Климатология гроз над Приморским краем и Японским морем по данным наземных систем пассивной радиолокации молний

Приморский край (ПК) и Японское море (ЯМ) известны высокой повторяемостью опасных явлений погоды, большая часть которых сопровождаются грозами с ливневыми осадками и шквалистыми ветрами. Однако, грозовая активность (ГА) здесь остается практически неизученной. При этом грозы здесь нередко наблюдаются и в зимнее время, что часто связано с вторжениями холодных масс воздуха с Евро-Азиатского материка на сравнительно теплую морскую поверхность. В настоящее время для мониторинга гроз и ГА используются наземные системы пассивной локации молний (СЛМ), данные которых служат индикаторами областей мощной кучево-дождевой конвекции и позволяют прослеживать отдельные грозы и мезомасштабные конвективные комплексы. Над ПК и акваторией ЯМ глобальной сетью World Wide Lightning Location Network (WWLLN) нередко регистрируются необычайно мощные молниевые разряды, энергия которых превышает на три порядка средние значения. Практическое значение изучения гроз и их климатологии связано с безопасностью объектов нефтегазовых комплексов Дальнего Востока (ДВ) РФ и его энергетической инфраструктуры, с интенсификации транспортных потоков по северному морскому пути, которые формируются в ПК и на акватории ЯМ. Сказанное определяет актуальность и новизну предлагаемого в проекте исследования. Основная цель проекта - по данным СЛМ за период 2005- 2025 гг. изучить и представить в цифровых картах климатические характеристики пространственно - временной изменчивости ГА в полях плотности молниевых разрядов, числа и интенсивности гроз над ПК и ЯМ. Провести анализ климатических трендов в полях частоты и плотности разрядов по данным сети WWLLN за период с 2005 по 2025 гг. С использованием срочных гидрометеорологических данных, данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и реанализа изучить связи отдельных гроз и грозовых очагов с синоптическими процессами, внетропическими и тропическими циклонами. Известно, что грозовые мезомасштабные структуры в настоящее время недостаточно точно прогнозируются в оперативных моделях атмосферы и важной становится оценка успешности прогноза по положению, времени и интенсивности грозовых очагов. Поэтому одной из важных задач проекта будет сравнение положения и времени грозовых очагов, определяемых по данным СЛМ, с результатами идентификации гроз в региональных оперативных моделях прогноза погоды на основе мезомасштабной модели Weather Research and Forecasting (WRF). Критически важным в таких моделях является выбор схем параметризации пограничных слоев и глубокой влажной конвекции, определяющие развитие мощных грозовых кучево-дождевых облаков, которые к настоящему моменту получены в основном для материковых территорий. Поэтому планируются проведение серий численных экспериментов с моделью WRF по определению набора схем параметризации для условий российского ДВ и ЯМ, которые позволят с достаточной точностью воспроизводить положение и время областей мощной кучевой конвекции, определенные по данным СЛМ. Новизна проекта, прежде всего, связана с отсутствием новейших атласов грозовой активности над Приморским краем и Японским морем (последнее издание - 60-х – 70-х годов прошлого века), а также с использованием данных исследовательской сети ТОИ ДВО РАН, развернутой на побережье ПК, основу которой составляет аппаратно- программный комплекс грозопеленгации "Алвес". Данные этой сети позволят оценить эффективность детектирования молний в регионе сетью WWLLN, что необходимо для корректировки климатических полей плотности, получаемых по данным этой сети. Данные обеих сетей будет использованы для изучения мезомасштабной структуры и эволюции полей грозовых разрядов для отдельных синоптических ситуаций таких, как выходы внетропических и тропических циклонов на ЯМ и ПК, зимние вторжения холодного воздуха с континента на морскую поверхность. Для анализа таких ситуаций будут привлечены сопутствующие данные метеонаблюдений, оперативных прогнозов, реанализов и ДЗЗ. Это позволит связать характеристики гроз и грозовых очагов с параметрами синоптических процессов.