Lucrari de Protectie Antigrindina
INTRODUCERE
Republica Moldova este considerată una din cele mai expuse pericolului căderilor de grindină regiuni ale continentului european. Acest fapt este condiționat de particularitățile fizico-geografice și climaterice ale țării: la vest și nord-vest mărginește cu munții Carpați, la sud – cu Marea Neagră. Factorul semnificativ în formarea intensivității sporite a procesului de oraj și grindină este relieful complex (deluros) al Moldovei. Conform datelor multianuale, pînă la inițierea lucrărilor de protecție antigrindină, la fiecare 100 mii hectare de teritoriu arabil se atribuia pînă la 12,1 mii hectare de culturi agricole, afectate de grindină. În unele raioane din nordul și centrul țării, suprafața afectărilor de grindină constituia pînă la 25 la sută și mai mult din totalul teritoriului arabil.
Frecvent, în Moldova, căderile de grindină poartă un caracter catastrofal, atunci cînd suprafețele afectate constituie mii de hectare, iar gradul afectării – 50-100 %. În medie numărul de zile cu căderi de grindină pe toată republica constituie 21 zile, maxim – 50 zile. Pînă la inițierea lucrărilor de protecție antigrindină pe scară largă, pagubele economice, cauzate de grindină, au constituit 80-100 mln. $ SUA anual. (Date prezentate de Institutul de Economie și Organizarea Producerii Agricole)
Aceste date au stat la baza organizării lucrărilor-pilot de combatere a grindinei în anul 1964, la inițiativa Ministerului Agriculturii și Industriei Alimentare. La baza tehnologiei lucrărilor de influențe active se află metoda rachetară de prelucrare a norilor cu reagent cristalizant. Cercetările științifice și experimentale din diferite țări, în această perioadă, au confirmat posibilitatea de dirijare a structurii de fază a norilor prin introducerea substanțelor speciale de aerosol (reagent cristalizant) în zona suprarăcită a acestora.
Etapa de inițiere a lucrărilor de protecție antigrindină
În perioada anilor 1964-1966 au fost elaborate și implementate mijloace tehnice de influență activă pe baza complexelor specializate rachetare „ПГИ” și „Облако”, a radarelor „АРС-3М” și „СОН-9”; a fost stabilit complexul de parametri radiolocaționali și termodinamici pentru descrierea evoluției norilor cu pericol de grindină, au fost cercetate particularitățile de răspîndire a reagentului în nor, a fost determinată perioada a anului cu intensivitate sporită de cădere a grindinei pe teritoriul republicii (a doua jumătate a lunii aprilie- septembrie). Efectele incontestabile ale intervenției în procesul de formare a grindinei, reducerea efectivă a pagubelor cauzate de grindină, comparativ cu alte raioane, unde lucrările de protecție antigrindină nu s-au efectuat, au favorizat dezvoltarea rapidă a lucrărilor de influențe active în republică în anii ’70. Dacă în anul 1969 suprafața teritoriului protejat constituia 210,0 mii hectare, atunci în anul 1980 cuprindea 1,18 mln. hectare. La sfîrșitul anilor ’70 în procesul de lucru pentru combaterea grindinei a fost implementat complexul antigrindină „ALAZAN” și radarele specializate „МРЛ-5”.
În perioada anilor ’80 a secolului trecut, Serviciul Antigrindină a elaborat și implementat metode de influențe active asupra norilor de iarnă și de vară în scopul provocării precipitațiilor suplimentare. A fost demonstrată creșterea efectivă a cantității de precipitații de iarnă (metoda de aviație) pînă la 30 la sută, în raport cu norma lunară. Influențele active asupra norilor cumulonimbus, prin intermediul mijloacelor de protecție antigrindină și de aviație, au demonstrat posibilitatea creșterii cantității de precipitații pînă la 100 %. În plus, în această perioadă, Serviciul Antigrindină a efectuat lucrări de disipare a ceții suprareci, în aeroportul municipiului Chișinău, utilizînd reagentul de aerosol, a fost studiat aspectul ecologic al lucrărilor antigrindină ș.a.
În anii ’80 s-a inițiat pregătirea cadrelor naționale pentru Serviciul Antigrindină la Universitatea de Stat a Moldovei, în cadrul facultății de fizică, cu specialitatea „Fizica Atmosferei”. Opt specialiști ai Serviciului Antigrindină au obținut titlu de doctor în științele fizicii atmosferei.
Dinamica suprafețelor de protecție
Către anul 1991, lucrările de protecție antigrindină s-au efectuat pe o suprafață de 2,5 mln. hectare (70 la sută din teritoriul Moldovei), au fost construite 14 baze antigrindină, activau 226 de puncte rachetare.
În perioada anilor ’90 a secolului trecut, problemele economice din țară au redus nivelul de dezvoltare al lucrărilor de combatere a grindinei. Acest fapt a condiționat ca în anul 2000, lucrările de protecție antigrindină să fie stopate. Căderile de grindină de intensivitate sporită, care au avut loc pe teritoriul republicii în anii 2000-2001, au confirmat necesitatea de relansare a lucrărilor de protecție antigrindină.
În perioada anilor 2008-2012 suprafața teritoriului protejat a constituit 1,4 mln. hectare. În procesul de combatere a grindinei au fost implicate 108 puncte rachetare în cadrul a 11 unități speciale (Edineț, Soroca, Fălești, Florești, Sîngerei, Cornești, Călărași, Hîncești, Cimișlia, Ceadîr-Lunga și Cahul). În anul 2013 se preconizează ca suprafața de protecție să constituie circa 1,5 mln. hectare cu desfășurarea activității a 115 puncte rachetare.
Activitatea de bază a Serviciului Special o constituie organizarea și executarea lucrărilor vizînd influența activă asupra norilor în scopul reducerii daunelor cauzate de căderile de grindină, precum și a altor lucrări ce țin de domeniul influențelor active asupra proceselor hidrometeorologice în limitele tehnologiilor implementate și recunoscute.
În virtutea specificului realizării sarcinilor fundamentale Serviciul Special este o organizație specializată, fapt condiționat de utilizarea în activitatea practică a acestuia a materialelor explozive și inflamabile, de responsabilitatea majoră pentru păstrarea și utilizarea corectă a rachetelor antigrindină, de executarea necondiționată a prescripțiilor tehnologiei, precum și de necesitatea menținerii capacității de reacționare imediată a grupurilor operative în regim non-stop.
Sarcinile fundamentale ale Serviciului Special:
reglementarea de stat în domeniul influențelor active asupra proceselor meteorologice și altor procese geofizice;
elaborarea documentației tehnologice și metodice, monitorizarea în domeniul influențelor active asupra proceselor meteorologice și altor procese geofizice;
controlul departamental asupra respectării cerințelor standardelor, regulamentelor și normelor referitoare la influențele active asupra norilor;
executarea lucrărilor de combatere a căderilor de grindină și a altor lucrări vizînd influențele active asupra proceselor meteorologice și altor procese geofizice.
În ultimii ani de activitate a Serviciului Special s-au desfășurat următoarele lucrări:
mărirea volumului de lucru de protecție antigrindină pînă la 1,5 mln. hectare;
implementarea celor mai avansate performanțe, în toate segmentele tehnologice;
elaborarea și implementarea sistemului informațional de transfer a datelor de la radarele existente la punctele de comandă ale unităților speciale;
colaborări pe plan internațional cu Grecia, Ucraina, Bulgaria, România, Federația Rusă ș.a.;
fondarea întreprinderii mixte moldo-ruse de asamblare a rachetelor antigrindină de nouă generație;
în condițiile deficitului de personal, se realizează sistemul de instruire a „tinerilor” specialiști în domeniul influențelor active;
colaborare activă cu Academia de Științe a Moldovei, privind controlul calității reagentului rachetelor antigrindină utilizate în procesul de influențe active în republică;
elaborarea documentației metodice care reglementează consecutivitatea și particularitățile procesului tehnologic existent „influențe active asupra proceselor de grindină”;
participarea sistematică a specialiștilor Serviciului Special la forumurile științifice de prestigiu, privind cercetările evoluției radiolocaționale a norilor și perfecționarea metodei de influențe active asupra proceselor de grindină și, de regulă, obținerea aprecierilor înalte.
Eficacitatea lucrărilor antigrindină
Dinamica suprafețelor de protecție antigrindină
COOPERARI
Academia de Științe a Republicii Moldova, mun. Chișinău, Republica Moldova
Universitatea de Stat din Moldova, mun. Chișinău, Republica Moldova
Universitatea de Stat din Tiraspol, mun. Chișinău, Republica Moldova
Universitatea Tehnică a Moldovei, mun. Chișinău, Republica Moldova
Întreprinderea de Stat „Centrul de Elaborare a Sistemelor Industriale de Dirijare”, mun. Chișinău, Republica Moldova
Serviciul Federal pentru controlul Tehnic și al Exportului, or. Moscova, Federația Rusă
Asociație științifico-industrială, Uzina Electromecanică din Lianozovo, or. Moscova, Federația Rusă
Centrul General de Meteorologie al Serviciului Federal pentru fenomene hidrometeorologice și monitorizarea mediului, or. Moscova, Federația Rusă
Întreprindere de cercetări inovatoare și implementare „ДАРГ”, or. Serghiev-Posad, Regiunea Moscova, Federația Rusă
Centrul Științifico-Industrial Federal „Institutul de Cercetare a chimiei aplicate”, or. Serghiev-Posad, Regiunea Moscova, Federația Rusă
Institutul Geofizic, or. Nalchik, Republica Kabardino-Balkară, Federația Rusă
Centrul Științifico-Industrial „Антиград”, or. Nalchik, Republica Kabardino-Balkară, Federația Rusă
Societate pe acțiuni, „Întreprinderea Industrială din Ceboksari V.I. Capaev”, or. Ceboksari, Federația Rusă
Întreprinderea Unitară Federală de Stat „UZINA „ELECTROMASH”, or. Nijnii Novgorod, Federația Rusă
Întreprinderea de Stat „Complexul Științific și Producere „ISKRA”, or. Zaporizhia, Ucraina
Întreprinderea „ELSYS”, or. Poltava, Ucraina
Serviciul Paramilitar pentru Influențe Active asupra Proceselor Hidrometeorologice din Crimeea, or. Simferopol, Crimeea, Ucraina
Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi”, mun. Iași, România
Societate pe acțiuni S.C. “ELECTROMECANICA PLOIEȘTI” S.A., mun. Ploiești, România
Administrația Sistemului Național Antigrindină și de Creștere a Precipitațiilor, mun. București, România
Întreprinderea „Стройпроект”, or. Sofia, Bulgaria
Agenția pentru Protecție Antigrindină, or. Sofia, Bulgaria
3D S.A. – Direcția Generală a Tehnologiilor Aplicate în Aviație, or. Salonic, Grecia
Capitolul I
1.Primele tunuri antigrindină
Încercări de a influența vremea și de a împiedeca formarea grindinei au existat încă din evul mediu. Primele teorii în această privință susțineau că undele provocate prin zgomote puternice puteau avea un efect asupra procesului de formare a grindinei. În secolul al XVI-leaBenvenuto Cellini susținea că reușise să oprească ploaia și grindina prin trageri de artilerie. În 1575, papa Urban VII a autorizat rugăciuni și tragerea clopotelor pentru a îndepărta furtunile, grindina și vânturile puternice.
În 1750 împărăteasa Maria Teresia a Austriei a interzis utilizarea tunurilor de către țărani din cauza accidentelor și a plângerilor că efectul tunurilor a fost reducerea ploii și creșterea grindinei în alte zone. [2] Problema efectelor asupra zonelor învecinate nu este lămurită nici astăzi, Plângeri de aceeași natură în anii 1970 a determinat oprirea unor experiențe de combatere a grindinei în Texas și în Colorado [3]Interdicția de a trage cu tunul sau de a suna clopotele pentru alungarea furtunilor a fost revocată în Austria la sfârșitul secolului al XVIII-lea, ceea ce i-a permis lui Stiger să-și facă experimentele,.
Tun contra grindinii executat de firma Greinitz din Austria în 1900
În 1880 un profesor italian de mineralogie afirmase că este în principiu posibil să se împiedice formarea particulelor de grindină prin injectarea cu ajutorul tunurilor, a unor particule de fum, care să servească drept nuclee de condensare Această posibilitate a fost experimentată în 1896 de Albert Stiger, primarul orașului Windisch-Feistritz din Styria, Austria. După câțiva ani de experiențe efectuată în curtpiedeca formarea grindinei au existat încă din evul mediu. Primele teorii în această privință susțineau că undele provocate prin zgomote puternice puteau avea un efect asupra procesului de formare a grindinei. În secolul al XVI-leaBenvenuto Cellini susținea că reușise să oprească ploaia și grindina prin trageri de artilerie. În 1575, papa Urban VII a autorizat rugăciuni și tragerea clopotelor pentru a îndepărta furtunile, grindina și vânturile puternice.
În 1750 împărăteasa Maria Teresia a Austriei a interzis utilizarea tunurilor de către țărani din cauza accidentelor și a plângerilor că efectul tunurilor a fost reducerea ploii și creșterea grindinei în alte zone. [2] Problema efectelor asupra zonelor învecinate nu este lămurită nici astăzi, Plângeri de aceeași natură în anii 1970 a determinat oprirea unor experiențe de combatere a grindinei în Texas și în Colorado [3]Interdicția de a trage cu tunul sau de a suna clopotele pentru alungarea furtunilor a fost revocată în Austria la sfârșitul secolului al XVIII-lea, ceea ce i-a permis lui Stiger să-și facă experimentele,.
Tun contra grindinii executat de firma Greinitz din Austria în 1900
În 1880 un profesor italian de mineralogie afirmase că este în principiu posibil să se împiedice formarea particulelor de grindină prin injectarea cu ajutorul tunurilor, a unor particule de fum, care să servească drept nuclee de condensare Această posibilitate a fost experimentată în 1896 de Albert Stiger, primarul orașului Windisch-Feistritz din Styria, Austria. După câțiva ani de experiențe efectuată în curtea din spatele casei, El a ajuns să conceapă un mortar care țintea vertical în sus, arătând ca un megafon uriaș. Când era pus în acțiune, producea un cerc de fum care se ridica în sus până la o înălțime de 300 m. Proiectul dispozitiv al tunului era un tub tronconic, cu un diametru de 69 cm la partea superioară și 20 cm la bază, executat din tablă de 2 mm grosime. Tubul era montat pe un piedestal de lemn.
În 1896 Stiger a început prima sa serie de experiențe practice, punând în funcțiune 6 tunuri în timpul sezonului în care cădea grindina. În acel an, nu s-a înregistrat nicio precipitație sub formă de grindină. În anul următor, municipalitatea a instalat 30 de tunuri. Iar nu a căzut grindină înWindisch-Feistritz (azi Slovenska Bistrica, Slovenia), pe când în împrejurimi s-au înregistrat pagube importante. Aceste experiențe au generat un mare interes deoarece în acea vreme se înregistrau pagube importante din cauza grindinei în Austria, Franța și Italia.,
Vestea succeselor lui Stiger a ajuns și în Italia. Dr. E. Ottaviani din Italia s-a deplasat la Windisch-Feistritz și a luat cu el câteva tunuri în Italia.
Experiențele din Austria și Italia păreau un succes. Mortierele primiseră denumirea de ‘’grelifuge’’ (antigrindină). Compania Greinitz, un producător de armament, a început în 1898 să producă mortierele pe cale industrială și să le vândă în Italia, Franța și Austria. Întreprinderea vindea cinci tipuri de tunuri antigrindină și transmitea cumpărătorilor instrucțiuni detaliate de utilizare. Costul tunurilor varia între 110 și 240 coroane. Aceste instrucțiuni recomandau să se instaleze tunurile în patru aliniamente, în lungime de 10 km lungime, distanțele dintre aliniamente și dintre tunurile de pe fiecare aliniament fiind de 1 km. Se acoperea astfel o suprafață de 4.000 ha. Firma constructoare făceau și recomandări asupra modului de selecționare a tipurilor de tun în diferite amplasamente.
Succesul acestor operații a fost atât de mare încât în 1899, numai în Italia, se instalaseră 2000 de astfel de tunuri. Sistemele anti-grindină constau, de obicei, din rețele de tunuri antigrindină, operate de voluntari. Operațiile erau susținute de guvernele din Austria, Franța, Italia și Elveția care încurajau înființarea de organizații regionale pentru combaterea grindinii. Chiar și firme din Statele Unite luau în considerare importarea unor asemenea instalații.
1.1 Congresele antigrindină
Interesul pentru problema combarii grindinei era atât de mare încât în 1899, la doar 3 ani după ce Stifer își pusese la punct invenția, a fost organizat primul congres internațional pentru combaterea grindinii. Congresul a avut loc la Casale Monferrato din Piemont. Italia, o zonă frecvent afectată de grindină, unde fuseseră recent instalate baterii de tunuri. La congres au participat 500 persoane. Pe baza referatelor prezentate, congresul a ajunst la concluzia că, pe baza rezultatelor obținute în Austria în Styria și Dalmația și în Italia în Piemont, Lombardia, Veneto și Toscana se poate trage concluzia că rezultatele obținute în 1899 sunt extrem de promițătoare
Concluziile congresului au fost atât de optimiste, încât sistemul s-a extins și în Ungaria, Franța și Spania. Totuși extinderea cea mai mare a tunurilor antigrindină a fost înregistrată în Italia. La sfârșitul anului 1900 existau peste 10.000 tunuri antigrindină pentru protejarea viilor din nordul Italiei, iar numărul total de trageri a fost de 9.500.000. Utilizarea acestei artilerii masive a produs însă și numeroase accidente. Numai în Veneto și Brescia, unde erau 3.000 tunuri, s-au înregistrat în 1900, 7 accidente mortale și 78 de răniri. Nu există date asupra accidentelor din restul Italiei, dar este de presupus că erau de același ordin de mărime.
Al doilea congres antigrindină a fost organizat în noiembrie 1900 la Padova, Italia, lucrările fiind prezidate de M. Alpe, profesor la Școala de Agricultură din Milano. La congres au fost prezentate 60 de modele de tunuri antigrindină, cel mai mare dintre ele având o greutate de 9 tone și o înălțime de 9 m, având un dispozitiv care îi permitea să pivoteze în orice direcție. Un alt model, cu totul extraordinar, funcționa complet automatizat pe bază de acetilenă, aprinderea realizându-se printr-o scânteie electrică. Un mecanism de ceasornic regla intervalul între două descărcări succesive. Era posibilă operarea centralizată a unor baterii de tunuri care erau legate prin conductori electrici la centrul de declanșare a exploziilor. De asemenea, toți participanții au fost extrem de entuziaști. Prof. Sandri, directorul Colegiului de Agricultură din Brescia a cerut ca congresul să voteze o recomandare pentru elaborarea unei legi care să oblige statul să asigure protecția prin tunuri antigrindină în zonele în care o asemenea protecție era cerută de majoritatea populației.
Congresul al treilea a fost organizat în 1901 la Lyons în Franța. În acest moment se ajunsese la stadiul în care experiențele nu mai erau de resortul unor particulari și diferite guverne din Europa occidentală arătau un mare interes pentru noua tehnologie. Reprezentantul Austro-Ungariei a afirmat că rezultatele obținute au fost foarte satisfăcătoare, pe când cel al Italiei și cel al Franței au arătat că au existat cazuri cu rezultate foarte bune dar și cazuri cu rezultate îndoielnice, puse pe seama unor deficiențe de organizare. S-a putut totuși cita un caz la Mantova unde nu s-a obținut niciun rezultat deși canonada a fost perfect realizată. Totuși unii oameni de știință au început să-și exprime dubiile, arătând că nu existau motive științifice care să susțină dar nici ca să refuteze rezultatele privitor la reducerea grindinei cu ajutorul tunurilor. J. M. Pernter, șeful serviciului meteorologic al Austriei, atrăgea atenția asupra unora din rezultatele nesatisfăcătoare obținute și considera necesar un studiu bazat pe baze științifice mai serioase asupra rezultatelor experiențelor de modificare a climei.
Al patrulea congres a avut loc la Graz, Austria, în 1902 sub auspiciile Ministerului Agriculturii al Austro-Ungariei. De data aceasta la congres au participat numai reprezentanți ai guvernelor și oameni de știință, fără beneficiarii sistemelor. Congresul a ajuns la concluzia că eficacitatea tunurilor antigrindină nu poate fi nici confirmată nici infirmată și a recomandat continuarea experimentărilor pentru a se putea ajunge la o concluzie fermă. Experiențele efectuate în anii următori (1903-1904) în Windisch-Feistritz, Austria (azi Slovenska Bistrica, Slovenia) șiCastelfranco Veneto , Italia, acesta din urmă utilizând un total de 222 tunuri au arătat că ele nu pot opri toatge căderile de grindină. J, M. Pertner era președintele comisiei Austriece de evaluare a rezultatelor a decis oprirea încercărilor la sfârșitul anului 1906. După 1905 utilizarea tunurilor antigrindină a fost în cea mai mare parte oprită.
1.2. Bazele teoretice ale combaterii grindinii în perioada 1895-1905
Trei ipoteze erau susținute în acea perioadă pentru tunurile antigrindină.
Niciuna dintre ele nu susținea că vibrațiile ar fi distrus particulele de gheață. Pertner eliminase încă din 1900 validitatea unei asemenea ipoteze. Aceste afirmații au fost ignorate și în anii 1960 au fost efectuate experimentări tocmai în această direcție.O industrie de rachete s-a dezvoltat în Italia, în perioada de după cel de al doilea război mondial. S-au vândut rachete explozive în valoare de milioane de dolari fermierilor italieni din 1948 până când utilizarea lor a fost oprită prin lege la începutul anilor 1970.
La acea vreme existau trei ipoteze asupra efectului tunurilor asupra grindinei:
O primă ipoteză propusă de Stiler susținea că tragerile cu tunul modificau mișcările atmosferice și turburau calmul intens atmosferic care precede căderea grindinii.
O a doua ipoteză, emisă tot de Stiller după studiul vârtejurilor formate prin tragerile cu tunul, era că ele formau un turbion foarte puternic. Care ajungea până la 600 m deasupra solului, și care altera dinamica formării grindinei în norul care se apropia.
O a treia teorie a fost propusă de C. Abbé și este mult mai apropiată de concepțiile moderne. El susținea că vârtejurile provocate de tunuri erau mult prea slabe pentru a produce o acțiune mecanică în atmosferă. Dar vârtejurile conțin particule fine care facilitează formarea de noi picături de apă și împiedică atingerea gradului de suprasaturație care determină formarea particulelor de grindină (sau picăturilor mari sau fulgilor mari de zăpadă). Această teorie a fost dezvoltată în 1977 de Young, care susține că însămânțarea higroscopică a norilor poate accelera coalescența în partea caldă a norului (cu temperaturi de peste O grade) astfel încât să reducă apa disponibilă pentru formarea grindinii este o soluție posibilă de combatere a grindinei.
1.3.Cercetările de după cel de al doilea război mondial
După aceste încercări, preocupările în domeniul combaterii grindinei au fost în mare parte întrerupte. Ele au fost reluate abea după cel de al doilea război mondial. Ca și în etapa anterioară primului război mondial cercetările au fost efectuate cu precădere de firme particulare, care răspundeau unei cereri a fermierilor, în special a viticultorilor și a legumicultorilor, de a se găsi o soluție împotriva grindinei.
În intervalul dintre cele două etape se făcuseră progrese în domeniul meteorologiei, ajungându-se la o înțelegere mai bună, chiar dacă incompletă, a procesului de formare a grindinei. Mai important însă, atât în domeniul aviației cât și în cel al rachetelor se făcuseră progrese astfel încât, spre deosebire de etapa precedentă, existau la îndemâna cercetătorilor și alte mijloace decât tunurile antigrindină, iar cercetările analizau comparativ toate aceste mijloace.
Pe plan teoretic, în 1960 s-a emis ipoteza că exploziile ar avea ca efect spargerea stratului de gheață care acoperă aerul din interiorul particulelor de grindină care astfel ar fi distruse. Această ipoteză a fost însă infirmată. Cercetările efectuate au arătat că este nevoie de un șoc cu o presiune de 300 hPa pentru a sparge o particulă de grindină având golur de aer față de unda de șoc a unui tun sonic care realizează o presiune de 1,3 hPa la 100 m de gura tunului. (1 Pascal = 1 Newton pe metru patrat)
Cercetările din domeniul meteorologic nu au putut oferi nicio altă teorie, care să fundamenteze mecanismul prin care tunurile sonice ar influența formarea grindinei. Cu toate acestea, este interesantă comparația părerilor experților din 1902 și 1975 cu privire la eficiența tunurilor sonice.
Se constată că în 1975, 58% din experți nu erau în stare să exprime o părere nici în favoarea nici împotriva tunurilor sonice. Deși întrebările sondajului nu erau absolut aceleași, se poate constata că în ambele sondaje, aproximativ 40% din experți considerau că tunurile sonice pot reduce căderile de grindină.
În aceste condiții, producătorii de tunuri sonice au reintrat pe piață. Una din primele țări care a lansat pe piață tunuri sonice a fost Franța. Odată cu intrarea lor în producție și cu dezvoltarea unei piețe pentru tunurile sonice, cercetările cu privire la aceste dispozitive au fost reluate cu mai multă intensitate în anii de după 1990, deși continuau să fie privite cu neîncredere de către meteorologi.
2. Producători actuali de tunuri sonice
Sistemele de tunuri sonice sunt realizate de firme mici, care rămân funcționează pentru o perioadă de câțiva ani și pe urmă se retrag din afaceri. Asemenea firme nu au resursele pentru a efectua cercetări de anvergură și nici nu există o continuitate în activitate, noile firme neavând decât rareori posibilitatea de a profita de experiența celorlalte.
Dintre țările în care s-au produs asemenea tunuri sonice sunt de menționat, Canada, Belgia, Spania și Noua Zeelandă.
Primul tun sonic din Canada a fost instalat în 1989 de societatea Carballan din Quebec. În perioada 1995-1997 Gerald Ollivier a brevetat în Canada și Statele Unite și în diferite alte țări un generator de unde de șoc antigrindină precum și diferite dispozitive pentru controlul electric al funcționării tunurilor antigrindină. Pe baza acestor brevete, a fost creată firma canadiană ‘’’Hailstop Equipments Inc.’’’. Deșl nu au fost date publicității cifre exacte, se pare că într-un interval de cca 6 ani, firma a reușit să vândă peste 400 de asemenea instalații în multe țări din lume. Firma Hailstop oferea chiar garanții, prin care se obliga să plătească despăgubiri dacă utilizatorul suferea pagube din cauza grindinei în primii trei ani de exploatare, cu condiția ca sistemul să fi fost utilizat conform recomandărilor fabricantului. După surse neconfirmate, se pare însă că din 2006 firma Hailstop Equipments și-a încetat activitatea.
În Belgia se produc tunurile Inopower. Sistemul belgian Infopower are un preț comparabil de 42.000€. Costurile de exploatare sunt de ordinul a 500€ pe an. Aceste costuri sunt mai reduse decât cele ale unei asigurări împotriva grindinei, care, de altfel, nici nu este oferită în toate țările.În Belgia și Olanda aceste tunuri au ajuns suficient încât s-au emis regulamente ale poliției care reglementează instalarea tunurilor antigrindină
Principalul producător la nivel mondial de tunuri antigrindină este firma Mike Eggers Ltd, din Noua Zeelandă. Prețul unei instalații, care protejează o suprafață de circa 75 ha este de $50.000. Sistemul belgian Infopower are un preț comparabil de 42.000€. Costurile de exploatare sunt de ordinul a 500€ pe an. Aceste costuri sunt mai reduse decât cele ale unei asigurări împotriva grindinei, care, de altfel, nici nu este oferită în toate țările
2.1.Caracteristicele tunurile sonice moderne
Cu mici diferențe toate aceste tunuri au caracteristici similare. Un tun antigrindină modern este un generator de unde de șoc care sunt trimise spre norii în care se formează grindina. Un amestec exploziv de acetilenă și aer este împins în camera inferioară a mașinii. Unele sisteme utilizează și oxigen sub presiune pentru a mări efectul explosiv. Prin trecerea bruscă a acestui amestec prin partea strangulată a mașinii până în con, se produce o undă de șoc, care poate fi percepută ca un șuierat puternic. Unda se propagă cu viteza sunetului până la înălțimi de 15.000 m, în norii de deasupra, determinând o disrupere a fazei de creștere a particulelor de grindină.
Unii fabricanți de tunuri sonice pretind că undele de șoc ar avea un efect ionizant asupra aerului, modificând astfel comportarea fizică a norului. Organizația Meteorologică Mondială consideră că asemenea teorii sunt o pură fantezie.
Tun antisonic produc de firma Eggers din Noua Zeelandă
Sistemul este activat la intervale scurte de ordinul a 4-7 secunde pe toată perioada din momentul în care furtune se apropie de amplasamentul tunului până în momentul în care a trecut de zona protejată. Drept rezultat, precipitațiile care ar fi căzut sub formă de grindină cad sub formă de ploaie sau lapoviță. Este esențial ca mașina să fie activată în perioada de apropiere a furtunii, deoarece undele de șoc pot împiedica formarea grindinii dar nu pot altera forma unor particule de grindină care sunt formate.
Sistemele Infopower lucrează cu panouri solare de 12 V, fabricanții susținând că aceasta permite o protecție mai bună ținând seama de descărcările electrice din atmosferă care adeseori însoțesc furtunile care produc grindina.
Suprafața protejată de o mașină izolată este un cerc cu o rază de aproximativ 500 m, eficiența protecției scăzând pe pe măsură ce crește depărtarea de amplasamentul instalației.
Pentru a proteja zonele învecinate împotriva zgomotului, instalațiile sunt înconjurate cu baloturi de paie. Zgomotul funcționării tunurilor nu derajează clădirile cele mai apropiate, care se află la o distanță de 400 m.
Există sisteme controlate prin sisteme radar, care înlocuiesc operarea manuală, ceea ce este de importanță deosebită pentru zonele în care căderile de grindină au loc noaptea.
Zgomotul produs de instalațiile moderne este de ordinul a 130 dB în imediata proximitate a tunului și scade la 60 dB la distanță de 1 km.
2.2. Utilizările actuale ale tunurilor antigrindină
De la început, tunurile antigrindină au fost utilizate aproape exclusiv în agricultură. Ele prezentau interes pentru culturile unde grindina crea pagube mai mari, în particular pentru viticultură și legumicultură. În Olanda, ele au fost utilizate și pentru floricultură. Un interes deosebit pentru găsirea unor măsuri eficiente împotriva grindinei l-au arătat toți agricultorii care aveau sere, unde grindina distrugea nu numai culturile, dar spărgea și toate geamurile serelor. În România s-au putut constata acest tip de pagube în anul 2005 la serele de la Popești-Leordeni care nu instalaseră niciun sistem antigrindină.
În Statele Unite s-a ajuns la o utilizare a sistemelor antigrindină pe scară mare. O fermă din sudul statului Colorado a instalat în 2003 8 tunuri sonice pentru protecția unei suprafețe de 2400 acri (1000 ha) . În anul 2004 instalațiile au fost utilizate de 12 ori, cu o durată medie de funcționare de 54 minute în timpul unei furtuni, iar în anul 2005 au fost utilizate de 7 ori cu o durată medie de 80 minute. În fiecare an ele au protejat împotriva grindinii o recoltă în valoare de 12 milioane dolari, dar nu există nicio dovadă că fără funcționarea tunurilor recolta ar fi fost distrusă de grindină. Totuși fermierii consideră că investiția este rentabilă.
O utilizare neobișnuită a tunurilor sonice a fost cea pentru protecția automobilelor produse de fabricile de automobile. În general, automobilele fabricate sunt păstrate în aer liber până la trimirea lor spre destinație iar o grindină poate deteriora multe dintre ele, pe lângă costul reparațiilor intervenind și costul întreruperii livrărilor. Fabrica Nissan din orașul Canton, Mississippi, Staele Unite a fost prima care a instalat în anul 2004 un dispozitiv sonic ’’Hailstop Equipments Inc” pentru rezolvarea problemei de protecție împotriva grindinei. Pe terenul din vecinătatea fabricii sunt parcate de obicei în jur de 12.000 vehicule, în valoare de 400 milioane $, astfel încât paguba provocată de o furtună cu grindină poate fi considerabilă. Instalația face un zgomot de 120 decibeli he sol, dar în jurul terenului de parcare de 60 ha s-au instalat bariere umplute cu fân pentru reducerea zgomotului. Firma Nissan nu a comunicat însă concluziile la care a ajuns după doi ani de utilizare a sistemului.
Capitolul II
1. Locul și rolul metodelor active de influență asupra proceselor meteorologice
Grindina este un fenomen meteorologic periculos provocat de circulația atmosferei și a particularităților locale ale atmosferei sau reliefului. Acest fenomen este cunoscut și studiat în toate vremurile. Grindina reprezintă o formă de precipitații solide alcătuite din granule transparente sau opace de gheață, de diferite forme, sferice sau colțuroase, mărimi cu diametre variabile între 0.5 și și greutate de la cîteva grame, la peste 300 grame, care cade în timpul averselor de ploaie, însoțite de fenomene orajoase tunete și fulgere, și vânt puternic, luînd aspect de furtună. Datorită faptului ca ea este însoțită în majoritatea cazurilor de vînt puternic ea provoacă pagube materiale însemnate, deaceea din cele mai vechi timpuri oamenii au încercat să descrie și să studieze mai amănunțit acest fenomen pentru a putea găsi un mod de-a putea fi influențată. Astfel primele încercări au fost făcute în secolul XVII și cu timpul acest fenomen a fost studiat cu ajutorul diferitor metode și deaceea aceste metode odată cu decurgerea anilor au fost perfecționate.
Anual se înregistreză cîteva cazuri de cădere a grindinei. Aceste cazuri au loc pe întreg teritoriul republicii în diferite perioade ale timpului iar în unele localități concomitent. Căderea grindinei duce la distrugerea a mii de hectare de culturi agricole, a viilor și livezilor. Cantitatea mare de apă care rămîne după dezghețarea gheții și viteza cu care cade poate fi un factor ce duce la provocarea alunecărilor de teren și la spălarea stratului fertil a solului.
Căderea grindinei aduce mari pagube și gospodăriilor omenesti distrugînd bunurile lor. Datorită faptului că grindina este însoțită de vînturi puternice ea duce la distrugerea bunurilor imobiliare ce le deține pupulația. În urma unei furtuni cu grindină rămîn gospodării într-o stare deplorabilă, case cu acoperișuri distruse, se înregistrează moartea animalelor, distrugerea liniilor de curent electric, a liniilor de telefonice. Satele rămîn isolate de lumea înconjurătoare pe o perioada de timp.
Au fost înrgistrate cazuri cînd furtunile cu grindină au provocat decesul oamenilor.
Pagubele provocate de grindină se estimează la sute de milioane de lei în unele cazuri cifrele sunt și mai mari. Repararea daunelor provocate de grindină este un lucru anevoios și foarte costisitor și nu întotdeauna de mare folos deaceea fenomenul de apariție a grindinei este studiat minuțios.
Procesul de studiere a grindinei a început din timpurile cele mai vechi. Pentru început toate observațiile erau bazate pe date subiective, cum ar fi intuiția, forma norilor, schimbarea unor caracteristici. Acum spcialiștii se bazează pe datele obținute de la aparate performante care ne redau starea vremii în momentul real și deasemenea iau în considerație parametrii termodinamici care sunt folosiți pentru calcularea probabilității apariției grindinei și pentru calcularea mărimii grindinei, aceștia ocupînd un loc important la prognozarea vremii și a fenomenelor meteorologice.
După cum am spus în trecut populația neavînd alte metode de prognozare a vremii se baza doar pe simțul și cunoștințele proprii, însă odată cu decurgerea anilor sau folosit și alte metode mai performante. Așa cu încetul populația a început să influențeze procesul de formarea și căderea grindinei. Pentru început se foloseau clopotele.
În secolul XVII un preot a declarat că datorită faptului că băteau clopotele el a reușit să prevină grindina. După astfel de declarații au început să se facă experimente au dat un anumit success. Însă această metodă nu a fost pusă în practică, căci întradevăr norii cumulonimbus din regiunea dată au fost destrămați dar în alte localități se semnalau grindini puternice cu mari distrugeri. În azul dat nu se puta vorbi cu certitudine care a fost cauza reală care a dus la destrămarea norului. Afirmațiile declarate de acel preot nu aveau un sens fizic sau mai bine zis fizic nu puteau fi lămurite, însă ele au trezit un mare interes pentru savanții din acele timpuri. Datorită acestor observații mai tirziu a apărut turnul antigrindină, iar acum în prezent ne folosim de utilaj mult mai performant cum ar fi radarele și rachetele antigrindină.
Radiolocatorul și rachetele antigrindină sunt folosite pe larg în prezent, inclusiv și de serviciul de Influențe Active asupra proceselor hidrometeorologice. Aceste utilaje fiind testate au fost aprobate în practică, ele fiind folosite în lucrul practice și de alte țări.
Metodele contemporane de studiere a grindinei sunt foarte costisitoare. Anual din bugetul statului pentru protecția teritoriului de pagubele grindinei se alocă sume enorme de bani. Însă datorită influenței la timp asupra procesului de formare a grindinei aceste cheltuieli se răscumpără pe deplin. În prezent mai mult de jumătate din teritoriul țări se află sub protecția serviciului pentru influențe active asupra fenomenelor hidrometeorologice.
Serviciul pentru influențe active asupra proceselor hidrometeorologice funcționează și în prezent. La momentul actual datorită funcționării lui aproximativ din totalul suprafeței teritoriului este ocrotită de pagubele provocate de grindină. Una din cauze care împiedică ocrotirea întregului teritoriu este faptul că utilajul care este folosit este foarte costisitor și o altă cauză ar fi restricțiile care sunt puse de stat. Pentru ocrotirea populației de un oarecare pericol și pentru a îndeplini normele tehnice în apropierea localităților este interzisă lansarea rachetelor.
Astfel prevenirea grindinei aduce în bugetul statului un venit considerabil care întrece pierderile efectuate.
Metodele folosite în prezent nu provoacă un dezechilibru major în bilanțul atmosferic. Ele nu pot fi cauzele apariției unor catastrofe meteorologice.
Deci cunoașterea evoluției grindinei și “însămînțarea” norului la timp cu reagent ne oferă posibilitatea de a preveni pierderile suportate, de a ne feri de pericolul ce ne asteaptă, de a ne proteja viața și bunurile materiale.
Reagentul în cadrul norului servește drept un plus de nuclee de condensare ceea ce nu permite grindinei să crească pînă la mărimi catastrofale.
Protejarea teritoriului de căderea grindinei are un efect benefic nu doar pentru agricultură, pentru ramura socială sau ramura energetică dar și pentru industrie în general. Drept un exemplu poate fi Italia. În trecut Italia ca și alte state suporta mari pierderi de la căderea grindinei. În deosebi sufereau lanurile cu culturi de viță de vie ce erau sădite pentru fabricarea vinurilor de export. Deasemenea sufereu și alte culturi agricole. Pentru protejarea lor italienii foloseau tunurile antigrindină astfel cîțivai ani mai tîrziu, cînd a fost demonstrată eficacitatea acestei metode Italia a deschis o uzină pentru construirea acestor tunuri. Ea devenind unul din cei mai mari exportatori de acest tip de utilaj.
Cunoașterea metodelor de determinare a grindinei, perioadei ei de evoluție este încă un pas pentru umplerea golurilor în meteorologie și încă o metodă pentru noi de a cunoaște natura. Ea este știința care ne permite să ne ocrotim atît pe noi cît și lucrurile necesare pentru viața de zi cu zi. Fiind și un plus pentru economia unei țări.
1.1 Necesitatea studierii și combaterii grindinei.
Grindina este o calamitate naturală care se înregistrează an de an. Ea într-un timp foarte scurt poate provoca pagube de milioane și calamități naturale, în funcție de traiectoria norului Cumulonimbus care a generat-o.
Din cercetările de teren și din literatura de specialitate rezultă că aproape în toate cazurile de cădere a grindinei au provocat pierderi importante în toate domeniile, primul loc dintre toate ocupînd agricultura. Fiind un fenomen a cărui frecvență maximă se realizează în perioada caldă a anului, grindina surprinde culturile agricole în diferite stadii de dezvoltare, afectând buna desfășurare a ciclului biologic. Este suficient un singur caz de grindină într-o fază critică de dezvoltare a plantei pentru ca întreaga recoltă să fie compromisă.
Grindina poate avea și efecte minime, în condițiile în care dimensiunile ei și densitatea boabelor căzute sunt mai mici, durata mai redusă și faza de vegetație mai înaintată.
Grindina poate provoca mari pagube în următoarele condiții:
când se produce în plin sezon de vegetație, surprinzînd pomii fructiferi în faza de înflorire, vița de vie în faza de formare a boabelor , culturile cerealiere în faza de formare a spicului etc.;
când este însoțită de vânturi puternice;
când dimensiunile boabelor de grindină depășesc în diametru;
când durata fenomenului este mare;
când densitatea boabelor de grindină pe este foarte mare;
când se formează stratul de gheață de durată (de la câteva ore la câteva zile), fapt ce determină înghețarea sucului celular, oprirea circulației sevei, distrugerea sistemului foliar și compromiterea recoltei;
când se produce după perioade lungi de secetă cu solul uscat, lipsit de coeziune, favorizând procese intense de eroziune;
când afectează terenuri în pantă cu sol uscat;
când dimensiunile sunt mici (< ), dar durata este mai mare (10 -15 min.) etc.
În Republica Moldova grindina în general se semnalează în perioada caldă a anului (aprilie – octombrie) și de obicei însoțește aversele, furtunile cu oraje, ceea ce intensifică și mai mult dauna produsă de ea. Grindina cade sub formă de fâșii sau insule cu diferită configurație a arealului. Traiectoria căderii grindinii se începe, ca regulă, din partea supusă vântului pe cumpănă sau a unor înălțimi, după întindere poate oscila între 5 și .
Grindina la fel ca și celelalte fenomene meteorologice trebuie studiată aprofundat. Numai cunoscînd toate detaliile acestui fenomen putem face o concluzie mai aprofundată ceia ce ne va permite manipularea lui și așa vom putea să ne protejăm de consecințele lui periculoase.
1.2 Metodele de influență asupra proceselor meteorologice cunoscute la moment.
Metodele și aparatura ce este foosită în practică trebuie să corespundă anumitor factori impuse de process. Metoda de influență asupra grindinei se bazează pe introducerea reagentului cristalizat în norii unde are loc procesul de formare a grindeneisau mai bine zis în norii cumulus care tind să se trensforme în norii de tip cumulonimbus. Procesul de formare și de creștere a grindinei poate fi caracterizat prin două zone bine definite: zona unde grindina începe să se formeze sau “zona de naștere” și zona unde se crează condiții pentru formarea grindinei, sau “zona de formare”. Introducerea reagentului în zona de formare și cădere a grindinei nu este eficientă și duce la perderea reagentului în zadar.
Schema de împrăștiere a reagentului se determină datorită: stadiei de evoluție, de construire, dinamicii de formare, caracterului de repartizare a procesului de grindină (înterupt, întrerupt-continuă, continuă) și mărimile lui, direcția și viteza mișcării. Succesul influențelor în urma formării rapide a procesului de apariție și creștere a grindinei în norii cumulonimbus (aproximativ 6-10 minute) se depistează la formarea activă a norului cumulonimbus și deasemenea împrăștierea reagentului pe suprafața unde se formează grindina și dacă acest lucru va fi executat cît mai operativ. Procesul de combatere a grindinei va avea success dacă în perioada mică de formare a norului și grindinei specialiștii vor acționa rapid.
Astfel putem face concluzia că pentru apariția grindinei sunt necesare anumite condiții și deci pentru depistarea acestor procese aparatul tehnic trebuie să corespundă anumitor criterii, cum ar fi:
selecționarea radioecoului reflectat de nori și precipitații pe fonul altor semnale reflectate de obstacole, cum ar fi pomi, antene, ș.a.
deosebirea norilor cu grindină și cele potențial cu grindină de norii cu precipitații.
primirea semnalului cu structura de o singura celulă a norilor cu grindină cu scopul de a determina tipul procesului meteorologic.
conturarea zonei de localizare a grindinei, a zonei de creștere, zonei de formare situate în interiorul norului de tip cumulonimbus.
determinarea localizării în spațiu a zonelor enumerate mai sus și coordonatele lor pentru introducerea reagentului.
controlul fizic operativ de eficacitate de influență dupa introducerea reagentului pentru hotarîrea de a continua sau de a stopa procesul.
măsurarea suprafeței unde va cădea grindina și deasemenea calcularea mărimii și intensității grindinei căzute.
În cazul cînd aceste criteria nu sunt respectate, aparatul și metodele nu vor fi reprezentative. Ele nu vor atinge scopul mult dorit. În acest caz observarea procesului și combaterea lui nu vor fi la nivelul așteptat.
1.3 Rolul lor în economia republicii.
Republica Moldova se afla într-o zonă de tranziție de la clima temperat continentală la temperat maritimă. Teritoriul nostru este străbătut de mase de aer atît continentale cît și cele maritime, caracterizate printr-o cantitate mare de vapori de apă. Acești factori și factorii locali cum ar fi codrii Orheiului, munții Carpați ce se află în vecinătate cu noi și deasemenea marea Neagră formează condiții favorabile pentru apariția și dezvoltarea mai multor fenomene meteorologice periculoase, cum ar fi grindina, furtunile, ploile torențiale. Ele sunt caracterizate printr-un grad mare de distrugere a culturilor agricole, vițelor de vie, livezilor, a gospodăriilor omenești și sunt un pericol pentru viețile oamenilor.Grindina este unul din cele mai periculoase fenomene. Ea poate duce la distrugerea loturilor de pămînt atît agricol cît și a pășunilor sau a pămîntului destinat pentru construcții, aduce un prejudiciu major agriculturii, culturilor agricole, viilor, livezilor, și în alte domenii ale economiei Pierderile suportate de stat din cauza grindinei sunt
colosale. Deasemenea influența negativă a ei se simte și mai tîrziu. Ca spre exemplu dacă grindina cade în momentul cînd pomii fructiferi sunt în floare, ea încetinește sau distruge complet procesul de polemizare a florii și deci spre final roada de fructe va fi mai mică. Dacă cantitatea de grindină căzută este mare atunci ea se va topi mai greu și se va menține mai mult timp pe suprafața pămîntului. Acesta are un negativ asupra anumitor plante cum ar fi vița de vie, fapt ce determină înghețarea sucului celular, oprirea circulației sevei, distrugerea sistemului foliar și compromiterea recoltei. O ploaie cu grindină de aproximativ 15 minute poate afecta mii de hectare de teren agricol și aduce pagube statului evaluate la cîteva milioane de lei. Astfel ploaia care a avut loc în data de 11.07.2012 a adus un prejudiciu statului de miloane de lei. Grindina a afectat puternic nordul Moldovei distrugînd aproximativ . Astfel în raionul Briceni comuna Colicăuți grindina a distrus peternic cîteva sute de hectare de livezi și alte cîteva sute de hectere de culturi agricole. Pagubele au fost estimate la 80 milioane de lei.
Un alt proces care a avut loc pe data de 16.07.2012 a provocat mari distrugeri în toate domeniile economiei Moldovei. Această grindină însoțită de furtună a distrus acoperișurile caselor și gospodăriilor oamenilor, a distrus grădinile populației. Ea a afectat în mare parte centrul și nordul tării. Conform datelor expuse de serviciul situații excepționale grindina a distrus culturile pe un teritoriu de de teren agricol. Pierderile sunt estimate la aproximativ 900 milioane de lei. În raionul Dondușeni au fost distruse în totalitate de sfecla de zahar și de zarzavaturi. Stihia a mai afectat de livadă și de alte culturi agricole din raioanele Florești, Sîngerei și Ungheni.
Grindina este un factor ce sporește riscul de alunecări de teren. În deosebi ea este periculoasă dupa o perioadă mare de secetă.
Au fost documentate cazuri cînd după o ploaie cu grindină au fost înregistrate pirderi de vieți omenești.
O ploaie cu grindina aduce daune de milioane de lei numai în domeniul agriculturii. Dacă să adăugăm la acestă sumă și cea a pagubelor care statul trebuie să le returneze populației în urma pierderilor apărute din cauza gridinei atunci suma se va mări considerabil. Acestea sunt cheltuielile de la doar un singur caz de cădere a grindinei, iar în Republica Moldova datorită așezării sale goegrafice și a trecerii maselor de aer de tip diferit peste teritoriul republicii numărul cazurilor cu grindină anual se înregistrează aproximativ 20-35 zile cu grindină. Însă există cazuri cînd numărul zilelor cu grindină este mai mare, de exemplu în anul 2008 sau înregistrat 39 zile cu grindină, iar în anul 2010, 50 zile cu grindină. Astfel putem face concluzia, cît de costisitoare nu ar fi metodele de combatere a grindinei la final pierderile lor se răscumpără.
Fig. 2 Ploaia cu grindină din 16.07.2012 în raionul Sîngerei.
Fenomenele periculoase precum grindina, ploile torențiale, vînturile puternice au fost problema tuturor timpurilor. Ele au influențat activitatea oamenilor și munca lor depusă, din aceste cauze se atrege o mare atenție asupra determinării acestui proces și se depun mari eforturi pentru a o combate, fără a provoca alte cataclizme naturale.
2. Studiul metodelor de formare a grindinei.
Din cauza faptului că grindina a fost studiată în decursul anilor de diferiți oameni și diferite instituții pînă în prezent nu sa ajuns la o idee comună care este modul de formare a grindinei. Diferiți oameni de știință au păreri diferite asupra temperaturilor la care are loc procesul de formare. Astfel savanții sovietici Glușcova N.I, Panteleeva P.G, institutul Visocogornîi au calculat trei temperaturi diferite la care după părerea lor poate avea loc procesul.
Conform acestor savanți apariția grindinei are loc datorită convecției, adică aerul cald care se află la sol datorită temperaturii diferite de încălzire a lui tinde să se urce în sus fiind substituit de aerul rece ce se află deasupra lui și tinde săi ocupe locul. Astfel se formează un flux de aer ascendent care și formează convecția. Vaporii de apă ce urcă în sus ajungînd la temperatura necesară se condensează și încep să înghețe. Datorită aceluiaș flux de aer ascendent ele sunt urcate mai departe în sus unde în acelaș moment are loc ciocnirea picăturilor. Acest lucru are loc din cauza că picăturile mai mici sunt mai ușoare decît cele mari și ajungîndule se ciocnesc. Acesta este un mod de creștere a grindinei deasemenea grindina crește și datorită contopirii picaturilor de apă, datorită sublimarii și evaporării.
Grindina crește în volum devenind mai grea, atunci cînd greutatea grindinei este mai mare dacît forța ce menține grindina în interiorul norului grindina începe să cadă, dînd naștere unui flux descendent.
Procesul de formare și creștere a grindinei are un timp foarte scurt. El este estimat la 10-15 minute, însă în unele cazuri el poate dura și 30-40 minute. Acest proces este influențat de elementele meteorologice cum ar fi temperatura, vîntul ș.a.
Pentru început acest proces meteorologic a fost studiat cu ajutorl baloanelor pilot acum el este studiat și cu ajutorul aparatelor mai performante cum ar fi radarele.
Baloanele pilot reprezintă niște baloane aerostatice care sunt ambarcate cu dispozitive pentru calcularea diferitor parametri meteorologici care pe parcur sunt colectați și analizați ca mai tărziu pe baza lor se fac anumite calcule și concluzii.
Aparatele radar sunt dispozitive ce transmit și captează semnalele radio-ecoului, cu ajutorul programelor elaborate ele sunt prelucrate pentru a putea primi imaginea. Imaginea reprezintă o pată cu diferite culori în dependență de criteriul de reflexivitate ceia ce dovedește că norul conține precipitatii solide sau lichide.
Deasemenea pentru determinarea grindinei sunt folosite și ecuații fiyico-matematice pentru determinarea unor paraetri termodinamici cum ar fi viteza fluxului ascendent, înălțimea norului ș.a în baza acestor parametri specialiștii determină probabilitatea apariției grindinei.
Pentru calcularea grindinei sunt elaborate diferite metode însă fiecare din ele au unle neajunsuri. Prognozarea grindinei cu ajutorul ecuațiilor termodinamice, conform datelor expuse de Glușcova sa adeverit în 84% din cazuri. Aparatele radar au o viziune de scanare mică, ele cuprind un spațiu mic și datele captate de ele sunt pentru momentul de față ele nu au capacitatea de a prognoza grindina din timp.
Grindina este cunoscută de mai mult timp însă prognozarea ei și în prezent este dificilă. Pentru protejarea noastră de acest fenomen ea trebuie studiată iar și iar pentru a putea elebora o schemă stabilă de formare a ei și de a putea determina din timp, și mai exact care sunt acele condiții care vor putea semnala grindina mai devreme de apariția ei.
2.1 Metodele de determinare.
În meteorologie pentru studierea proceselor și fenomenelor din atmosferă se utilizează atît metode de calcul cît și metodele instrumentale. Principalele metode directe sunt observațiile asupra stării atmosferei efectuate la stațiile meteorologice și cu ajutorul sondării atmosferei. Observațiile include determinarea mărimilor numerice ale valorilor meteorologice: temperaturii, presiunii, densității și umezelei aerului; vitezei și direcției vîntului; cantitatea, înălțimea și grosimea norilor; intensitatea precipitațiilor; vizibilitatea meteorologică; conținutul de apă al norilor, precipitațiilor și ceții; fluxurile de radiație solară și calorică. La stațiile meteorologice de asemenea se fac observații și asupra fenomenelor atmosferice. Aceasta reprezintă un anumit proces fizic, însoțit de schimbarea bruscă a stării atmosferii. Principalele dintre ele sunt ceața, poleiul , grindina, furtuna cu praf, grenul, viscolul, chiciura, roua, bruma, precipitațiile, norii ș.a.
Metoda experimentală în meteorologie are utilizare limitată. De regulă ea se întrebuințeaza în scopuri practice, de exemplu, la stimularea artificială a precipitațiilor atmosferice și pentru dispersarea norilor și ceții.
Datele obținute în urma observațiilor meteorologice sunt prelucrate folosind metodele matematico-statistice. Aceste metode sunt deosebit de importante pentru climatologie. Cu ajutorul lor se determină valorile medii plurianuale, se stabilesc corelațiile în schimbările anumitor valori meteorologice în timp și tendința de modificare sau schimbare a normelor climatice etc. Volumul deosebit de mare de informație meteorologică a impus utilizarea calculatoarelor electronice de mare randament asigurate cu programe speciale. Începînd cu anii 70 ai secolului XX un rol important în studierea atmosferei aparține aparatelor cosmice.
În ultimul timp, destul de frecvent se folosesc metodele fizico matematice de analiză a informației meteorologice. În baza legilor fizice generale se elaborează ecuații diferențiale care descriu anumite procese atmosferice. Introducînd în aceste ecuații datele inițiale, captate în urma observațiilor la stațiile meteorologice, și rezolvîndule se pot stabili legitățile cantitative ale proceselor atmosferice și prezice modul de producere ulterior.
Procesele atmosferice de bază se produc pe suprafete immense. La fel și consecințele lor, sub formă de anumite condiții ale vremii și climei, se manifestă tot pe suprafețe destul de mari. Din acest motiv, în meteorologie și climatologie o importanță deosebită are reprezentarea rezultatelor observațiilor pe harta geografică. Pe harta se pot introduce și rezultatele observațiilor meteorologice efectuate la diferite stații în acelaș moment. Această hartă se numește sinoptică. Ea ne permite să observăm cum au fost repartizate particularitățile vremii și deci cum a fost caracterul proceselor atmosferice deasupra unei suprafețe mari. Comparînd hărțile sinoptice construite pentru cîteva ore consecutive, se poate stabili comportamentul a proceselor atmosferice și a prezice vremea.
Pentru determinarea tipului de nori se întrebuintează atît caracteristicile calitative obținute datorită semnalului radio atît pe verticală cît și pe orizontală, deasemenea și caracteristicile cantitative despre înălțime și reflexivitate.
În zona mai apropiată se determină structura verticală a norului și datele despre reflexivitate obținute la trei nivele:
la înălțimea de 100m deasupra suprafeței terestre.
la înălțimea izotermei de 00.
la înălțimea 2.0- deasupra izotermei de .
În zona mai îndepărtată se determină: imaginea radio-ecoului a norului, hotarul de sus a norului înregistrat de radio-locator, însemnătatea reflexivitații la cele trei nivele.
Depistarea fenomenelor meteorologice are loc după un criteriu ambigu și după criterii complexe, bazate pe dependențe fizico-statice. Criteriul principal este reflexivitatea impulsului la două nivele, a izotermei de și la 2.0- mai sus de izoterma de 00. În calitate de criteriu complex se folosește formula:
y=Hmax*lgZ3;
Unde: y – criteriul de reflexivitate
Hmax- înălțimea maximală a ecoului în celula cu aria de 30*30 km2;
lg Z3 – reflexivitatea la nivelul 3;
Pentru depistarea norilor cu grindină se folosește ca criteriu principal lgZ3≥4.5, deasemenea și un complex de criterii principalul fiind y. În cazul cînd y≥40 atunci 90% cazuri corespunde norilor cu grindină.
Procesele orajoase au următoarele criterii:
• dacă y≥25 dBz, apariția proceselor orajoase are o probabilitate de 90%;
• dacă y se schimbă de la 20-25 dBz apariția proceselor orajoase va avea loc în
75-80%;
• în cazul cînd y se schimbă de la 10-20 dBz proceselor orajoase vor fi cu o probabilitate de 30-70%;
• iar dacă y<10dBz atunci procesele orajoase vor fi 5% din cazuri;
Criteriul y se schimbă în funcție de regiunea geografică.
Norii cu grindină și orajele deseori sunt însoțite de vijelie. Pe monitoarele radio-locatorului vijelia este reprezentată ca o linie subțire aprinsă, care se mișcă înaintea zonei de precipitații.
Turbulența în nori se calculează datorită semnalului maxim de reflexivitate (lgZmax) captat de radiolocator. Dacă lgZmax>3,9 atunci turbulența este puternică, 3,9≥lgZmax≥2,8 de la moderat pînă la puternic, 2,7≥lgZmax≥1,2 – moderat și lgZmaz≤1,1 – slabă.
În anii precedenți au fost scrise multe lucrări, dedicate cercetărilor slăbirii reflexivității în timpul căderii ploilor torențiale și în nori.
Pentru determinarea mărimii slăbirii de radiațiile radar la cercetarea norilor convectivi și ploi sistematic, se determină mărimea reflexivității impulsului de la punctele de reper situate în diferite direcții și la diferite distanțe de alte puncte de observație. În urma studiului sa depistat că deviația maximă a puterii calculate a semnalului reflectat de la punctele de reper la ore diferite pe timp senin nu depășea 2 dBz. Din aceste date sa calculat mărimea medie a mărimii reflectate pentru fiecare punct de reper și după asta de 3 ori pe zi, iar cîte odată și mai des se compară cu mărimea medie.
Pe parcursul anilor sa observat, cînd între locul reper și locatorul radar cad precipitații cu intensitatea pînă la 10 mm/oră atunci deviația maximă a semnalului nu poate fi explicată instabilității regimului de funcționare a radarului, fiindcă de la alte puncte de reper pe drumul cărora nu cad precipitații mărimea medie a semnalului reflectat corespunde valorii semnalului din timpul senin (2 dBz). Mărimea medie a slăbirii în rezultatul captării radiației precipitațiilor la această distanță nu depășeste pragul de 2,5-3,0 dBz ceia ce nu poate influența esențial la mărimea reflexivității măsurate de la norul cu grindină, situate dupa zona cu precipitații.
Deaceea, fără a lua în considerație captarea reflexivității în zona cu precipitație, în nori, situați după zona cu precipitații se pot depista celule de formare și de creștere a grindinei după mărimea reflexivității. Însă deoarece în zonele puternice reflexiei de absorbție poate fi mai mare de 5 dBz, se foloseste radiolocatorul cu două lungimi de undă 3,2 și .
Apariția cristalelor de gheață și a picatuirlor suprăcite și înghețate în partea suprarăcită a norului duce la formarea și creșterea grindinei, deaceia cunoașterea condițiilor de apariție a fazei solide în nori are o importanță majoră pentru cunoașterea mecanismului proceselor cu grindină.
Oamenii de știință au păreri diferite despre temperatura la care se formează grindina sau mai bine zis la care picătura de apă trece din faza lichidă în cea solidă. Unii cred că procesul are loc la o temperatură de , alții -18 sau chiar -25 . Însă modul prin care se formează grindina este aproape comun la fiecare, adică prin condensare, sublimare, ș.a.
În anul 1959 de institutul geografic Visocogornîi a fost înaintată versiunea de formare a grindinei ca rezultatul cristalizării picăturilor mari în parte de sus a zonei de acumulare. Conform acestei teorii, procesul de formare și cădere a grindinei este legat de două etape de creștere a particulelor din nor. Picăturile de grindină din cadrul norului poate creste pînă la un diametru critic. Înghețarea picăturilor de apă de această mărime are loc la temperaturi de -18 . Grindina formată în acest mod crește datorită coagulării cu picaturile de apa suprarăcite. Detaliile acestei scheme de formare și crestere a grindinei au fost studiate în condiții de laborator.
Teoria dependenții temperaturii de îngheț a picăturilor de apă de diametru ei au fost dedicate o cantitate mare de lucrări atît experimentale cît și teoretice. Astfel a fost demonstrată că starea în care se află picătura de apă suprarăcită este metastabilă și că probabilitatea înghețării picăturii la temperatura dată este direct proporțională volumului ei. Diferite impurități influențează la temperatura de îngheț. Dar și datele despre temperatura de îngheț a picăturii de apă distilată oscilează în dependență de mărimea ei, în dependență de condițiile în care se gasește picătura în timpul înghețării.
3. Studierea evoluției grindinei
Orice calamitate naturală sau fenomen stihiinic este și a fost studiat în toate timpurile. Pentru a putea preveni apariția acestui fenomen este necesară cunoașterea cît mai detailată a evoluției lui. Care sunt factorii ce determină apariția acestui fnomen și care sunt factorii ce contribuie la sporire lui. Dea lungul anilor au apărut mai multe ipoteze ce pot explica parțial apariția grindinei și procesul de evoluție a ei, însă oamenii nu dispun de probe exacte cum apare și se dezvoltă norul cu grindină.
Una din cauzele apariției grindinei este pătrunderea rapidă a maselor reci de aer peste un anumit teritoriu. Atunci cînd în straturile de jos a atmosferei se extind masele de aer calde și umede, iar la înălțimea de 4- se află masele de aer reci, masele de aer din straturile de jos, care au o densitate mai mică, conform legii lui Arhimede, încep să se ridice în sus, iar cele de sus tind să ocupe locul maselor de aer calde. În urma acestor mișcări în această zonă se formează un flux ascendent de aer. Cercetările fluxurilor ascendente în norii convectivi au fost efectuate cu ajutorul baloanelor-pilot. În urma analizării datelor primite sa ajuns la concluzia că în prima stadie de evoluție a norilor cumulonimbus, ridicarea maselor de aer are loc sub formă de termici diferiți a maslor de aer calde. La stadiile următoare de dezvoltare a norului numărul de termici se mărește. În partea centrală a norului ei se contopesc formînd un flux ascendent uniform de aer. La norii convectivi putrnici, începînd cu granița de jos a norului, viteza fluxului ascendent crește aproape rectiliniu odată cu cresterea înălțimii și atinge maximul în partea de mijloc sau cea post superioară a norului, după care la granița superioară a norului ea începe să se micșoreze. Viteza maximală a fluxului
Fig.3. Proocesul de formare a grindinei în norii cumulonimbus.
ascendent în norii cumulonimbus atinge valorile, în medie, de 25-30 m/s. Cu trecerea timpului fluxurile ascendente se transformă în fluxuri descendente. Aparitia fluxurilor descendente în nori sunt legate de începerea căderii precipitațiilor. Schimbarea vitezei fluxului ascendent în perioada de dezvoltare maximă a norului, conform datelor experimentale, este neînsemnată.
În timpul procesului de ridicare a masei de aer calde are loc dilatarea și răcirea ei. Ea se ridică pînă la înălțimea cînd vaporii de apă ce se conțin în masa de aer încep să se transforme în mici picături de apă. Aceste picături de apa și formează norul.
În curentul de aer ascendent are loc ciocnirea, contopirea și coagularea picăturilor mici de apă. Picăturile de apă mai mari sunt mai grele și se ridică mai încet decît cele mici. Astfel cele mici ajungîndule pe cele mari se contopesc cu ele. Asa cum viteza curentului ascendant atinge maximul atunci picăturile de apă se ridică la nivelul mai sus decît nivelul vitezei maximale a curentului ascendent, unde viteza lor de cădere, sub influența forței de gravitație devine egală cu vitza fluxului ascendent. La acest nivel picăturile se rețin în aer și continuă să crească din contul contopirii cu alte picături și devin mai grele, datorită acestui fapt ele cu încetul coboară. În urma acestui proces în partea de sus a norului se acumulează o cantitate mare de apă și se formează așa numita zonă cu umeditate înaltă sau zona de acumulare, cu o densitate de 20-30 g/m3. Aceasta a fost calculată pentru prima dată în anul 1958.
Dacă în partea de sus a zonei de acumulare temperatura este de -18, atunci picăturile de apă mai mari îngheață, formînd grindina. Continuînd să crească datorită picăturilor mai mici ce se ridică de la nivelurile mai joase, ele capătă o greutate mai mare și se coboară la nivelul de jos a zonei de acumulare. În cazul cînd mărimea lor crește pînă la nivelul cînd poate influența forța de gravitație și are loc căderea grindinei. Sa demonstrat că procesul de formare a grindinei are loc de la 3-10 minute.
Creșterea grindinei are loc pînă cînd viteza de cădere sub influența forței gravitaționale g va fi egală cu viteza maximală a fluxului de aer ascendent. Atunci cînd grindina are mărimea și greutatea mai mare decît mărimea forței fluxului ascendent atunci grindina începe să cadă.
Deci ca să rezumăm cele spuse, grindina poate avea loc atunci cînd sunt respectate următoarele condiții:
Viteza curentului de aer ascendant în interiorul norului se schimbă odată cu înălțimea și își atinge maximul în partea post superioară a graniței de sus a norului și apoi descrește spre granița superioară a norului. Pentru formarea grindinei este necesar ca viteza maximală a curentului ascendent să fie mai mare de 15 m/s.
O astfel de distribuție a vitezei în norul convectiv crează condiții pentru formarea zonei de acumulare, în care are loc acumularea fracției de masă solidă sau lichidă de dimensiuni mai mari. Zona de acumulare este localizată mai sus de nivelul vitezei maxime a fluxului de aer ascendent. Grindina cade în cazul cînd vaporii de apă în masa de aer rece este mai mare de 20 g/m3.
Grindina crește în deosebi pe baza vaporilor de apă suprarăciți din zona de acumulare și deaceea condițiile pentru formarea și cresterea grindinei vor apăre adoar în cazul cînd această zonă în interiorul norului se va afla mai sus de izoterma de 00.
Căderea ploilor torențiale și grindinei vor avea loc în cazul cînd:
Cînd viteza constantă a particulei ce cade, sub influența forței de greutate, va fi mai mare decît viteza maximală a curentului ascendent. În acest caz cele mai dese ori cad precipitații solide cum ar fi grindina sau măzărichea.
Cînd masa volumului de apă acumulată în zona de acumulare sub formă de picături sau particule solide va fi mai mare decît forța de ridicare creată de fluxul ascendent.
3.1 Metoda radiolocației.
Aparatele radar este una din sursa principală pentru informația meteorologică, pentru observațiile și măsurile meteorologice. În afară de acestea se mai folosesc și datele obținute de la radiolocatoarele instalate la avioane.
Cu ajutorul radiolocatorului se determină:
• Forma și dimensiunile norului și asezarea lui.
• Direcția și viteza zonei cu reflexivitate mare a norului si zonele cu precipitatii cu caracter continuu.
• Hotarul de sus a tuturor tipurilor de nori, deasemenea hotarul de jos a norilor de tip mijlociu și superiori și stratul dintre ele.
• Evoluția norilor cumulonimbus.
• Tendința de schimbare a caracteristicilor norului și sistemului de nori.
• Înălțimea izotermei de 00 dacă persistă norii de tipul nimbostratus.
• Informația unde sunt situate precipitațiile datorită semnalului captat de antena radiolocatorului.
Metoda radiolocației are și unele restricții, și anume:
1. O suprafață limitată pentru depistarea obiectelor meteorologice care coincide cu distanța liniară de vedere.
2. În zona mai apropiată (pînă la ) se desting principalele 5 tipuri de nori pe diferite straturi, însă în zona mai îndepărtată (50-) doar tipul cîmpului noros.
3. Precipitațiile (continui, torențiale) și orajele se depistează doar în raza de 150- cu probabilitatea de 70-90%.
4. Nu depistează hotarul de jos al norului dacă este mai jos de 500m și dacă din nori cad precipitații.
Un plus major pentru instalațiile radar este faptul ca ne demonstrează starea reală a vremii fiind o sursă excelentă pentru influențarea unor fenomene atmosferice.
3.2 Metodele de acțiune.
Mai aprofundat metoda de prognozare a grindinei a fost elaborată de Glușcova N.I. care ea în considerare condițiile celor mai periculoase cazuri de creștere a grindinei în aerul umed, cînd o parte din apă nu reușește să se răcească complet. În aerul uscat se formează în deosebi zăpadă și măzărichea moale.
N. I. Glușcova a stabilit hotarul de formare a măzărichii și grindinei în funcție de viteza maximă a fluxului ascebdent de aer în interiorul norului și a temperaturii la acelaș nivel:
Unde:
Th1 – temperatura la nivelul de condensare;
Pcond – presiunea la nivelul de condensare;
Th2 – temperatura în stratul superior (la hotarul superior);
Pm – presiunea la hotarul superior;
A – echivalentul mecanic al căldurii;
η – coeficientul de trecere a căldurii în energia cinetică;
Cp–căldura specifică a aerului la mișcarea permanentă;
Calculele acestei formule se simplifică dacă luam în considerare că A*Cp≈1.
În urma studiului efectuat N. I. Glușcova a eleborat un șir de grafice ce iau în considerație anumiți parametric temodinamici ce au a legătură strînsă cu procesul de formare a grindinei. La baza acestor grafice este formula de mai sus, care ne sugerează idea că viteza fluxului ascendant care este un factor principal pentru formarea grindinei este direct proportional cu presiunea la nivelul de condensare, temperature la acelas nivel, temperature la hotarul superior al norului,caldura specifica a aerului la micarea permanenta. Pentru lucrul practic în dependență de formula 1 au fost calculate și construite grafice și tabele pentru calcularea și prognozarea grindinei.
Datorită tabelului dat calculăm teoretic valoarea vitezei fluxului ascendent, luînd în considerație presiunea la nivelul Wm (P1), unde Wm – viteza maximă a fluxului ascendent de aer, iar P2 fiind presiunea la nivelul de condensație.
Mai apoi datorită metodei elaborate de Glușcova determinăm viteza curentului ascendent unde are loc procesul de formare a precipitațiilor și deasemenea a gridinei. Viteza calculată a curentului ascendent se deosebeste esențial de viteza în zona unde are loc formarea precipitatiilor. Această viteză poate fi un factor pizitiv pentru creșterea și mărirea cantității de precipitații sau poate distruge și înceta formarea grindinei. În cazul cînd viteza în zona dată este mai mare de 40 m/s atunci fluxul de aer destramă acest ciclu.
Fig. 4. Dependența căderilor de grindină de valoarea vitezei maximale a fluxului convectiv Wm și temperatura la nivelul vitezei maximale Twm
Graficul dat este bazat pe dependența vitezei maxime a fluxului ascendent de temperatura la nivelul unde voloarea vitezei este maximă. El ne demonstrează că formarea grindinei este un roces ce depinde direct de viteza fluxului ascendant și temperature la nivelul unde viteza curentului ascendant are valoarea mazximă. Căci grindina se formează doar atunci cănd temperature va fi mai joasă de -180, În cazul în care la calculare datelor suntem în zona cu grindină atunci folosim următorul grafic pentru determinrea marimii grindinei.
Fig. 5.graficul pentru calcularea mărimii grindinei fără a lua în considerare topirea ei.
Conform acestui grafic se calculează mărimea grindinei care va cădea însă nu se ia în considerație gradul de topire a grindinei în momentul în care ea parcurge distanța pînă la pămînt. Datorită vitezei mari care o capătă grindina în momentul căderii Glușcova a considerat că grindina nu face schimb de căldură cu mediul înconjurător și de aceea ea nu reușește săși schimbe esențial forma sau mărimea ei.
Astfel prognozarea grindinei se efectuează în conformitate cu următorul plan:
Se analizează situația sinoptică.
Se calculează Wm după graficul construit pe baza datelor primite:
Cu ajutorul tabelului 1 se obtine;
Cu ajutorul fig.2 se calculează Wm;
Datorită desenului 3 se concretizează dacă va avea loc formarea grindinei.
Datorită figurei 4 se calculează marimea grindinei.
În practică această metodă a adeverit procesul de formare a grindinei în 84% de cazuri.
Minusurile acestei metode este faptul că se ia în considerație un număr mic de factori ce influentază formarea norilor cu grindină. Nu se ia în considerație, pe deplin, cîmpul umedității și nu se ia în considerație cîmpul vîntului.
Mai tirziu aceeași metodă a fost preluată de Panteleeva P. G. pentru a fi dezvoltată și pentru a fi corectată conform poziției noastre goegrafice.
Mulți oameni de știință ce studiază fenomenele convective prsupun că energia cinetică a fluxurilor de aer de la înălțime est una din cauze ce susțin fluxurile descendente în norii cumulonimbus. După cum au arătat cercetările propuse de Veicmanom dependența vitezei fluxului ascendent în partea de sus a norului și a fluxului orizontal, viteza maximă a fluxului convectiv crește cu aproximativ ¼ din viteza fluxului orizontal.
Calculele impirice, pentru condițiile Republicii Moldova, au fost făcute de Panteleev V. G. care a introdus schimbările către viteza verticală cu 1/3 VK – viteza fluxului orizontal la nivelul de 3-.rezultă că viteza maximă a curentului convectiv este compus din două component:
unde:
Wm- se calculează după metoda lui Glușcova N. I.
A fost observată dependența vitezei maxime a fluxului ascendent Wm de doi parametri: Σ∆T’m – suma celor mai mari abateri a curbei de stratificare de la trei nivele și suma dificitului punctului de rouă.
Posibilitatea de cădere a grindinei se determină după graficul 2 cu folosirea urmatoarelor parametrii Wm (m/s), TWm (), (suma umedității specifice). Diametrul grindinei se calculează cu ajutorul figurei 4.
Metoda de prognozare a grindinei elaborată de Panteleeva P. G. are o rată de adeverință de 84%, iar prevenirea grindinei în 65% din cazuri, însă aceste date sunt mai mici ca cauza acestei se ascunde în calcularea vitezei maxime a fluxului ascendent Wmax, ea a fost mărită. Deasemenea pentru calcule nu au fost folosite metodele matematice și statistice care ar găsi o legătură mai restrînsă cu parametrii esențiali.
Fig.6. Formarea norului convective în dependență de parametrii termodinamici.
Figura dată reprezintă dependența unor elemente ai norului de parametrii termodinamici cum ar fi nivelul de condensare a vaporilor de apă coincide cu hotarul de jos al norului, nivelul de formarea particulelor de gheață coincide cu nivelul vitezei maxime a fluxului de aer ce se ridică ascendant iar nivelul de convective coincide cu hotarul de sus al norului. Cu ajutorul acestor parametric dar și cu ajutorul celorlalte putem determina apariția unor fenomene meteorologice și deasemenea putem calcula aproximativ cantitatea de precipitații are vor cădea din masa de aer data.
Metodele enumerate mai sus sunt puse în practică în prezent în Republica Moldova ele fiind cele de bază. Aceste metode sunt considerate teoretice deoarece ele se bazează pe teorii și legăturile stabilite între anumiți parametric termodinamici calculați teoretic însă sunt și metode practice cum ar fi baloanele pilot care sondează atmosfera și ne oferă o informație destul de amplă despre starea atmosferei în momentul real, sau sondarea cu ajutorul aparatelor laser care deasemenea ne oferă informația despre starea atmosferei la momentul sondării.
Principala sarcină a radiolocației este observarea și determinarea diferitelor obiecte meteorologice datorită sondării atmosferei prin intermediul undelor-radio.
Pentru depistarea obiectelor și măsurarea coordonatelor și a altor caracteristici se folosesc radio-impulsuri concentrate restrîns mici, formate și îndreptate spre punctul din spatele stației de radiolocație. Undele electromagnetice se răspîndesc în atmosferă cu o viteză, apropiată de viteza luminii în vacum, și constitue aproximativ 3*1010 cm/s, la trecerea obstacolelor sau a neomogenității dielectrice a atmosferei spre drumul parcurs de undele radio, energia electromagnetică se reflectă parțial înapoi și poate fi primită ca semnal de ecou, o parte din impulsuri se dispersează în toate părțile iar o parte din impulsuri este absorbită de particulele din atmosferă.
Locațiile radio de determinare a țintei și pentru primirea imaginii de distribuire în spațiu poate fi efectuată în orice ora a zilei și pe orice timp. Radiolocatorul poate funcționa pe un radius mare și ne dă posibilitatea de a studia spațiul într-un timp foarte scurt fără a provoca oarecare schimbări a structurii reale a elementelor meteorologice (umedității aerului, temperaturii, curenților de aer, distribuției hidrometeorilor).
Formarea undelor concentrate ne dă posibilitatea de a mări energia ce este îndreptată pentru iradierea țintei și pentru măsurarea direcției obiectului. Direcția țintei, azimutul si unghiul α (unghiul dintre pămînt și raza emisă), coordonatele unghiulare a țintei, se determină măsurînd unghiul dintre raza reflectată spre antenă.
Poziția antenei la care semnalul primit este maximal ne arată direcția țintei. În acelaș timp presupunem că influența atmosferei nu deformează esențial răspîndirea liniară a undei.
Principalele componente ale radiolocatorului sunt:
Transmițătorul;
Receptorul;
Indicatorul;
Sinhronizatorul
Canalul alimentator
Antena
Duplexor;
Transmitatorul R.L.S. generează devieri electromagnetice puternice de frecvență înaltă sub formă de impulsuri de scurtă durată, cu repetare periodică, care cu ajutorul sistemei duplexului se reflectă în spațiu sub formă de undă concentrată. În perioada de timp dintre două impulsuri de sondare reflectate de la țintă, impulsurile electromagnetice cu frecvență înaltă sunt primite de aceeaș antenă și prin canalul permiabil-alimentator nimeresc la intrarea în receptor unde ele se măresc, se transformă în impulsuri video și se transmit la indicatoare, pentru formarea imaginei primită cu ajutorul radiolocatorului și pe aparatul de măsurare pentru stabilirea și identificarea coordonatelor lor și a altor caracteristici cantitative.
Canalul alimentator servește pentru canalizarea impulsurilor electromagnetice înalte de la aparatul ce transmite impulsurile spre antenă și de la antenă spre aparatul ce primește semnalul.
Duplexorul asigură conectarea corectă a antenei la transmițător și de la antenă spre aparatul ce primește semnalul. Datorită acestui fapt ne permite să folosim o antenă pentru ambele cazuri, de a primi și de a transmite semnalul. Acest mecanism functionează în felul următor: cînd semnalul este transmis duplexorul blochează semnalul ce vine de la receptor astfel în cît semnalul ce vine de la receptor să poată fi emis în spațiu, iar în cazul cînd primim semnalul duplexorul blocheaza semnalele de la transmițător ca receptorul să poată primi datele.
La radiolocatorele meteorologice, pentru primirea informației depline despre situația sinoptică, se folosesc indicatoare de tip sferic, vertical și amplitudice.
Indicatorul amplitudic reprezintă un osciloscop pe ecranele căruia pe axa verticală este reprezentată înălțimea aplitudei iar pe axa orizontala este reprezentat impulsurile și semnalul reflectat de la obiect. Înălțimea amplitudei corespunde puterii impulsului. Indicatoarele amplitudice se folosesc pentru măsurarea puterii ecoului și distanței pînă la obiect.
Indicatoarele sferice reprezintă un ecran, pe care primim imaginea , asemănătoare cu o hartă unde așezarea obiectelor se determină coordonatelor polare: traseului parcurs și azimutului. În indicatoarele de tip sferic se folosește radial circular de scanare, ce impune raza să se miște radial de la centru spre periferii și se rotește sinhron odată cu rotirea antenei pe azimut. Imaginea obiectului pe indicatoare de tip sferic este în formă de pete de diferite culori (culoarea depinde de cantitatea de apă concentrată în acea zonă). Culoarea imaginei se mărește odată cu majorarea semnalului.
Indicatoarele verticale este un alt tip de indicatoare care se aseamană cu cele de tip sferic însă cu o singură excepție. La indicatoarele sferice radialul circular se mișcă sinhron odată cu rotirea antenei pe azimut de la 0 la 3600,iar la indicatoarele verticale radialul circular se mișcă sinhron cu antena pe un unghi de la 5-1050.
Lungimea de undă cu care lucrează radarele este legată de frecvența generată de transmițător de la o frecvență înaltă a oscilațiilor. La momentul dat principiul radiolocației este realizat în diapazonul cu frecvența 30-40000 MHz. Alegerea frecvenței de lucru a radiolocatorului se ia în considerație obiectele meteo ce trebuiesc depistate și măsurarea complexului de caracteristici, ceia ce ne permite folosirea aparatelor la exploatarea eficientă. În meteorologie se folosesc radiolocatoarele ce functionează pe frecvența undei de 800-3600 MHz, cele mai frecvente se folosesc lungimile de undă 0.8, 2.0, 3.2, 5.6.10 și 17cm.
În diapazonul lungimii de undă 0.8- funcționează radarele ce sunt folosite pentru depistarea furtunei și măsurarea precipitațiilor. În diapazonul de la 3.2- – de prevenire a grindinei, iar lungimea de undă de deobicei se folosește pentru sondarea atmosferei pentru determinarea caractereisticii parametrilor temperaturii și vîntului.
Radarele pot lucra în regim non stop sau la hotărîrea lucrătorului. Ele sunt o sursă principală de informație însă au și o parte negativă au un vizoriu limitat. Pentru eficacitatea lucrului este necesar sa functioneze mai multe radare situate la o anumită distanță unele de altele.
Capitolul III
1. Perfectarea radarelor
Primele radiolocatore care au fost atribuite meteorologilor pentru lucru, dupa razboi puteu depista doar norii de tipul Cb, cu fenomene periculoase. Zeci de ani au fost pierduti pentru modernizarea lor si pentru prelucrarea schemelor de masurare, care puteau extrage informatia nu doar despre inaltimea radioecaului, dar si din rezultatele semnalelor reflectate de nori. Posibilitatea de observare aparitiei fenomenelor periculoase, calcularea vitezei lor si directia de miscare au permis radarelor sa ocupe locurile de lider in determinarea fenomenelor periculoase.
Radarul meteorologic deja de 60 ani este aparatul de neinlocuit pentru determinarea fenomenelor, care merge pas cu pas cu norii convective – oraje, grindina, ploi torentiale, rafale.
Radarele meteorologice incoerent determina fenomenele periculoase dupa date indirecte masurarea inaltimii hotarului superior al ecoului si reflexivitatii norilor Cb si iau decizia cu ajutorul criteriolor de pericol al radarului. Periodicitatea de inoire a hartilor primate a retelei neautomatizate a radarelor odata in trei ore era convenabil pentru toti consumatorii. Lucrul pentru automatizare proceselor de observatie a radarului pentru inceput o data timp de o ora iar mai apoi la fiecare 30 minute si in sfirsit pentru fiecare 15 minute au folosit realizarea in toate aproximativ 30 ani.
1.1. Descrierea tehnică AMRK ,,ASU-MRL’’
Complexul radiolocator meteorologic automat alertă de furtună, asigură aviația și serviciu de influențe active asupra proceselor de formare a grindinei ,,ASU-MRL” versia 6.4-2013 asigura:
-conducerea MRL (pornirea,oprirea,programa de detectare a spațiului,lucrul in regimul de asteptare ș.a.).
-primirea,prelucrarea,reflectarea si arhivarea informației meteorologice primite de radar despre nori și precipitații.
-conducerea cu procesele de prelucrare a norilor cu scopul prevenirii grindinei și mărirea cantitații de precipitații artificiale (pe cale artificiala).
-pregătirea,codarea în codul WMDFM-94 BUFR,FM-20 RADOB,BALTRAD și transmiterea pachetului de informație pentru e avertizare furtuna.
-pregătirea si transmiterea informației despre fenomenele periculoase la masa de lucru automatizată (ARM) de aerian controlor
-Pregătirea,codarea în codul ,,Eurocontrol Aste RIX și transmiterea pachetului de informative pentru conducerea curenților de aer.
Utilizarea ,,ASU-MRL’’ asigură automatizarea observaților radiolocatorului,mărirea informației și termenului de lucru a locatorului meteorologic,cresterea corectitudinii a informației ,calitatea informației documentate și arhivate,optimizarea păstrarii și transmiterea consumatorilor și rezolvarea unui șir de exerciții, deasemenea și alertarea localitaților despre fenomele periculoase, meteorologică de asigurare a zborurilor aeriene, întemeierea unei sisteme meteorologice radiolocație și de alerta a furtunilor și mărirea calitații lucrului antigrindină din contul coperativitații și exaticitații de executare a operațiilor antigrindină.
Informația AMRK ,,ASU MRL’’ deasemenea poate fi folosită pentru diagnoza,prognozului de scurta durata.
Complexul meteorologic de radiolocație ASU-MRL este folosit pentru automatizarea primirii, prelucrării, pentru determinarea și arhivarea informației captate de radar despre nebulozitatea și precipitații cu scopul rezolvăarii urmatoarelor sarcini:
-automatizarea lanțului tehnic dificil despre exercițiile de lichidare a grindinei ,care sunt executate într-un termen scurt de timp.
-pregătirea și transmiterea informației captate de radar despre fenomenele periculoase ale vremii (cum ar fi grindina,ploile torențiale,ceța ș.a.) pe MRL a dispecerului avia cu scopul protejării zborurilor aeriene.
-pregătirea,codarea in codul FM-94 BUFR, FM-20 RADOB și BALTRAD pachetului de informației în reteaua radiolocatorului de alerta a furtunii.
-calcularea cantitații de precipitații.
-studierea automatizată a proceselor ce au loc în interiorul norului.
La baza AMRK ,,ASU MPL’’ se prevede formarea unui sistem automatizat de combatere a grindinei, de alertă a furtunilor și informația meteo pentru aviatie.
1.2. ASU-MRL versiunea 6.4-2013
ASU-MRL versiunea 6.4-2013 prevede primirea și prelucrarea informației meteorologice captate de radar concomitent pe doua lungimi de unda ale radiolocatorului MRL-5 -studierea spațiului tridiametral în regimul de pază cu periodicitate 3,3+,-0,2 min fără implicarea personalului .
-măsurarea reflectării cu corecția la slăbirea in precipitații cu 3,2 și 5,3 lungimii de undă.
-formarea și construirea pe fonul hărții locale a 35 tipuri diferite de hărți.
1.3. Tipurile de transmitere a informației
Tipurile de transmitere a informației care pot fi organizate cu ajutorul următoarelor tipuri de legătură examinate:
Prin cablu direct- prin modemul de tip Zy Xel Prestige 791REE- pînă la 3 km,
Prin linie telefonică – prin modemul Zy Xel U-336 E Plus la distanța de pînă la 30km,
Prin linii înguste a telefoniei mobile GPRS/ EDGE/4G fără limite la distanțe,
Prin linii largi ADSL interenet fără limită la distanță,
Prin sisteme de satelit VSAT fără limită la distanță,
Atunci cînd informația este raspîndită la mai mulți consumatori se utilizează comutatorul de tip DES-1005 D5 cu portul 10/100 sau analogul său.
Modemul Zy Xel Prestige 791REE G. SHDSL ( Hight Speed Digital Subscraiber Line)- întreține simetricitatea vitezei mari (2,3 Mbit/s) pentru transmiterea numerică a informației prin cablul UTP pina la 3 km (fărp regeneratoare) cu nivelul de erori nu mai mare de 10-7 și cu codare efectiva.
Modemul Zy Xel U-336E Plus- modemul are 2 canale 56k pentru liniile rezervate și camutate,care contribue la primirea fisierilor, postei electronice deasemenea și la iesirea rapidă în rețeaua de internet in regim sinhron și asinhron, precum și protejarea informației de padrunderi ne sanctionate.
Comutatorul de tip DES-1005 D5 cu portul 10/100 este destinat pentru marimea efectiva a lucrului intrun grup mic de utilizatori, astfel permite utilizatorilor să conecteze în orece port aparatele ce lucreaza la vitezele 10-100 bit/s și permite lucrul cu mai multe servere.
În componența AMRK ASU-MRL deasemenea pot fi introduse sisteme de reglare la distanță MRL, care sunt instalate în locuri dispuse dificil pentru reparație (pe terenul de zbor,in virful dealului) ce necesita efectuarea unora operațiuni la distanta precum: pornira și stoparea MRL, aplicarea regimului de lucru, primirea fișierilor voluminoare și transmiterea acestora catre utilizatori.
Pentru reglarea la distanță AMRK ASU-MRL fară restricți pot fi sistemile satelitare de conectare de tipul VSAT (tehnologiele Direct Way), ce mențin viteze mari de pina 2Mbati/s și asigura transmiterea la mai multe adrese sau la o singură adresă în regim duplex sau poloduplex, prin canalul TSR și nivelul IP protocol. Funcțea instalata permite conectare la telefon și radeo, stabilirea undelor de legatură, canexiunea la internet ș.a.
La o distanță de pină la 3km poate fi utilizat radeo modemul de wiles care asigura schimbul de informație la viteza pina la 54 mbit/s cu folosirea versiunilor moderne de tehnologi Wi-Fi, Wi-Max.
Pentru conducera AMRK ASU-AMR la distanța de pîna la 10-30km in condiții de vizibilitate rectelinie pot fi folosite radeomodeme cu viteze înalte de tipul Raitec Infor sau CANOPYTM cu deapazonul 5,9-6,4 Ghz, care deasemenea realiziaza și principiile Wi-Max și menține viteza schimbului de informație pîna la 54Mbit/s pe un modul BS.
2. Componența software-ul AMRK ASU-MRL este compus din:
Programele aparatului complex Radar.exe;
Programele de prelucrare dublă a informației ASU-MRL;
Programa Map Editor.exe- redactarea hărții numerice a locului;
Programa Rocket Editor.exe –redactarea rachetelor antigrindină;
Programa BUFERDecoder.exe destinată pentru descifrarea stocului de informație cu codul WMOBUFRFM-94;
Programa DataManager.exe destinată pentru transmiterea fișierelor și telegramei către clienți;
Programa Meteo Map.exe destinată pentru studierea hărților meteo la un alt calculator.
Fig.1 Componența software-ul AMRK ASU-MRL
2.1. Programa pentru conducerea MRL Radar.exe
Programa pentru conducerea MRL Radar.exe este utilizată pentru identificarea MRL, dirijarea MRL, controlul tehnic al parametrilor MRL și AMRK, instalarea regimului de observație, gradația, configurarea regimului de autocalibrare AMRK, filtrarea radio-ecoului anormal ș.a. programa conține panoul Dirijarea MRL activ numai în momentul de lucru a radarului și este folosită pentru:
Formarea unui volum mare de imagini din pachetul de informație, ce vin din BUC pe cele 360 sectoare ale azimutului, 18 (24) secții conice și 400 canale (unde) de lungime;
Ignorarea imaginilor reflectate de la obiectele înconjurătoare, filtrarea obstacolelor nesinhronizate și radio-ecoului obiectelor locale, legate de starea anormală a suprarefracției undelor radio.
Software-ul MRL a aparatelor de conducere de prelucrare primară a semnalelor locatorului include în sine microprograma de control a blocurilor BUC, BUP, BDA, BDU și prelucrarea primară a informației.
Microprogramele de control a blocurilor BUC, BUP, BDA, BDU se formează în baza caracteristicilor MRL se instalează cu ajutorul programatorului AMRK ASU-MRL
Aceas software nu necesită servicii adăugătoare de exploatare și poate fi modificat doar de producătorul AMRK.
Programa de dirijare a MRL și de prelucrare primară a informației radar.exe se realizează cu ajutorul panoului de dirijare MRL care este activ doar la prelucrarea MRL.
Panoul de dirijare MRL conține butoanele: start, manual, dejurstvo, stop, jurnal, opțiuni și panoul cu opțiuni ce se deschide.
Fig.2 Panoul de instrumente a radarului Radar.exe
Butonul Start a panoului de conducere MRL este folosit pentru pornirea radarului în două moduri de observație în spațiu și de prelucrare a informației radarului:
La comanda Start 1 se execută pornirea automată a MRL și lucrul în regimul de observație, prelucrarea informației pe un arhiv de 200km.
La comanda Start 2 se execută pornirea MRL și lucrul în regimul de observație, și prelucrarea informație pe o arie de 400km.
Pentru alegerea regimului Start 1 sau Start 2 este necesar de apăsat pe triunghiul negru și din meniul apărut alegem regimul.
Fig.3 Raza radarului
Butonul Manual servește pentru trecerea la regim manual de lucru cu MRL și însă conducerea antenei se execută de la BUP.
Botonul De serviciu servește pentru pornirea regimului automat de observații cu ciclicitatea de observație, date de operator, de exemplu:
Peste 3 ore dacă e vremea senină;
Peste 1 oră dacă cerul se așteaptă a fi noros conform prognozei;
Peste fiecare 10 minute dacă cerul e noros.
În acest regim se pornește automat MRL după timpul introdus, două cicluri de observație și pornirea MRL la o ciclicitate de mai mult de 10 minute sau oprirea anodurilor a transmițătorului la ciclicitatea de observație de 10 minute.
Butonul Stop servește pentru deconectarea totală a radarului și blocurilor AMRK ASU-MRL cu excepția blocului BUK, care se alimentează de la blocurile de serviciu 27 B. La primirea ordinului Stop se oprește înregistrarea informației și se efectuează stingerea pe etape anodurilor aparatelor de primire-transmitere, rotirea antenei, a sistemului de ventilare în timp de 1 minută se oprește alimentarea radarului.
Butonul Jurnal servește pentru examinarea catalogului de fenomene, în care se înscriu toate datele de pornire a radarului, regimul de lucru, operațiunile de antigrindină ș.a.
Butonul Setări servește pentru configurarea regimului MRL. La apăsarea butonului se deschide panoului de opțiuni a parametrilor MRL, instalarea sectoarelor de unghiuri de observație, instalarea canalelor spre arhiv și transmiterea datelor, instalarea coordonatelor punctelor de reper pentru autoblocarea și controlarea potențialilor MRL , opțiunilor regimului de lucru, introducerea datelor aerologice (înălțimea izotermei 0, direcția și viteza curentului conductor).
Modul de control distanțat asupra stării MRL servește pentru controlul stării MRL la momentul controlării distanțate ce conține:
Două mini-indicatoare IKO, la care se reflectă semnalele de la ambele unghiuri de undă MRL-5 și se controlează rotirea antenei pe azimut.
Între cele două mini-IKO deasupra se reflectă starea curentă a antenei pe azimut.
3. Mai jos de mini- IKO este prevazut Panoul de control al radarului care servește pentru controlul stării radarului, cu ajutorul indicatoarelor LED, care reflectă:
Funcționarea liniei de legătură a radarului;
Pornirea alimentării generale cu energie a MRL;
Pornirea nacala ambelor aparate de primire-transmitere;
Pornirea alimentării conductelor;
Pornirea rotirii antenei;
Pornirea alimentării anodurilor la ambele aparate de primire-transmitere.
Iluminarea cu culoarea verde indică funcționarea normală, iar lipsa iluminării indică lipsa legăturii cu radarul sau lipsa alimentării.
2.2 Programa de prelucrare secundară ASU-MRL.exe
Programa de prelucrare secundară a informației ASU-MRL.exe servește pentru:
Calcularea reflexivității radiolocatorului la ambele lungimii de undă cu corecția la slăbirea gazelor atmosferice, norilor, precipitațiilor.
Descifrarea formelor de precipitații în fiecare element al celulei depărtat pe azimut
Calcularea caracteristicilor microfizice ale precipitațiilor (intensitatea și cantitatea de precipitații, mărimea și energia cinetică a grindinei ș.a.)
Formarea hărților cu fenomene, a hotarului de sus și de jos a nebulozității, intensitatea și cantitatea de precipitații, mărimea și energia cinetică a grindinei.
Măsurarea parametrilor unidimensionali, bidimensionali și tridimensionali ai norilor
Controlarea influenței la procesele antigrindină
Formarea și transmiterea pachetului de informație
Documentarea și arhivarea informației despre nori, precipitații și lucrului cu privire la antigrindină ș.a.
Programa ASU-MRL.exe asigură măsurarea complexului de parametri unidimensionali, bidimensionali și tridimensionali ai norilor în punctul cursorului și volumul de nori selectat.
În punctul cursorului se execută măsurarea automată și reflectarea coordonatelor cursorului- azimutul Ași lungimea R km, Z10 și Z3,2 în dBZ, coordonatele geografice a punctului, volumul de apă din nori q (kg/), înălțimea .
2.3 Fereastra principală de prelucrare a informației.
Fig.4 Fereastra de prelucrare a informatiei (a hartilor)
La pornirea programelor radarului pe monitor apare fereastra principală, o mare parte din care este folosită pentru reflectarea hărții meteorologice informaționale, ales de operator.
În unghiul din dreapta a ferestrei principale se află meniul principal, cu ajutorul căruia se execută reglarea lucrului programelor ASU, lansa aplicații setarea parametrilor, primirea diferitor hărți cu informații meteorologice de influențare a proceselor de grindină, documentarea, formarea, transmiterea informației și a altor consumatori.
2.4 Panoul parametrilor norilor în puncul cursorului.
Fig.5 Panoul parametrilor norilor în puncul cursorului.
În josul ferestrei principale sub fiecare hartă-meteo se reflectă rîndul de parametri a norilor în punctul cursorului după datele analizei punctului, pe care le cunoaștem poziția cursorului în sistemul polar de coordonate (distanța R în km, azimutul A în grindină) și parametrii norilor în punctul în care se află cursorul
2.5 Failurilor de observație
Mai jos de fereastra secțiunilor verticale este situată lista failurilor de observație
Fig.6 Fisierile primite de la radar
cu al său meniu de alegere al failurilor, trecerea de la un fail spre altul (înainte și înapoi), privirea lor în ordine și evidențierea unui set de failuri pentru sumarea caracteristicilor precipitațiilor și creării animațiilor.
În partea de jos a listei failurilor este amplasat panoul de control, pe care permanent se afișează rezultatele autoblocării MRL în fiecare ciclu de observație.
3. Meniul principal de prelucrare dublu (secundară).
Fig.7 Meniul principal de prelucrare dublu
Meniul principal este folosit pentru reglarea lucrului ASU, setările parametrilor, alegerea informației reflectate,mărimile imaginii, setarea modului documentarea AB asupra proceselor de nor, construirea și privirea animațiilor de evoluție a norilor ce conține următoarele puncte. Meniul principal conține butoanele de lucru a subprogramelor (programelor secundare) : Documente, însămînțare, precipitații, secțiune Analiza, Furtună, setări, Fereastră, Ieșire. Fiecare din aceste programe are un panou al său vare deschide comenzi și optiuni
3.1. Programa Documente
Programa Documente conține comenzi de formare și scoatere pe ecran, și la tipar a următoarelor documente:
Jurnalul de lucru – ajută la documentarea pe ani, luni și zile a timpului de pornire / oprire ASU-MRL, conducerea prelucrărilor active a proceselor din nori ș.a.
Tabelul parametrilor măsurați- este folosit pentru formarea tabelului cu parametrii norilor și a focarelo convective unice în farmatul html în procesul măsurării pentru fiecare zi cu observați.
Tabelul cu împușcături- prevede formarea tabelului împușcăturilor cu indicarea vremii, numărul punctului cu rachete și coordonate, startări rachetelor antigrindină pentru fiecare zi cu influențe active.
Blancul raportului despre influențe- este folosit pentru formarea raportului despre influența proceselor de grindină și mărirea artificială a precipitațiilor pentru fiecare zi cu influență activă, care este completată de operator după ce au evoluat influențele active.
3.2 Executările înainte de a instala radarul MRL
Înainte de a instala radarul MRL se execută:
– Repararea și setarea radarului cu scopul întreținerii uni funcționări stabile, ca sursă de informație
– Eliminarea difecțiunilor tehnice ale tehnicii de primire-transmitere
– Regularea regimului de lucru pe azimutul și unghiul local în regim de lucru manual sau mecanic.
– Regularea aparatului de primire a informației.
La instalarea AMRK ASU-MRL se efectuează modernizarea radarului, care întreține ieșirea din exploatare a mai multor unghiuri MRL-5, care și-au consumat resursele, inclusiv din indicatoare, telecomanda meteorolugului și alte funcții care la un nivel mai înalt sunt îndeplinite de aparatele AMRK ASU-MRL.
Toate schimbările în radar, legate de instalarea radarului se înscriu în albumurile schemelor electrice MRL.
Instruire personalului clientului se face în momentul procesului de instalare a radarului, deasemenea și la cursuri speciale după cererea consumatoilor.
FTP Server, FTP Client
FTP server si FTP client sunt cele mai de încredere transfer de fișiere in mod mari și mici, tehnologia de rețele de calculatoare este FTP ( File Transfer Protocol ) . Pentru a face acest lucru , rețeaua trebuie să fie înființate cel puțin un server de calculator cu o adresă IP extern fix care se poate conecta calculatorul client.
Teoretic , numărul total de clienți este nelimitat , dar din punct de vedere fizic în stabilirea unei conexiuni cu mai multi clienti , calitatea de comunicare scade brusc . Prin urmare ca o regulă , numărul de clienți conectați simultan este limitat la setările de server.
Fisierele de pe partea de server
Fisierele de pe client
Pornirea serverului
Pornirea clientului
Log Client:
Log server:
Transmitere fisier spre server:
Log Client:
Fisiere pe partea de server:
Log Server:
Receptionare fisier
Log Client:
Log Server:
Fisiere client
CUPRINS
Capitolul I
Introducerea
Primele tunuri antigrindină
Congresele antigrindină
Bazele teoretice ale combaterii grindinii în perioada 1895-1905
Cercetările de după cel de al doilea război mondial
Producători actuali de tunuri sonice
2.1 Caracteristicele tunurile sonice moderne
2.2 Utilizarile actuale ale tunuriloe antigrindină
Capitolul II
Locul și rolul metodelor active de influență asupra proceselor meteorologice
Necesitatea studierii și combaterii grindinei
Metodele de influență asupra proceselor meteorologice, cunoscute la moment
Rolul lor în economia republicii
Studiul metodelor de formare a grindinei
Metodele de determinare
Studierea evoluției grindinei
Metoda radiolocației
Metodele de acțiune
Capitolul III
1.Perfectarea radarelor
1.1 Descrierea tehnică AMRK ,,ASU-MRL’’
1.2 ASU-MRL versiunea 6.4-2013
1.3 Tipurile de transmitere a informației
2. Componența software-ul AMRK ASU-MRL
2.1 Programa pentru conducerea MRL Radar.exe
2.2 Programa de prelucrare secundară a informației ASU-MRL
2.3 Fereastra principală de prelucrare a informației
2.4 Panoul parametrilor norilor în puncul cursorului
2.5 Failurilor de observație
3. Meniul principal de prelucrare dublu (secundară
3.1 Programa Documente
3.2 Executările înainte de a instala radarul MRL
3.3 FTP Server, FTP Client
4. Concluzii
5. Bibliografii
Concluzii
Metodele de determinare a grindinei sunt metode elaborate în decursul anilor fiind niste metode impuse de pagubele enorme provocete de acest fenomen meteorologic. La momentul actual ele fiind o necesitate pentru populație, economie și pentru prosperara țării. În practică se folosesc atît metodele teoretice cît și cele practice ele fiind baza studierii fenomenului, ele ocupînd locul principal la prognozarea acestui fenomen periculos. Determinarea parametrilor termodinamici, elaborarea ecuașiilor fizico-matematice est un element temeinic care adeveresc procesul de formare a grindinei.Aaratele radar sunt tehnice ce joacă rolul principal în combaterea grindinei si care are ca sarcină determinarea și observarea diferitor obiecte meteorologice care pot fi depistate în momentul sondării atmosferei.Grindina este un fenomen ce se repetă an de an și care provoacă pagube de milioane de lei. Ea lasă în urma sa distrugeri și pierderi, deci prevenirea grindinei ne va costa mai puțin decît pierderile lasate în urma ei.
Bibliografie
Абшаев M. T., Малкарова A. M. “Оценка эффективности предотврашение града”/ гидрометеоиздат, Санк-Петербург 2006г,
Баранов M. A., Губицын Г. A., Криуленко Л. Е., Лисодет B.H. “Aвиационое метеорология”/ военое издательство министерство обороны СССР, Москва .
Государственый комитет по гидрометеорологии и контролю природной среды высокогорный геофизический институт “Руководство по приминению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 и МРЛ-6 в системе градозащиты”/ Гидрометеоиздат, Ленинград 1980.
Зверев A.C. ” Синoптическое метеорология”/ Гидрометеоиздат, Ленинград 1968г.
Матвеев Л. Т. “ Обший курс метеорологии”/ Гидрометеоиздат Ленинград 1958г
Метеорология и гидрология ФГБУ ,Научно-исследовательский центр космическои гидрометеорологии ,,Планета,, ежемесячный научно-технический журнал/ “Планета”, Мoсква 2013г.
Противоградовая служба (под редакцией кандидата физико-матиматических наук Е, И, Потапов) “Активное воздействие на градовые процессы в Молдове”/ Кишинев 2004г
Специальное служба по активным воздеиствиям на Гидрометеорологические Процессы Республики Молдова, методическое пособие. “Прогноз гроза-градовых явлений на територии республики Молдова для задач активного воздействия на градовые процессы”/ Кишинев 2005г,
Сулаквелизе Г. К, Глушкова Н. И, Федченко Л. М. “Прогноз града, гроз и ливневых осадков”/ Гидрометеорологическое издательство Ленинград 1970г,
Сулаквелидзе Г. К. “Борьба с градобитиями”/ Гидрометеорологическое издательство, Ленинград, 1969г.
Сулаквелидзе Г. К. “Ливневые осадки и град”/ Гидрометеоиздат, Ленинград 1967г,
Приходько М Г “Справочник инжинера-синоптика”/ Гидрометеоиздат, Ленинград 1986г,
Абшаев М.Т., Бурцев И.И., Ваксенбург С.И., Шевела. Г.Ф. Руководство по применению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 и МРЛ-6 в системе градозащиты. Л.: Гидрометиздат, 1980. 231 с.
Bibliografie
Абшаев M. T., Малкарова A. M. “Оценка эффективности предотврашение града”/ гидрометеоиздат, Санк-Петербург 2006г,
Баранов M. A., Губицын Г. A., Криуленко Л. Е., Лисодет B.H. “Aвиационое метеорология”/ военое издательство министерство обороны СССР, Москва .
Государственый комитет по гидрометеорологии и контролю природной среды высокогорный геофизический институт “Руководство по приминению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 и МРЛ-6 в системе градозащиты”/ Гидрометеоиздат, Ленинград 1980.
Зверев A.C. ” Синoптическое метеорология”/ Гидрометеоиздат, Ленинград 1968г.
Матвеев Л. Т. “ Обший курс метеорологии”/ Гидрометеоиздат Ленинград 1958г
Метеорология и гидрология ФГБУ ,Научно-исследовательский центр космическои гидрометеорологии ,,Планета,, ежемесячный научно-технический журнал/ “Планета”, Мoсква 2013г.
Противоградовая служба (под редакцией кандидата физико-матиматических наук Е, И, Потапов) “Активное воздействие на градовые процессы в Молдове”/ Кишинев 2004г
Специальное служба по активным воздеиствиям на Гидрометеорологические Процессы Республики Молдова, методическое пособие. “Прогноз гроза-градовых явлений на територии республики Молдова для задач активного воздействия на градовые процессы”/ Кишинев 2005г,
Сулаквелизе Г. К, Глушкова Н. И, Федченко Л. М. “Прогноз града, гроз и ливневых осадков”/ Гидрометеорологическое издательство Ленинград 1970г,
Сулаквелидзе Г. К. “Борьба с градобитиями”/ Гидрометеорологическое издательство, Ленинград, 1969г.
Сулаквелидзе Г. К. “Ливневые осадки и град”/ Гидрометеоиздат, Ленинград 1967г,
Приходько М Г “Справочник инжинера-синоптика”/ Гидрометеоиздат, Ленинград 1986г,
Абшаев М.Т., Бурцев И.И., Ваксенбург С.И., Шевела. Г.Ф. Руководство по применению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 и МРЛ-6 в системе градозащиты. Л.: Гидрометиздат, 1980. 231 с.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Lucrari de Protectie Antigrindina (ID: 162702)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.