scienceitНаука. Инновации. ТехнологииScience. Innovations. Technologies2308-4758North-Caucasus Federal University10.37493/2308-4758.2026.1.6scienceit-762Research ArticleНАУКИ ОБ АТМОСФЕРЕ И КЛИМАТЕ (физико-математические науки)ATMOSPHERIC AND CLIMATE SCIENCES (physical and mathematical sciences)Результаты исследований градовых облаков на различных длинах волнResults of studies of hail clouds at various wavelengthshttps://orcid.org/0000-0002-6940-9977ЛиевК. Б.LievK. B.

Кайсын Борисович Лиев – заведующий отделом активных воздействий

д. 2, пр. Ленина, Нальчик, 360030

Kaisyn B. Liev – acting Head of the Department of Active Influences

2, Lenin Avenue, Nalchik, Kabardino-Balkarian Republic, 360030

buffy_li@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1964-2199ГергоковА. Х.GergokovA. H.

Ахмат Хисаевич Гергоков – заведующий лабораторией технологии воздействия

д. 2, пр. Ленина, Нальчик, 360030

Akhmat H. Gergokov – head of the Impact Technology Laboratory

2, Lenin Avenue, Nalchik, Kabardino-Balkarian Republic, 360030

ahmat-0007@mail.ruВысокогорный геофизический институтРоссияHighland Geophysical InstituteRussian Federation20261504202601147164Copyright © Лиев К.Б., Гергоков А.Х., 20262026Лиев К.Б., Гергоков А.Х.Liev K.B., Gergokov A.H.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/762

Настоящая статья представляет собой подробное исследование особенностей радиолокационного зондирования конвективных облачных систем образующихся и развивающихся на территории Юга России и сопровождаемых выпадением града. При выполнении данной работы было использовано современное радиолокационное оборудования двух модификаций: автоматизированный метеорологический радиолокатор типа МРЛ-5 c длиной волны 10 см и доплеровский метеорологический радиолокатор модификации ДМРЛ-С с длиной волны 5 см. Основной целью работы является идентификация дифференциальных эффектов, возникающих при регистрации ключевых радиолокационных характеристик указанных объектов на отличающихся длинах электромагнитных волн вследствие различия условий распространения и дифракционно-рассеивающих свойств радиоволн в атмосфере земли. Длина волны является ключевым параметром, определяющим характеристики радиолокатора и его применение при мониторинге состояния атмосферы.

Исследовательская деятельность включала сравнительный анализ эмпирических данных, полученных двумя указанными типами радиолокационных комплексов, с последующей оценкой факторов, оказывающих влияние на качество измерений соответствующих радиофизических параметров. В частности, особое внимание уделялось исследованию инструментальных погрешностей каждого прибора, обусловленных конструктивными особенностями, а также отсутствием взаимной градуировки аппаратуры.

Основное внимание уделяется комплексной количественной оценке уровня неопределенности радиолокационной диагностики потенциально опасных метеорологических процессов и разработке научно обоснованных рекомендаций, направленных на повышение объективности и достоверности радиолокационной информации. Приведённые предложения ориентированы на оптимизацию методик дистанционного контроля за состоянием атмосферы и повышение эффективности прогнозирования экстремальных гидрометеорологических ситуаций, имеющих критическое значение для защиты агропромышленного комплекса, авиационной деятельности и обеспечения общественной безопасности.

This article presents a detailed study of the features of radar sensing of convective cloud structures accompanied by hail fall, performed using modern radar equipment of two modifications: an automated meteorological radar of the MRL-5 type and a Doppler meteorological radar of the DMRL-S modification. The main goal of the work is to identify the differential effects that occur when key radar characteristics of these objects are recorded at different wavelengths of electromagnetic waves due to the differences in propagation conditions and the diffraction and scattering properties of radio waves in the atmosphere.

The research activity included a comparative analysis of the empirical data obtained by the two specified types of radar systems, followed by an assessment of the factors affecting the quality of measurements of the corresponding radiophysical parameters. In particular, special attention was paid to the study of the instrumental errors of each device, which were caused by the design features and the lack of mutual calibration of the equipment.

The main body of the text is devoted to a comprehensive quantitative assessment of the level of uncertainty in radar diagnostics of potentially dangerous meteorological processes and the development of scientifically based recommendations aimed at increasing the objectivity and reliability of radar information. The proposed recommendations are focused on optimizing remote monitoring techniques for the state of the atmosphere and improving the efficiency of forecasting extreme hydro meteorological situations that are critical for protecting the agro-industrial complex, aviation activities, and ensuring public safety.

градрадиолокаторМРЛ-5ДМРЛ-Срадиолокационная отражаемостьрадиолокационные наблюденияградовые облакаhailradarMRL-5DMRL-Sradar reflectivityradar observationshail cloudsReferencesЛиев К. Б., Гергоков А. Х. Анализ влияния длины волны на радиолокационную диагностику градовых облаков // Труды Высокогорного геофизического института. 2023. № 3. С. 45–56.Liev KB, Gergokov AKh. Analysis of the Influence of Wavelength on Radar Diagnostics of Hail Clouds. Proceedings of the High-Altitude Geophysical Institute. 2023;(3):45-56. (In Russ.).Сергеев Е. А., Иванов А. В. Методы радиолокационного зондирования атмосферного пространства. Москва: Издательство МГУ, 2022. 320 с.Sergeev EA, Ivanov AV. Methods of Radar Sensing of Atmospheric Space. Moscow: Moscow State University Press; 2022. 320 p. (In Russ.).Алексеев Ю. Н., Кузнецов О. И. Современные тенденции в развитии технологий активного воздействия на погодные условия // Проблемы прикладной физики. 2024. № 1. С. 12–24.Alekseev YuN, Kuznetsov OI. Modern trends in the development of technologies for active influence on weather conditions. Problems of Applied Physics. 2024;(1):12-24. (In Russ.).Doviak R. J., Zrnic D. S. Doppler Radar and Weather Observations. New York: Academic Press, 2021. 512 p.Doviak RJ, Zrnic DS. Doppler Radar and Weather Observations. New York: Academic Press; 2021. 512 p. (In Russ.).Батманов Р. К., Бережной С. М. Особенности формирования осадочной активности в условиях Кавказского региона // Географический вестник. 2023. № 2. С. 78–90.Batmanov RK, Berezhnoy SM. Features of the formation of sedimentary activity in the conditions of the Caucasus region. Geographical Bulletin. 2023;(2):78-90. (In Russ.).Петров В. С., Смирнов А. Г. Обработка радиолокационных данных и оценка состояния атмосферы // Сборник докладов конференции «Современные проблемы экологии и природопользования». Сочи, 2024. С. 112–123.Petrov VS, Smirnov AG. Processing of radar data and assessment of the state of the atmosphere. Collection of reports of the conference “Modern problems of ecology and nature management”. Sochi, 2024. P. 112–123. (In Russ.).Бондаренко Н. Л., Гордеев В. Е. Моделирование климатических изменений и их влияние на сельскохозяйственное производство // Вестник аграрной науки. 2023. № 4. С. 34– 45.Bondarenko NL, Gordeev VE. Modeling of climate change and its impact on agricultural production. Bulletin of Agrarian Science. 2023;(4):34-45. (In Russ.).Воронов А. Ю., Колотов П. Ф. Применение радиолокационных методов для мониторинга климата и гидродинамических процессов // Журнал общей географии. 2023. Т. 74. № 6. С. 89-102.Voronov AYu, Kolotov PF. Application of radar methods for monitoring climate and hydrodynamic processes. Journal of General Geography. 2023;74(6):89-102. (In Russ.).Лиев К. Б., Кущев С. А., Гергоков А. Х. Дистанционные методы определения ущерба от града на территории Юга России // Наука. Инновации. Технологии. 2025. № 3. С. 149–164.Liev KB, Kushchev SA, Gergokov AKh. Remote Methods for Determining Hail Damage in the South of Russia. Science. Innovations. Technologies. 2025;(3):149-164. (In Russ.).Малашенков Д. А., Максимова А. Н. Развитие современных подходов к мониторингу грозовой активности // Гидрометцентр России. Бюллетень оперативной информации. 2024. № 2. С. 3–12.Malashenkov DA, Maksimova AN. Development of modern approaches to monitoring of thunderstorm activity. Hydrometeorological Center of Russia. Bulletin of operational information. 2024;(2):3-12. (In Russ.).Маслов И. В., Осипов В. А. Прогностические модели градовых явлений и их роль в обеспечении безопасности полетов // Авиация и космонавтика. 2023. № 3. С. 45–58.Maslov IV, Osipov VA. Forecasting models of hail phenomena and their role in ensuring flight safety. Aviation and cosmonautics. 2023;(3):45-58. (In Russ.).Орлов В. Н., Ильинский Я. О. Использование радиолокационных станций нового поколения для оперативного предупреждения чрезвычайных ситуаций природного характера // Вопросы инженерной сейсмологии. 2022. № 1. С. 11–20.Orlov VN, Ilyinsky YaO. Use of New Generation Radar Stations for Prompt Prevention of Natural Emergencies. Issues of Engineering Seismology. 2022;(1):11-20. (In Russ.).Шилов А. С., Виноградов И. Т. Оценка пространственновременной динамики метеоявлений с применением комплексных метеорологических сетей // Вестник Московского университета. Серия физическая география. 2024. № 1. С. 18–30.Shilov AS, Vinogradov IT. Assessment of Spatio-Temporal Dynamics of Meteorological Phenomena Using Complex Meteorological Networks. Bulletin of Moscow University. Series Physical Geography. 2024;(1):18-30. (In Russ.).Fulton R. A., Breidenbach J. P. Quantitative Precipitation Estimation from Dual-Wavelength Polarimetric Radars // Journal of Applied Meteorology and Climatology. 2022. Vol. 61. No. 4. P. 631–648.Fulton RA, Breidenbach JP. Quantitative Precipitation Estimation from Dual-Wavelength Polarimetric Radars. Journal of Applied Meteorology and Climatology. 2022;61(4):631-648.Mishra V. K., Pathak H. C. Comparative Study of Hailstorm Detection Using X-band and S-band Radars // Advances in Space Research. 2023. Vol. 61. Issue 10. P. 3012–3023.Mishra VK, Pathak HC. Comparative Study of Hailstorm Detection Using X-band and S-band Radars. Advances in Space Research. 2023;61(10):3012-3023.Кондратьев А. П., Казанцев В. А. Радиолокационные методы в изучении атмосферной турбулентности // Успехи физических наук. 2022. Т. 192. № 1. С. 35–50.Kondratiev AP, Kazantsev VA. Radar Methods in the Study of Atmospheric Turbulence. Advances in Physical Sciences. 2022;192(1):35-50. (In Russ.).Иванова О. Р., Новикова Е. С. Влияние высотных потоков воздуха на формирование конвективных облачных структур // Изучение земной атмосферы методами дистанционного зондирования. СПб.: Институт аэрокосмического приборостроения РАН, 2023. С. 110–125.Ivanova OR, Novikova ES. Influence of High-Altitude Air Flows on the Formation of Convective Cloud Structures. Study of the Earth’s Atmosphere by Remote Sensing Methods. St. Petersburg: Institute of Aerospace Instrumentation of the Russian Academy of Sciences; 2023. Pp. 110-125. (In Russ.).Пронин А. Н., Соколов В. А. Оптимизация режимов радиолокационного мониторинга погодных аномалий // Научные труды Центрального НИИ гидрометеорологической службы. 2024. № 2. С. 48–60.Pronin AN, Sokolov VA. Optimization of Radar Monitoring Modes for Weather Anomalies. Scientific Papers of the Central Research Institute of Hydrometeorology. 2024;(2):48-60. (In Russ.).Мельничук С. Г., Салимов Ф. А. Применение искусственных нейронных сетей для улучшения точности радиолокационного распознавания опасных гидрометеорологических явлений // Международная конференция «Информационные технологии в науке и образовании». Казань, 2023. С. 156–168.Melnichuk SG, Salimov FA. Application of artificial neural networks to improve the accuracy of radar recognition of dangerous hydrometeorological phenomena. International Conference “Information Technologies in Science and Education”. Kazan, 2023. P. 156-168. (In Russ.).Жигулин А. С., Сухарев П. И. Новые возможности наземных радарных комплексов для обнаружения экстремальных атмосферных явлений // Современная наука и инновации. 2025. № 1. С. 105–118.Zhigulin AS, Sukharev PI. New capabilities of ground-based radar systems for detecting extreme atmospheric phenomena. Sovremennaya Nauka i Tekhnologii. 2023;(1):10-15. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.