Записки метеоролога

– для сложных метеоусловий – от 0,32 до 1,83. Большие колебания сезонных коэффициентов свидетельствуют о том, что рассматриваемая территория по режиму сложных метеоусловий является неоднородной и подразделяется на отдельные районы. Значения сезонных коэффициентов для каждой из 43 станций были нанесены на бланки карт Европейского Севера.

Изолинии на картах проводились через 0,2. Границы между районами проводились в зоне сгущения изолиний, разделяющих различный характер годового хода сложных условий погоды.

На картах распределения сезонных коэффициентов сгущение изолиний наблюдается вдоль побережья Баренцева моря, причём сгущение сезонных коэффициентов распространено вглубь континента, в то время как сгущение коэффициентов ограниченной видимости располагается севернее – вдоль побережья, сложных метеоусловий между теми и другими На крайнем северо-востоке Европейского Севера выделяется замкнутая область сезонных коэффициентов низкой облачности и сложных метеоусловий, отделяющаяся от других районов сгущения сезонных коэффициентов.

Некоторое отличие в пределах указанного района имеет распределение сезонных коэффициентов ограниченной видимости, которые образуют здесь две замкнутые области, между которыми наблюдается сгущение сезонных коэффициентов, разделяющих область на две части – западную и восточную. Последняя из них, по-видимому, характеризует распространение влияния Полярного Урала на увеличение повторяемости ограниченной видимости.

Некоторое сгущение сезонных коэффициентов ограниченной видимости наблюдается в крайних юго-западных районах. Указанные особенности распределения сезонных коэффициентов и типов годового хода повторяемости позволили провести авиационно-климатическое районирование Европейского Севера. Выделенные на Европейском Севере авиационно-климатические районы имеют хорошее совпадение с климатическими поясами и областями земного шара, в частности:

Первая авиационно-климатическая область соответствует морской субарктической; вторая соответствует континентальной субарктической, которая разделяется на два района: Большеземельский и предгорий Полярного Урала; третья соответствует континентальной умеренной.

Синоптические условия формирования сложных метеоусловий

Определяющее влияние на формирование низкой облачности, ограниченной видимости и сложных метеоусловий в комплексе оказывает атмосферная циркуляция. Их возникновение в зависимости от прохождения барических образований и фронтальных разделов в различные сезоны года определялось по синоптическим картам за шестилетний период 1971–1976 годов для трёх основных аэропортов Европейского Севера: Архангельск, Сыктывкар и Нарьян-Мар, равномерно распределённых по территории. Барические образования разделялись на три основных группы – циклоны, антициклоны и прочие.

В циклоны были включены и ложбины, а в антициклоны – гребни. Прочие барические образования включали в себя седловины, прямолинейные изобары и размытое (малоградиентное) барическое поле. Выборка случаев с высотой облаков 200 м и ниже и дальностью видимости 2 000 м и менее и их комплекса М (2/200) и менее производилась из дневников погоды по данным ежечасных наблюдений. За случай принимался период непрерывной продолжительности, в течение которого их значения не превышали указанных пределов. Поэтому эти случаи были различной длительности.

Ухудшение дальности видимости до значений 2 000 метров и менее связано с различными атмосферными явлениями, возникновение которых обусловлено различными атмосферными процессами. На Европейском Севере к наиболее характерным явлениям, ухудшающим видимость, относятся: туман, дымка, осадки (главным образом в виде снега, мокрого снега, иногда в виде дождя и мороси), метель. Исходя из общности возникновения, указанные явления были разбиты на две группы: в одну из них вошли туман и дымка, в другую – осадки и метель.

Было подсчитано среднее число случаев с высотой облаков 200 м и ниже, дальности видимости 2 000 м и менее и их комплексом М (2/200) и менее, которые наблюдались при прохождении различных барических образований и фронтальных разделов. Доля вклада каждой барической системы и фронтальных разделов в образование низкой облачности, ограниченной видимости и их комплекса определялась путём отношения числа случаев с этими условиями при соответствующих ситуациях к общей повторяемости этих случаев, наблюдавшихся при всех барических образованиях и фронтальных разделах.

Для детального рассмотрения влияния синоптических условий и фронтальных разделов на формирование низкой облачности и ограниченной видимости была рассмотрена вероятность (повторяемость) прохождения различных частей низкого, высокого давления и фронтальных разделов:

– области низкого давления – центральная часть, передняя часть, тёплый сектор, тыловая часть, ложбина, а также размытое поле низкого давления и седловина;

– область высокого давления – центральная часть, западная периферия, восточная периферия, северная периферия, южная периферия, гребень, а также размытое поле высокого давления и прямолинейные изобары;

– атмосферные фронты – тёплый, верхний тёплый, холодный, вторичный холодный, окклюзии, малоподвижный.

Кроме того, была определена вероятность образования низкой облачности и ограниченной видимости при прохождении фронтов и при внутримассовых процессах.

Непрерывная продолжительность сложных метеоусловий

При анализе влияния низкой облачности, ограниченной видимости и комплекса сложных метеоусловий на работу авиации важно знать не только их повторяемость (вероятность), но и непрерывную продолжительность и их временную устойчивость.

Из материалов исследований, А.П. Пеньковым для азиатской территории было получено всего три типа кривых распределения непрерывной продолжительности сложных метеоусловий и их составляющих. При этом было показано, что решающую роль в их распределении по большой территории играют особенности макроциркуляции, определяющие преобладание в отдельных климатических областях синоптических процессов одного и того же характера.

Учитывая это обстоятельство, для Европейского Севера были выбраны три пункта: Архангельск, Сыктывкар и Нарьян-Мар, для которых по данным ежечасных наблюдений за 6-летний период для центральных месяцев сезонов была произведена выборка числа периодов различной непрерывной продолжительности высоты нижней границы облаков 200 м и ниже, ограниченной видимости 2 000 м и менее и их комплекса М (2/200) и менее. Их средняя непрерывная продолжительность периодов определялась как отношение общей продолжительности к числу периодов. Их временную устойчивость достаточно надёжно выражают вероятностные показатели, которые позволяют определять климатические характеристики с заданной обеспеченностью.

Средние величины непрерывной продолжительности климатических характеристик, полученные для станций одного и того же географического района, подчиняются общему закону распределения. Поэтому между средними величинами и их вероятностными значениями существует тесная зависимость. Для построения кривых распределения непрерывной продолжительности периодов со сложными метеоусловиями и их составляющими использовалась билогарифмическая сетка. По данным 842 периодов различной длительности была построена корреляционная кривая распределения.

Для расчёта обеспеченности различной непрерывной продолжительности периодов по данным средней или корреляционной кривой была построена номограмма, в которой по оси абсцисс отложены заданные продолжительности периодов (ч), по оси координат – их обеспеченности (%), а наклонные прямые линии представляют собой средние непрерывные продолжительности периодов со сложными метеоусловиями и их составляющими. При построении графика для каждой заданной величины средней продолжительности рассчитывались отношения при различных фактических продолжительностях. Номограмма позволяет по данным значений средней непрерывной продолжительности определять продолжительность периодов сложных метеоусловий с любой заданной обеспеченностью.

Для получения вероятностных характеристик устойчивости во времени сложных метеоусловий необходимо располагать сведениями о средней непрерывной продолжительности. Такие данные необходимы для вхождения в номограмму.

С этой целью на материалах ежечасных наблюдений был построен корреляционный график зависимости между общей продолжительностью сложных метеоусловий и числом периодов за месяц для северных районов. Пользуясь типовой номограммой для Европейского Севера и зная суммарную за месяц продолжительность периодов со сложными метеоусловиями, можно определить число периодов с этими условиями. Это позволяет легко рассчитать среднюю непрерывную продолжительность, необходимую для входа в номограмму.

Непрерывная продолжительность периодов со сложными условиями погоды и их составляющими изменяются в довольно широких пределах. По имеющимся заранее фактическим данным предвидеть устойчивость процессов, приводящих к возникновению сложных метеоусловий, не представляется возможным.

Однако с помощью номограммы можно рассчитать различные значения вероятности сложных метеоусловий. В частности, располагая фактическими среднемесячными значениями продолжительности сложных метеоусловий М (2/200) и их составляющими для любого пункта Европейского Севера, можно рассчитать их 90%-ную обеспеченность, дающее надёжное представление о продолжительности погоды данной степени сложности. Задаваясь 99,5%-ной обеспеченностью и опуская перпендикуляр на ось абсцисс с соответствующей наклонной линии средней непрерывной продолжительности, можно рассчитать максимально возможную продолжительность периода данной степени сложности .

Всего по теме диссертации было опубликовано 15 работ: авиационно-климатические справочники, статьи монография «Сложные для авиации метеорологические условия на севере Европейской территории СССР».

Монография была отпечатана в 1982 году в фотоофсетной лаборатории Северного УГМС и в качестве методического пособия была разослана для использования среди работников АМСГ, пилотов воздушных судов и диспетчеров службы движения аэропортов, авиапредприятий и управлений гражданской авиации. Эта работа была представлена в Госкомгидромет на конкурс за лучшую научно-исследовательскую работу, и ей была присуждена вторая денежная премия.

Глава двадцать восьмая

Защита диссертации

После завершения работы над диссертацией, просмотра и одобрения её содержания моими научными руководителями встал вопрос об ознакомлении с ней других специалистов, получить от них замечания по содержанию, рекомендации в отношении доработки и мнение о возможности защиты. Первый, к кому обратился З.М. Маховер, был и.о. начальника отдела авиационной метеорологии Гидрометцентра СССР М.В. Рубинштейн.

Встреча с ним произошла в большом помещении отдела. Предполагалось, что диссертация будет ему передана для просмотра, но он от этого предложения отказался и стал её просматривать во время встречи с нами. Он сразу же обратил внимание на то, что её содержательная часть относится к авиационной климатологии и только одна глава к авиационной метеорологии, т.е. диссертация не содержит прогностической части. Это, собственно говоря, и явилось причиной того, что он не рекомендовал диссертацию к защите в ГМЦ СССР. Главу же, относящуюся к авиационной метеорологии, он не стал принимать во внимание, так как при её просмотре у М.В. Рубинштейна возникли некоторые затруднения в определении различий между правилами полётов по приборам (ППП) и визуальных (ПВП).

Наша попытка прояснить этот вопрос натолкнулась почему-то на нежелание и отсутствие времени понять суть вопроса. В общем, от защиты диссертации в ГМЦ СССР пришлось отказаться.

Дальше решили изучить возможность защиты диссертации в Ленинграде. Вернувшись в Архангельск, я позвонил в Ленинград профессору кафедры авиационной метеорологии Академии ГА А.М. Баранову, крупнейшему учёному в области авиационной метеорологии, чтобы посоветоваться с ним в отношении завершённой мной работы над диссертацией. Для Александра Михайловича это оказалось несколько неожиданным, но он всё равно поздравил меня с этим событием и с готовностью согласился познакомиться с моим трудом.

Мы с ним давно были знакомы, ещё с тех пор как я работал в Коми УГА старшим инженером по метеообеспечению полётов и ещё в то время он предлагал мне аспирантуру и я подавал документы в Академию ГА, но мою просьбу отклонили, так как я к этому времени перешёл в другое ведомство – Северное УГМС. Мы договорились, что я перешлю ему свою диссертацию, а когда он ознакомится с ней, он мне сообщит об этом, и я приеду для обсуждения в Ленинград.

Через некоторое время А.М. Баранов позвонил мне и сказал, что внимательно прочитал мой труд и сделал совершенно определённый вывод, что он отвечает уровню диссертации и подходит для защиты. Для обсуждения моей работы и решения вопроса о защите в Питере, он пригласил меня приехать к нему в Ленинград.

В оговорённое время я прибыл в Ленинград, и встретился с ним в стенах Академии ГА. В одной из свободных аудиторий у нас состоялось обстоятельное обсуждение диссертации. В памяти остались его истинно питерская интеллигентность, деликатность и доброжелательность.

В начале обсуждения он ещё раз повторил, что диссертация представляет законченное исследование, актуальное для практической деятельности и отвечающее требованиям для защиты. У него было довольно много вопросов, которые он деликатно предварил замечанием, что я их глубоко исследовал и поэтому знаю их лучше него. Ответы мои его вполне удовлетворили. Не забыл он отметить и понравившийся ему язык изложения материала. Затем перешли к обсуждению вопроса: где защищаться? Александр Михайлович был членом двух спецсоветов по защите диссертаций: при Главной геофизической обсерватории имени А.И. Воейкова и Ленинградском гидрометинституте и, вполне естественно, был хорошо осведомлен об обстановке в них. В ГГО подавать на защиту он сразу же не рекомендовал по причине серьёзных внутренних напряжений в спецсовете. После некоторый раздумий тоже по каким-то веским причинам он отклонил защиту и в ЛГМИ. То есть получилось так, что в Питере защищаться негде.

Желая всё же как-то оказать мне помощь, Александр Михайлович предложил мне из двух спецсоветов собрать один для защиты моей диссертации. Поскольку в его практике такие случаи были, то он предложил свои услуги для этого. Такое предложение с его стороны было вызвано ещё и тем, что оба спецсовета были ориентированы для защиты теоретических работ, тогда как моя работа имела в основном прикладное назначение. Но для меня это было нереально даже на тот случай, если бы я был жителем Ленинграда, но поскольку я им не был, то я посчитал эту проблему неподъёмной.

Надо было искать другие спецсоветы. Обо всём этом я проинформировал своих научных руководителей, и мы вместе продолжили поиск других спецсоветов для защиты диссертации.

В волжско-камских университетах: Казанском, Саратовском и Пермском, где были кафедры метеорологии, в то время спецсоветов не было. В Одесском гидрометинституте как-то не было желания защищаться. Остались только Новосибирск, Владивосток и Ташкент, где при региональных НИГМИ были спецсоветы. Однако до них дело не дошло, так решение вопроса, как это иногда бывает, пришло неожиданно.

З.М. Маховер активно сотрудничал в Реферативном журнале путём написания статей и аннотаций к опубликованным монографиям и статьям в научных журналах. В это время к нему на аннотацию попала вышедшая монография двух авторов: проф. Г.К. Сулаквелидзе и его дочери доцента Я.Г. Сулаквелидзе. З.М. Маховер давно знал Г.К. Сулаквелидзе ещё как директора Высокогорного института в Нальчике, удостоенного Государственной премии совместно с большой группой учёных и специалистов за разработку и внедрение метода защиты сельскохозяйственных культур от градобития. К этому времени он перевёлся в Тбилисский госуниверситет, где возглавил кафедру метеорологии, гидрологии и океанологии.

Позвонив в Тбилиси и разговаривая с Сулаквелидзе по поводу его монографии, З.М. Маховер как бы попутно узнал у него, что в Тбилиси имеется спецсовет по защите диссертаций, который он же и возглавляет, и договорился с ним о направлении к нему своего аспиранта, т.е. автора этих строк, на защиту.

Подготовив большой иллюстративный материал, насчитывающий около тридцати графиков, номограмм, карт, собрав все публикации, включая довольно увесистые два тома «Авиационно-климатического справочника» и 6 экземпляров диссертации, я отправился сначала в Москву на совещание по приборным метеонаблюдениям в аэропортах.

На этом совещании в своём выступлении я впервые говорил о методическом руководстве по приборным наблюдениям, контроле лент самописцев приборов РДВ и возникшей проблеме с определением дальности видимости для визуальных полётов при переходе на приборные наблюдения.

На совещании я познакомился с начальником АМЦ Тбилиси И.Н. Долидзе, который, насколько это возможно, ввёл меня в курс обстановки в Тбилиси по интересующим меня вопросам. А уже после совещания я вылетел в Тбилиси, куда я прилетел поздно вечером и сразу же позвонил Г.К. Сулаквелидзе, чтобы узнать, в какую гостиницу мне ехать. Георгий Константинович пригласил меня к себе домой переночевать, сообщил адрес и как к нему проехать, а утром следующего дня он обещал устроить меня в общежитие ТГУ. Вероятно, он это сделал, чтобы лучше познакомиться с соискателем.

Встретил он меня очень радушно, я передал ему привет от З.М. Маховера, а он выразил большое удовлетворение по поводу глубины и точности его статьи о содержании монографии в Реферативном журнале.

Г.К. Сулаквелидзе был невысокого роста, худощав и в возрасте за 60 лет. Утром за чаем у нас состоялась краткая беседа. Я сообщил Георгию Константиновичу, где проживаю, чем занимаюсь на работе, какое учебное заведение и аспирантуру закончил, кратко изложил содержание диссертации, сделав особый упор на обработку материалов наблюдений на ЭВМ. Именно на это обратил своё внимание Георгий Константинович, задав мне несколько вопросов по этому поводу. Мой ответ он резюмировал тем, что посетовал на то, что до сих пор не освоил работу на ЭВМ, но к 70-ти годам обязательно освоит.

В университете он быстро решил вопрос с устройством в аспирантскую комнату общежития. На кафедре он поручил доценту З.А. Асатиани (фамилия изменена) ознакомиться с диссертацией и выступить в качестве оппонента при её обсуждении на предварительной защите на заседании кафедры.

Предварительная защита