ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (Росгидромет)
0

Отдел физики облаков

Отдел занимается физикой образования конвективных осадков, в частности, физикой образования зародышей града в лабораторных и натурных условиях. Он занимается разработкой различных устройств для моделирования образования гидрометеоров, разработкой различных градомерных устройств, разработкой и испытанием различных реагентов, в том числе новых. В отделе разработаны численные модели конвективных и градовых облаков. В отделе разрабатываются двойные технологии по модификации погоды в интересах МО и народного хозяйства: НИР "Нурек" и ОКР "Просветление". Ранее разрабатывались НИР "Мекка" и "Выверка", связанные с расчетом предельно допустимых воздействий объектов МО РФ на окружающую природную среду. В отделе разрабатываются различные методы АВ на облака и туманы и устройство для АВ и со-ответственно РД и МУ по предотвращению образования крупного града и ИУО из облаков летнего периода.

Научно-исследовательские работы в отделе проводятся в следующих направлениях:

  1. Исследование закономерностей формирования макро- и микроструктурных характеристик грозоградовых облаков с учетом их системных свойств, разработка методологий, методов и моделей и проведение исследование исследований по разработке методов управления процессами осадкообразования в грозоградовых облаках.
  2. Исследование изменений климата на территории юга ЕТР, анализ и прогноз их последствий для различных сфер деятельности, формулировка задач адаптации регионального АПК к изменению климата и разработка методов их решения, разработка методов снижения рисков в сельском хозяйстве, связанных с экстремальными погодными явлениями.

За период 2020-2024гг. проведение научно-исследовательские работ в подразделениях отдела запланировано в направлениях

  1. Лаборатория Математического моделирования.

В рамках темы 6.2. "Развитие технологий активных воздействий на градовые процессы, регулирования осадков, рассеивания туманов (моделей, методов, средств активного воздействия)", выполняемой институтами Росгидромета, в лаборатории выполняется

Раздел 6.2.1. "Развитие технологий активных воздействий на градовые процессы".

По данному разделу Лаборатория проводит исследования по следующим направлениям:

В части темы 6.2.1. Развитие технологий активных воздействий на градовые процессы:

- численные исследования роли системных свойств грозоградовых облаков в формировании их макро- и микроструктурных характеристик;

- исследование закономерностей формирования макро- и микроструктурных характеристик грозоградовых облаков с учетом их системных свойств.

В части темы 6.2.3. Развитие технологий регулирования осадков методами активных воздействий:

- подготовка данных инициализации и проведение серий численных экспериментов с применением комплекса численных моделей эволюции опасных явлений, связанных с конвективными облаками;

- разработка метода активного воздействия на градовые процессы.

  1. Лаборатория Микрофизики облаков.

В рамках проекта 6.5 «Развитие технологий активных воздействий на градовые процессы на основе исследований мощной конвективной облачности с использованием математических моделей, современных информационных технологий и радиолокационных наблюдений» раздела 6.5.5 «Разработка нового класса реагентов на основе исследования льдообразующих и конденсационных свойств кластеров из наночастиц оксидов металлов для активных воздействий на грозоградовые облака» лаборатория проводит экспериментальные исследования влияния температуры воздуха и относительной влажности, электрического поля и аэрозольных частиц, температуры возгонки и размеров частиц реагента на его льдообразующие и конденсационные свойства.

Разрабатывается новый класс реагентов на основе кластеров из наночастиц оксидов металлов. Исследованы кластеры из наночастиц оксида цинка. При возгонке цинка в условиях высокой относительной влажности образуются кластеры оксида цинка различной формы, которые состоят из трубок размерами от 50 нм до 10 мкм. Преимущественно это аэрогель, пластины, «расческа», кластеры эллипсоидальной и сфероидальной формы, конгломераты. 

Результаты исследований показали, что кластеры из наночастиц оксида цинка больших размеров образуются при температурах от 500 до 1000 ºС. С ростом температуры подложки происходит ускорение возгонки цинка и резко возрастает количество кластеров оксида цинка меньших размеров.

Льдообразующая эффективность кластеров оксида цинка резко возрастает при значениях относительной влажности воздуха более 90% и достигает максимальных значений более 10Е13 г-1 при влажности 100% и температуре воздуха ниже –7 ºС.

Электрическое поле повышает удельный выход льдообразующих ядер из наночастиц оксида цинка. При возгонке цинка в электрическом поле плоского конденсатора происходит более активное образование ледяных кристаллов на ядрах кристаллизации, удельный выход льдообразующих ядер в температурном диапазоне –4…–14 ºС возрастает в среднем в 2 раза. При этом наличие аэрозоля из частиц почвы незначительно повышает удельный выход льдообразующих ядер.

  1. Лаборатория Атмосферных конвективных явлений.

В рамках раздела 6.2.1 лаборатория проводит исследования по следующему направлению: Выявление факторов, определяющих риски в сельском хозяйстве, связанных с градобитиями, анализ возможные подходы к снижению потерь в сельском хозяйстве, связанных с градобитиями, разработка моделей снижения рисков в региональном сельском хозяйстве, связанных с отдельным градобитиями и градобитиями на всей территории региона. В 2022 году проводятся исследования очередного этапа по разработке метода (модели) оценки снижения рисков от выпадения града и сопутствующих конвективных явлений погоды.

Определены последствия изменения климата неблагоприятно сказывающиеся на частоту и интенсивность опасных явлений погоды, связанных с зонами активной конвекции, в частности - градовых процессов. Их динамика исследована по архивным данным, служб по борьбе с градом и наблюдениям на научно исследовательском полигоне ФГБУ «ВГИ». Получена тенденция увеличения частоты выпадения града в Северо-Кавказском регионе.

По проблемам климата:

По теме 3.1 - "Разработка методических рекомендаций по учету климатической информации при формировании отраслевых планов адаптации к изменению климата" выполняемой институтами Росгидромета, сотрудниками отдела запланированы следующие результаты: оценка изменений климата (режима температуры воздуха в приземном слое атмосферы, режима атмосферных осадков) в различных климатических зонах юга ЕТР и возможных их последствий для окружающей среды, отраслей региональной экономики (АПК), формулировка задач адаптации регионального АПК к изменению климата, разработка методов их решения.

По теме 3.2. Мониторинг глобального климата и климата Российской Федерации и ее регионов, включая Арктику. Развитие и модернизация технологий мониторинга, также выполняемой институтами Росгидромета, сотрудниками отдела запланированы следующие результаты: подготовка материалов о температурном и влажностном режиме в горных районах Северного Кавказа для ежегодного Доклада за 2020 г., переданные в ИГКЭ; оценки изменения климата (режима температуры воздуха в приземном слое атмосферы, режима атмосферных осадков) в различных климатических зонах юга ЕТР и возможных его последствий для отраслей региональной экономики.

В состав отдела входят лаборатории:

ЛАБОРАТОРИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ЛАБОРАТОРИЯ МИКРОФИЗИКИ ОБЛАКОВ

ЛАБОРАТОРИЯ АТМОСФЕРНЫХ КОНВЕКТИВНЫХ ЯВЛЕНИЙ

Ashabokov

Заведующий отделом: Ашабоков Борис Азреталиевич, 

доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки КБР, лауреат Государственной премии КБР по науке и технике. Занимается математическим моделированием атмосферных и социально-экономических процессов, анализом и прогнозом изменения климата и его последствий.

Является автором более 200 научных работ, в том числе 8 монографий.

 

Контактные телефоны: +7 (8662) 40-48-41 

е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список научных работ