Опасные явления погоды для авиации. Карты опасных явлений

Опасные явления погоды для
авиации. Карты опасных
явлений погоды и их анализ
Лектор: д.т.н., профессор Гусейнов Н.Ш.
К опасным явлениям погоды относятся:
-туманы, метели и пыльные бури, как явления
ухудшающие видимость;
-грозы и шквалы;
- турбулентность атмосферы;
- вызывающая болтанку самолетов;
-обледенение самолетов, гололед и др.
В целях повышения безопасности полетов от
летного состава требуется знание условий
образования
опасных явлений, умение сочетать возникновение
опасных явлений погоды с характерными
синоптическими процессами, барическими
системами.
Сдвиг ветра и турбулентность
Сдвиг ветра (англ. Wind Shear) является характеристикой
пространственной изменчивости ветра и определяется как
векторная разность (или градиент) скоростей ветра в двух
точках пространства, отнесенная к расстоянию между ними.
v v2  v1


z z 2  z1
Часто сдвиг ветра характеризуют более простой
формулировкой - изменение направления и(или)
скорости ветра в атмосфере на очень небольшом
расстоянии.
эффект увеличения встречного ветра
высота 0-200 фут скорость
ветра 120 КТ
порыв 110 КТ
высота 300 фут скорость
ветра 140 КТ
порыв 110 КТ
Вертикальный сдвиг ветра
Эффект потери встречного ветра - потеря энергии
высота 300 фут скорость
ветра 130 КТ
порыв 100 КТ
высота 200 фут скорость
ветра 110 КТ
порыв 100 КТ
Горизонтальный сдвиг ветра
нисходящий поток воздуха
воздушная скорость 240 КТ
Микропорывы / нисходящий поток воздуха
ИКАО рекомендует следующие градации сдвига ветра по
признакам вертикального потока:
Сдвиг ветра
Влияние на
управление ВС
Слабый
Незначительное
Умеренный
Вертикальный
сдвиг ветра м/с
на каждые 30 м
высоты
Гориз. Сдвиг
ветра м/с на
каждые 600 м
расстояния
Скорость
восходящих или
нисходящих
0…..2,0
0…..2,0
0…..2,0
Значительное
2,1….4,0
2,1….4,0
2,1….4,0
Сильный
Существенные
затруднения
4,1…..6,0 4,1…..6,0 4,1…..6,0
Очень
сильный
Опасное
>6
>6
>6
Воздух
представляет
собой
чрезвычайно
подвижную среду, в которой движение частиц
обычно имеет беспорядочный или, так называемый,
турбулентный характер.
Турбулентность (от латинского слова «турбо» завихрения, водоворот) – это такое состояние
атмосферы, при котором образуются вихри разных
размеров,
возникают
горизонтальные
и
вертикальные порывы ветра. Оси турбулентных
вихрей быстро меняют свое положение в
пространстве и бывают ориентированы в самых
различных направлениях.
Термическая турбулентность (конвекция) возникает из-за
неравномерного прогрева подстилающей поверхности или в
результате натекания холодного воздуха на теплую
подстилающую поверхность при больших вертикальных
температурных градиентах.
Термическая конвекция
а) неупорядоченная;
б) упорядоченная.





Динамическую турбулентность вызывают следующие
причины:
-трение движущегося воздушного потока о шероховатости рельефа
на земной поверхности;
-неоднородность характера воздушного потока по направлению и
скорости;
-волновые движения в слоях инверсии и изотермии.
Орографическая турбулентность возникает в горных
районах. Воздушный поток при обтекании горных препятствий
деформируется и, при определенных условиях, это приводит к
образованию зон с повышенной турбулентностью. Повторяемость
сильной турбулентности в горных районах при одних и тех же
метеорологических условиях значительно выше, чем в равнинной
местности.
Обледенение
Обледенение — это отложение льда в полете на различных
частях ВС. Необходимыми условиями обледенения являются:

наличие в воздухе на высоте полета переохлажденных капель воды;
отрицательная
температура
поверхности
ВС.
Обледенение наблюдается при температурах +2°С...-50°С,
наибольшая вероятность (98%) - в зоне температур 0°С... -20°С.


Классификация обледенение:
-структурный;
-индуктивный
Типы структурных обледенений
гладкий лед
изморозь
мороз
ОБЛЕДЕНЕНИЕ В ЗОНАХ ХОЛОДНЫХ ФРОНТОВ
кристаллы льда
изморозь
Холодный воздух
Теплый неустойчивый воздух
ОБЛЕДЕНЕНИЕ В ЗОНАХ ТЕПЛЫХ ФРОНТОВ
кристаллы льда
изморозь
Холодный воздух
Теплый воздух
Гроза
Град
Умеренная
турбулентность
Морось
Сильная
турбулентность
Дождь
Слабое
обледенение
Снег
Умеренное
обледенение
Ливень
Сильное
обледенение
Низовая метель
Обложной туман
Переохлажденные
осадки
,
Прогноз опасных явлений погоды







( 30 расчетных методов)


Гроза
туман
видимость в тумане
шквал
град
гололед
обледенение в облаках
нижняя облачность
ветер и температура
Примеры прогнозов опасных явлений
Прогноз гроз




Численное моделирование
численная модель конвективного
облака
схема распознавания образов
радиолокационные данные для
настройки
точность прогноза 90%
Автоматизированный прогноз опасных явлений
Перистые
CI- Cirrus
Перисто-кучевые
CC-Cirrocumulus
Перисто-слоистые
CS-Cirrostratus
Высоко кучевые
AC-Altocumulus
Высоко слоистые
AS-Altostratus
Слоисто-дождевые
NS-Nimbostratus
Слоисто-кучевые
SC-Stratocumulus
Слоистые
ST-Stratus
Кучевые
CU-Cumulus
Кучево-дождевые
CB-Cumulonimbus
Количество облачности
FEW
Few
0/8 (0 октант)
SKC
Sky clear
1/8 - 2/8 (1-2 октант
SCT
Scattered
3/8 - 4/8 (3-4 октант)
BKN
Broken
5/8 -7/8 (5-7 октант)
OVC
Overcast
8/8 (8 октант)
-карты особых явлений погоды для высоких уровней (от 400 до 150
гПа)-(FL 250 -630)
- карты особых явлений погоды для средних и высоких уровней
(от700до150гПа)-(FL100-450)
- карты особых явлений погоды для низких уровней (ниже 700 гПа)(FL 100)
- карты погоды ветра и температуры воздуха для стандартных
изобарических поверхностей. Указанные карты составляются на
фиксированные сроки 00, 06, 12 и 18 часов по UTC, а срок действия
их считается по 3 часа в обе стороны от фиксированного времени.
На картах АКП особых явлений отражаются сведения, касающиеся:
а) гроз;
б) тропических циклонов;
в) линий сильных шквалов;
г) умеренной или сильной турбулентности ( в облаках или при
ясном небе);
д) умеренного и сильного обледенения;
е) обложной песчаной ( пыльной бури);
ж) атмосферных фронтов (положение, скорость и направление
движения);
з) высоты тропопаузы;
и) струйных течений;
к) места вулканических извержений, сопровождающихся
появлением облаков пепла, названия вулкана
, времени первого извержения (если известно);
л) облачности, связанной с особыми явлениями.
Карты погоды ветра и температуры
воздуха для стандартных изобарических
поверхностей