Прежде, чем изучить влияние грозоконтролирующих природных факторов, необходимо провести картирование встречаемости грозовых процессов по исследуемой территории. Для анализа пространственного размещения и временной изменчивости грозовых процессов были построены карты годового распределения числа метеособытий по гидрометеостанциям на территории Горного Алтая. Карты строились по данным всей сети гидрометеостанций (ГМС) для каждого года наблюдений (см. Приложение А). Точки - места размещения ГМС, согласно требованиям картопостроения наносились в соответствие с координатами гидрометеопоста. Изолинии отображают число дней с грозой в данном году.
Кратко рассмотрим технологию построения карт, отображающих конкретное распределение гроз на исследуемой территории. Подчеркнем, что при проведении изолиний интервал между ними определялся из следующего условия - интервал между смежными изолиниями не должен превышать удвоенной величины наибольшей ошибки среднего числа дней с грозой.
Основой картографического районирования территории по степени грозовой активности послужила изменчивость числа дней с грозой относительно среднего значения по данным всех ГМС. В результате этих процедур на территории Горного Алтая выделены районы по степени грозоактивности:
низкая грозовая активность - число дней меньшее разности среднего числа дней с грозой по всем ГМС и стандартного отклонения;
средняя грозовая активность - число дней с грозой принадлежащее интервалу среднее плюс-минус стандартное отклонение;
высокая грозовая активность или грозовой очаг - число дней с грозой превышающее сумму среднего и стандартного отклонения дней с грозой.
На рисунке 8 представлен конкретный пример карты грозовой активности по числу дней с грозой для 1968 года. Среднее число дней с грозой по сети ГМС в 1968 году составило 21 при стандартном отклонении 12 дней. Следовательно, повышенная грозовая активность в 1968 году территориально регистрировалась на тех ГМС, для которых число дней с грозой превышало 33 дня, - Кызыл-Озек и Катанда.
Рис.8. Карта-схема распределения числа дней с грозой по сети ГМС Горного Алтая в 1968 году
Построенные таким способом карты-схемы позволяют рассмотреть и проанализировать динамику и особенности периодизации распределения гроз на территории Горного Алтая. Для выяснения общего режима грозопроявления было построено более 40 карт (см. приложение). Анализ этих карт показал, что вся территория Горного Алтая значительно неравномерно насыщена грозами, как во временных, так и в пространственных характеристиках. Выявлено также, что как число грозовых очагов, так и их интенсивность сильно колеблется. Не постоянно размещение и грозовых очагов в пространстве и во времени. Отметим также, что некоторые годы характеризуются трудно интерпретируемой и сложной конфигурацией грозовых очагов. При анализе временного распределения числа дней с грозой обнаруживается четкое выделение отдельных лет, для которых грозовая активность сохраняется на среднем уровне по всей исследуемой территории.
Детальная интерпретация и аналитическая обработка ежегодных карт очень трудоемка, поскольку отсутствие физических грозовых процессов моделей не позволяет однозначно формулировать территориальную динамику гроз. Более того, согласно нашему рассмотрению проблемы, для глубокой и детальной модели ежегодной проявления грозовых процессов, на исследуемой территории, требуется также знание и об энергетических оценках (как отдельно взятой грозы, так и суммарных данных за год). Поэтому на основе данных по сети ГМС, проработавших в период с 1955 по 1998 годы, была построена карта-схема и для среднегодового распределения числа дней с грозой.
В среднем на одной ГМС за год регистрируется около 23 дней с грозой в год (при стандартном отклонении в 6 дней). Как следует из рисунка 9, который отражает суммарную характеристику грозораспределения по Горному Алтаю, отчетливо выявлено два грозовых очага: Турочак и Шебалино. Эти очаги имеют следующие количественные оценки встречаемости гроз: Турочак - 27 дней с грозой в год, а Шебалино - 33 дня с грозой.
Рис. 9. Среднее число дней с грозой по сети ГМС за период 1955-1998 гг.
При более детальном рассмотрении регионального характера грозовых процессов выясняется что, на поведении грозовых фронтов кроме циркуляции воздушных масс, сказывается и вариативная структура общей статики и динамики электрических полей атмосферы. Как показало изучение, локальная грозовая специфика во многом зависит и от геолого-геофизической особенности исследуемой территории. Следует подчеркнуть, что территория, выделенного нами грозового меридиана (рис.9), характеризуется суммированием изменчивых геофизических состояний: повышенной встречаемостью и энергоемкой активностью природных самосветящихся образований (Дмитриев, 1988; Шитов, 1999) и грозовой активностью и тяготеют к зонам вертикального энергоперетока (Плазмообразование..., 1992).
По мере детализации исследования и выяснения влияния молний на ЛЭП и возникновение лесных пожаров было необходимо выяснить, пространственное размещение грозовых очагов в различных временных интервалах. Для этого, как уже было указано, строились карты-схемы встречаемости гроз для каждого года. На ежегодных картах хорошо видно, что "грозовой очаг" хорошо проявляется не только на фоне средней грозовой активности, но и в годы повышенной грозовой активности. Очевидно также, что пространственное сгущение гроз - "грозовой очаг" - сохраняется, но его количественные оценки (число и интенсивность гроз) колеблется в значительных пределах (в разы). Потребовалась также и карта средней суммарной грозовой активности, которая применялась для обнаружения обобщенного портрета (пространственного размещения) гроз на местности (рис.9).
Кроме того, на территории Горного Алтая выявился своеобразный "грозовой меридиан" (с севера на юг): Кызыл-Озек - Чемал - Шебалино - Онгудай (рис.9), на территории которого регистрируется до 70% от всех гроз.