Тезисы доклада об основных направлениях исследований, планируемых в рамках подпрограммы 6 "Технологии активных воздействий на гидрометеорологические и геофизические процессы и явления" на 2011-2013 годы В материалах доклада представлены пять основных исследовательских работ по активным воздействиям: направлений научно- - Разработка, испытание и внедрение новых технологий активных воздействий на грозо-градовые процессы и явления - Разработка, испытание и внедрение новых технологий активных воздействий на снежные лавины. - Разработка и испытание новых методов и технических средств искусственного регулирования осадков и рассеяния облаков и туманов. - Разработка новых методов и средств активных воздействий на грозо - и смерчеопасные облака, другие опасные гидрометеорологические явления и процессы антропогенного характера. - Разработка, испытание и внедрение численных моделей для задач активных воздействий По указанным следующих работ. направлениям исследований предлагается выполнение 1. Разработка, испытание и внедрение новых технологий активных воздействий на грозо-градовые процессы и явления: Комплексные теоретические, лабораторные и полевые исследования мощных конвективных облаков с целью уточнения механизма зарождения и роста града и разработки рекомендаций по дальнейшему повышению эффективности противоградовых работ. Разработка автоматизированной системы противоградовой защиты на основе малогабаритных противоградовых ракетных комплексов нового поколения и научнообоснованных принципов воздействия на градовые процессы. Повышение эффективности и снижение себестоимости противоградовых работ. Разработка методов и программно-технических средств инструментального контроля эффективности воздействия на облачные процессы. Создание, испытание и внедрение наземных радиолокационных средств измерения характеристик жидких и твердых осадков и инструментального контроля эффективности воздействия на облачные процессы. Основные ожидаемые результаты Уточненные механизмы зарождения и роста града, закономерности распространения и взаимодействия кристаллизующих и гигроскопических реагентов с облачной средой, рекомендации по дальнейшему повышению эффективности противоградовых работ. Автоматизированная система противоградовой защиты на базе новых малогабаритных противоградовых ракетных комплексов. Патенты и публикации в рецензируемых журналах. Радиолокационные средства измерения характеристик жидких и твердых осадков и инструментального контроля эффективности воздействия на облачные 1 процессы. Обновленные РД по активным воздействиям на грозо-градовые процессы и явления. 2. Разработка, испытание и внедрение новых технологий активных воздействий на снежные лавины. Разработка системы противолавинного обеспечения Олимпийских игр «Сочи2014». Изучение снеголавинного режима в различных районах России и разработка методик локального прогноза. Построение карт и кадастров лавин различных масштабов. Разработка новых руководящих документов по применению новых методов контроля состояния снежного покрова и средств воздействия. Создание малогабаритных противолавинных средств нового поколения и их внедрение в противолавинные службы. Создание дистанционных средств контроля снегонакопления и их внедрение в снеголавинные работы. Создание технологии автоматизированной обработки данных снегомерных наблюдений и подготовки информации для потребителей. Создание базы данных многолетних наземных и авиамаршрутных наблюдений за снежным покровом и осадками в горах и выполнение на её основе исследований изменения лавинной и селевой опасности. Основные ожидаемые результаты Новые малогабаритные противолавинные средства предназначенные для внедрения в оперативную деятельность, методические и нормативные документы по противолавинному обеспечению. Публикации в специализированных изданиях. Патент на способ (устройство) предотвращения лавин. Разработка и передача в СК ВС на испытания с последующим внедрением в оперативную деятельность дистанционного измерителя толщины снега в горах. Технология автоматизированной обработки данных снегомерных наблюдений и подготовки информации для потребителей. Базы наземных и авиамаршрутных наблюдений за снежным покровом и осадками в горах. 3. Разработка и испытание новых методов и технических средств искусственного регулирования осадков и рассеяния облаков и туманов. Разработка и испытания в лабораторных условиях и в ходе экспериментальных оперативных проектов новых эффективных пиротехнических составов льдообразующего действия (совместно и НИИПХ и др.), новых пиросоставов гигроскопических аэрозолей, составов комбинированного льдообразующего и конденсационного действия для воздействия на переохлажденные и теплые облака. Модернизация и разработка новых пиротехнических изделий для искусственного увеличения атмосферных осадков, самолетных и наземных технических средств для искусственного регулирования осадков, снижения молниевой активности облаков, рассеяния туманов и низкой облачности, метеозащиты городов. Разработка приборных измерительных комплексов и технических средств для самолетов-метеолабораторий нового поколения. Разработка методических основ использования легкомоторных и беспилотных самолетов для воздействия на конвективные облака с целью искусственного регулирования осадков и предотвращения опасных явлений. Разработка методик оценки физической и экономической эффективности влияния активных воздействий на гидрометеорологические процессы и явления для разных регионов РФ, включая регулирование зимних осадков над мегаполисами. 2 Исследование возможностей контроля за результатами активных воздействий с помощью информации с ИСЗ «Метеосат». Исследование возможностей контроля за результатами воздействий по электрическим характеристикам атмосферы. Разработка технологии рассеяния теплых туманов с использованием сборников капель типа сетчатых электрофильтров. Методика проведения воздействия ракетами, снаряженными солевым порошком, на конвективные облака с использованием противоградовой службы Росгидромета. Основные ожидаемые результаты Испытательные стенды для настройки, калибровки и контроля работоспособности наземной и бортовой аэрозольной, микрофизической, термодинамической, электрофизической аппаратуры для нового поколения самолетов - метеолабораторий. Современные приборные измерительные комплексы и технические средства для самолетов-метеолабораторий нового поколения. Результаты теоретического и экспериментального исследования непреднамеренного воздействия мегаполиса на атмосферный аэрозоль и процессы формирования осадков в окружающем регионе. Макет сетчатого электрофильтра, предназначенного для замещения тумана очищенным от капель воздухом в системах посадки самолетов, швартовки судов и на автомобильных дорогах. Проект РД на рассеяние теплых туманов с использованием сетчатых электрофильтров. Проект РД по воздействию на конвективные облака для получения дополнительных осадков с использованием солевых порошков. Проекты руководящих документов по нормированию опытных работ по проведению активных воздействий на гидрометеорологические процессы на договорной основе. 4. Разработка новых методов и средств активных воздействий на грозо- и смерчеопасные облака, другие опасные гидрометеорологические явления и процессы антропогенного характера. Разработка системы контроля активных воздействий на облака с целью регулирования грозовой активности и осадков. Создание радиофизической системы управления и контроля АВ на базе МРЛ-5, малогабаритных МРЛС, цифровых ДМРЛ с поляризационной селекцией сигналов и встроенным СВЧ-радиометром, пеленгационной системы молниевых разрядов, СВЧ-радиометрического комплекса, с привлечением данных ИСЗ и наземных метеостанций, в том числе для решения задач наукастинга ОЯ». Разработка методов и программ восстановления внутренней электрической структуры облаков по измерениям напряженности эжлектрического поля вне облака для использования в задачах контроля эффективности воздействий на электрическое состояние облаков и осадки. Основные ожидаемые результаты Экспериментальный вариант радиофизической системы на основе наземных комплексов ГУ «ГГО» и ГУ «ВГИ», включающие МРЛ-5 (в 2013 г.–ДМРЛ), СВЧрадиометры, пеленгационную систему, систему приема данных ИСЗ и метеоданных. Экспериментальный вариант радиофизической системы в задачах исследований конвективных облаков, включая систему приема, представления и передачи информации. 3 Проект построения радиофизической системы на базе современных цифровых ДМРЛ с поляризационной селекцией сигналов и встроенным СВЧ-радиометром, пеленгационной системой, двухволнового СВЧ-радиометрического комплекса, с привлечением данных ИСЗ и наземных метеостанций. Рекомендации по применению радиофизической системы для управления и контроля АВ на конвективные облака с целью регулирования грозовой активности и осадков. Методика применения подвижных малогабаритных метеорологических радиолокаторов в задачах управления и контроля АВ. Рекомендации по применению радиофизической системы для наукастинга и их апробация на примере Северо-Западного региона. Методы и программы восстановления внутренней электрической структуры облаков по самолетным измерениям напряженности электрического поля вне облаков. Рекомендации по использованию методов и программ в задачах планирования и контроля АВ. 5. Разработка, испытание и внедрение численных моделей для задач активных воздействий Проведение валидации и усовершенствования трехмерной нестационарной численной модели осадкообразующего конвективного облака с учетом процессов электризации. Усовершенствование полуторамерной модели применительно к прогнозу осадков и учета синоптических условий для использования в практике активных воздействий. Численное моделирование метода воздействия солевым порошком с использованием 3-мерной численной модели конвективного облака. Основные ожидаемые результаты Численная нестационарная трехмерная модель конвективного облака, учитывающая полный спектр процессов фазовых переходов воды и процессов взаимодействия облачных частиц с учетом электрических сил. Технология применения численной модели для оптимизации активных воздействий. Пользовательская инструкция к пакету программ, реализующих численную нестационарную трехмерную модель конвективного облака с параметризованной микрофизикой, на электронном носителе. Полуторамерная модель конвективного облака, позволяющая оценивать изменения осадков при воздействиях кристаллизующим реагентом. Инструкция пользователю полуторамерной модели применительно к решению задачи прогноза развития осадкообразующего конвективного облака при естественном развитии и при АВ. Приложение к инструкции: тестовые расчеты динамики конвективного облака в случае естественного развития и при активном воздействии. 4