Дипломная работа на тему: Теоретические аспекты неблагоприятных атмосферных явлений

Введение

Мы познаем мир, отмечая и изучая любые проявления природы. Она (природа) дана нам в явлениях. Не исключение и наша воздушная оболочка родной планеты: помните, в детстве мы любили смотреть на радугу или медленно падающие снежинки, отмечая их неповторимую форму... боится штормов, пытается найти место, чтобы спрятаться.

В далеком прошлом явления природы (в том числе и те, которые происходят в атмосфере) объяснялись поведением богов, им поклонялись и просили о помощи. В наше" продвинутое " время каждое явление или процесс объясняется научным подходом. В этом случае процессы могут быть невидимыми, например: переносятся тепло и влага; излучается, отражается и поглощается солнечное, земное и атмосферное излучение; вода испаряется, конденсируется и сублимируется; и многое другое.

Да, мы их не видим, но мы можем наблюдать их последствия. Все процессы, так или иначе, порождают атмосферные явления. Мы уже можем видеть и чувствовать их в полной мере.

Явления разнообразны, они различаются по характеру и механизмам образования, поэтому метеорология, как и любая другая наука, стремится систематизировать свои знания, создавая различные классификации. Именно с них мы начинаем изучать явления.

Актуальность темы исследования. Несмотря на повышенное внимание, уделяемое разработке подходов к прогнозированию неблагоприятных природных явлений, количество своевременно неподтвержденных гидрометеорологических явлений, приведших к возникновению стихийных бедствий, из года в год не уменьшается.

В 1990-е годы среднегодовое количество непрогнозируемых катастроф увеличилось по сравнению с 60-ми годами почти в 3 раза. Ущерб от стихийных бедствий и неблагоприятных событий возросло с 1 миллиарда долларов до до 100 миллиардов дол. в год в начале 1960-х. в 1999-2000 годах.

Наиболее сложные погодные условия наблюдаются в районе циклонических образований. Свойства самих циклонов во многом определяются природно-географическими свойствами территорий, над которыми они формировались и трансформировались при движении, поэтому вопросы разработки новых и совершенствования существующих методов прогнозирования опасных явлений и неблагоприятных погодных условий (далее -) в области циклонических образований в современных условиях приобретают все большее значение.

Исходя из изложенного, целью работы является изучение и прогнозирование неблагоприятных атмосферных явлений.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. дать определению понятию неблагоприятные атмосферные явления;

2. рассмотреть классификацию атмосферных явлений;

3. проанализировать электрические атмосферные явления, как наиболее неблагоприятные и опасные;

4. изучить методы прогнозирования неблагоприятных атмосферных явлений.

Объектом исследования являются неблагоприятные атмосферные явления.

Предмет исследования - анализ и методы прогноза обусловленных неблагоприятных атмосферных явлений.

Методика исследования базируется на методах анализа, синтеза, изучения и обобщения.

Оглавление

- Введение..3

- Теоретические аспекты неблагоприятных атмосферных явлений

- Неблагоприятные явления в атмосфере

- Классификация атмосферных явлений

- Электрические явления в атмосфере, как наиболее неблагоприятные и опасные явления и их экологическое значение

- Современные представления о природе электрических явлений в атмосфере

- Виды молний

- Защитные меры от молний

- Методы прогнозирования неблагоприятных атмосферных явлений

- Основы прогнозирования погоды

- Концепции применения статистических методов для построения способов прогноза погоды

- Разработка синоптико-статистических способов прогноза метеорологических величин и явлений погоды

- Заключение..31

- Список использованных источников34

Заключение

Неблагоприятные и опасные природные явления, аномальные природные явления в окружающей среде, которые по интенсивности развития, продолжительности или моменту возникновения представляют опасность для природы, хозяйства, жизни и здоровья населения и способны привести к экологическому и экономическому ущербу.

Неблагоприятное явление погоды - явление, не достигшее критериев опасного, но которое существенно затрудняет деятельность отраслей, наносит ущерб экономике / населению.

Каждое из известных атмосферных явлений можно отнести к одной из пяти групп:

Гидрометеоры. К этой группе относятся все физические и химическией процессы, так или иначе связанные с водой, находящейся в атмосфере.

- Осадки: дождь, снег, град, морось, снежная крупа, снежные зёрна, ледяная крупа, ледяной дождь, ледяные иглы.

- Находящиеся в воздухе: туман, облака, утренняя глория, перламутровые облака, серебристые облака, лентикулярные облака, двояковыпуклые сосцевидные облака.

- Поднятые с поверхности Земли в воздух ветром: метель (снежная буря), снежная мгла.

- Образуются на поверхности Земли и объектах, находящихся на ней: роса, иней, изморозь, твёрдый (ледяной) налёт, гололёд, гололедица.

Оптические явления. Являются результатом преломления света при его прохождении сквозь атмосферу: заря, радуга, мираж, солнечный столб, венец вокруг Луны, венец вокруг Солнца, глория, гало, цветная луна, антисолнце.

Электрические явления. Видимые или слышимые проявления электричества в атмосфере: шаровая молния, гроза, огни святого Эльма, зарница, вулканические молнии (грязная гроза).

Литометеоры. К этой группе относятся довольно опасные явления. Главной из составляющей являются твёрдые частицы, поднимаемые в воздух с поверхности планеты: пыльная (песчаная) буря, пыльная (песчаная) мгла, песчаный (пыльный) позёмок.

Неклассифицированные. Все остальные атмосферные явления: полярное сияние, мгла, торнадо (смерч), шквал, пыльный (песчаный, пылевой) вихрь, небесная дыра, шторм.

Неблагоприятные явления в атмосфере, мы рассмотрели на примере молнии. В результате разделения и концентрации противоположных зарядов в грозовом облаке создается мощное электрическое поле, интенсивность которого достигает нескольких сотен киловольт на расстоянии до 1 км. Это приводит к тому, что между отдельными частями, а также между облаком и землей возникают искровые заряды молнии.

Молнии по своему внешнему виду молнии делятся на линейные, плоские, прозрачные и шаровые.

В настоящее время на практике громоотводы используются для защиты от молний - такие системы молниезащиты перехватывают молнии и не допускают их к сооружениям.

Чтобы не быть пораженным ударом молнии, необходимо избегать во время грозы приближаться к громоотводам или высоким одиночным объектам (столбам, деревьям) на расстоянии менее 8-10 метров. Если человека застала гроза вдали от помещения, он ни в коем случае не должен прятаться под деревьями, прислонившись к их стволу.

Прогнозировать все эти явления - одна из самых сложных задач синоптической метеорологии.

Теперь информацию об облаках можно получить и с помощью радара. Один радар охватывает площадь 270 тыс. км2. Для визуальных наблюдений в этом районе потребуется 300 метеостанций! С помощью радиолокатора в радиусе 300 км можно обнаружить Грозовые и градовые облака, а значит, в течение ближайших нескольких часов делать прогнозы с большей точностью.

Современные методы статистического анализа и прогноза погоды и опасных ее явлений допускают применение двух концепций - использования статистик "идеального" прогноза (Perfect Prognos Methods - РР) и прогнозов конкретных гидродинамических моделей (Model Output Statistics Methods - MOS).

Статистические методы прогнозирования погоды состоят в анализе накопленного метеорологической службой эмпирического материала с целью выявления статистических закономерностей в развитии атмосферных процессов. Статистические методы основаны главным образом на теории распознавания образов, корреляционного, дискриминантного и регрессионного анализа.

Качественная оценка и прогнозирование наличия-отсутствия опасного явления и его вида также не дают исчерпывающей информации для потребителя - для решения многих задач требуется знание интенсивности, времени начала и продолжительности явления. Разработка прогностических правил для этих характеристик должна осуществляться на местном уровне с привлечением местных архивных материалов, что позволяет учитывать мезомасштабные, а в некоторых случаях и микромасштабные, физические и географические особенности. Мелкомасштабные неоднородности литосферы нельзя игнорировать, так как они часто являются решающим фактором в формировании опасных явлений.

Список литературы

1. Федеральный закон от 19.07.1998 N 113-ФЗ (ред. от 03.08.2018) "О гидрометеорологической службе".

2. Андреева, Е. В. Атмосфера и жизнь / Е.В. Андреева, Т.Н. Кладо. - М.: Гидрометеорологическое издательство, 1993. - 268 с.

3. Базелян, Э. М., Райзер, Ю. П. Физика молнии и молниезащиты. - М., Физматлит, 2001. - 319 с.

4. Васильев А.А. Белинский О.Н. Проблемы прогнозирования экстремальных гидрометеорологических явлений. Проблемы и перспективы гидрометеорологических прогнозов. Материалы всероссийской научной конференции. - М.: Триада, 2000г, с.23-24.

5. Воробьева В.И. Учебное пособие. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - 356 с. Практикум по синоптической метеорологии В.И. Воробьева / Л.: Гидрометеоиздат., 2006.-303с.

6. Гребенюк Г.Н., Ходжаева Г.К. Метеорология и климатология: Учебно-практическое пособие. - Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гуманит. ун-та, 2012 - 180 с.

7. Ершова Т.В. Опасные явления погоды летом в томской области // Издательство: Общество с ограниченной ответственностью "Западно-Сибирский научный центр" (Кемерово).-2016.

8. Иванова Г.Ф. Анализ и прогноз синоптического положения. Учебно-методическое пособие метеорология" и "Специальные методы анализа и прогноза погоды". Саратов: ИЦ "Наука", 2011.-65 с.

9. Имянитов И. М., Чубарина Е. В., Шварц Я. М. Электричество облаков. Л., 1971.

10. Кириллов В. "Шаровая молния: оптическая иллюзия или явление природы?"// Научный журнал: Энергия: экономика, техника, экология.- 2013.

11. Мирнова, С.С. Атмосфера. Все о воздушном океане Земли / С.С. Мирнова. - М.: Эксмо, 2014. - 310 с.

12. Моргунов В.К. Основы метеорологии, климатологии. Метеорологические приборы и методы наблюдений: Учебник / В.К. Моргунов. Ростов н/Д.; Новосибирск, 2005.

13. Полянская Е.А. Синоптические процессы Восточной Сибири и Дальнего Востока: учеб. пособие для студентов-бакалавров, обучающихся по направлению 05.03.05 "Прикладная гидрометеорология"/Е.А. Полянская.- Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2014.- 56 с.:

14. Русин И.Н. Современные методы метеорологических прогнозов / Учебное пособие/ Л.: Изд. ЛГМИ, 1987.

15. Севастьянова Л.М., Ахметшина А.С. Методы краткосрочных прогнозов погоды общего назначения // Учебное пособие. - Томск: Издательский Дом ТГУ, 2014. - 268 с.

16. Стернзат М.С. Метеорологические приборы и методы наблюдений. 2-е изд., перераб. Л., 1978.

17. Тарасов Л. В. Атмосфера нашей планеты / Л.В. Тарасов. - М.: физматлит, 2012. - 420 с.

18. Фламмарион Камиль Атмосфера. Общепонятная метеорология: моногр. / Камиль Фламмарион. - М.: Издание Книжного Магазина П. В. Луковникова, 1993. - 626 с.

19. Чоговадзе, И.В. Региональные атмосферные процессы и вопросы прогноза погоды / Под ред. И.В. Чоговадзе. М.: Гидрометеоиздат: Моск. отд-ние, 1984.

20. Юман М. А. Молния. М., 1972.