Дорога длиною в жизнь. Книга 2 (Диневич) - страница 57

Формула количества осадков

Здесь R количество дождя в мм. I — интенсивность дождя, измеряемая каждые пять минут. t1 и t2 — время начала и окончания дождя. А и α — эмпирические коэффициенты, которые специальными техническими средствами и с учётом теоретических предположений могут изменяться. Они являются функциями размеров падающих капель и их концентрации в радиолокационном объёме. Есть несколько методов их измерения или просто учёта на основании статистического анализа параметров дождя и эмпирически рассчитанных распределений размеров и концентрации капель в дождях (см. Научный вестник МГТУ ГА N 117, сер. «Радиофизика и радиотехника», УДК 621.396, А. Г. Горелик, С. Ф. Коломиец, Оценка параметров распределения капель по размерам с использованием диздрометрических измерений3.

Одной из идей Костарева (ЦАО) является следующая. Для измерения этих коэффициентов в нескольких направлениях на удалении примерно 2—3 км от радиолокатора устанавливаются радиолокационные ответчики, генерирующие калиброванный ответный сигнал на сигнал радиолокатора — в чистой атмосфере и в дожде. Величина этого сигнала затухает пропорционально размерам и концентрации капель на пути от ответчика к радиолокатору. К примеру, при λ>> d, где λ — длина волны (к примеру λ = 10 см), а d — средний из попадающих в радиолокационный объём, размер капель, можно принять, что величина отражённого сигнала будет пропорциональна величине ∑ndi^>6. Здесь n — количество капель в этом радиолокационном объёме.

Это соотношение вытекает из закона рассеяния энергии Релея. При другом соотношении λ и d следует пользоваться математическими уравнениями по закону Ми4.

Другая идея заключалась в создании двухволнового радиолокатора. Одна из волн — миллиметрового диапазона. По её затуханию можно оценивать эти коэффициенты. На основе этой идеи был создан экспериментальный образец радиолокатора «Радиодождь». Он был установлен на Каларашской базе моей службы. В то время мы все были молодые, работали с огромным энтузиазмом без устали, по много часов в сутки.

Одна из стоявших перед нами задач того периода состояла в том, чтобы исследовать грозо-градовые процессы этого региона. А процессы эти происходили и днём, и ночью. Вот и сидели специалисты в радиолокаторе и на командном пункте день и ночь, наблюдали, фотографировали, проводили воздействия, записывали, считали, разъезжали по полям, фиксируя ущерб от града и ливней и т. д. На всей площади 20 тыс. гектаров были установлены приборы — градоосадкомеры.

Приёмная площадь, в которую попадали осадки, была устроена так, что жидкая фракция сливалась в один измерительный резервуар, а твёрдая часть (градины) скатывалась в другую часть. Таким образом, можно было фиксировать факт выпадения града и его количество. В дальнейшем число измерительных приборов (плювиографов) с каждым годом регулярно увеличивалось. В тот период градоосадкомеры обслуживал инженер метеоролог Леонид Кузнецов. Каждый день на велосипеде, по горам и холмам, он объезжал все эти приборы и собирал соответствующие данные. На стене рабочей комнаты висела большая карта нашего экспериментального региона, где он специальными знаками наносил места выпадения града. Вскоре эти приборы (плювиографы) были установлены на очень большой территории Корнештского, Каларашского, Котовского, Чимишлийского отрядов. Это было началом большой исследовательской темы с использованием радиолокаторов и современных методов сбора и анализа больших массивов данных. Тема называлась «Влияние засева конвективных облаков на режим осадков». Во главе её были Л. А. Диневич, С. Е. Диневич, М. П. Леонов (ЦАО), М. В. Вычужанина, Л. М, Зацепина). Результаты многолетнего исследования по этой теме изложены в трудах ЦАО, журналах «Метеорология и гидрология», сборниках международных научных конференций. Ознакомиться с ними можно и в приложении данной книги.