Авиационна метеорология. Лекционни бележки за курса „Авиационна метеорология Признаци на постоянно лошо време“

Много зависи от времето: сняг, дъжд, мъгла, ниска облачност, силни пориви на вятъра и дори пълна тишина са неблагоприятни условия за скок. Следователно спортистите често трябва да седят на земята с часове и седмици, чакайки „прозорец на хубаво време“.

Признаци за постоянно хубаво време

  1. Високо кръвно налягане, което се повишава бавно и непрекъснато в продължение на няколко дни.
  2. Правилно денонощен цикълветрове: тишина през нощта, значителна скорост на вятъра през деня; по бреговете на морета и големи езера, както и в планините, правилната смяна на ветровете е:
    • през деня - от водата до сушата и от долините до върховете,
    • през нощта - от сушата към водата и от върховете към долините.
  3. През зимата небето е ясно и само вечер, когато е тихо, се появяват тънки слоести облаци. През лятото, напротив: купести облаци се развиват и изчезват вечер.
  4. Правилни дневни температурни колебания (повишаване през деня, понижаване през нощта). През зимата температурата е ниска, през лятото е висока.
  5. Няма валежи; силна роса или слана през нощта.
  6. Приземни мъгли, които изчезват след изгрев слънце.

Признаци на постоянно лошо време

  1. Ниско налягане, което се променя малко или намалява още повече.
  2. Липса на нормални ежедневни модели на вятъра; скоростта на вятъра е значителна.
  3. Небето е изцяло покрито с нимбослоести или слоести облаци.
  4. Продължителен дъжд или снеговалеж.
  5. Незначителни температурни промени през деня; относително топло през зимата, хладно през лятото.

Признаци за влошаване на времето

  1. Спад на налягането; Колкото по-бързо пада налягането, толкова по-бързо ще се промени времето.
  2. Вятърът се усилва, дневните му колебания почти изчезват, а посоката на вятъра се променя.
  3. Облачността се увеличава и често се наблюдава следният ред на поява на облаците: появяват се перести, след това перести (движението им е толкова бързо, че се забелязва за окото), перестият се заменя с алтослоест, а последният с нимбослоест.
  4. Купестите облаци вечер не се разсейват и не изчезват, а броят им дори се увеличава. Ако те са под формата на кули, тогава трябва да се очаква гръмотевична буря.
  5. През зимата температурата се покачва, но през лятото се забелязва осезаемо понижаване на нейните денонощни колебания.
  6. Около Луната и Слънцето се появяват цветни кръгове и корони.

Признаци за подобряване на времето

  1. Налягането се повишава.
  2. Облачността става променлива и се появяват разкъсвания, въпреки че на моменти цялото небе все още може да бъде покрито с ниски дъждовни облаци.
  3. Дъжд или сняг вали от време на време и е доста обилен, но не вали непрекъснато.
  4. Температурата пада през зимата и се повишава през лятото (след предварително понижение).
Лекции по курса " Авиационна метеорология» Ташкент - 2005 Л. А. Голоспинкина “Авиационна метеорология”

Опасни метеорологични явления за авиацията.

Феномени, нарушаващи видимостта

мъгла ()е колекция от водни капчици или кристали, окачени във въздуха наблизо земната повърхност, влошаване на хоризонталната видимост под 1000 м. При обхват на видимост от 1000 м до 10000 м това явление се нарича мъгла (=).

Едно от условията за образуване на мъгла в приземния слой е увеличаването на съдържанието на влага и намаляването на температурата на влажния въздух до температурата на кондензация, точката на оросяване.

В зависимост от това какви условия са повлияли на процеса на образуване, се разграничават няколко вида мъгла.

Вътрешномасови мъгли

Радиационни мъглисе образуват в ясни, тихи нощи поради радиационно охлаждане на подстилащата повърхност и охлаждане на въздушните слоеве в съседство с нея. Дебелината на такива мъгли варира от няколко метра до няколкостотин метра. Тяхната плътност е по-голяма близо до земята, което означава, че видимостта тук е по-лоша, защото... Най-ниската температура се наблюдава близо до земята. С нарастване плътността им намалява и видимостта се подобрява. Такива мъгли се образуват през цялата година в хребети с високо налягане, в центъра на антициклон, в седловини:

Те се появяват първо в низини, дерета и заливни низини. Когато слънцето изгрява и вятърът се усилва, радиационните мъгли се разсейват и понякога се превръщат в тънък слой ниски облаци.Радиационните мъгли са особено опасни за кацане на самолети.

Адвективни мъглисе образуват от движението на топла, влажна, въздушна маса върху студената подстилаща повърхност на континент или море. Могат да се наблюдават при вятър със скорост 5 – 10 м/сек. и повече, възникват по всяко време на денонощието, заемат големи площи и продължават няколко дни, създавайки сериозни смущения за авиацията. Тяхната плътност се увеличава с височината и небето обикновено не се вижда. При температури от 0 до -10С при такива мъгли се наблюдава обледяване.

По-често тези мъгли се наблюдават през студената половина на годината в топлия сектор на циклона и в западната периферия на антициклона.

През лятото адвективни мъгли възникват над студената повърхност на морето, когато въздухът се движи от топла земя.

Адвективно-радиационни мъглисе формират под въздействието на два фактора: движение топъл въздухнад студената земна повърхност и радиационно охлаждане, което е най-ефективно през нощта. Тези мъгли също могат да заемат големи площи, но са по-кратки като продължителност от адвективните мъгли. Те се формират при същата синоптична обстановка като адвективните мъгли (топъл сектор на циклона, западната периферия на антициклона), най-характерни за есенно-зимния период.

Мъгли по склоноветевъзникват, когато влажният въздух се издига спокойно по планинските склонове. В този случай въздухът се разширява адиабатично и се охлажда.

Мъгли от изпарениевъзникват поради изпарението на водна пара от топла водна повърхност в по-студена среда

въздух. Така се появява мъгла от изпарение над Балтийско и Черно море, на река Ангара и на други места, когато температурата на водата е с 8-10°C или повече по-висока от температурата на въздуха.

Мразовити (пещни) мъглисе образуват през зимата при ниски температури в райони на Сибир и Арктика, обикновено над малки селища(летища) при наличие на повърхностна инверсия.

Те обикновено се образуват сутрин, когато въздухът започне да получава голям бройкондензационни ядра заедно с дима от камината и печките. Те бързо придобиват значителна плътност. През деня с повишаване на температурата на въздуха те се свиват и отслабват, но вечер отново се засилват. Понякога такива мъгли продължават няколко дни.

Фронтални мъглисе образуват в зоната на бавно движещи се и неподвижни фронтове (топли и топли фронтове на оклузия) по всяко (по-често в студено) време на деня и годината.

Префронталните мъгли се образуват поради насищането на студения въздух, разположен под челната повърхност с влага. Условия за образуване на префронтална мъгла се създават, когато температурата на падащия дъжд е по-висока от температурата на студения въздух, намиращ се близо до повърхността на земята.

Мъглата, която се образува по време на преминаването на фронта, е облачна система, която се е разпространила към повърхността на земята* Това е особено често, когато фронтът преминава над по-високи възвишения.

Условията за образуване на задна фронтална мъгла практически не се различават от условията за образуване на адвективни мъгли.

виелица -пренасяне на сняг от силни ветрове над повърхността на земята. Интензивността на снежната буря зависи от скоростта на вятъра, турбуленцията и снежните условия. Снежната буря може да влоши видимостта, да затрудни кацането и понякога да попречи на самолетите да излитат и кацат. По време на силни, продължителни снежни бури работата на летищата се влошава.

Има три вида снежни бури: навяващ сняг, снежна буря и обща снежна буря.

Пренасящ се сняг() - пренасяне на сняг от вятъра само на повърхността на снежната покривка до височина 1,5 м. Наблюдава се в задната част на циклона и предната част на антициклона с вятър от 6 м/сек. и още. Той причинява подуване на пистата и затруднява визуалното определяне на разстоянието до земята. Хоризонталната видимост на навяващия сняг не се влошава.

виелица() - пренасянето на сняг от вятъра по земната повърхност с издигане на височина над два метра. Наблюдава се при ветрове от 10-12 m / sec или повече. Синоптичната ситуация е същата като при носещия се сняг ( задната част на циклона, източната периферия на антициклона).Видимост по време на сняг, зависи от скоростта на вятъра.Ако вятърът е II-I4 м/сек., тогава хоризонталната видимост може да бъде от 4 до 2 км. , с вятър 15-18 м/сек - от 2 км до 500 м и с вятър над 18 м/сек. - по-малко от 500м.

Обща снежна буря () - сняг, падащ от облаците и същевременно пренасян от вятъра по земната повърхност. Обикновено започва, когато има вятър 7 м/сек. и още. Среща се на атмосферни фронтове. Височината се простира до дъното на облаците. При силен вятъра обилен снеговалеж рязко влошава видимостта както хоризонтално, така и вертикално. Често по време на излитане и кацане в обща снежна буря самолетът се наелектризира, изкривявайки показанията на инструментите

Пясъчна буря() - пренасяне на големи количества прах или пясък от силни ветрове. Наблюдава се в пустини и места със сух климат, но понякога се среща и в умерени ширини. Хоризонталната степен на прашна буря може да бъде. от няколкостотин метра до 1000 км. Вертикалната височина на слоя атмосферен прах варира от 1-2 км (прашен или пясъчен навяващ сняг) до 6-9 км ( прашни бури).

Основните причини за образуването на прашни бури са турбулентната структура на вятъра, която възниква по време на дневното нагряване на долните слоеве на въздуха, шквалистите модели на вятъра и внезапните промени в градиента на налягането.

Продължителността на прашната буря варира от няколко секунди до няколко дни. Фронталните прашни бури представляват особено големи трудности при полет. При преминаването на фронта прахът се издига на големи височини и се пренася на значителни разстояния.

мъгла() - облачност на въздуха, причинена от суспендирани в него частици прах и дим. При силна мъгла видимостта може да бъде намалена до стотици и десетки метри. По-често видимостта в тъмнината е повече от 1 км. Наблюдава се в степи и пустини: може би след прашни бури, горски и торфени пожари. Мъглата над големите градове се свързва със замърсяването на въздуха от дим и прах от местен произход. аз

Обледеняване на самолети.

Образуването на лед върху повърхността на самолет при полет в преохладени облаци или мъгла се нарича обледеняване.

Силното и умерено заледяване, в съответствие с Правилника за гражданската авиация, се считат за опасни метеорологични явления за полети.

Дори при леко обледеняване аеродинамичните качества на самолета се променят значително, теглото се увеличава, мощността на двигателя намалява, работата на механизмите за управление и някои навигационни инструменти се нарушава. Ледът, отделен от заледените повърхности, може да попадне в двигателите или върху корпуса, което води до механични повреди. Заледяването на стъклата на пилотската кабина влошава видимостта и намалява видимостта.

Комплексното въздействие на обледеняването върху самолета представлява заплаха за безопасността на полета, а в някои случаи може да доведе до инцидент. Обледяването е особено опасно при излитане и кацане като съпътстващо явление при откази на отделни системи на самолета.

Процесът на обледеняване на самолетите зависи от много метеорологични и аеродинамични променливи фактори. Основната причина за обледеняването е замръзването на преохладени водни капки, когато се сблъскат със самолет. Ръководството за метеорологично осигуряване на полетите предвижда условна градация на интензитета на обледеняване.

Интензитетът на обледеняване обикновено се измерва с дебелината на растежа на леда за единица време. Дебелината обикновено се измерва в милиметри лед, отложен върху различни части на самолета за минута (mm/min). При измерване на ледените отлагания по предния ръб на крилото е обичайно да се вземат предвид:

Слабо заледяване - до 0,5 мм/мин;

Средна - от 0,5 до 1,0 mm/min.;

Силен - повече от 1,0 мм/мин.

При слаба степен на обледеняване, периодичното използване на средства против обледеняване напълно освобождава самолета от лед, но ако системите се повредят, летенето в условия на обледеняване е повече от опасно. Умерената степен се характеризира с факта, че дори краткотрайното навлизане на самолет в зона на обледеняване без включени системи против обледеняване е опасно. Ако степента на обледеняване е голяма, системите и средствата не могат да се справят с нарастващия лед и е необходимо незабавно излизане от зоната на обледеняване.

Обледеняването на самолетите възниква в облаци, разположени от земята до височината 2-3 км. При минусови температури най-вероятно е заледяването на водните облаци. При смесените облаци обледеняването зависи от съдържанието на вода в тяхната капково-течна част; при кристалните облаци вероятността от обледеняване е ниска. Заледяване почти винаги се наблюдава във вътрешномасови слоести и слоесто-купести облаци при температури от 0 до -10°C.

При предните облаци най-интензивното обледеняване на въздухоплавателни средства се получава в купесто-дъждовни облаци, свързани със студени фронтове, фронтове на оклузия и топли фронтове.

В облаците nimbostratus и altostratus на топъл фронт възниква интензивно заледяване, ако има малко или никакви валежи, а при обилни валежи на топлия фронт вероятността от заледяване е ниска.

Най-интензивното обледеняване може да възникне, когато летите под облаци в зона на леден дъжд и/или ръмеж.

Малко вероятно е обледеняване в облаците от по-високо ниво, но трябва да се помни, че е възможно интензивно обледеняване в облаците cirrostratus и cirrocumulus, ако те останат след разрушаването на гръмотевичните облаци.

Обледеняване е възможно при температури от -(-5 до -50°C при облаци, мъгла и валежи. Както показва статистиката, най-голямото числослучаи на заледяване.Слънцето се наблюдава при температури на въздуха от 0 до -20°C и особено от 0 до -10°C. Обледеняване на газотурбинни двигатели може да се получи и при положителни температури от 0 до +5°C.

Връзка между заледяване и валежи

Преохладеният дъжд е много опасен поради заледяване ( Н.С.) Радиусът на дъждовните капки е няколко mm, така че дори лек леден дъжд може много бързо да доведе до силно заледяване.

Дъжд (св ) при отрицателни температури по време на дълъг полет също води до силно заледяване.

Суграшица (NS) , СЪСб ) - обикновено пада на люспи и е много опасно поради силното заледяване.

Обледеняването при „сух сняг“ или кристални облаци е малко вероятно. Обледеняването на реактивните двигатели е възможно дори при такива условия - повърхността на въздухозаборника може да се охлади до 0°, снегът, плъзгащ се по стените на въздухозаборника в двигателя, може да предизвика внезапно спиране на горенето в реактивния двигател .

Видове и форми на обледеняване на самолети.

Следните параметри определят вида и формата на обледеняването на самолета:

Микрофизична структура на облаците (дали се състоят само от преохладени капки, само от кристали, или имат смесена структура, спектрален размер на капките, водно съдържание на облака и др.);

- температура на въздушния поток;

- скорост и режим на полет;

- форма и размер на частите;

В резултат на влиянието на всички тези фактори видовете и формите на ледените отлагания по повърхността на самолетите са изключително разнообразни.

Типът ледени отлагания се разделя на:

Прозрачен или стъклен, най-често се образува при полет в облаци, съдържащи предимно големи капки, или в зона на преохладен дъжд при температури на въздуха от 0 до -10 ° C и по-ниски.

Големи капки, удрящи се върху повърхността на самолета, се разпространяват и постепенно замръзват, като първо образуват гладък леден филм, който почти не нарушава профила на опорните повърхности. При значително нарастване ледът става бучка, което прави този тип депозит, който има най-висока плътност, много опасен поради увеличаване на теглото и значителни промени в аеродинамичните характеристики на самолета;

Матово или смесено се появява в смесени облаци при температури от -6 до -12 ° C. Големите капки се разпространяват преди замръзване, малките замръзват, без да се разпространяват, а снежинките и кристалите замръзват във филм от преохладена вода.В резултат на това полупрозрачен или непрозрачен лед с неравна грапава повърхност, чиято плътност е малко по-малка от прозрачна.Този тип отлагания силно изкривяват формата на частите на самолета, летящи от въздушния поток, прилепват здраво към повърхността му и достигат голяма маса, поради което са най-опасен;

Бял или едър, в финокапкови облаци със слоеста форма и мъгла, образува се при температури под - 10 Капките бързо замръзват, когато ударят повърхността, запазвайки формата си. Този вид лед се характеризира с порьозност и ниско специфично тегло. Грубият лед има слаба адхезия към повърхностите на самолета и лесно се отделя по време на вибрации, но по време на дълъг полет в зона на обледеняване натрупващият се лед под въздействието на механични въздушни удари се уплътнява и действа като матов лед;

Дъжд се образува, когато в облаците има малки преохладени капчици с голям брой ледени кристали при температура от -10 до -15°C. Отлаганията от скреж, неравномерни и грапави, прилепват слабо към повърхността и лесно се отделят от въздушния поток при вибриране. Опасен при дълъг полет в зона на заледяване, достигащ голяма дебелина и имащ неравна форма с разкъсани изпъкнали ръбове под формата на пирамиди и колони;

замръзване възниква в резултат на сублимация на водна пара, когато BC внезапно навлезе от студени слоеве в топли. Това е леко финокристално покритие, което изчезва, когато температурата на слънцето се изравни с температурата на въздуха. Слана: не е опасна, но може да бъде стимулатор на силно заледяване, когато самолетът навлезе в облаците.

Формата на ледените отлагания зависи от същите причини като видовете:

- профил, имащ вид на профила, върху който е отложен ледът; най-често от прозрачен лед;

- клиновидна е щипка на предното крило от бял едър лед;

Формата на жлеб има обърнат V вид на предния ръб на рационализирания профил. Вдлъбнатината се получава поради кинетично нагряване и размразяване на централната част. Това са бучки, грапави израстъци от матов лед. Това е най-опасният вид заледяване

- бариера или гъба - ролка или отделни ивици зад нагревателната зона на прозрачен и матов лед;

Формата до голяма степен зависи от профила, който варира по цялата дължина на крилото или лопатката на витлото, т. различни формиглазура.

Влияние на високите скорости върху заледяването.

Влиянието на скоростта на въздуха върху интензивността на заледяването се отразява по два начина:

Увеличаването на скоростта води до увеличаване на броя на капките, които се сблъскват с повърхността на самолета"; и по този начин се увеличава интензивността на заледяването;

С увеличаване на скоростта температурата на челните части на самолета се повишава. Появява се кинетично нагряване, което влияе на топлинните условия на процеса на обледеняване и започва да се проявява забележимо при скорости над 400 km/h

V km/h 400 500 600 700 800 900 1100

T C 4 7 10 13 17 21 22

Изчисленията показват, че кинетичното нагряване в облаците е 60^ от кинетичното нагряване в сух въздух (загуба на топлина поради изпаряване на част от капчиците). Освен това кинетичното нагряване се разпределя неравномерно по повърхността на самолета и това води до образуването на опасна форма на обледяване.

Тип земна глазура.

Различни видове лед могат да се отлагат върху повърхността на самолетите на земята при минусови температури. Според условията на образуване всички видове лед се делят на три основни групи.

Първата група включва скреж, скреж и твърди отлагания, образувани в резултат на директния преход на водните пари в лед (сублимация).

Слана покрива главно горните хоризонтални повърхности на самолета, когато те се охлаждат до минусови температури в ясни, тихи нощи.

Слана се образува във влажен въздух, главно върху изпъкналите наветрени части на самолета, при мразовито време, мъгла и слаб вятър.

Замръзване и скреж се придържат слабо към повърхността на самолета и лесно се отстраняват чрез механична обработка или гореща вода.

Втората група включва видове лед, образувани при замръзване на преохладени капки дъжд или ръмеж. При слаби студове (от 0 до -5°C) падащите дъждовни капки се разпространяват по повърхността на самолета и замръзват под формата на прозрачен лед.

При по-ниски температури капките бързо замръзват и се образува матов лед. Тези видове лед могат да достигнат големи размери и да залепнат здраво за повърхността на самолета.

Третата група включва видове лед, отложен върху повърхността на самолета, когато дъждът замръзва, мокър сняг, капки мъгла. Тези видове лед не се различават по структура от видовете лед от втората група.

Такива видове обледеняване на самолета на земята рязко влошават аеродинамичните му характеристики и увеличават теглото му.

От горното следва, че преди излитане самолетът трябва да бъде напълно почистен от лед. Особено внимателно трябва да проверявате състоянието на повърхността на самолета през нощта при минусови температури на въздуха. Забранено е излитането на самолет, чиято повърхност е покрита с лед.

Характеристики на хеликоптерното заледяване.

Физико-метеорологичните условия за обледеняване на хеликоптери са подобни на тези за самолети.

При температури от 0 до ~10°C ледът се отлага върху лопатките на витлото главно по оста на въртене и се разпространява към средата. Краищата на остриетата не са покрити с лед поради кинетичното нагряване и високата центробежна сила. При постоянна скорост интензивността на обледеняването на витлото зависи от водното съдържание на облака или преохладения дъжд, размера на капките и температурата на въздуха. При температури на въздуха под -10°C лопатките на витлото стават напълно ледени, а интензивността на растежа на леда на предния ръб е пропорционална на радиуса. Когато главният ротор се заледи, възникват силни вибрации, които влияят на управляемостта на хеликоптера, оборотите на двигателя падат и скоростта не може да бъде увеличена до предишната стойност. възстановява повдигащата сила на витлото, което може да доведе до загуба на неговата нестабилност.

Лед.

Този слой от плътен лед (непрозрачен или прозрачен). расте на повърхността на земята и върху предмети, когато вали преохладен дъжд или ръмеж. Обикновено се наблюдава при температури от 0 до -5°C, по-рядко при по-ниски температури: (до -16°). Поледици се образуват в зоната на топъл фронт, най-често в зоната на оклузионния фронт, неподвижен фронт и в топлия сектор на циклона.

Черен лед -лед на земната повърхност, който се образува след размразяване или дъжд в резултат на настъпването на студено време, както и лед, останал на земята след спиране на валежите (след лед).

Летателни операции в условия на обледяване.

Полети в условия на заледяване са разрешени само на одобрени самолети. За да се избегнат негативните последици от обледеняването, по време на предполетния подготвителен период е необходимо внимателно да се анализира метеорологичната обстановка по маршрута и въз основа на данните за действителното време и прогнозата да се определят най-благоприятните нива на полета.

Преди да навлезете в облачни зони, където има вероятност от заледяване, трябва да включите системите против заледяване, тъй като забавянето на включването значително намалява тяхната ефективност.

Ако обледеняването е силно, размразяващите агенти не са ефективни, така че нивото на полета трябва да се промени след консултация с пътната служба.

През зимата, когато облачният слой с изотерма от -10 до -12 ° C е близо до земната повърхност, препоръчително е да се издигнете до температурния регион под -20 ° C, оставяйки останалата част от годината, ако допустимата надморска височина е до положителните регионални температури

Ако обледеняването не изчезне при промяна на нивата на полета, трябва да се върнете до точката на излитане или да кацнете на най-ранното алтернативно летище.

Трудните ситуации най-често възникват поради подценяване на опасността от пилоти дори от леко заледяване

ГРЪМОВИЦИ

Гръмотевичната буря е сложна атмосферно явление, при които се наблюдават множество електрически разряди, придружени от звуково явление – гръм, както и валежи от дъжд.

Необходими условия за развитие на вътрешномасови гръмотевични бури:

нестабилност на въздушната маса (големи вертикални температурни градиенти, поне до надморска височина около 2 km - 1/100 m преди нивото на кондензация и - > 0,5°/100 m над нивото на кондензация);

Голям абсолютна влажноствъздух (13-15 мб. сутрин);

Високи температури на повърхността на земята. Нулевата изотерма в дните с гръмотевични бури се намира на надморска височина 3-4 km.

Фронталните и орографските гръмотевични бури се развиват главно поради принудителното издигане на въздуха. Следователно тези гръмотевични бури в планините започват по-рано и завършват по-късно, образуват се от наветрената страна (ако това са високопланински системи) и са по-силни, отколкото в равнинните райони за същата синоптична позиция.

Етапи на развитие гръмотевичен облак .

Първият е етапът на растеж, който се характеризира с бързо изкачване до върха и поддържане външен видкапков облак. По време на топлинна конвекция през този период купестите облаци (Ci) се превръщат в мощни купести облаци (Ci conq/). В облаци b под облаците се наблюдават само възходящи въздушни движения от няколко m/s (Ci) до 10-15 m/s (Ci conq/). След това горният слой облаци се премества в зоната на отрицателните температури и придобива кристална структура. Това вече са купесто-дъждовни облаци и от тях започва да вали силен дъжд, появяват се движения надолу над 0° - силно заледяване.

Второ - стационарен етап , характеризиращ се с прекратяване на интензивно нарастване на горната част на облака и образуване на наковалня (перести облаци, често удължени в посоката на движение на гръмотевичната буря). Това са купесто-дъждовни облаци в състояние на максимално развитие. Турбулентността се добавя към вертикалните движения. Скоростта на възходящите потоци може да достигне 63 m/s, а на низходящите ~ 24 m/s. Освен превалявания е възможно да има и градушки. По това време се образуват електрически разряди - мълнии. Под облака може да има шквалове и торнада. Горната граница на облачността достига 10-12 км. В тропиците отделни върхове на гръмотевични облаци се развиват до височина 20-21 km.

Третият е етапът на разрушаване (разсейване), по време на който капково-течната част на купесто-дъждовния облак се измива и върхът, който се е превърнал в перест облак, често продължава да съществува самостоятелно. По това време електрическите разряди спират, валежите отслабват и преобладават въздушните движения надолу.

През преходните сезони и през зимния етап на развитие всички процеси на гръмотевичен облак са много по-слабо изразени и не винаги имат ясни визуални признаци

Според Гражданската въздухоплавателна администрация гръмотевична буря над летище се счита, ако разстоянието до гръмотевичната буря е № км. и по-малко. Гръмотевична буря е далечна, ако разстоянието до нея е повече от 3 км.

Например: „09.55 далечна гръмотевична буря на североизток, движеща се на югозапад.“

„18.20 гръмотевична буря над летището.“

Феномен, свързан с гръмотевичен облак.

Светкавица.

Периодът на електрическа активност на гръмотевичен облак е 30-40 минути. Електрическата структура на Св. е много сложна и се променя бързо във времето и пространството. Повечето наблюдения на гръмотевични облаци показват, че положителен заряд обикновено се образува в горната част на облака, отрицателен заряд се образува в средната част, а в долната част може да има както положителни, така и отрицателни заряди. Радиусът на тези области с противоположни заряди варира от 0,5 km до 1-2 km.

Силата на пробив на електрическото поле за сух въздух е I милиона V/m. В облаците, за да възникнат мълниеносни разряди, е достатъчно напрегнатостта на полето да достигне 300-350 хиляди V/m. (измерени стойности по време на експериментални полети) Очевидно тези или близки до тях стойности на напрегнатост на полето представляват силата на началото на разряда, а за разпространението му са достатъчни много по-ниски интензивности, но покриващи голямо пространство . Честотата на изхвърлянията при умерена гръмотевична буря е около 1/min, а при интензивна – 5–10/min.

Светкавица- това е видим електрически разряд под формата на криви линии, с обща продължителност 0,5 - 0,6 секунди. Развитието на изхвърляне от облак започва с образуването на стъпаловиден лидер (стример), който напредва в „скокове“ с дължина 10-200 m. По канала на йонизираната мълния се развива обратен ход от повърхността на земята, който пренася основния заряд на мълнията. Силата на тока достига 200 хиляди А. Обикновено следва лидера на първата стъпка след стотни от секундата. развитието настъпва по същия канал на стреловидния лидер, след което настъпва вторият обратен удар. Този процес може да се повтори много пъти.

Линейна мълниясе образуват най-често, дължината им обикновено е 2-3 км (между облаци до 25 км), среден диаметър около 16 см (максимален до 40 см), пътят е зигзагообразен.

Плосък цип- разряд, покриващ значителна част от облака и състояния на светещи тихи разряди, излъчвани от отделни капчици. Продължителност около 1 сек. Не можете да смесвате плоска мълния с мълния. Ударите от мълния са разряди на далечни гръмотевични бури: светкавицата не се вижда и гръмотевиците не се чуват, различава се само осветяването на облаците от мълния.

Кълбовидна мълнияярко светеща топка от бяло или червеникаво

цветове с оранжев оттенък и среден диаметър 10-20 см. Появява се след линеен разряд на мълния; движи се във въздуха бавно и безшумно, може да проникне вътре в сгради и самолети по време на полет. Често, без да причини вреда, тя си отива незабелязано, но понякога избухва с оглушителен трясък. Феноменът може да продължи от няколко секунди до няколко минути. Това е малко проучен физикохимичен процес.

Изхвърлянето на мълния в самолет може да доведе до разхерметизиране на кабината, пожар, ослепяване на екипажа, разрушаване на кожата, отделни части и радиооборудване, намагнитване на стомана

ядра в устройства,

гръмпричинени от нагряване и следователно от разширяване на въздуха по пътя на мълнията. В допълнение, по време на изхвърлянето водните молекули се разлагат на съставните си части с образуването на „експлозивен газ“ - „експлозии на канали“. Тъй като звукът от различни точки на пътя на мълнията не пристига едновременно и се отразява многократно от облаците и повърхността на земята, гръмотевиците имат характер на дълги удари. Обикновено гръмотевиците се чуват на разстояние 15-20 км.

градушка- Това са валежи, падащи от Земята под формата на сферичен лед. Ако над ниво 0° максималното увеличение на възходящите потоци надвишава Yum/sec, а горната част на облака се намира в температурната зона - 20-25°, тогава в такъв облак е възможно образуване на лед. Над нивото се образува градушка максимална скоросттече нагоре и тук се получава натрупването на големи капки и основното нарастване на градушката. В горната част на облака, когато кристалите се сблъскват с преохладени капки, се образуват снежни зърна (зародиши на градушка), които, падайки надолу, се превръщат в градушка в зоната на натрупване на големи капки. Интервалът от време между началото на образуването на зърна градушка в облака и падането им от облака е около 15 минути. Ширината на „градушката” може да бъде от 2 до 6 км, дължина 40-100 км. Дебелината на слоя паднала градушка на места надхвърля 20 см. Средната продължителност на градушката е 5 10 минути, но в отделни случаи може да бъде и по-голяма. Най-често се срещат градушки с диаметър 1-3 см, но могат да достигнат до 10 см и повече. .Градушката се открива не само под облак, но може да повреди и самолет голяма надморска височина(до височина 13 700 м и до 15-20 км от гръмотевична буря).

Градушката може да счупи стъклото на кабината на пилота, да разруши обтекателя на радара, да пробие или да направи вдлъбнатини в корпуса и да повреди предния ръб на крилата, стабилизатора и антените.

Проливен дъждрязко намалява видимостта до по-малко от 1000 m, може да доведе до спиране на двигателите, влошава аеродинамичните качества на самолета и може, в някои случаи, без срязване на вятъра, да намали подемната сила по време на подход или излитане с 30%.

Шквал- рязко усилване (повече от 15 m/s) на вятъра за няколко минути, придружено с промяна на посоката му. Скоростта на вятъра по време на шквал често надвишава 20 m/s, достигайки 30, а понякога и 40 m/s или повече. Шквалната зона се простира до 10 km около гръмотевичния облак, а ако това са много силни гръмотевични бури, тогава в предната част ширината на шквалната зона може да достигне 30 km. Вихрушките от прах в близост до земната повърхност в района на купесто-дъждовен облак са визуален знак за „фронт на въздушните пориви" (шквалове). Шкваловете са свързани с вътрешномасови и фронтални, силно развити СИ облаци.

Шквал порта- вихър с хоризонтална ос в предната част на гръмотевичен облак. Това е тъмен, висящ, въртящ се облак на 1-2 км преди непрекъсната завеса от дъжд. Обикновено вихърът се движи на надморска височина от 500 м, понякога пада до 50 м. След преминаването му се образува шквал; може да има значително понижаване на температурата на въздуха и повишаване на налягането, причинено от разпространението на въздух, охладен от валежите.

Торнадо- вертикален вихър, спускащ се от гръмотевичен облак към земята. Торнадото изглежда като тъмен облачен стълб с диаметър няколко десетки метра. Спуска се под формата на фуния, към която може да се издигне друга фуния от пръски и прах от земната повърхност, свързваща се с първата.Скоростите на вятъра при торнадо достигат 50 - 100 м/сек със силна възходяща компонента. Спадът на налягането вътре в торнадо може да бъде 40-100 mb. Торнадото може да причини катастрофални разрушения, понякога водещи до загуба на живот. Торнадото трябва да се заобиколи на разстояние най-малко 30 км.

Турбуленцията в близост до гръмотевични облаци има редица характеристики. Тя се увеличава вече на разстояние, равно на диаметъра на гръмотевичния облак, и колкото по-близо до облака, толкова по-голям е интензитетът. С развитието на купесто-дъждовния облак зоната на турбулентност се увеличава, като най-голяма интензивност се наблюдава в задната част. Дори след като облакът се срути напълно, зоната на атмосферата, където се намира, остава по-разстроена, т.е. турбулентните зони живеят по-дълго от облаците, с които са свързани.


Над горната граница на нарастващ купесто-дъждовен облак, възходящите движения със скорост 7-10 m/sec създават слой от интензивна турбулентност с дебелина 500 m. А над наковалнята се наблюдават въздушни движения надолу със скорост 5-7 m/sec, те водят до образуването на слой с интензивна турбулентност с дебелина 200 m.

Видове гръмотевични бури.

Вътрешни гръмотевични буриобразувани над континента. през лятото и следобед (над морето тези явления се наблюдават най-често през зимата и през нощта). Вътрешномасовите гръмотевични бури се разделят на:

- конвективни (термични или локални) гръмотевични бури, които се образуват в нискоградиентни полета (в седловини, в стари запълващи циклони);

- адвективен- гръмотевични бури, които се образуват в задната част на циклона, т.к тук има нахлуване (адвекция) на студен въздух, който в долната половина на тропосферата е много нестабилен и в него се развива добре термична и динамична турбулентност;

- орографски- образуват се в планинските райони, развиват се по-често от наветрената страна и са по-силни и дълготрайни (започват по-рано, завършват по-късно), отколкото в равнинните райони при същите климатични условия от наветрената страна.

Фронтални гръмотевични бурисе образуват по всяко време на денонощието (в зависимост от това кой фронт се намира в даден район). През лятото почти всички фронтове (с изключение на стационарните) произвеждат гръмотевични бури.

Гръмотевичните центрове във фронталната зона понякога имат зони с дължина до 400-500 km. На големите бавно движещи се фронтове гръмотевичните бури могат да бъдат маскирани от облаци с по-високи и средни нива (особено на топли фронтове). Много силни и опасни гръмотевични бури се образуват на фронтовете на млади задълбочаващи се циклони, на върха на вълната, в точката на оклузия. В планините фронталните гръмотевични бури, подобно на фронталните гръмотевични бури, се засилват от наветрената страна. Фронтовете в периферията на циклоните, старите ерозиращи оклузионни фронтове и повърхностните фронтове пораждат гръмотевични бури под формата на отделни центрове по фронта, които по време на полети на самолети се заобикалят по същия начин като вътрешномасовите.

През зимата гръмотевични бури рядко се образуват в умерените ширини, само в зоната на основните активни атмосферни фронтове, които разделят въздушни маси с голям температурен контраст и се движат с висока скорост.

Гръмотевичните бури се наблюдават визуално и инструментално. Визуалните наблюдения имат редица недостатъци. Наблюдател на времето, чийто радиус на наблюдение е ограничен до 10-15 км, регистрира наличието на гръмотевична буря. През нощта при сложни метеорологични условия е трудно да се определят формите на облаците.

За инструментални наблюдения на гръмотевични бури, метеорологични радари (MRL-1, MRL-2. MRL-5), пеленгатори за азимут на гръмотевични бури (PAT), панорамни регистратори на гръмотевични бури (PRG) и светкавици, включени в комплекса KRAMS (интегрирана радиотехническа автоматика метеорологична станция).

MRL дават най-много пълна информацияза развитието на гръмотевична дейност в радиус до 300 км.

Въз основа на данните за отражателната способност той определя местоположението на източника на гръмотевична буря, неговите хоризонтални и вертикални размери, скорост и посока на изместване. Въз основа на данните от наблюденията се съставят радарни карти.

Ако в района на полета се наблюдава или прогнозира гръмотевична дейност, по време на периода на предполетна подготовка центърът за управление на полета е длъжен внимателно да анализира метеорологичната обстановка. Използвайки MRL карти, определете местоположението и посоката на движение на източниците на гръмотевична буря (душ), тяхната горна граница, очертайте обходни маршрути, безопасен ешелон. Трябва да знаете символигръмотевични бури и обилни валежи.

При приближаване до зона на светкавична активност, командирът трябва да използва радара, за да прецени предварително възможността за прелитане през тази зона и да информира диспечера за условията на полета. За безопасност се взема решение да се заобиколят центровете на гръмотевични бури или да се лети до алтернативно летище.

Диспечерът, използвайки информация от метеорологичната служба и доклади за времето от самолета, е длъжен да информира екипажите за естеството на гръмотевичните бури, тяхната вертикална мощност, посоките и скоростта на изместване и да дава препоръки за напускане на зоната на гръмотевична дейност.

Ако мощни купести и купесто-дъждовни облаци бъдат открити по време на полет от BRL, е разрешено да се заобикалят тези облаци на разстояние най-малко 15 km от най-близката граница на осветяване.

Пресичането на фронталните облаци с отделни центрове на гръмотевични бури може да се случи на мястото, където разстоянието между

границите на изригването на екрана на BRL са най-малко 50 km.

Прелитането над горната граница на мощни купести и купесто-дъждовни облаци е разрешено с надморска височина най-малко 500 m над тях.

На екипажите на самолетите е забранено умишленото навлизане в мощни купести и купесто-дъждовни облаци и зони с обилни валежи.

При излитане, кацане и наличие на плътни купести, купесто-дъждовни облаци в района на летището, екипажът: е длъжен да инспектира района на летището с помощта на радар, да оцени възможността за излитане, кацане и да определи процедурата за избягване на плътни купести, купесто-дъждовни облаци. и обилни валежи зони валежи.

Полет под купесто-дъждовни облаци е разрешен само през деня, извън зоната на силни валежи, ако:

- височината на полета на самолета над терена е най-малко 200 m, а в планински райони най-малко 600 m;

- вертикалното разстояние от самолета до дъното на облаците е най-малко 200 m.

Електрификация на самолети и разреждане на статично електричество.

Феноменът на електрифицирането на самолета е, че при полет в облаци, валежи поради триене (водни капки, снежинки), повърхността на самолета получава електрически заряд, чийто размер е толкова по-голям, колкото по-голям е самолетът и скоростта му, както и тъй като колкото по-голям е броят на частиците влага, съдържащи се в единица обем въздух. Заряди могат да се появят и на самолета, когато летят близо до облаци, които имат електрически заряди. Най-високата плътност на заряда се наблюдава на острите изпъкнали части на самолета и се наблюдава изтичане на електричество под формата на искри, светещи корони и корона.

Най-често се наблюдава електрификация на самолета при полет в кристални облаци от горния слой, както и смесени облаци от средния и долния слой. Заряди в самолета могат да се появят и при полет близо до облаци, които имат електрически заряди.

В някои случаи електрическият заряд, който има въздухоплавателното средство, е една от основните причини за повреда на въздухоплавателното средство от мълния в слоестите облаци на височини от 1500 до 3000 m. Колкото по-дебели са облаците, толкова по-голяма е вероятността от щети.

За да възникнат електрически разряди, е необходимо в облака да съществува нееднородно електрическо поле, което до голяма степен се определя от фазовото състояние на облака.

Ако напрегнатостта на електрическото поле между обемните електрически заряди в облака е по-малка от критична стойност, тогава между тях не възниква разряд.

Когато летите близо до самолетен облак, който има собствен електрически заряд, напрежението полетаможе да достигне критична стойност, тогава в самолета възниква електрически разряд.

По правило мълнията не се появява в облаците от нимбостратус, въпреки че те съдържат противоположни обемни електрически заряди. Силата на електрическото поле не е достатъчна, за да предизвика мълния. Но ако в близост до такъв облак или в него има самолет с голям повърхностен заряд, тогава той може да причини разряд върху себе си. Светкавицата, произхождаща от облак, ще удари слънцето.

Все още не е разработен метод за прогнозиране на опасни повреди на самолети от електростатични разряди извън зоните на активна гръмотевична дейност.

За да се гарантира безопасността на полета в облаците от Нимбостратус, ако самолетът стане силно електрифициран, височината на полета трябва да се промени съгласувано с диспечера.

Повреда на въздухоплавателното средство от атмосферен електрически разряд по-често се случва в облачни системи от студени и вторични студени фронтове, през есента и зимата по-често, отколкото през пролетта и лятото.

Признаците за силна електрификация на самолета са:

Шумове и пукане в слушалките;

Случайно трептене на стрелките на радиокомпаса;

Искри по стъклото на пилотската кабина и блясъка на върховете на крилата през нощта.

Атмосферна турбуленция.

Турбулентното състояние на атмосферата е състояние, при което се наблюдават неподредени вихрови движения с различни мащаби и различни скорости.

При пресичане на вихри самолетът е изложен на техните вертикални и хоризонтални компоненти, които са отделни пориви, в резултат на което се нарушава балансът на аеродинамичните сили, действащи върху самолета. Възникват допълнителни ускорения, които карат самолета да се люлее.

Основните причини за турбуленцията на въздуха са контрастите в температурите и скоростта на вятъра, които възникват по някаква причина.

При оценката на метеорологичната обстановка трябва да се има предвид, че турбуленция може да възникне при следните условия:

По време на излитане и кацане в долния повърхностен слой поради неравномерно нагряване на земната повърхност, триене на потока върху земната повърхност (термична турбулентност).

Такава турбуленция възниква през топлия период от годината и зависи от височината на слънцето, естеството на подстилащата повърхност, влажността и естеството на стабилността на атмосферата.

В слънчев летен ден сухите се нагряват най-много. песъчливи почви, по-малко - площи земя, покрити с трева, гори и още по-малко - водни повърхности. Неравномерно нагрятите участъци от земята причиняват неравномерно нагряване на слоевете въздух в близост до земята и възходящи движения с различна интензивност.

Ако въздухът е сух и стабилен, а подлежащата повърхност е бедна на влага, тогава облаци не се образуват и в такива области може да има слаба или умерена турбуленция. Разпростира се от земята до надморска височина от 2500 м. Максималната турбуленция се наблюдава в следобедните часове.

Ако въздухът е влажен, тогава с: възходящи течения се образуват купести облаци (особено при нестабилна въздушна маса). В този случай горната граница на турбулентността е горната част на облака.

Когато инверсионните слоеве се пресичат в зоната на тропопаузата и зоната на инверсия над земната повърхност.

На границата на такива слоеве, в които ветровете често имат различни посоки и скорости, възникват вълнообразни движения, ..^ предизвикващи слабо или умерено трептене.

Турбулентност от същия характер възниква и в зоната на фронталните участъци, където се наблюдават големи контрасти в температурата и скоростта на вятъра:

- при полет в зона на реактивен поток поради разлики в градиентите на скоростта;

Когато летите над планински терен, орографските неравности се образуват от подветрената страна на планини и хълмове. . . От наветрената страна има равномерен възходящ поток и колкото по-високи са планините и колкото по-малко стръмни са склоновете, толкова по-далеч от планините въздухът започва да се издига. При височина на билото 1000 m, възходящите движения започват на разстояние 15 km от него, с височина на билото 2500-3000 m на разстояние 60-80 km. Ако наветреният склон се нагрява от слънцето, скоростта на възходящите течения се увеличава поради ефекта планина-долина. Но когато склоновете са стръмни и вятърът е силен, турбуленцията ще се образува и вътре в възходящото течение и полетът ще се извърши в турбулентна зона.

Непосредствено над самия връх на билото скоростта на вятъра обикновено достига най-голямата си стойност, особено в слоя 300-500 м над билото и може да има силен вятър.

От подветрената страна на билото самолетът, попадайки в мощно низходящо течение, спонтанно ще загуби височина.

Влиянието на планинските вериги върху въздушните течения при подходящи метеорологични условия се простира до голяма надморска височина.

Когато въздушен поток пресича планинска верига, се образуват подветрени вълни. Те се образуват, когато:

- ако въздушният поток е перпендикулярен на планинската верига и скоростта на този поток на върха е 50 km/h. и още;

- ако скоростта на вятъра нараства с височината:

Ако претоварният въздух е богат на влага, тогава в частта, където се наблюдават възходящи въздушни течения, се образуват облаци с форма на леща.

В случай, че сух въздух преминава над планинска верига, се образуват безоблачни подветрени вълни и пилотът може напълно неочаквано да се натъкне на силни удари (един от случаите на TJN).

В зони на сближаване и отклонение на въздушните потоци с рязка промяна в посоката на потока.

При липса на облаци това ще са условията за образуване на CN (турбуленция при ясно небе).

Хоризонталната дължина на атомна електроцентрала може да бъде няколкостотин километра. А

няколкостотин метра дебелина. стотина метра. Освен това има такава зависимост: колкото по-интензивна е турбулентността (и свързаната с нея турбулентност на самолета), толкова по-тънка е дебелината на слоя.

Когато се подготвяте за полет, като използвате конфигурацията на изохипсите на картите AT-400 и AT-300, можете да определите областите на възможна грапавост на самолета.

Срязване на вятъра.

Срязването на вятъра е промяна в посоката и (или) скоростта на вятъра в пространството, включително възходящи и низходящи въздушни течения.

В зависимост от ориентацията на точките в пространството и посоката на движение на самолета спрямо H1Sh се разграничават вертикални и хоризонтални срязвания на вятъра.

Същността на влиянието на срязването на вятъра е, че с увеличаване на масата на самолета (50-200 t), самолетът започва да има по-голяма инерция, което предотвратява бързата промяна на скоростта на земята, докато посочената му скорост се променя според скорост на въздушния поток.

Най-голямата опасност представлява срязването на вятъра, когато самолетът е в конфигурация за кацане по глисадата.

Критерии за интензивност на срязване на вятъра (препоръчани от работната група

(ИКАО).


Интензитетът на срязване на вятъра е качествен термин

Вертикален срез на вятъра – възходящ и низходящ поток на височина 30 m, хоризонтален срез на вятъра на 600 m, м/сек.

Ефект върху управлението на самолета

слаб

0 - 2

Незначителен

Умерен

2 – 4

Значително

Силен

4 – 6

Опасни

Много силен

Повече от 6

Опасни

Много AMSG нямат непрекъснати данни за вятъра (за всеки 30-метров слой) в повърхностния слой, така че стойностите на срязване на вятъра се преизчисляват към 100-метровия слой:

0-6 м/сек. - слаб; 6 -13 м/сек. - умерено; 13 -20 м/сек, силна

20 м/сек. много силен

Хоризонтални (странични) срязвания на вятъра, причинени от... резките промени в посоката на вятъра с височина предизвикват тенденция самолетът да се измества от централната линия на горното витло. При приземяване на самолет това е предизвикателство ^ има опасност земята да докосне пистата, по време на излитане макета

увеличаване на страничното изместване извън сектора за безопасно изкачване.

Wertsch
Вертикален срез на вятъра в призог

Когато вятърът се увеличи рязко с надморската височина, възниква положително срязване на вятъра.

ДИАПАЗОН НА ХОРИЗОНТАЛНА ВИДИМОСТ И НЕГОВАТА ЗАВИСИМОСТ ОТ РАЗЛИЧНИ ФАКТОРИ

Видимост- това е зрителното възприемане на обектите, поради наличието на разлики в яркостта и цвета между обектите и фона, върху който се проектират. Видимостта е един от най-важните метеорологични фактори, влияещи на летателните операции и особено на излитането и кацането на самолетите, тъй като пилотът получава около 80% от необходимата информация визуално. Видимостта се характеризира с обхвата на видимост (колко далеч може да се види) и степента на видимост (колко добре може да се види). При осигуряване на метеорологична поддръжка на авиацията се използва само визуален диапазон, който обикновено се нарича видимост.

Видими от разстояние сенници- това е максималното разстояние, от което се виждат и разпознават неосветени обекти през деня и осветени ориентири през нощта. Предполага се, че обектът е винаги достъпен за наблюдателя, т.е. Релефът и сферичната форма на Земята не ограничават възможността за наблюдение. Видимостта се оценява количествено чрез разстоянието и зависи от геометричните размери на обекта, неговата осветеност, контраста на обекта и фона и прозрачността на атмосферата.

Геометрични размери на обекта. Човешкото око има определена разделителна способност и може да вижда обекти, чиито размери са поне едно дъгови минути. За да не се превръща един обект в точка от разстояние, а да може да бъде идентифициран, неговият ъглов размер трябва да бъде поне 15¢. Следователно линейните размери на обектите на земната повърхност, избрани за визуално определяне на видимостта, трябва да се увеличават с разстоянието от наблюдателя. Изчисленията показват, че за уверено определяне на видимостта обектът трябва да има линейни размери най-малко 2,9 m (на разстояние 500 m), 5,8 m (на разстояние 1000 m) и 11,6 m (на разстояние 2000 m). м). Формата на обекта също влияе върху видимостта. Обекти с ясно изразени ръбове (сгради, мачти, тръби и др.) се виждат по-добре от обекти с размазани ръбове (гора и др.).

Осветеност.За да наблюдавате обект, той трябва да бъде осветен.

Човешкото око остава устойчиво на възприемане на обекти при ярка светлина

20…20000 лукса (lux). Дневната осветеност варира в рамките на 400...100000 лукса.

Ако осветеността на даден обект е по-малка от границата за окото, тогава обектът става невидим.

Контрастът на обекта с фона.Обект с достатъчни ъглови размери може да се види само ако се различава по яркост или цвят от фона, върху който е проектиран. Контрастът на яркостта е от решаващо значение, тъй като цветовият контраст на отдалечените обекти се изглажда поради оптичната мъгла.

Оптична мъгла- това е вид светлинна завеса, която се образува в резултат на разсейването на светлинните лъчи от течни и твърди частици в атмосферата (продукти на кондензация и сублимация на водни пари, прах, дим и др.). Обектите, гледани от разстояние през оптична мъгла, обикновено променят цвета си, цветовете им ще избледняват и ще изглеждат със сиво-син оттенък.

Контраст на яркостта K- това е отношението на абсолютната разлика в яркостта на даден обект ви фон Vfна повечето от тях.



Бо>Bf


(условие за наблюдение на светещи обекти през нощта), тогава:

К=Б о - B f


Ако Bf>Бо


(условие за наблюдение на тъмни обекти през деня), тогава:


К=B f - B около


Контрастът на яркостта варира в рамките на 0…1. При


Бо=Bf,



обектът не е


видими При Бо= 0 , ДА СЕ


1 обект е черно тяло.


Праг на контрастна чувствителност e е най-ниската стойност на контраста на яркостта, при която окото спира да вижда обекта. Стойността на e не е постоянна. Тя варира от човек на човек и зависи от осветеността на обекта и степента на адаптация на окото на наблюдателя към тази осветеност. При нормална дневна светлина и достатъчни ъглови размери обектът a може да бъде открит при e = 0,05. Загубата на неговата видимост настъпва при e = 0,02. В авиацията приетата стойност е e = 0,05. Ако осветеността намалее, контрастната чувствителност на окото се увеличава. По здрач и през нощта

e = 0,6…0,7. Следователно яркостта на фона в тези случаи трябва да бъде с 60...70% по-голяма от яркостта на обекта.

Прозрачност на атмосферата- това е основният фактор, определящ обхвата на видимост, тъй като наблюдаваните контрасти между яркостта на обекта и фона зависят от оптичните свойства на въздуха, от затихването и разсейването на светлинните лъчи в него. Газовете, които изграждат атмосферата, са изключително прозрачни. Ако атмосферата се състои само от чисти газове, тогава обхватът на видимост през деня ще достигне приблизително 250...300 km. Водни капки, ледени кристали, прах и частици дим, суспендирани в атмосферата, разпръскват светлинни лъчи. В резултат на това се образува оптична мъгла, която влошава видимостта на обектите и светлините в атмосферата. Колкото повече суспендирани частици има във въздуха, толкова по-голяма е яркостта на оптичната мъгла и толкова по-далечни обекти се виждат. Прозрачността на атмосферата се влошава от следните метеорологични явления: всички видове валежи, мъгла, мъгла, мъгла, прашна буря, навявания на сняг, снегонавявания, обща снежна буря.

Прозрачността на атмосферата x се характеризира с коефициента на прозрачност t. Той показва колко светлинният поток, преминаващ през слой на атмосферата с дебелина 1 km, е отслабен от различни примеси, отложени в този слой.

ВИДОВЕ ВИДИМОСТ

Метеорологичен видим обхват (MVR)- това е максималното разстояние, на което черни обекти с ъглови размери над 15¢, проектирани срещу небето близо до хоризонта или на фона на мъгла, са видими и идентифицирани през светлата част на деня.

При инструменталните наблюдения видимостта се приема m обхват на метеорологична оптична видимост (MOR - метеорологичен оптичен диапазон), под който се разбира дължината на пътя на светлинния поток в атмосферата, при който той отслабва до 0,05 от първоначалната си стойност.

MOR зависи само от прозрачността и атмосферата, включва се в информацията за действителното време на летището, нанася се върху метеорологичните карти и е основен елемент при оценката на условията на видимост и за нуждите на авиацията.

Видимост за авиационни цели– е по-голямото от следните количества:

а) максималното разстояние, на което черен обект с подходящ размер, разположен близо до земята и наблюдаван на светъл фон, може да бъде разпознат и идентифициран;

б) максималното разстояние, на което светлини с интензитет на светлината около 1000 кандела могат да бъдат разграничени и идентифицирани на осветен фон.

Тези разстояния имат различни значениявъв въздуха с даден коефициент на затихване.


Преобладаваща видимосте най-високата стойност на видимост, наблюдавана в съответствие с определението на термина видимост което се постига в рамките на поне половината линия на хоризонта или в рамките на поне половината от повърхността на летището. Изследваното пространство може да включва съседни и несъседни сектори.

Обсег на видимост на пистатаОбсег на видимост на пистата (RVR) е разстоянието, в рамките на което пилотът на въздухоплавателно средство, разположено на осевата линия на пистата, може да види маркировките на настилката на пистата или светлините, които ограничават пистата или указват нейната централна линия. Височината на средното ниво на очите на пилота в кабината на самолета се приема за 5 м. Измерванията на RVR от наблюдател са практически невъзможни, оценката му се извършва чрез изчисления, базирани на закона на Кошмидер (при използване на обекти или маркери) и на Алард закон (при използване на светлини). Стойността на RVR, включена в отчетите, е по-голямата от тези две стойности. Изчисленията на RVR се извършват само на летища, оборудвани със системи за осветяване с висок (HI) или нисък (LMI) интензитет, с максимална видимост по пистата по-малка от

1500 м. За видимост, по-голяма от 1500 м, RVR на видимостта се идентифицира с MOR. Ръководство относно изчислението на видимостта и RVR се съдържа в Ръководството за практики за наблюдение и докладване на видимостта на пистата (DOS 9328).

Вертикална видимост- това е максималната височина, от която екипажът в полет вижда земята вертикално надолу. При наличие на облаци вертикалната видимост е равна на височината на долната граница на облаците или по-малка от нея (при мъгла, при обилни валежи, като цяло при сняг). Вертикалната видимост се определя с помощта на инструменти, които измерват височини в долната част на облаците. Информацията за вертикалната видимост е включена в докладите за действителното време на летището вместо височината на основата на облаците.

Наклонена видимост- това е максималното разстояние по глисадата на снижаване, на което пилотът на приближаващото се за кацане въздухоплавателно средство, когато преминава от приборно към визуално пилотиране, може да открие и идентифицира началото на пистата. При трудни метеорологични условия (видимост 2000 m или по-малко и/или височина на основата на облаците 200 m или по-малко), наклонената видимост може да бъде значително по-малка от хоризонталната видимост на земната повърхност. Това се случва, когато между летящия самолет и земната повърхност има задържащи слоеве (инверсия, изотерма), под които се натрупват малки капчици вода, прахови частици, промишлени атмосферни замърсявания и др.; или когато самолет каца в ниски облаци (под 200 m), под които има подоблачен слой от гъста мъгла с променлива оптична плътност.

Косата видимост не се определя инструментално. Изчислява се въз основа на измерената MOR. Средно, при височина на основата на облаците под 200 m и MOR под 2000 m, наклонената видимост е 50% от хоризонталния обхват и видимостта на пистата.

МИНИСТЕРСТВО НА ВИСШЕТО И СРЕДНОТО СПЕЦИАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ НА РЕПУБЛИКА УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТ ДЪРЖАВЕН АВИАЦИОНЕН ИНСТИТУТ

Отдел: "Контрол над въздушния трафик"

Бележки от лекции

курс "Авиационна метеорология"

ТАШКЕНТ - 2005г

"Авиационна метеорология"

Ташкент, TGAI, 2005 г.

Лекционните бележки включват основна информация за метеорологията, атмосферата, ветровете, облаците, валежите, синоптични метеорологични карти, барични топографски карти и радарни условия. Описва движение и трансформация въздушни маси, както и системи под налягане. Разгледани са въпросите за движението и еволюцията на атмосферните фронтове, оклузионните фронтове, антициклоните, виелиците, видовете и формите на обледеняване, гръмотевични бури, мълнии, атмосферна турбуленция и редовен трафик - METAR, международен авиационен код TAF.

Конспектите от лекциите бяха обсъдени и одобрени на заседание на отдел „Ръководство на въздушното движение“.

Методът беше одобрен от съвета на FGA на заседание

Лекция №1

1. Предмет и значение на метеорологията:

2. Атмосфера, състав на атмосферата.

3. Структурата на атмосферата.

Метеорологияе наука за действителното състояние на атмосферата и явленията, протичащи в нея.

Под времетообщоприето физическо състояниеатмосфера във всеки момент или период от време. Времето се характеризира с комбинация от метеорологични елементи и явления, като напр Атмосферно налягане, вятър, влажност, температура на въздуха, видимост, валежи, облаци, заледяване, лед, мъгла, гръмотевични бури, виелици, прашни бури, торнадо, различни оптични явления (ореоли, корони).


Климат –дългосрочен метеорологичен режим: характерен за дадено място, развиващ се под влияние слънчева радиация, естеството на подстилащата повърхност, атмосферната циркулация, промените в земята и атмосферата.

Авиационната метеорология изучава метеорологичните елементи и атмосферните процеси от гледна точка на тяхното влияние върху авиационната техника и авиационната дейност, а също така разработва методи и форми за метеорологично осигуряване на полети. Правилното отчитане на метеорологичните условия във всеки конкретен случай за най-добро осигуряване на безопасността, икономичността и ефективността на полетите зависи от пилота и диспечера, от способността им да използват метеорологичната информация.

Полетният и експедиторският персонал трябва да знае:

Какво точно е влиянието на отделните метеорологични елементи и метеорологични явления върху работата на авиацията;

Да разбирате добре физическата същност на атмосферните процеси, които създават различни условиявремето и неговите промени във времето и пространството;

Познаване на методите за оперативно метеорологично осигуряване на полети.

Организация на полети на самолети гражданска авиация GA в мащаб глобус, а метеорологичната поддръжка на тези полети е немислима без интернационална кооперация. Има международни организации, които регулират организацията на полетите и тяхното метеорологично осигуряване. Това е ICAO ( Международна организациягражданска авиация) и СМО (Световна метеорологична организация), които тясно си сътрудничат по всички въпроси на събирането и разпространението на метеорологична информация в полза на гражданската авиация. Сътрудничеството между тези организации се урежда със специални работни споразумения, сключени между тях. ICAO определя изискванията за метеорологична информация, произтичащи от исканията на GA, а WMO определя научно обоснованите възможности за тяхното изпълнение и разработва препоръки и разпоредби, както и различни насоки, задължителни за всички страни-членки.

атмосфера.

Атмосферата е въздушната обвивка на земята, състояща се от смес от газове и колоидни примеси (прах, капки, кристали).

Земята е като дъното на огромен въздушен океан и всичко живо и растящо на нея дължи съществуването си на атмосферата. Той доставя кислорода, необходим за дишането, предпазва ни от смъртоносните космически лъчи и ултравиолетовото лъчение от слънцето, а също така предпазва земната повърхност от екстремно нагряване през деня и екстремно охлаждане през нощта.

При липса на атмосфера температурата на повърхността на земното кълбо би достигнала 110° или повече през деня, а през нощта рязко ще падне до 100° под нулата. Навсякъде ще има пълна тишина, тъй като звукът не може да пътува в празнотата, денят и нощта ще се сменят моментално, а небето ще бъде напълно черно.

Атмосферата е прозрачна, но постоянно ни напомня за себе си: дъжд и сняг, гръмотевични бури и виелици, урагани и тишина, топлина и слана - всичко това е проява на атмосферни процеси, протичащи под въздействието на слънчевата енергия и по време на взаимодействието на атмосфера със самата повърхност на земята.

Състав на атмосферата.

До надморска височина 94-100 км. процентният състав на въздуха остава постоянен - ​​хомосферата ("homo" от гръцки е същото); азот – 78,09%, кислород – 20,95%, аргон – 0,93%. Освен това атмосферата съдържа променливо количество други газове (въглероден диоксид, водна пара, озон), твърди и течни аерозолни примеси (прах, промишлени газове, дим и др.).

Структурата на атмосферата.

Данните от преки и косвени наблюдения показват, че атмосферата има слоест строеж. В зависимост от какво физическа собственостАтмосферата (разпределение на температурата, състав на въздуха на надморска височина, електрически характеристики) е основа за разделяне на слоеве, има редица схеми за структурата на атмосферата.


Най-често срещаната схема за структурата на атмосферата е схема, базирана на вертикалното разпределение на температурата. Според тази схема атмосферата е разделена на пет основни сфери или слоя: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и екзосфера.

Междупланетно космическо пространство

Горна граница на геокороната

Екзосфера (сфера на разсейване)

Термопауза

Термосфера (йоносфера)

Мезопауза

Мезосфера

Стратопауза

Стратосфера

Тропопауза

Тропосфера

Таблицата показва основните слоеве на атмосферата и техните средни височини в умерените ширини.

Контролни въпроси.

1. Какво изучава авиационната метеорология?

2. Какви функции са възложени на IKAO, WMO?

3. Какви функции са възложени на Главхидромет на Република Узбекистан?

4. Характеризирайте състава на атмосферата.

Лекция №2.

1. Структурата на атмосферата (продължение).

2. Стандартна атмосфера.

Тропосфера –долната част на атмосферата средно до височина 11 km, където са концентрирани 4/5 от общата маса на атмосферния въздух и почти цялата водна пара. Височината му варира в зависимост от географската ширина на мястото, времето на годината и деня. Характеризира се с повишаване на температурата с височина, увеличаване на скоростта на вятъра и образуване на облаци и валежи. В тропосферата има 3 слоя:

1. Граничен (триещ слой) - от земята до 1000 - 1500 км. Този слой се влияе от термичните и механичните въздействия на земната повърхност. Наблюдава се дневният цикъл на метеорологичните елементи. Долната част на граничния слой с дебелина 600 m се нарича „приземен слой“. Атмосферата над 1000 - 1500 метра се нарича "слой на свободна атмосфера" (без триене).

2. Средният слой е разположен от горната граница на граничния слой до височина 6 km. Тук почти няма влияние на земната повърхност. Метеорологичните условия зависят от атмосферните фронтове и вертикалния баланс на въздушните маси.

3. Горен слойлежи над 6 км. и се простира до тропопаузата.

Тропопауза –преходен слой между тропосферата и стратосферата. Дебелината на този слой варира от няколкостотин метра до 1 – 2 km, и средна температураот минус 70° - 80° в тропиците.

Температурата в слоя на тропопаузата може да остане постоянна или да се повиши (инверсия). В това отношение тропопаузата е мощен забавящ слой за вертикални въздушни движения. При преминаване на тропопаузата на ниво полет могат да се наблюдават промени в температурата, промени във влагосъдържанието и прозрачността на въздуха. Минималната скорост на вятъра обикновено се намира в зоната на тропопаузата или нейната долна граница.

Метеорологията е наука, която изучава физическите процеси и явления, протичащи в земната атмосфера, в тяхната непрекъсната връзка и взаимодействие с подстилащата повърхност на морето и сушата.

Авиационната метеорология е приложен клон на метеорологията, който изучава влиянието на метеорологичните елементи и метеорологичните явления върху авиационната дейност.

атмосфера. Въздушната обвивка на земята се нарича атмосфера.

Въз основа на характера на вертикалното разпределение на температурата атмосферата обикновено се разделя на четири основни сфери: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и три преходни слоя между тях: тропопауза, стратопауза и мезопауза (6).

Тропосфера - долният слой на атмосферата, височина 7-10 км на полюсите и до 16-18 км в екваториалните райони. Всички метеорологични явления се развиват главно в тропосферата. В тропосферата се образуват облаци, възникват мъгли, гръмотевични бури, снежни бури, заледяване на самолети и други явления. Температурата в този слой на атмосферата пада с надморска височина средно с 6,5°C на всеки километър (0,65°C на 100%).

Тропопаузата е преходен слой, разделящ тропосферата от стратосферата. Дебелината на този слой варира от няколкостотин метра до няколко километра.

Стратосферата е слоят на атмосферата, разположен над тропосферата, до надморска височина от приблизително 35 km. Вертикалното движение на въздуха в стратосферата (в сравнение с тропосферата) е много слабо или почти липсва. Стратосферата се характеризира с леко понижение на температурата в слоя 11-25 km и повишаване в слоя 25-35 km.

Стратопаузата е преходен слой между стратосферата и мезосферата.

Мезосферата е слой от атмосферата, който се простира от приблизително 35 до 80 km. Характерно за мезосферния слой е рязко повишаване на температурата от началото до ниво 50-55 км и понижение до ниво 80 км.

Мезопаузата е преходен слой между мезосферата и термосферата.

Термосферата е слой на атмосферата над 80 km. Този слой се характеризира с непрекъснато рязко повишаване на температурата с височина. На височина 120 km температурата достига +60°C, а на височина 150 km -700°C.

Представена е схема на структурата на атмосферата до надморска височина 100 км.

Стандартната атмосфера е условно разпределение по височина на средните стойности на физическите параметри на атмосферата (налягане, температура, влажност и др.). За международна стандартна атмосфера се приемат следните условия:

  • налягане на морското равнище, равно на 760 mm Hg. Изкуство. (1013,2 MB);
  • относителна влажност 0%; температурата на морското равнище е -f 15°C и пада с надморската височина в тропосферата (до 11 000 m) с 0,65°C на всеки 100 m.
  • над 11 000 m температурата се приема за постоянна и равна на -56,5 ° C.

Вижте също:

МЕТЕОРОЛОГИЧНИ ЕЛЕМЕНТИ

Състоянието на атмосферата и протичащите в нея процеси се характеризират с редица метеорологични елементи: налягане, температура, видимост, влажност, облачност, валежи и вятър.

Атмосферното налягане се измерва в милиметри живачен стълб или милибари (1 mm Hg - 1,3332 mb). За нормално налягане се приема атмосферно налягане, равно на 760 mm. rt. чл., което съответства на 1013,25 MB. Нормалното налягане е близко до средното налягане на морското равнище. Налягането се променя непрекъснато както на повърхността на земята, така и на височини. Промяната в налягането с надморска височина може да се характеризира със стойността на барометричната стъпка (височината, до която човек трябва да се издигне или падне, за да може налягането да се промени с 1 mm Hg или 1 mb).

Стойността на барометричния етап се определя по формулата

Температурата на въздуха характеризира топлинното състояние на атмосферата. Температурата се измерва в градуси. Температурните промени зависят от количеството топлина, идваща от Слънцето на дадена географска ширина, естеството на подстилащата повърхност и атмосферната циркулация.

В СССР и повечето други страни по света е приета скала по Целзий. Основните (референтни) точки в тази скала са: 0 ° C - точката на топене на леда и 100 ° C - точката на кипене на водата при нормално налягане(760 mmHg). Интервалът между тези точки е разделен на 100 равни части. Този интервал се нарича "един градус по Целзий" - 1°C.

Видимост. Диапазонът на хоризонтална видимост близо до земята, определен от метеоролозите, се разбира като разстоянието, на което обект (ориентир) все още може да бъде открит по форма, цвят и яркост. Обхватът на видимост се измерва в метри или километри.

Влажност на въздуха е съдържанието на водни пари във въздуха, изразено в абсолютни или относителни единици.

Абсолютната влажност е количеството водна пара в грамове на 1 литър3 въздух.

Специфичната влажност е количеството водна пара в грамове на 1 kg влажен въздух.

Относителната влажност е отношението на количеството водна пара, съдържаща се във въздуха, към количеството, необходимо за насищане на въздуха при дадена температура, изразено като процент. От стойността на относителната влажност можете да определите колко близо е дадено състояние на влажност до насищане.

Точката на оросяване е температурата, при която въздухът би достигнал състояние на насищане за дадено съдържание на влага и постоянно налягане.

Разликата между температурата на въздуха и точката на оросяване се нарича дефицит на точката на оросяване. Точката на оросяване е равна на температурата на въздуха, ако относителната му влажност е 100%. При тези условия водните пари се кондензират и се образуват облаци и мъгли.

Облаците са колекция от водни капчици или ледени кристали, суспендирани във въздуха, в резултат на кондензацията на водни пари. Когато наблюдавате облаците, отбележете техния брой, форма и височина на долната граница.

Количеството облаци се оценява по 10-степенна скала: 0 точки означава липса на облаци, 3 точки - три четвърти от небето е покрито с облаци, 5 точки - половината небе е покрито с облаци, 10 точки - цялото небе е покрито покрит с облаци (напълно облачен). Височините на облаците се измерват с помощта на радари, прожектори, пилотни балони и самолети.

Всички облаци, в зависимост от местоположението на височината на долната граница, са разделени на три нива:

Горният слой е над 6000 m, включва: перести, цирокумулуси, перести слоести.

Средният слой е от 2000 до 6000 m, включва: altocumulus, altostratus.

Долният слой е под 2000 m, включва: стратокумулус, стратус, нимбостратус. Долният слой също включва облаци, които се простират на значително разстояние вертикално, но чиято долна граница лежи в долния слой. Тези облаци включват купесто-дъждовни и купесто-дъждовни. Тези облаци се класифицират като специална група облаци с вертикално развитие. Облачното покритие има най-голямо влияниеотносно авиационни дейности, тъй като облаците са свързани с валежи, гръмотевични бури, заледяване и тежки удари.

Валежите са водни капчици или ледени кристали, които падат от облаците на повърхността на земята. Според естеството на валежите валежите се разделят на покривни валежи, падащи от нимбослосто- и високослостослоести облаци под формата на средно големи дъждовни капки или под формата на снежинки; проливни, падащи от купесто-дъждовни облаци под формата на големи капки дъжд, снежинки или градушка; ръмеж, падащ от слоесто-купести облаци под формата на много малки капки дъжд.

Полетът в зона на валежи е затруднен поради рязко влошаване на видимостта, намаляване на височината на облаците, неравности, заледяване при леден дъжд и дъжд и възможно увреждане на повърхността на самолета (хеликоптера) поради градушка.

Вятърът е движението на въздуха спрямо земната повърхност. Вятърът се характеризира с две величини: скорост и посока. Единицата за измерване на скоростта на вятъра е метър в секунда (1 м/сек) или километър в час (1 км/ч). 1 м/сек = = 3,6 км/ч.

Посоката на вятъра се измерва в градуси, като трябва да се има предвид, че броенето е от северния полюс по посока на часовниковата стрелка: северната посока съответства на 0° (или 360°), източната - 90°, южната - 180°, запад - 270°.

Посоката на метеорологичния вятър (откъдето духа) се различава от посоката на въздухоплавателния вятър (където духа) със 180°. В тропосферата скоростта на вятъра нараства с височината и достига максимум под тропопаузата.

Сравнително тесни зони на силни ветрове (скорости от 100 km/h и повече) в горната тропосфера и долната стратосфера на височини, близки до тропопаузата, се наричат ​​струйни течения. Частта от струйната струя, където скоростта на вятъра достига максималната си стойност, се нарича ос на струйната струя.

По размер струйните потоци се простират на хиляди километри дължина, стотици километри ширина и няколко километра височина.

моб_инфо