Методы и результаты кластеризации данных по грозовым разрядам
Аннотация
Изучение закономерностей пространственного распределения гроз является актуальной и практически значимой задачей как для решения фундаментальных проблем атмосферного электричества, так и для решения задач грозозащиты технических сооружений и грозовой пожарной опасности лесных массивов. Одним из источников данных о пространственном распределении гроз является Всемирная сеть локализации молний WWLLN (World Wide Lightning Location Network). Обобщен опыт применения кластерного анализа (метод ближайшего соседа, алгоритм DBSCAN) к данным WWLLN. Выделены особенности данных, которые необходимо учитывать при выборе алгоритма кластеризации: наличие кластеров разной плотности, влияние на результат кластеризации времени регистрации разрядов. При этом результаты кластеризации должны быть сопоставимы с параметрами грозовой активности (например, средняя продолжительность грозы). Показано, что алгоритм DBSCAN позволяет учитывать указанные особенности данных WWLLN, поэтому его использование для кластеризации данных о молниевых разрядах является наиболее целесообразным. Результаты кластеризации данных могут быть применены для уточнения и разработки новых методов диагноза и прогноза пространственного расположения и динамики развития гроз.
DOI 10.14258/izvasu(2016)1-17
Скачивания
Metrics
Литература
Альперт Я.Л. Распространение электро-магнитных волн и ионосфера. — М., 1972.
Rodger C.J., Werner S., Brundell J.B., Lay E.H. et al. Detection efficiency of the VLF World-Wide Lightning Location Network (WWLLN): initial case study // Ann. Geophys. — 2006. — V. 24.
Дмитриев А.Н., Кречетова С.Ю., Кочеева Н.А. Грозы и лесные пожары от гроз на территории Республики Алтай. — Горно-Алтайск, 2011.
Козлов В.И., Шабаганова С.Н. Применение кластерного анализа для выделения грозовых очагов // Динамика сложных систем — 2010. — Т. 4, № 2.
Шабаганова С.Н., Каримов Р.Р., Козлов В.И., Муллаяров В.А. Характеристики грозовых ячеек по наблюдениям в Якутии // Метеорология и гидрология — 2012. — № 12.
Hutchins, Michael L., Robert H. Holzworth, Brundell J.B. Diurnal variation of the global electric circuit from clustered thunderstorms // Journal of Geophysical Research: Space Physics. — 2014.
Горбатенко В.П., Кречетова С.Ю., Беликова М.Ю., Разумова О.В. Идентификация мезомасштабной конвекции и гроз по данным MODIS и аэрологического зондирования // Вестник ТГУ. — 2012. — № 365



