Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Картографическая визуализация как метод изучения связи генезиса полей серебристых облаков c тропосферными явлениями

Аннотация

Влияние избранных тропосферных факторов на появление и эволюцию серебристых облаков умеренных широт изучается методом построения и анализа синтетических карт. Рассмотрены основы метода, позволяющего сопоставить наиболее точные данные дистанционного спутникового зондирования верхней атмосферы с объективными показателями физического состояния тропосферы. При этом оба вида информации имеют картографическое представление, в котором наличествуют числовые характеристики развития метеорологических явлений. Детально рассмотрен процесс построения синтетических карт на основе применения стандартных программных средств и процедур. На ряде типичных примеров показано наличие явной связанности в расположении полей серебристых облаков с развитием специфических быстроразвивающихся процессов в тропосфере. Особенного внимания заслуживает влияние фронтогенеза и связанных с ним циклонов и окклюзий на формирование полей мезосферных серебристых облаков. Предлагается объяснение выявленных связей на основе представлений о генерации внутренних гравитационных волн и их влиянии на поле температуры в мезосфере. Предложены перспективы дальнейшего развития исследований рассматриваемого феномена.

Введение

Раннее нами было показано наличие феноменологической связи между развитием тропосферных процессов в летний период в северном полушарии Земли и формированием полей мезосферных серебристых облаков (в дальнейшем MCO) умеренных широт в мезосфере [1-2]. Предположения о возможном влиянии тропосферных процессов на генезис MCO, без метеорологической детализации звучали как в работах давнего времени, так и в новейших [3-4]. При этом если информация о наличии и типе серебристых облаков в прошлом получалась в ходе наземного мониторинга MCO, то сейчас мы располагаем данными спутникового мониторинга. Два способа наблюдений за развитием MCO не конкурируют, но удачно дополняют друг друга. Причём, чем южнее расположены поля МС0, тем большее преимущество приобретают наземные наблюдения [5-6]. Метеорология тропосферы изучалась по стандартным картам развития атмосферных процессов на различных высотах. Сопоставление информации из этих источников прежде выполнялось приближенно. При этом трудно было избежать субъективности в выводах.

Методы исследования

Впоследствии нами была реализована идея составления синтетических карт путём наложения картин развития тропосферных процессов на изображения глобального поля серебристых облаков северного полушария, получаемые по данным спутника AIM. При этом учитывалось соответствие времени получения изображений полей MCO и метеорологических данных.

Первые опыты такого рода дали интересные результаты. Оказалось, что поля MCO умеренных широт тяготеют к расположению в подстилающем слое тропосферы определённого круга процессов [5]. Физическое объяснение этому можно связать с влиянием масштабных вертикальных движений воздушных масс, имеющих корни в тропосфере. Такие движения способны порождать локальные волны плотности или внутренние гравитационные волны (ВГВ - далее). Достигая мезопаузы, они могут за счёт адиабатного снижения температуры вызывать конденсацию паров воды, что ведёт к формированию MCO.

C целью проверки этого предположения был предпринят анализ массива синтетических карт, составленных по данным сезона наблюдений - 2015 года.

Метеорологические карты были предоставлены Северо-Казахстанским отделением Казгидромета, а изображения полей MCO получены с сайта спутника AIM. На синтетических картах на каждые сутки сезона сопоставлялись характеристики двух слоёв атмосферы.

Процедура наложения двух типов карт включала точное совмещение координатных сеток и важнейших географических элементов. Однако, сравнительно с описанным подходом [6], были внесены важные изменения.

Оптимальным при создании синтетических карт оказалось использование программ Paint.NET и FastStone Image Viewer, позволяющих наряду с просмотром производить редактирование и преобразование изображений. Эти программы отличаются минимальной трудоёмкостью при максимальном удобстве пользователя и, к тому же, являются бесплатными и общедоступными.

При помощи этих программ, во-первых, рисунок переведен в негатив, что значительно улучшает восприятие карты в целом, а, во-вторых, балансировкой уровней темных и светлых областей можно добиться наиболее информативной картины распределения полей серебристых облаков.

Результаты исследования

Это иллюстрирует сравнение карт на Рисунках 1 и 2, полученных для одной даты. Казалось бы, одно только изменение тональности изображений позволило упростить и уточнить визуальный анализ карт.

Изучению подверглись 61 карта для всех дат июня и июля 2015 года.

Рисунок 1 Синтетическая карта, отображающая расположение полей серебристых облаков и развитие метеорологических процессов над Евразией на 30.06.2015, построенная по методике, изложенной в работе [6]

Детальное изучение карт выявило, что поля серебристых облаков умеренных широт (южнее 70 градусов северной широты) как правило, располагаются в тыловой части холодных атмосферных фронтов (Рис. 3), вблизи окклюзий, а также близ центров циклонов (Рис. 4). Такие ситуации оказались типичными, поэтому они были изучены статистически. Для этого на всех картах выполнены линейные измерения взаимного расположения полей MCO и тех типичных тропосферных образований, которые способны генерировать ВГВ достигающие высот мезосферы. Определённые

ограничения при этом связаны с недостатками качества спутниковых карт - обрезанием облачных структур в южных широтах.

К числу выявленных факторов влияния тропосферных процессов на генезис MCO относятся:

движение холодных фронтов, вытесняющих тёплые воздушные массы вверх, и при значительных скоростях движения генерирующих ВГВ;

Б) концентричное расположение систем двух холодных фронтов, вызывающее появление наиболее ярких полей MCO (Рис. 3);

  1. движение циклонов в широтном направлении с высокой скоростью, когда они смещаются из области низкого в область более высокого рельефа, например, пересекают Уральский хребет или с моря надвигаются на гористые части Скандинавии (при этом поскольку с циклонами всегда связаны фронты, влияние этих факторов разделить сложно);

Г) окклюзии - области смыкания тёплого и холодного фронтов, вызывающие интенсивные вертикальные движения воздушных масс и порождающие ВГВ;

Д) грозовые очаги своим возникновением обязаны быстрому конвективному подъёму воздушных масс и, как следствие, должны порождающие ВГВ. Здесь также могут действовать специфические факторы, способствующие вертикальному переносу водяных паров из тропосферы в верхние слои атмосферы [7];

Е) встречное движение холодного (с севера) и тёплого (с юга) фронтов из простых физических соображений вызывающее вертикальные воздушные потоки и порождающее ВГВ (рис. 5). Факторы Б и E прежде не были нами отмечены и выделены отдельно в ходе данного исследования.

Заключение

Полный анализ набора карт, созданного для сезона 2015 года, не выявил ни одного случая, когда бы серебристые облака умеренных широт, показанные на спутниковых изображениях, не были бы связаны с одним или несколькими одновременно указанными выше тропосферными факторами. Однако, обратное утверждение, вообще говоря, не верно, и этот вопрос мы обсудим далее.

Литература:

  1. Solodovnik A.. Kudabayeva D. Variation in the Area of the Global Field OfNoctilucent Clouds of the Northern Hemisphere in 2007-2012 Seasons // Geomagnetism and Aeronomy, vol. 55, No 2, pp. 261- 265.
  2. Солодовник A.A., Кудабаева Д.А., Крючков B.H., Леонченко А.С.// Серебристые облака: проблема образования и вопрос о дефинициях.// Известия HAH PK, № 4, 2011. - С. 105-110.
  3. P. Daliu A. Pogoreltsev, N. Pertsev, V. Perminov, N. Shevchuk, A. Dubietis, M. Zalcik. S. Kulikov, A. Zadorozhny. D. Kudabayeva. A. Solodovnik, G. Salakhutdinov, and I. Grigoryeva // Evidence of the fonnation of noctilucent clouds due to propagation of an isolated gravity wave caused by a tropospheric occluded front// Geophys. Res. Lett, 42, 2037-2046, doi:10.1002/2014GL062776.
  4. Бронштэн В.А.. Гришин Н.И. Серебристые облака. M.: Наука. 1970. 360 с.
  5. Солодовник А. А. Журавлёв П. Л / Серебристые облака: проблема происхождения, изучение примера антропогенного генерирования облачного поля / Материалы XXIII Международной научно-практической конференции «Наука и Современность - 2013», РФ, г. Новосибирск. - С. 19-23.
  6. Солодовник А. А. Журавлёв П. Л / Методика и первые результаты картографического анализа связи генезиса серебристых облаков с метеорологией тропосферы/ Сборник материалов XII Международной научно-практической конференции «Новое слово в науке и практике: гипотезы и апробация результатов исследований». Новосибирск, 2014, - С. 17-22.
  7. Солодовник А. А. / Атмосферное электричество и происхождение серебристых облаков / Земля и Вселенная. №6, 2007. - С. 64-69.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.