Результаты эксплуатации Vaisala

Национальное агентство
по мониторингу окружающей среды
Результаты эксплуатации
системы дистанционной грозопеленгации Vaisala TLP/LS8000
в 2011-2013 гг.
Сергей Евтеев
Роман Степанов
Содержание презентации
• Описание и характеристики существующей системы
• Результаты мониторинга:
o корреляция с климатическими нормами региона
o годовые вариации
o многокомпонентность молний
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
2
Существующая система грозопеленгации
Начало работы: май, 2011 г.
Объединение с СДП ВГИ: май, 2012 г.
Состав оборудования
датчики: 8 х Vaisala LS8000 LF/VHF
ЦОД: Vaisala TLP/НАМОС ССМП
сеть связи: VSAT/GPRS
Синхронизация
датчики: GPS
ЦОД: GPS/ВНИИФТРИ
Покрытие: часть ЮФО, СКФО, восток Украины
Эффективность обнаружения: 50-99%
Точность обнаружения: 0,3..4..15 км.
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
3
Корреляция с климатическими нормами региона
Среднегодовая продолжительность гроз в часах по
данным Росгидромета
Среднегодовая продолжительность гроз в часах по
данным СДП
Определение продолжительности гроз аудио-визуальным методом
— за время начала грозы принимается момент первого удара грома независимо от того, была ли видна молния или нет;
— за время окончания грозы принимается момент последнего удара грома при условии, что в последующие 15 мин гром не повторится.
При грозе следует определить направление перемещения грозы по восьми румбам; если определить направление перемещения грозы
затруднительно, то следует указать, в каком направлении от станции наблюдается гроза.
Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 3. Часть 1. Метеорологические наблюдения на станциях.
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
4
Карты распределения показателей грозовой активности региона
Среднегодовая интенсивность гроз
(разрядов/кв.км./год), шаг 0.2о
Интенсивность гроз в абсолютных значениях,
шаг 0.2о
Период наблюдений: грозовые сезоны 2012-2013 гг.
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
5
Годовые вариации
2011, ночь
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
2011, день
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
10
11
12
+
0
0
0
0
1419
12854
8754
5197
2615
500
21
0
+
0
0
0
2709
28194 55738 26380 27120 14097
819
21
0
-
0
0
0
22752
6393
40895 28683 21230 11694
940
15
4
-
0
0
0
61423 91189 262797 65367 136766 56779
1660
18
0
5
2012, ночь
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
1
2
3
4
5
+
0
0
11
295
5791
6
-
0
0
10
692
7
8
9
2012, день
7
8
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
9
10
11
12
1
2
3
11
12
5923
7960
1505
1624
+
0
0
24
3730 115965 122702 152907 150895 15874 13148
2942
2536
16695 57469 74597 104362 20235 23942
2451
2795
-
0
0
26
12807 400501 323790 305145 300522 49273 37842
3881
4517
19086 37984 43920
4
5
2013, ночь
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
6
5
6
6
7
8
9
10
2013, день
7
8
9
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
1
2
3
4
10
11
12
1
2
3
10
11
12
+
299
128
68
832
12406 26668 42892 44959 10772
783
750
864
+
566
51
585
3149 115166 176971 127842 109272 43263
1736
2134
1586
-
269
154
168
1192
27973 64969 87391 102439 32022
1850
674
898
-
400
67
1924
6195 341212 452585 281212 237990 101549 2380
2124
1425
4
5
6
7
8
9
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
6
Многокомпонентность молний
Исходные условия
Временной диапазон выборки:
04.2012–10.2012 + 04.2013–10.2013
Разрешение покрывающей сетки: 0.2о (~22 км)
1
Координаты областей:
1: 46.70/39.75 x 48.50/42.40
2: 43.50/40.35 x 45.50/44.15
Оцениваемые характеристики областей
Кол-во единичных разрядов, Ns
Количество однокомпонентных молний, Nsf
2
Количество многокомпонентных молний, Nmf
Количество компонент в многокомпонентных молниях, Nmfs
Средний показатель многокомпонентности, Ns/(Nsf+Nmf)
Среднее количество компонент в многокомпонентных
молниях, Nmfs/Nmf
Используемые критерии определения многокомпонентности
• Макс. время между первой и последней компонентой молнии: 1 сек
• Макс. время между соседними компонентами молнии: 0,5 сек
• Макс. расстояние между первой и последующими компонентами молнии: 10 км
Данные критерии используются в системе дистанционной грозопеленгации Vaisala TLP/TLD, однако при дальнейших исследованиях
многокомпонентности молний возможна их настройка.
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
7
Многокомпонентность молний, область 1
Ns/(Nsf+Nmf)
Характеристики области 1:
• Lat1/Lon1 x Lat2/Lon2: 46.70/39.75 x 48.50/42.40
• Ns: 326 144
• Nsf: 110 691
• Nmf: 65 516
• Nmfs: 215 443
1 комп.
2 комп.
4.6%
• Ns/(Nsf+Nmf): ~1.85
6.7%
3 комп.
4 комп
• Nmfs/Nmf: ~3.29
Nmfs/Nmf
5 и более
8.4%
17.5%
62.8%
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
8
Многокомпонентность молний, область 1
Nms/Nmf (2012, area 1)
Ns/(Nsf+Nmf) (2012, area 1)
4.00
2.50
3.50
2.00
3.00
2.50
1.50
2.00
1.00
1.50
1.00
0.50
4
5
6
7
night
8
9
10
4
5
6
day
7
night
Nms/Nmf (2013, area 1)
8
9
10
9
10
day
Ns/(Nsf+Nmf) (2013, area 1)
4.00
2.50
3.50
2.00
3.00
2.50
1.50
2.00
1.00
1.50
1.00
0.50
4
5
6
7
day
8
night
9
10
4
5
6
7
day
8
night
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
9
Многокомпонентность молний, область 2
Ns/(Nsf+Nmf)
Характеристики области 2:
• Lat1/Lon1 x Lat2/Lon2: 43.50/40.35 x 45.50/44.15
• Ns: 1 426 594
• Nsf: 540 329
• Nmf: 278 283
• Nmfs: 886 265
3.9%
• Ns/(Nsf+Nmf): ~1.74
1 комп.
5.5%
2 комп.
• Nmfs/Nmf: ~3.19
3 комп.
7.5%
Nmfs/Nmf
4 комп
5 и более
17.0%
66.1%
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
10
Многокомпонентность молний, область 2
Nms/Nmf (2012, area 2)
Ns/(Nsf+Nmf) (2012, area 2)
4.00
2.50
3.50
2.00
3.00
2.50
1.50
2.00
1.00
1.50
1.00
0.50
4
5
6
7
day
8
9
10
4
5
6
night
7
day
Nms/Nmf (2013, area 2)
8
9
10
9
10
night
Ns/(Nsf+Nmf) (2013, area 2)
4.00
2.50
3.50
2.00
3.00
2.50
1.50
2.00
1.00
1.50
1.00
0.50
4
5
6
7
day
8
night
9
10
4
5
6
7
day
8
night
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
11
Предложение сотрудничества
НАМОС готово предоставить более подробные результаты исследования грозовой активности
в регионе (ЮФО, СКФО). Кроме обработанных результатов, Агентство так же предлагает
исходные данные, полученные от системы дистанционной грозопеленгации. Для проведения
специфических исследований НАМОС предоставляет возможность тонко настраивать параметры
системы для её адаптации под конкретные требования/теории.
Мы приглашаем к сотрудничеству научно-исследовательские организации, промышленные
предприятия, предприятия электросетевого комплекса для проведения совместных исследований
и разработки промышленных решений в области грозомониторинга.
Контакты для связи:
Сергей Евтеев, [email protected]
Роман Степанов, [email protected]
Национальное агентство по мониторингу окружающей среды
12
Спасибо за внимание!