Moe_meteo


2. Воздушные массы, их классификации.
Воздушная масса - объём воздуха синоптического масштаба, обладающий примерно однородными свойствами. Горизонтальные размеры воздушных масс составляют тысячи километров, а вертикальные размеры - всего несколько километров. Часто воздушные массы прослеживаются вплоть до тропопаузы. Воздушные массы перемещаются в системе общей циркуляции атмосферы.
Характеристики воздушной массы: температура, влажность, прозрачность, запылённость воздуха, облачность, видимость, атмосферные явления. Очаг формирования воздушной массы - физико-географический район с относительно однородной подстилающей поверхностью, где формируются основные свойства воздушной массы.
Трансформация воздушной массы - изменение её характеристик - происходит при перемещении воздушной массы из очага своего формирования на другую подстилающую поверхность, в другой физико-географический район, в иные условия притока солнечной радиации.
Географическая классификация воздушных масс основана на определении географического положения очага формирования воздушной массы. Формирование погодных условий на территории России происходит под влиянием арктической, умеренной и тропической воздушных масс, которые могут быть континентальными и морскими.
Морская арктическая воздушная формируется над свободной ото льдов акваторией Северного Ледовитого океана.
Континентальная арктическая - над покрытой льдом акваторией Северного Ледовитого океана.
Морская умеренная воздушная - над акваторией Атлантического океана в умеренных широтах.
Континентальная умеренная - над континентальными районами умеренных широт.
Морская тропическая - над акваторией Атлантического океана в тропической зоне.
Континентальная тропическая - над континентальными районами тропической зоны.
Термодинамическая классификация воздушных масс основана на учёте изменения температуры атмосферного воздуха по горизонтали и вертикали. В зависимости от изменения температуры воздуха по горизонтали выделяют местную, теплую и холодную воздушные массы.
Местная воздушная масса - воздушная масса, находящаяся в очаге своего формирования, изменяет свои свойства, нагревается или охлаждается в зависимости от времени года.
Тёплая воздушная масса - воздушная масса, перемещающаяся на холодную подстилающую пов-ть.
Холодная воздушная масса - перемещающаяся на тёплую подстилающую поверхность
3. Устойчивые и неустойчивые воздушные массы.
В зависимости от изменения температуры воздуха по вертикали различают устойчивую и неустойчивую воздушные массы.
Устойчивая воздушная масса характеризуется тем, что в нижних её слоях (примерно ниже 1 км) наблюдается устойчивая стратификация атмосферы. При устойчивой стратификации атмосферы вертикальный градиент температуры воздуха меньше адиабатического градиента. Если воздух насыщен водяным паром, то адиабатический градиент равен влажноадиабатическому градиенту. В случае ненасыщенного воздуха адиабатический градиент равен сухоадиабатическому градиенту. Признаки устойчивой воздушной массы - инверсия, изотермия, туманы, дымки и слоистая облачность. Тёплая воздушная масса, продвигаясь на холодную поверхность и охлаждаясь снизу, становится устойчивой воздушной массой.
Неустойчивая воздушная масса характеризуется тем, что в нижних её слоях (примерно ниже 3 км) наблюдается неустойчивая стратификация атмосферы. При неустойчивой стратификации вертикальный градиент температуры в воздушной массе до уровня конденсации больше сухоадиабатического градиента, а выше уровня конденсации - больше влажноадиабатического градиента. В неустойчивой воздушной массе при достаточной её влажности происходит развитие конвекции с образованием облаков вертикального развития, наблюдаются повышенная турбулентность, сильный порывистый ветер, ливни, грозы, шквалы.
Холодная воздушная масса, двигаясь на более тёплую подстилающую поверхность и прогреваясь снизу, становится, как правило, неустойчивой воздушной массой.
1. Устойчивая ВМ:Зимой - инверсия, дымка, туманы. Облака низкие, плохая видимость, толщина предоблачного слоя значительная, наличие предоблачного слоя и изменчивость нижней кромки облаков значительно усложняют посадку и взлет ВС и полеты на малых высотах. Наихудшие погодные условия для полетов наблюдаются под облаками в слое от земли до их нижней границы. Здесь всегда ухудшена видимость, может идти мелкий снег, иногда туманы сливаются с облаками. В облаках и под ними в случае выпадения переохлажденной мороси может быть обледенение, особенно у верхней границы облаков, под инверсией, или в зоне переохлажденной мороси.
 
Полет выше облаков протекает спокойно, в условиях хорошей видимости, ясного неба или небольшой облачности верхнего или среднего яруса. При необходимости пробивать облака вниз, по внешнему виду их верхней кромки можно судить о высоте нижней границы. Если верхняя граница облаков имеет ровную, иногда слегка волнистую поверхность, то ее нижняя граница может простираться до земли или имеет небольшую высоту. Если же поверхность границы имеет бугристую поверхность, с отдельными выступающими вершинами, то ее нижняя граница лежит на высоте не ниже 200-300м от земли. Облака имеют небольшую вертикальную мощность, если при полете над ними на облачной поверхности наблюдается тень от самолета, окруженная радужными кольцами. При пробивании облаков УВМ снизу вверх плотность облачности увеличивается к ее верхней границе. Приближение ВС к верхней кромке можно определить по начинающейся небольшой болтанке.
Летом - малооблачная погода, видимость удовлетворительная, могут образовываться отдельные кучевые облака.2. Неустойчивая ВМ (влажная, теплая)В НВМ видимость, как правило, хорошая, полеты сопровождаются болтанкой как в облаках, так и под ними и между ними.
Мощно-кучевые облака опасны для полетов. Они сильно развиты вверх и напоминают горы с хаотически нагроможденными белыми куполами. Нижняя граница их располагается на Н=600-1000м, вертикальная мощность составляет 4-5 км. При полете в облаках наблюдается сильная болтанка, в верхней части, где t=0* и ниже, может наблюдаться обледенение.
Наибольшую опасность для полетов представляют кучево-дождевые (грозовые) облака. В полете их легко различить по вершинам, имеющим вид гигантской метлы (наковальня), состоящей из перистых и перисто-слоистых облаков. Под грозовым облаком в приземном слое наблюдаются сильный шквалистый ветер и ливневые осадки. При полете в НВМ на средних высотах можно иногда встретить высококучевые башенкообразные и хлопьевидные облака, располагающиеся на высотах 2000-6000м. Их появление в утренние часы - признак возможной грозы в дневное время. При этом, чем больше отдельные вершины или хлопья, тем по времени ближе гроза.
Наиболее благоприятные условия полета в НВМ наблюдаются выше вершин кучевообразных облаков или в широких пространствах между ними. Во избежание встречи с болтанкой, разрядами молний, кучево-дождевые облака следует обходить на удалении от них не менее 10 км. Полет под облаками в случае необходимости можно производить только днем над равниной и холмистой местностью там, где нет видимых полос падения осадков, и так, чтобы высота полета над местностью и под облаками была не менее 200м.
4. Атмосферные фронты, их классификации.
Атмосферный фронт - переходная зона между соседними воздушными массами в атмосфере. Фронт называют иногда фронтальной поверхностью, фронтальным разделом, фронтальной зоной и фронтальным слоем. На синоптических картах атмосферные фронты изображают линиями. Фронт на карте погоды представляет собой линию пересечения фронтальной поверхности с поверхностью земли.
Фронты располагаются под небольшим углом к горизонтальной плоскости вследствие динамических причин, связанных с движением разделяемых фронтом воздушных масс, а также из-за действия силы Кориолиса. Угол наклона фронта составляет примерно несколько десятков минут. Фронт всегда наклонён в сторону холодной воздушной массы, т.к. давление воздуха в тёплом воздухе с высотой падает медленнее, чем в холодном воздухе.
Ширина фронтальной зоны вблизи земной поверхности изменяется в широких пределах: от нескольких километров до нескольких десятков километров. В свободной атмосфере атмосферному фронту соответствует высотная фронтальная зона, достигающая нескольких сотен километров в ширину. Толщина (вертикальная протяжённость) зоны фронта в нижней тропосфере составляет несколько сотен метров. В верхней тропосфере толщина зоны фронта больше, чем в нижней тропосфере, и составляет несколько километров. Длина атмосферного фронта по горизонтали - тысячи километров.
Фронтальный раздел представляет собой задерживающий слой. Разница средней температуры воздуха между воздушными массами, разделяемыми атмосферным фронтом, называется контрастом температуры воздуха в зоне фронта.
Атмосферный фронт всегда располагается в барической ложбине.
В теоретическом плане атмосферный фронт рассматривают как поверхность «разрыва» многих метеорологических величин, кроме атмосферного давления. На атмосферном фронте скачкообразно изменяются: температура, плотность, влажность воздуха, ветер, горизонтальный и вертикальный барические градиенты, величина барической тенденции. Разница средней температуры тёплой и холодной воздушных масс, разделяемых фронтальной поверхностью, у земной поверхности может достигать 30 °С.
Атмосферные фронты классифицируют в зависимости от географического происхождения воздушных масс, разделяемых фронтом; от вертикальной протяжённости, строения, направления и скорости перемещения фронта.
По географическому происхождению воздушных масс, разделяемых фронтом, различают арктический и полярный фронты. Арктический фронт разделяет арктическую и умеренную воздушные массы. Полярный фронт, разделяющий умеренную и тропическую воздушные массы, называют фронтом умеренных широт.
Различают главные (основные) и вторичные атмосферные фронты. Фронт между воздушными массами основных географических типов называют главным. Вторичный фронт разделяет массы воздуха одного и того же географического типа.
В зависимости от распространения фронта по вертикали различают тропосферные и приземные фронты. Тропосферный фронт прослеживается от земной поверхности вплоть до тропопаузы. Приземные фронты прослеживаются от поверхности земли до высоты примерно 2 км.
В зависимости от особенностей перемещения и строения различают тёплые, холодные, малоподвижные фронты и фронты окклюзии.
Метеорологические условия в зоне фронта зависят от его характера, времени года, характеристик воздушных масс, разделяемых фронтом.
5. Обострение и размывание атмосферных фронтов.
Эволюция атмосферного фронта - процессы его обострения и размывания.
Обострение фронта - фронтогенез - характеризуется сужением переходной зоны между воздушными массами и увеличением горизонтальных градиентов температуры воздуха в этой зоне.
Размывание фронта - фронтолиз - характеризуется расширением переходной зоны между воздушными массами и уменьшением горизонтальных градиентов температуры воздуха в этой зоне.
Благоприятным условием для обострения фронта является увеличение со временем вертикальной неустойчивости и влагосодержания тёплой воздушной массы, взаимодействующей на фронте с холодной воздушной массой. Обострение фронта сопровождается увеличением следующих его характеристик: контраста температуры воздуха, сходимости воздушных потоков, скорости вертикальных движений воздуха, мощности облачной системы и интенсивности атмосферных осадков в зоне фронта.
Фронтогенез приводит к ухудшению метеорологических условий полёта воздушных судов. При фронтолизе, напротив, погода, как правило, улучшается и становится более благоприятной для полётов.
Для всех атмосферных фронтов характерно то, что основная система фронтальных облаков формируется в тёплой воздушной массе над фронтальной поверхностью. Мощность и форма облаков в зоне фронта зависят от температуры, влажности и термодинамического состояния тёплой воздушной массы, взаимодействующей на фронте с холодной воздушной массой.
Тёплые фронты, перемещающиеся на территорию России с акватории Атлантического океана, обычно более выражены в зимний период, чем в летний период. Холодные фронты, перемещающиеся с океанической поверхности на материк, как правило, более выражены в тёплый период, чем в холодный период.
6. Теплый фронт, его особенности, облака.
Тёплый фронт - переходная зона между тёплой и холодной воздушными массами, перемещающаяся в сторону холодного воздуха. В зоне тёплого фронта тёплый воздух натекает на отступающий холодный воздух. Средняя скорость движения тёплых фронтов примерно 20-30 км/ч. Перед тёплым фронтом давление воздуха, как правило, значительно падает со временем, что можно обнаружить по барической тенденции на приземных картах погоды.
В результате упорядоченного подъёма тёплого воздуха по клину холодного воздуха на фронте формируется характерная система слоистообразных облаков, включающая слоисто-дождевые, высокослоистые и перисто-слоистые облака. Система облаков располагается над фронтальной поверхностью в тёплом воздухе впереди приземной линии тёплого фронта.
В направлении, перпендикулярном линии фронта, система облаков простирается на расстояние нескольких сотен километров. Зона фронтальных осадков, выпадающих из слоистообразных облаков, имеет меньшую ширину, чем зона облачности. Под фронтальной поверхностью в клине холодного воздуха, где происходит выпадение обложных осадков, наблюдаются низкие разорванно-дождевые облака, высота нижней границы которых может быть ниже 200 м.
Если к аэродрому приближается типичный тёплый фронт, то сначала появляются перистые когтевидные (Cirrus uncinus, Ci unc.) облака - предвестники тёплого фронта. Затем наблюдаются перисто-слоистые облака, охватывающие весь небосвод в виде лёгкой белой вуали.
Потом на небе появляются высокослоистые облака. Постепенно нижняя граница слоистообразной облачности опускается, мощность облаков увеличивается, появляются слоисто-дождевые облака, из которых выпадают обложные осадки. Солнце и Луна становятся невидимыми. Из высокослоистых облаков осадки могут выпадать только в холодный период года, а в тёплый период осадки из этих облаков, как правило, не достигают поверхности земли, испаряясь на пути к ней.
Зона обложных осадков располагается обычно впереди приземной линии тёплого фронта в клине холодного воздуха.
В тёплый период года на тёплом фронте при неустойчивой стратификации атмосферы могут возникать кучево-дождевые облака с ливнями, градом, грозами, с которыми связаны сильные сдвиги ветра, сильная турбулентность и сильное обледенение воздушных судов. Кучево-дождевые облака в системе слоистообразных облаков визуально трудно обнаружить, поэтому эти облака называют замаскированными.
7. Холодные фронты, их особенности, облака.
Холодный фронт - переходная зона между тёплой и холодной воздушными массами, которая движется в сторону тёплого воздуха. За холодным фронтом давление воздуха, как правило, значительно растёт со временем, что можно обнаружить по барической тенденции на приземных картах погоды. Угол наклона холодных фронтов, как правило, больше, чем тёплых фронтов.
В зависимости от скорости движения и характерной облачности различают холодные фронты первого и второго рода. Скорость движения холодного фронта первого рода в среднем составляет 30-40 км/ч. Холодный фронт второго рода - быстро движущийся фронт, смещается со скоростью 50 км/ч и более.
Система облаков холодного фронта первого рода существенно отличается от облачности холодного фронта второго рода.
Облака холодного фронта первого рода подобны облакам тёплого фронта, но расположены они в обратном порядке по отношению к приземной линии фронта, по сравнению с облаками тёплого фронта. За линией типичного холодного фронта первого рода наблюдается слоистообразная облачность и зона обложных осадков: сначала наблюдаются слоисто-дождевые облака, затем следуют высокослоистые и перисто-слоистые облака.
Ширина облачной системы в направлении, перпендикулярном линии фронта, в случае холодного фронта первого рода обычно меньше, чем в случае тёплого фронта. В тёплый период на холодном фронте первого рода часто формируются кучево-дождевые облака с ливнями, грозами, шквалами.
Холодный фронт второго рода является самым опасным для авиации из всех видов фронтов. Для этого фронта типичной является кучево-дождевая облачность, которая формируется вдоль приземной линии фронта в виде узкой полосы. Ширина зоны облачности в направлении, перпендикулярном линии фронта, в среднем составляет несколько десятков километров. Такую же ширину имеет зона ливневых осадков. При размывании кучево-дождевых облаков могут наблюдаться все формы облаков, кроме слоистых и кучевых облаков.
Образование кучево-дождевых облаков в зоне холодного фронта второго рода происходит вследствие вынужденной конвекции в виде сильных восходящих потоков тёплого воздуха. Верхняя часть кучево-дождевых облаков в виде наковальни, состоящей в основном из перисто-слоистых облаков, вытягивается по направлению движения фронта.
Предвестниками холодного фронта второго рода являются высококучевые чечевицеобразные облака, которые появляются впереди линии фронта на расстоянии примерно 100-200 км. Прохождение холодного фронта второго рода часто сопровождается сильными ливнями, шквалами, грозами, градом, иногда смерчем, пыльными или песчаными бурями.
Холодные фронты бывают особенно опасными для полётов воздушных судов летом в послеполуденные часы, когда наблюдается максимальный прогрев подстилающей поверхности. В это время вероятность опасных для авиации метеорологических явлений, связанных с кучево-дождевой облачностью, значительно увеличивается.
8. Фронты окклюзии.
Фронт окклюзии (от лат. occlusus - смыкание) - сложный фронт, образуется в результате смыкания холодного и тёплого фронтов. Холодный фронт движется с большей скоростью, чем тёплый. Поэтому, в конце концов, он догоняет тёплый фронт и смыкается с ним.
Тёплый фронт окклюзии или фронт окклюзии по типу тёплого фронта характеризуется тем, что воздушная масса за фронтом окклюзии является более тёплой, чем воздушная масса перед фронтом окклюзии.
Холодный фронт окклюзии или фронт окклюзии по типу холодного фронта характеризуется тем, что воздушная масса за фронтом окклюзии является более холодной, чем воздушная масса перед фронтом окклюзии.
Воздушная масса за фронтом окклюзии - это та воздушная масса, которая наблюдалась за холодным фронтом до его смыкания с тёплым фронтом. Воздушная масса перед фронтом окклюзии - это та воздушная масса, которая наблюдалась перед тёплым фронтом до того, как начался процесс образования окклюзии.
В среднем за год холодные фронты окклюзии отмечаются чаще, чем теплые фронты окклюзии. Над материком тёплый фронт окклюзии чаще наблюдается зимой, чем летом, а холодный фронт окклюзии чаще наблюдается летом, чем зимой.
В случае тёплого фронта окклюзии поверхностью окклюзии является часть поверхности тёплого фронта, а в случае холодного фронта окклюзии поверхностью окклюзии является часть поверхности холодного фронта.
Облачность и осадки фронта окклюзии являются результатом объединения облачных систем и осадков тёплого и холодного фронтов. Обычно, чем больше продолжительность существования фронта окклюзии, тем большую толщину имеют безоблачные прослойки и тем менее опасным является фронт окклюзии для полётов ВС.
9. Стадии развития циклонов.
Циклон проходит четыре стадии развития.
Первая стадия развития циклона - стадия волны, циклон в этой стадии называется волновым. Волновой циклон - низкое барическое образование. Стадия волны продолжается обычно несколько часов - от возникновения волнового возмущения на атмосферном фронте до появления первой замкнутой изобары, кратной 5 гПа, на приземной карте погоды. Волновые колебания на фронте возникают под воздействием ряда факторов, главными из которых являются различия разделяемых фронтом воздушных масс по плотности воздуха и скорости движения.
Волновой циклон углубляется и переходит во вторую стадию своего развития - стадию молодого циклона. При углублении циклона давление воздуха в его центре со временем понижается. Молодой циклон - среднее барическое образование (2-7 км). Стадия молодого циклона длится от момента появления первой замкнутой изобары на приземной карте погоды до начала процесса окклюдирования циклона.
Окклюдирование циклона - образование фронта окклюзии.
В молодом циклоне можно условно выделить три части, различающиеся по погодным условиям: переднюю, тыловую и теплый сектор. При удалении от центра циклона мощность облаков и интенсивность осадков уменьшаются во всех частях циклона.
Передняя часть циклона располагается перед тёплым фронтом, который определяет погодные условия в этой части. Здесь наблюдаются, как правило, слоистообразные облака.
Тыловая часть циклона находится за холодным фронтом. Поэтому её метеорологические условия определяются свойствами холодного фронта и находящейся за фронтом холодной воздушной массы.
Тёплый сектор циклона располагается между тёплым и холодным фронтами. В тёплом секторе господствует тёплая воздушная масса.
Молодой циклон с круговыми изобарами, как правило, перемешается в направлении изобар его тёплого сектора.
Третья стадия развития циклона - стадия максимального развития, длится от начала окклюдирования циклона до начала его заполнения. При заполнении циклона давление воздуха в его центре со временем растёт. Максимально развитый циклон, по сравнению с другими стадиями:
- достигает наибольшей глубины, наблюдается наименьшее давление воздуха в центре циклона;
- занимает наибольшую площадь, на приземной карте погоды в циклоне проводится наибольшее количество замкнутых изобар;
- характеризуется наибольшей площадью облачности и атмосферных осадков.
Точка окклюзии в циклоне - это точка на приземной карте погоды, где смыкаются три фронта: теплый, холодный и фронт окклюзии. Максимально развитый циклон является окклюдированным, высоким и смещается медленнее, чем молодой циклон.
Четвертая стадия развития циклона - стадия заполняющегося циклона, длится от начала заполнения циклона до исчезновения замкнутых изобар на приземной карте погоды, т.е. до исчезновения циклона. Эта стадия самая продолжительная из всех стадий и может длиться несколько суток.
Заполняющийся циклон - окклюдированное, холодное, малоподвижное, высокое барическое образование. Облака в этой стадии постепенно размываются, осадки прекращаются.
10. Стадии развития антициклонов.
Антициклон в своём развитии, в отличие от циклона, проходит три стадии.
Первая стадия - стадия молодого антициклона. Молодой антициклон - низкое, подвижное барическое образование; перемещается, как правило, с той же скоростью, что и находящийся впереди него циклон. Молодой антициклон усиливается: давление воздуха в его центре со временем растёт.
В молодом антициклоне преобладает ясная или малооблачная безветренная погода, благоприятная для полётов воздушных судов.
Вторая стадия развития антициклона - стадия максимального развития. Максимально развитый антициклон - высокое барическое образование; характеризуется наибольшим давлением воздуха в центре, по сравнению с другими стадиями. Диаметр максимально развитого антициклона может достигать нескольких тысяч километров. В центре антициклона, как правило, формируются приземная (радиационная) и высотная (оседания) инверсии. В антициклоне преобладает ясная, тихая погода, но при высокой влажности воздуха могут наблюдаться дымки, туман, слоистая облачность. Максимально развитый антициклон перемещается медленнее, чем молодой антициклон.
Третья стадия - стадия разрушающегося антициклона. Антициклон ослабевает, разрушается: почти повсеместно в антициклоне происходит падение давления воздуха со временем. Разрушающийся антициклон - высокое, теплое и малоподвижное барическое образование. В ослабевающем антициклоне может наблюдаться развитие облачности. Продолжительность существования разрушающегося антициклона достигает нескольких недель и иногда даже месяцев.
11. Грозы, их классификации.
Гроза - опасное для авиации комплексное атмосферное явление, связанное с кучево-дождевыми облаками и характеризующееся электрическими разрядами - молниями между облаками, в облаке или между облаком и землей. Для образования гроз необходимы три физических условия:
1) высокое влагосодержание воздуха;
2) неустойчивая стратификация атмосферы;
3) триггерный (спусковой) механизм, заставляющий воздух двигаться вверх.
Молнии возникают в результате образования в кучево-дождевых облаках объёмных электрических зарядов. Такие заряды образуются вследствие электризации капель воды и ледяных частиц при наличии вертикальных движений и турбулентного обмена в облаках. Под влиянием вертикальных движений в облаке происходит разделение электрических зарядов так, что в верхней части облака преобладают положительные заряды, а в нижней части облака - отрицательные.
Молнии бывают линейными, плоскими, чёточными и шаровыми. Линейные молнии наблюдаются чаще всего и делятся по внешнему виду на разветвленные, ленточные и ракетообразные.
Средняя длина линейной молнии составляет несколько километров, а диаметр канала молнии - 15-20 см. Сила тока в канале молнии может достигать 200 000 А, а температура - 20 000 К. Продолжительность молнии в среднем 0,2 с, но может достигать 1,5 с. Взрывы гремучего газа, образовавшегося в результате разложения воды, и рост давления при повышении температуры в канале молнии сопровождаются образованием ударных волн, которые воспринимаются человеком как гром. Радиус области слышимости грома - 15-20 км.
Плоская молния - бесшумное красноватое свечение значительной части кучево-дождевого облака, возникающее за счет большого количества коронных разрядов на облачных элементах.
Чёточная молния наблюдается в виде цепочки из светящихся точек, располагающихся на расстоянии примерно 1 м друг от друга и представляющих собой шарообразные образования диаметром несколько сантиметров. Время существования чёточной молнии не превышает 1 с.
Шаровые молнии - наименее изученный вид молний. Шаровые молнии бывают короткоживущие и долгоживущие. Длительность существования короткоживущих молний составляет в среднем несколько секунд, а долгоживущие могут существовать несколько минут. Размеры долгоживущих молний больше, чем короткоживущих. Диаметр шаровой молнии в среднем составляет 15 см. Шаровая молния движется обычно вдоль хорошо проводящих предметов со скоростью нескольких метром в секунду, издавая жужжащий или шипящий звук. Способна проникать в помещения через щели и по проводам, появляться в герметизированных самолётах.
Выделяют три типа грозовых облаков:
Одноячейковое кучево-дождевое облако состоит из одной ячейки и образуется при внутримассовых атмосферных процессах: в малоградиентном барическом поле, седловине, барической ложбине. С одноячейковыми кучево-дождевыми облаками связаны внутримассовые грозы, град, шквал. Одноячейковое кучево-дождевое облако часто проходит три стадии развития без образования наковальни. Продолжительность жизни одноячейкового облака 30-50 мин, а горизонтальный размер облака редко превышает 5-7 км.
Многоячейковое кучево-дождевое облако включает несколько ячеек, находящихся на разных стадиях развития. Каждая ячейка проходит все стадии развития, но не одновременно с другими ячейками. Вначале облако возникает как одноячейковое. Через 15-20 мин, когда облако достигает стадии зрелости, на расстоянии 20-30 км справа от общего направления движения облака возникает вторая (дочерняя) ячейка. Возникновение новых ячеек приводит к тому, что облако может существовать несколько часов. Возникают на атмосферных фронтах, чаще всего на холодных. С этими облаками связаны фронтальные грозы, град, шквалы, сильные ливни. Горизонтальный размер может превышать 60 км.
Суперячейковое кучево-дождевое облако состоит из одной ячейки и имеет большую вертикальную (10-15 км) и горизонтальную (15-20 км) протяжённость. В отдельных случаях диаметр может превышать 60 км. Вершина облака имеет однокупольную форму. Скорость восходящих потоков в облаке может достигать 50 м/с и более. Продолжительность жизни суперячейкового облака в среднем примерно 4 ч С суперячейковыми кучево-дождевыми облаками связаны катастрофические ливни, град, шквалы, смерчи, фронтальные грозы. Эти облака являются особенно опасными для полётов воздушных судов.
12. Стадии развития грозовой ячейки.
Грозовое облако состоит из одной или нескольких (обычно 5-8) конвективных (грозовых) ячеек.
В зависимости от особенностей вертикальных движений в облаке и характеристик выпадающих из облака осадков выделяются три стадии развития грозовой ячейки:
1. Начальная стадия развития грозовой ячейки характеризуется преобладанием в ячейке восходящего движения воздуха. В верхней части облака появляются наряду с переохлаждёнными каплями ледяные частицы. Из ячейки выпадают осадки, часто не достигающие поверхности земли. Растущая ячейка имеет форму кучево-дождевого лысого облака (Cb calv.). Начальная продолжается 10-15 мин.
2. Стадия зрелости или максимального развития грозовой ячейки характеризуется тем, что в центральной части ячейки преобладает восходящее движение воздуха, а на периферии ячейки - нисходящее. Зрелая ячейка чаще всего имеет форму кучево-дождевого облака с наковальней (Cb inc.). В зрелой грозовой ячейке скорость вертикальных движений воздуха максимальна. Из облака выпадают сильные ливневые осадки, достигающие земли, возможно выпадение града. Верхняя часть грозовой ячейки представляет собой наковальню, полностью состоящую из кристаллов льда. В средней части ячейки наряду с каплями воды находятся ледяные частицы. В нижней части ячейки и под ней возникает нисходящее движение, способствующее выпадению ливневых осадков. Нисходящий поток воздуха растекается под облаком вблизи земной поверхности. Стадия максимального развития грозовой ячейки продолжается 15-30 мин.
3. Стадия распада грозовой ячейки характеризуется преобладанием в ячейке нисходящего движения воздуха. Верхняя граница ячейки понижается со скоростью примерно 1-2 м/с. Стадия распада длится от начала разрушения ячейки до её исчезновения примерно 30 мин. Вместе с тем, из-за того, что ледяные кристаллы оседают и испаряются очень медленно, остатки наковальни в форме перистых плотных облаков могут существовать в течение нескольких часов.
13. Влияние гроз на полеты ВС.
Грозовое облако представляет очень большую опасность для полётов. При полёте на эшелоне вблизи облака воздушное судно может попасть в зону града, т.к. возможно вынесение градин за пределы облака сильными горизонтальными воздушными потоками. Попадание воздушного судна в облако может закончиться катастрофой из-за сильного обледенения, сильной болтанки, молний, града.
14. Гроза как комплексное атмосферное явление.
С кучево-дождевыми облаками связаны опасные для авиации шквалы. В передней части кучево-дождевого облака вблизи его основания на стыке восходящих и нисходящих воздушных потоков часто возникает вихрь с горизонтальной осью вращения. В зоне вихря наблюдается шквал (SQ) - кратковременное усиление приземного ветра, сопровождающееся резким изменением его направления. При шквале направление ветра может измениться почти на 180°, а скорость ветра может увеличиться до 40 м/с.
В области вихря с горизонтальной осью вращения можно увидеть шкваловый ворот - темный крутящийся вал из разорванных облаков. Шкваловый ворот обычно возникает на высоте порядка нескольких сотен метров и может опускаться до поверхности земли.
С кучево-дождевыми облаками связаны опасные для авиации смерчи. Смерч (FC, тромб, торнадо) - вихрь в атмосфере с вертикальной или слегка изогнутой осью вращения. Большинство смерчей образуется в области глубоких циклонов, где наблюдаются сильный град и разрушительные нисходящие воздушные потоки. Смерчи почти всегда связаны с суперячейковыми кучево-дождевыми облаками.
Воздух в области смерча вращается вокруг вертикальной оси почти так же быстро, как и движется к оси и вдоль неё вверх. Давление воздуха в центре атмосферного вихря может быть ниже окружающего атмосферного давления на 10 %. Разрушительная сила смерчей обусловлена большими скоростями ветра, а также значительным перепадом атмосферного давления.
Фронт порывов представляет большую опасность для полётов воздушных судов. Образование фронта порывов связано с формированием под кучево-дождевым облаком мезоантициклона - купола холодного воздуха, где атмосферное давление повышено на несколько гектопаскалей по сравнению с соседними участками в атмосфере по горизонтали.
Фронт порывов - передняя кромка холодного плотного воздуха, который, двигаясь вниз, достигает поверхности земли и распространяется во всех направлениях под грозовым облаком, вытесняя более тёплый и менее плотный окружающий воздух. Таким образом, фронт порывов формируется благодаря наличию нисходящих потоков под облаком, которые расходятся у поверхности земли и достигают разрушительной силы. Фронт порывов простирается обычно от поверхности земли до высоты около 2 км и является зоной сильной атмосферной турбулентности и опасных для полётов воздушных судов горизонтальных и вертикальных сдвигов ветра.
Нисходящий порыв - сильный нисходящий воздушный поток, вызывающий разрушительные ветры вблизи поверхности земли, связан, как правило, со зрелым грозовым облаком. В области нисходящего порыва обнаруживаются меньшие по размеру, но ещё более интенсивные нисходящие порывы, которые называются микропорывами. Наибольшую опасность микропорыв представляет при заходе на посадку, при посадке и взлёте воздушного судна.
Микропорыв - нисходящий поток, приводящий к внезапному возникновению горизонтального ветра разрушительной силы в области, протяжённость которой по горизонтали примерно от 0,4 до 4 км. Микропорыв скоротечен и обычно существует в течение нескольких минут. Микропорывы состоят из двух частей - сильного нисходящего воздушного потока и порывистого неустойчивого приземного ветра. Скорость нисходящего потока может достигать 30 м/с. При микропорыве может наблюдаться подъём с земной поверхности пыли, песка, что существенно ухудшает горизонтальную видимость.
15. Рекомендации по обеспечению безопасности полетов ВС
в условиях грозовой деятельности.
В ФАП России изложены рекомендации по ОБП в зоне грозовой деятельности:
1. При принятии решения на вылет с пересечением зоны грозовой деятельности и сильных ливневых осадков командир воздушного судна должен учитывать:
- характер гроз (внутримассовые или фронтальные);
- расположение и перемещение грозовых и ливневых очагов, возможные маршруты их обхода;
- необходимость дополнительной заправки топливом.
2. Полеты по ППП в зоне грозовой деятельности не разрешаются при отсутствии радиолокационного контроля или неисправной бортовой РЛС обнаружения грозовых очагов.
3. Не допускается вход воздушного судна:
- в кучево-дождевые (грозовые), мощно-кучевые облака;
- в зону сильных ливневых осадков под кучево-дождевыми (мощно-кучевыми облаками.В случае непреднамеренного попадания ВС в кучево-дождевые (грозовые), мощно-кучевые облака или сильные ливневые осадки под ними, летный экипаж принимает меры к немедленному выходу из них, соблюдая при этом установленные правила полетов при изменении высот полета и маршрута.
4. Полет под кучево-дождевыми (грозовыми) и мощно-кучевыми облаками разрешается только днем вне зоны ливневых осадков, если:
- высота ВС над рельефом местности и искусственными препятствиями выдерживается не менее истинной безопасной высоты, но во всех случаях:
- не менее 200 м - в равнинной и холмистой местности;
- не менее 600 м - в горной местности;
- вертикальное расстояние от ВС до нижней границы облаков не менее 200 м.
5. При наличии в районе аэродрома вылета мощно-кучевой и кучево-дождевой (грозовой) облачности летный экипаж должен с помощью бортовой РЛС осмотреть зону взлета и выхода из района аэродрома, оценить возможность взлета и определить порядок обхода опасных зон.
6. При подходе ВС к зоне грозовой деятельности и сильных ливневых осадков КВС для своевременного принятия решения заблаговременно оценивает возможность продолжения полета.
В контролируемом воздушном пространстве экипаж ВС получает от органа ОВД имеющуюся у него соответствующую метеорологическую информацию и согласовывает с ним свои действия.
7. При визуальном обнаружении в полете мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков, примыкающих к грозовым очагам, разрешается обходить их на удалении не менее 10 км.
8. При обнаружении в полете мощно-кучевых и кучево-дождевых (грозовых) облаков бортовой РЛС при отсутствии визуальных метеорологических условий разрешается обходить эти облака на удалении не менее 15 км от ближней границы засветки.
Пересечение фронтальной облачности с отдельными грозовыми очагами может производиться в том месте, где расстояние между границами засветок на экране бортовой РЛС не менее 50 км.
9. При принятии решения на обход кучево-дождевых (грозовых) или мощно-кучевых облаков сверху экипаж оценивает с помощью бортовой РЛС возможность своевременного набора высоты с учетом:
- практического потолка воздушного судна; - скороподъемности воздушного судна; - запаса по скорости воздушного судна; - точности определения верхней границы (превышения) облаков.
Во всех случаях полет над кучево-дождевыми (грозовыми) или мощно-кучевыми облаками производится с превышением не менее 500 м.
10. При взлете и заходе на посадку в условиях ливневых осадков экипаж обязан учитывать возможность ухудшения летных и аэродинамических характеристик ВС, а также ухудшение видимости из-за недостаточной эффективности стеклоочистителей в таких условиях.
11. При невозможности обойти кучево-дождевую (грозовую) и мощно-кучевую облачность экипаж ВС должен следовать на запасной аэродром.
В контролируемом ВП свои действия экипаж ВС согласовывает с органом ОВД.
12. Экипажам ВС запрещается преднамеренно входить в мощно-кучевые, кучево-дождевые (грозовые) облака и в зоны сильных ливневых осадков.
16. Атмосферная турбулентность и болтанка ВС.
Атмосферная турбулентность - хаотическое движение частиц воздуха по сложным траекториям в пространстве и во времени. Турбулентное движение частиц воздуха имеет сходство с тепловым движением молекул, однако частицы - элементы турбулентности являются более крупными, чем молекулы.
Атмосферная турбулентность связана с образованием в атмосфере вихрей различных масштабов (от долей миллиметра и более), которые перемещаются с различными скоростями в общем (среднем) воздушном потоке. Атмосферная турбулентность проявляется в виде пульсаций скорости и направления ветра как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.
Пульсации вертикальной составляющей движения воздуха, обусловленные существованием атмосферных вихрей размерами от нескольких десятков до нескольких сотен метров, вызывают болтанку воздушных судов.
Болтанка - беспорядочные перемещения воздушного судна при полёте в турбулентной атмосфере. Болтанка проявляется в виде тряски, вздрагиваний или, в случае сильной болтанки, резких и значительных перемещений воздушного судна в вертикальной плоскости на десятки, а иногда и сотни метров.
Причиной возникновения турбулентных зон в атмосфере, вызывающих болтанку воздушных судов, является изменение ветра и температуры воздуха в пространстве. Это изменение происходит при различных физических процессах.
При взаимодействии воздушного потока с земной поверхностью, при ветре и трении воздуха о подстилающую поверхность возникает механическая турбулентность.
Орографическая турбулентность возникает в результате роторной и роторно-волновой деформации воздушного потока над горами и над подветренной стороной гор.
Термическая турбулентность возникает вследствие неравномерного нагревания солнечными лучами подстилающей поверхности.
17. Критерии интенсивности атмосферной турбулентности.
Количественно интенсивность болтанки воздушных судов оценивается с помощью приращения перегрузки. Приращение перегрузки - отношение ускорения воздушного судна в вертикальной плоскости к ускорению силы тяжести при предположении, что воздушное судно приобретает вертикальное ускорение под влиянием вертикального порыва воздуха без вмешательства пилота в управление воздушным судном.
Зависимость приращения перегрузки от различных факторов характеризуется уравнением:
Δn=ρ*V*w*Cyα2G/Sгде Δn - приращение перегрузки; ρ - плотность воздуха; V - воздушная скорость; Cyα - производная коэффициента подъемной силы по углу атаки α; G - полётный вес самолёта; S - площадь несущей поверхности крыла; w - скорость эффективного вертикального порыва воздуха.
Приращение перегрузки зависит от характеристик воздушного судна. При полёте в одной и той же турбулентной зоне разные типы воздушных судов могут испытывать болтанку различной интенсивности.
Если |Δn| ≤ 1,0 - болтанка считается умеренной, если |Δn| > 1,0 - то сильной. Скорость эффективного вертикального порыва воздуха при умеренной болтанке составляет 15 м/с или менее, а при сильной болтанке - более 15 м/с.
Если воздушное судно находится в посадочной конфигурации, то при 0,3 < |Δn| < 0,4 болтанка считается умеренной, при |Δn| > 0,4 - сильной.
В практике метеорологического обеспечения полётов принято оценивать интенсивность атмосферной турбулентности, используя критерии интенсивности болтанки воздушного судна. Поэтому часто понятия атмосферной турбулентности и болтанки воздушных судов отождествляются.
В международной практике полётов имеется опыт оценки атмосферной турбулентности с борта воздушного судна в единицах кубического корня из скорости затухания вихря (EDR). Информация о турбулентности передаётся с борта воздушного судна при полёте по маршруту и относится к 15-минутному периоду, непосредственно предшествующему наблюдению. На этапе набора высоты информация о турбулентности передаётся в течение первых 10 мин полёта и относится к 30-секундному периоду, непосредственно предшествующему наблюдению.
Атмосферная турбулентность считается:
а) сильной, когда максимальное значение кубического корня из EDR превышает 0,7;
б) умеренной - больше 0,4, но меньше или равно 0,7;
в) слабой - больше 0,1, но меньше или равно 0,4;
г) нулевой - меньше или равно 0,1.
Скорость затухания вихря - независимая от воздушного судна мера турбулентности. Однако взаимосвязь между значением EDR и восприятием турбулентности представляет собой функцию типа и массы самолёта, высоты, конфигурации и воздушной скорости. Приведённые значения EDR характеризуют уровни воздействия для среднегабаритных воздушных судов при типичных условиях полёта по маршруту.
18. Обледенение ВС.
Обледенение воздушных судов в полёте - отложение льда на обтекаемых воздушным потоком их частях и силовых установках. К обледенению воздушных судов приводят следующие процессы:
а) замерзание оседающих на различных частях ВС переохлажденных капель воды при полёте в переохлажденных облаках, тумане, осадках в виде дождя, мороси, мокрого снега, ледяного дождя;
б) сублимация на поверхностях воздушного судна содержащегося в воздухе водяного пара, что происходит при температуре этих поверхностей значительно ниже температуры окружающего воздуха.
Наибольшую опасность для полётов воздушных судов представляет обледенение, связанное с наличием переохлаждённых капель воды в атмосфере.
Обледенение воздушного судна в полёте ухудшает аэродинамические условия обтекания его воздушным потоком, нарушает равновесие аэродинамических сил. При этом уменьшается скорость набора высоты, снижается потолок и максимальная скорость полёта, ухудшается манёвренность воздушного судна, увеличивается расход топлива, снижается поступление воздуха в двигатели, ухудшаются радиосвязь и видимость через лобовое стекло кабины экипажа.
Различают пять видов обледенения воздушных судов в полёте: прозрачный лёд, матовый лёд, белый лёд, изморозь и иней. Самыми опасными видами обледенения являются прозрачный и матовый лёд, которые наблюдаются при температуре воздуха от -0 до -10 °С.
Прозрачный лёд образуется при полёте в зоне замерзающего (переохлажденного) дождя или в водяных конвективных облаках, содержащих крупные капли, обычно при температуре от -0 до -5 °С. Крупные капли при столкновении с воздушным судном перед замерзанием растекаются, образуя водяную плёнку, которая замерзает. Прозрачный лёд является самым плотным из всех видов обледенения и может иметь профильную, желобкообразную формы, а также форму барьерного льда.
Матовый лёд образуется при полёте в смешанных облаках, содержащих переохлажденные капли разных размеров, кристаллы льда и снежинки при температуре воздуха от -5 до -10 °С. Мелкие капли, оседая на поверхности воздушного судна, сразу замерзают. Крупные капли растекаются перед замерзанием. Кристаллы льда, прилипая к водяной замерзающей плёнке, вмерзают в неё. Матовый лёд имеет шероховатую бугристую поверхность и может иметь форму клинообразного нароста, сильно искажающего профиль крыла самолёта.
Белый крупообразный лёд образуется при полёте в капельножидких облаках небольшой мощности при температуре воздуха ниже -10 °С. Облака состоят из однородных и очень мелких капель, которые сталкиваются с поверхностью воздушного суднам и замерзают, не растекаясь. Белый лёд - пористое отложение, неплотно пристаёт к поверхности ВС и легко отделяется от неё при вибрации в полёте.
Изморозь образуется при полёте в смешанных облаках при температуре воздуха значительно ниже -10 °С. Облака состоят из очень мелких капель и кристаллов льда. Изморозь является менее плотным отложением, чем белый лёд. Отложение в виде изморози имеет неровную поверхность с выступающими отдельными кристаллами в форме игл и столбиков и неплотно держится на поверхности воздушного судна.
Иней - белый, мелкокристаллический налёт - образуется вследствие сублимации водяного пара на поверхности воздушного судна. Иней может образоваться при быстром снижении воздушного судна в более тёплые слои воздуха или при попадании в слой инверсии в случае набора высоты. Отлагаясь на лобовом стекле кабины воздушного судна, иней может ухудшить видимость наземных ориентиров.
19. Наземное обледенение.
Обледенение воздушных судов может наблюдаться не только в полёте, но и во время их стоянки на аэродроме при наличии благоприятных условий для обледенения наземных предметов. Лёд, образовавшийся на поверхностях ВС на земле, совершенно иначе влияет на лётно-технические характеристики воздушного судна, чем лёд, образовавшийся в полёте ВС.
Ледяные отложения на критических поверхностях воздушного судна могут существенно ухудшить его лётные характеристики вследствие снижения подъёмной силы крыла и увеличения лобового сопротивления. Лёд на критических поверхностях во время взлёта воздушных судов может отделиться и быть затянутым в двигатели, повреждая лопатки вентилятора и компрессора. Лёд, образовавшийся на ПВД, статических отверстиях, датчиках угла атаки, может обусловить искажение вводимой в системы пилотажных приборов информации об абсолютной высоте, воздушной скорости, угле атаки.
Критические поверхности - это те поверхности воздушного судна, которые перед его взлётом должны быть полностью очищены от снега, слякоти, инея и каких-либо ледяных образований.
Наземное обледенение - отложение льда на различных частях ВС, находящихся на стоянке на аэродроме, а также обледенение ВПП. Выделяют различные виды наземного обледенения в зависимости от причин и физических условий их образования: гололёд, изморозь, иней, оледенелый мокрый снег.
Гололёд образуется при замерзании переохлажденных капель дождя или мороси при столкновении их с поверхностью ВПП или воздушного судна во время его стоянки на земле. Гололёд бывает прозрачным или матовым по и образуется чаще всего при температуре воздуха от О до -10 °С.
Зернистая изморозь - аморфное снеговидное отложение, нарастающее в ветреную погоду на поверхностях ВС и ВПП при наличии переохлаждённого тумана при температуре от -3 до -8 °С. По внешнему виду зернистая изморозь близка к гололёду.
Кристаллическая изморозь - отложение, состоящее из хорошо различимых кристаллов льда. Она образуется обычно при слабом ветре и переохлаждённом тумане при температуре воздуха в основном от -11 до -25 °С. Кристаллическая изморозь возникает преимущественно на выступающих частях ВС.
Иней образуется вследствие сублимации водяного пара на горизонтальных плоскостях воздушных судов и на взлетно-посадочной полосе при их радиационном охлаждении до температуры ниже 0 °С в ясные безветренные ночи.
Замерзший (оледенелый) мокрый снег - слой льда, который образуется на поверхностях ВС и на ВПП в результате замерзания налипшего мокрого снега или снега с дождем.
Обледенение ВПП имеет некоторые особенности, по сравнению с обледенением воздушных судов во время стоянки. Обледенению ВПП способствует большая инерция температуры, свойственная её покрытию, которое может быть бетоном или асфальтом. Покрытие ВПП обычно долго сохраняет отрицательную температуру при наступлении оттепели. На взлётно-посадочной полосе могут наблюдаться не только гололёд, изморозь, иней и оледенелый мокрый снег, но также гололедица, ледяной и зернистый налёт, снежный накат.
Гололедица образуется при замерзании талой или дождевой воды на ВПП при переходе температуры воздуха через 0 °С к отрицательным значениям.
Ледяной налёт - намерзание капель дождя или мороси на взлётно-посадочной полосе, температура которой ниже 0 °С. Ледяной налёт наблюдается при положительной температуре воздуха в период резкого потепления.
Снежный накат - уплотненный и укатанный снег на ВПП. Уплотнение снега происходит под колесами воздушных судов и автомашин.
20. Интенсивность обледенения ВС, ее зависимость от различных факторов.
Интенсивность обледенения воздушного судна в полёте (I, мм/мин) оценивается скоростью нарастания льда на передней кромке крыла - толщиной отложения льда в единицу времени. По интенсивности различают слабое обледенение - I менее 0,5 мм/мин; умеренное обледенение - I от 0,5 до 1,0 мм/мин; сильное обледенение - I более 1,0 мм/мин.
При оценке опасности обледенения можно использовать понятие степени обледенения. Степень обледенения - суммарное отложение льда за всё время пребывания воздушного судна в зоне обледенения.
Для теоретической оценки факторов, влияющих на интенсивность обледенения, используется формула:
I= V*ω*E*βρгде I - интенсивность обледенения; V- воздушная скорость воздушного судна; ω - водность облака; Е - интегральный коэффициент захвата; β - коэффициент намерзания; ρ — плотность нарастающего льда, которая колеблется в пределах - от 0,6 г/см3 (белый лёд) до 1,0 г/см3 (прозрачный лёд).
Интенсивность обледенения воздушных судов возрастает при увеличении водности облаков. Значения водности облаков меняются в широких пределах - от тысячных долей до нескольких граммов в 1 м3 воздуха. При водности облака 1 г/м3 или более наблюдается наиболее сильное обледенение.
Коэффициенты захвата и намерзания - безразмерные величины, которые практически трудно определить. Интегральный коэффициент захвата - отношение фактически осевшей на профиле крыла массы воды к той массе, которая осела бы при отсутствии искривления траекторий капель воды. Этот коэффициент зависит от размера капель, толщины профиля крыла и воздушной скорости воздушного судна: чем крупнее капли, тоньше профиль крыла и больше воздушная скорость, тем больше интегральный коэффициент захвата. Коэффициент намерзания - отношение массы льда, наросшего на поверхности воздушного судна, к массе воды, осевшей за то же время на ту же поверхность.
Обязательным условием обледенения воздушных судов в полёте является отрицательная температура их поверхности. Температура окружающего воздуха, при которой было отмечено обледенение воздушных судов, варьируется в широких пределах - от 5 до -50 °С. Вероятность обледенения возрастает при температуре воздуха от -0 до -20 °С в переохлажденных облаках и осадках.
С увеличением воздушной скорости ВС интенсивность обледенения возрастает, как видно из формулы. Однако при больших воздушных скоростях возникает кинетический нагрев воздушных судов, препятствующий обледенению. Кинетический нагрев возникает вследствие торможения воздушного потока, которое приводит к сжатию воздуха и повышению его температуры и температуры поверхности ВС. Из-за влияния кинетического нагрева обледенение воздушных судов возникает чаще всего при воздушных скоростях менее 600 км/ч. Воздушные суда обычно подвергаются обледенению при взлёте, наборе высоты, снижении и заходе на посадку, когда скорости невелики.При полётах в зонах атмосферных фронтов обледенение воздушных судов наблюдается в 2,5 раза чаще, чем при полётах в однородных воздушных массах. Это связано с тем, что фронтальная облачность является, как правило, более мощной по вертикали и более протяжённой по горизонтали, чем внутримассовая облачность. Сильное обледенение в однородных воздушных массах наблюдается в единичных случаях.
Интенсивность обледенения воздушных судов при полетах в облаках различных форм разная.
В кучево-дождевых и мощных кучевых облаках при отрицательной температуре воздуха почти всегда возможно сильное обледенение воздушных судов. Эти облака содержат крупные капли диаметром 100 мкм и более. Водность в облаках увеличивается с высотой.
21. Рекомендации по обеспечению безопасности полетов ВС
в условиях атмосферной турбулентности.
Федеральными авиационными правилами определены рекомендации по обеспечению безопасности полётов в зонах атмосферной турбулентности:
1. Перед входом в зону возможной болтанки или при внезапном попадании в зону сильной болтанки экипаж воздушного судна принимает меры к тому, чтобы пассажиры были пристегнуты к креслам привязными ремнями.
2. При попадании воздушного судна в зону сильной болтанкой летный экипаж принимает меры для немедленного выхода из нее. В контролируемом воздушном пространстве свои действия экипаж воздушного судна согласовывает с органом ОВД.
3. При полетах по ПВП в горной местности на высотах менее 900 м и попадании воздушного судна в зону сильной болтанки летный экипаж должен вывести из этой зоны воздушное судно только с набором высоты и одновременным докладом органу ОВД в контролируемом воздушном пространстве.
4. При попадании воздушного судна в зону сильной болтанки, угрожающей безопасности полета, командир воздушного судна имеет право изменить высоту полета с соблюдением мер безопасности полета.
5. При возникновении в полете признаков приближения к зоне сильной болтанки или получении соответствующей информации командир воздушного судна, если полет в ожидаемых условиях не разрешен РЛЭ или эквивалентным ему документом, принимает меры для обхода опасной зоны.
6. Вертикальные вихри, не связанные с облаками и обнаруживаемые визуально, летный экипаж обходит стороной. Вертикальные вихри (смерчи), связанные с кучево-дождевыми облаками, обнаруживаемые визуально, необходимо обходить на удалении не менее 30 км от их видимых боковых границ.
7. При невозможности обхода зоны с сильной болтанкой командир воздушного судна обязан принять решение о возврате на аэродром вылета или производстве посадки на ближайшем запасном аэродроме.
8. При подготовке к полету в горной местности летный экипаж обязан проанализировать метеоусловия и возможность образования сильных восходящих и нисходящих потоков воздуха, мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков, а также орографической болтанки по маршруту полета и в зоне взлета и посадки.
9. При подготовке к полету и в полете в горной местности экипаж должен учитывать скоротечность изменчивости метеорологических условий погоды, направления и скорости ветра.
10. При выполнении полета в горной местности по ПВП летный экипаж оценивает признаки изменения погоды.
При пересечении по ПВП горного хребта командир воздушного судна учитывает наличие восходящих и нисходящих воздушных потоков.
Если при приближении к горному хребту наблюдаются нисходящие потоки и для выдерживания горизонтального полета требуется увеличение режима работы двигателя (двигателей) выше номинального, то преодоление горного хребта на высотах менее 900 м над рельефом местности не допустимо.
22. Рекомендации по обеспечению безопасности полетов ВС
в условиях обледенения.
В федеральных авиационных правилах изложены рекомендации по обеспечению безопасности полётов в зонах сильного обледенения:
1. Перед входом в зону возможного обледенения или при внезапном попадании в зону сильного обледенения экипажем должна быть включена противообледенительная система воздушного судна, если РЛЭ или эквивалентный ему документ не предусматривает другого порядка использования такой системы.
2. Если принятые меры по борьбе с обледенением воздушного судна оказываются неэффективными и не обеспечивается безопасное продолжение полета, командир воздушного судна по согласованию с органом ОВД в контролируемом воздушном пространстве изменяет высоту и/или маршрут полета для выхода в район, где возможно безопасное продолжение полета, или принимает решение об уходе на запасной аэродром. 23. Орографическая турбулентность.
Орографическая турбулентность возникает в результате роторной и роторно-волновой деформации воздушного потока над горами и над подветренной стороной гор. При обтекании горных препятствий структура воздушного потока резко меняется, причём изменения могут иметь как упорядоченный, так и случайный характер. К упорядоченным движениям относятся горные волны как следствие волновой деформации воздушного потока.
К движениям, имеющим случайный характер, относится орографическая турбулентность, возникающая как при потере устойчивости горных волн, так и вследствие механической деформации воздушного потока при его взаимодействии с подстилающей поверхностью (роторная деформация потока). Чаще всего над горами в воздушном потоке наблюдаются и упорядоченные, и турбулентные возмущения, возникающие вследствие роторно-волновой деформации воздушного потока.
Вероятность болтанки при полёте воздушных судов над горами выше вероятности её над равниной. Большая роль в развитии упорядоченных вертикальных потоков и орографической турбулентности над горами, и особенно над подветренной стороной гор, принадлежит характеру распределения ветра и температуры воздуха с высотой в набегающем невозмущённом воздушном потоке. Деформация воздушного потока зависит также от высоты и формы горного препятствия.
Развитие значительных вертикальных воздушных потоков и (или) орографической турбулентности наблюдается лишь при скорости ветра над горным препятствием больше 8-10 м/с, ветер должен быть направлен почти перпендикулярно горному препятствию.
Особенности выполнения полета над горной местностью.    При выполнении полета над горной местностью необходимо:1.  Использовать для визуальной ориентировки, кроме крупных населенных пунктов, рек и озер, горные долины, характерные вершины  гор, направление расположения  горных хребтов,  а также покров гор и их цвет.3.   Определять более часто угол сноса, путевую скорость самолета и ветер.5.   Подход самолета к горному аэродрому осуществлять через ДПРМ на высоте не ниже нижнего безопасного эшелона, а заход на посадку при любой метеообстановке производить только по установленной схеме.6.   При посадке на горном  аэродроме, где  атмосферное давление на уровне ВПП меньше предельного значения барометрического давления,  нанесенного на  шкале высотомера, диспетчер сообщает экипажу самолета,  заходящего на  посадку, кроме  атмосферного давления  барометрическую высоту  ВПП.  Эта  высота определяется   диспетчером  по   барометрическому  высотомеру, шкала давлений которого установлена на отсчет 760 мм рт. ст. или при помощи таблицы Международной стандартной атмосферы по фактическому давлению на ВПП. Полученную высоту экипаж устанавливает на высотомерах при помощи подвижных индексов, вращая кремальеру по часовой стрелке. В этом случае при посадке самолета бортовые высотомеры должны показать нуль высоты.
24. Горные волны, их интенсивность.
Роторно-волновая деформация воздушного потока характеризуется наличием вихрей в атмосфере над подветренной стороной гор и образованием системы подветренных волн различной длины и амплитуды, которые называются горными или орографическими волнами. Горные волны могут достигать тропопаузы и даже проникать в стратосферу. Развитию горных волн благоприятствует устойчивая стратификация воздушной массы, взаимодействующей с горным препятствием, а также увеличение скорости ветра с высотой при неизменности его направления в этой воздушной массе.
Горные волны характеризуются длиной и амплитудой. Длина горной волны почти прямо пропорционально зависит от средней скорости ветра в слое атмосферы, где образуется горная волна. Поскольку с высотой скорость ветра увеличивается, длина горных волн в верхней тропосфере больше, чем в нижней тропосфере. Длина горных волн часто близка к 10 км, но может изменяться от 2 до 30 км.
Амплитуда горных волн зависит от высоты горного препятствия: чем выше горный хребет, тем больше амплитуда горных волн. С увеличением амплитуды горных волн увеличиваются скорости вертикальных движений в атмосфере, которые могут достигать 15 м/с и более.
При полёте воздушного судна в области горных волн может наблюдаться циклическая болтанка, обусловленная сильными упорядоченными восходящими движениями воздуха в гребнях волн и нисходящими движениями в ложбинах волн.
Признаком наличия горных волн в атмосфере являются чечевицеобразные облака, которые образуются в гребнях волн в результате восходящих движений достаточно влажного воздуха. Эти облака называются орографическими.
Горные волны обычно образуются на высотах выше 500 м. В мировой практике наблюдения за горными волнами оценивается их интенсивность. Горная волна считается:
а) сильной, если она сопровождается нисходящим потоком со скоростью 3 м/с или более и/или наблюдается или прогнозируется сильная турбулентность;б) умеренной, если она сопровождается нисходящим потоком со скоростью от 1,75 до 3 м/с и/или наблюдается или прогнозируется умеренная турбулентность.Влияние С движениями горных волн может быть связана турбулентность ,особенно, если вертикальные потоки сильные, а длина волны маленькая. Как и все гравитационные волны, горные волны могут также опрокидываться, вызывая тогда сильную турбулентность.
При полете над горами мощная турбулентность воздуха вызывает сильную болтанку самолета. Расчеты показывают, что скоростные реактивные самолеты при полете в горах могут испытывать перегрузки, представляющие опасность для их конструкции.

25. Сдвиг ветра в приземном слое.
Сдвиг ветра - изменение скорости и/или направления ветра в пространстве, включая восходящие и нисходящие потоки воздуха. Сдвиг ветра можно обнаружить, наблюдая за движущимися в разных направлениях слоями облаков и шлейфами дыма. Причиной сдвига ветра может стать любое атмосферное явление или физическое препятствие на пути преобладающего воздушного потока, приводящее к изменению скорости и/или направления ветра.
Сильный сдвиг ветра на малых высотах (ниже 1000 м) - опасное для авиации метеорологическое явление. Неблагоприятное воздействие сдвига ветра особенно сильно проявляется на этапах набора высоты и захода воздушного судна на посадку.
Реакция воздушного судна на сдвиг ветра зависит от многих факторов: типа ВС, этапа полёта, интенсивности и длительности воздействия сдвига ветра на воздушное судно. Сдвиг ветра является невидимым и внезапным явлением для лётного экипажа. В настоящее время сдвиг ветра представляет серьёзную опасность для авиации, несмотря на то, что в последние годы число авиационных происшествий в мире, связанных со сдвигом ветра, уменьшилось.
Интенсивность сдвига ветра принято выражать в м/с на 30 м высоты. В случае посадки или взлёта воздушного судна, когда глиссада или траектория взлёта составляет известный угол (например, 3°), а путевая скорость ВС известна и относительно постоянна, величину сдвига ветра можно перевести из м/с/30м в м/с2, выражая интенсивность сдвига ветра в единицах ускорения, что очень удобно для пилотов.
Интенсивность сдвига ветра Сдвиг ветра, м/с на 30 м
Слабый 0,1 - 2,0
Умеренный 2,1 - 4,0
Сильный 4,1 - 6,0
Очень сильный > 6,0
Устойчивый сдвиг ветра сохраняется в определённом районе в течение относительно длительного периода времени (несколько часов) и связан со следующими объектами: а) атмосферными фронтами; б) фронтами морского бриза; в) горными волнами; г) препятствиями на пути преобладающего воздушного потока; д) струйными течениями на малых высотах.
Неустойчивый сдвиг ветра чаше всего наблюдается в зонах грозовой деятельности. Будучи связан с кучево-дождевыми облаками, фронтами порывов, нисходящими порывами, микропорывами, неустойчивый сдвиг ветра является маломасштабным, скоротечным, продолжаясь несколько минут. Неустойчивый сдвиг ветра перемещается с большой скоростью, обладает большой интенсивностью и является более опасным для авиации, чем устойчивый сдвиг ветра.
26. Влияние сдвига ветра на взлет и посадку ВС.
Сдвиг ветра влияет как на угол атаки, так и на воздушную скорость, тем самым оказывая воздействие на подъёмную силу и лобовое сопротивление и нарушая состояние равновесия ВС.
При наличии сдвига ветра горизонтальный ветер может резко измениться на сравнительно небольшом отрезке пути. Если ВС попадает в условия быстро изменяющегося ветра, то из-за действия силы инерции оно не может мгновенно ускорить или замедлить движение для восстановления исходной воздушной скорости. В течение короткого периода времени воздушная скорость меняется соответственно с изменением ветра.
Сдвиг ветра оказывает кратковременное влияние на воздушную скорость. Кратковременное изменение воздушной скорости приводит к изменению подъёмной силы и лобового сопротивления и нарушает равновесие сил, действующих на воздушное судно. Сдвиг ветра изменяет траекторию полёта ВС, и для того, чтобы ВС вернулось на заданную траекторию полёта, требуется вмешательство пилота.
При посадке и взлёте значительные отклонения воздушного судна от траектории полёта представляют большую опасность в связи с близостью земной поверхности, дефицитом времени и отсутствием мгновенной реакции ВС на управляющее воздействие пилота.
В случае посадки при ослабевающем встречном ветре ВС может опуститься ниже глиссады и приземлиться до начала ВПП («недолёт»).
В случае взлёта при ослабевающем встречном ветре ВС может опуститься ниже расчётной траектории полёта, что может стать причиной столкновения ВС с препятствиями вблизи аэродрома.
При усиливающемся встречном ветре в случае посадки воздушное судно может подняться выше глиссады и выкатиться за пределы ВПП.
При взлёте в условиях резкого усиления встречного ветра ВС может подняться выше расчётной траектории полёта, что может привести к переходу на закритические углы атаки и сваливанию ВС.
При быстром уменьшении воздушной скорости наблюдается «проваливание» воздушного судна относительно расчётной траектории полёта, а при внезапном увеличении воздушной скорости происходит «подбрасывание» воздушного судна. Наиболее опасным для полётов считается сдвиг ветра, приводящий к потере высоты, т.е. к «проваливанию».
Быстро ослабевающий встречный ветер точно так же уменьшает воздушную скорость, как и быстро усиливающийся попутный ветра. Усиление встречного ветра оказывает такое же кратковременное воздействие на воздушную скорость, увеличивая её, как и ослабление попутного ветра.
Сдвиг ветра, создаваемый восходящими или нисходящими воздушными потоками, оказывает влияние на угол атаки крыла, кратковременно изменяя этот угол. Со временем первоначальный угол атаки восстанавливается благодаря продольной устойчивости воздушного судна.
При полёте ВС в нисходящем или восходящем потоке воздух ударяет в крыло не горизонтально, а под небольшим углом к горизонтальной плоскости, который зависит от относительных величин воздушной скорости и скорости нисходящего или восходящего потока. Угол атаки крыла изменяется без изменения положения воздушного судна по тангажу.
Особую опасность представляет нисходящий поток, уменьшающий угол атаки при неизменности угла тангажа. Воздействие нисходящего потока на полёт ВС зависит от: конфигурации последнего, интенсивности нисходящего потока, положения нисходящего потока относительно траектории полёта ВС.
Нисходящий поток приводит к уменьшению подъёмной силы крыла и нарушает равновесие сил, действующих на воздушное судно. Появляется результирующая сила, направленная вниз от заданной траектории полёта. Действие восходящего потока имеет противоположную направленность.
Нисходящий поток оказывает на полёт воздушного судна такое же начальное воздействие, что и ослабевающий встречный или усиливающийся попутный ветер. Восходящий поток воздействует на воздушное судно таким же образом, как и усиливающийся встречный или ослабевающий попутный ветер. Однако воздействие нисходящего и восходящего потоков связано с кратковременным изменением угла атаки, а воздействие изменяющегося встречного или попутного ветра связано с изменением воздушной скорости.
27. Электризация ВС в полете.
Электризация ВС - процесс приобретение воздушным судном электрического заряда. Если полёт происходит при ясном небе и отсутствии явлений погоды, то воздушное судно приобретает незначительный электрический заряд, т.к. встречается с небольшим количеством атмосферных частиц. При полёте в облаках и осадках электризация воздушного судна может быть значительной.
Электрический заряд, приобретаемый воздушным судном, зависит от следующих факторов:
а) характеристики облаков и осадков - форма, размеры и число частиц облаков и осадков, их фазовое состояние, электрические заряды на частицах; напряжённость электрического поля атмосферы;
б) характеристики воздушного судна - его конструкция, материал покрытия, тип двигателей, параметры статических разрядников;
в) режим полёта - мощность двигателей, высота и скорость полёта.
Электрический заряд, приобретаемый воздушным судном, зависит от силы токов, заряжающих и разряжающих воздушное судно. Эти токи возрастают с увеличением скорости полёта ВС. Токи разряжения прямо пропорциональны квадрату скорости полёта, а токи заряжения воздушного судна возрастают прямо пропорционально примерно третьей степени скорости полёта ВС. Поэтому скоростные самолёты заряжаются сильнее, чем самолёты с небольшой скоростью. На крейсерских режимах полёта заряжение воздушного судна является более сильным, чем на минимально допустимых скоростях.
Заряжение воздушных судов в облаках и осадках - это проявление трибоэлектричества - статической электризации. При столкновении электрически нейтральной частицы облаков или осадков с поверхностью незаряженного воздушного судна частица отскакивает от неё и заряжается, а воздушное судно приобретает заряд, равный по абсолютной величине заряду частицы, но имеющий противоположный знак. Значения зарядов определяются характеристиками поверхностей частицы и воздушного судна.
Заряжение воздушных судов в кристаллических облаках происходит интенсивнее, чем в капельных облаках. Особенно сильная электризация воздушных судов отмечается при полётах в плотных перисто-слоистых облаках. Обледеневшее воздушное судно заряжается сильнее, чем воздушное судно с чистой металлической поверхностью.
Распределение электрического заряда на поверхности воздушного судна неоднородно. Плотность заряда резко повышается на концах крыльев, стабилизатора, киля, в носовой части фюзеляжа самолёта. Особенно сильное заряжение происходит на неметаллических частях поверхности воздушного судна.
Интенсивность электризации воздушных судов растёт с увеличением мощности и водности облаков, количества облачных элементов и напряжённости электрического поля. Электризация воздушных судов более интенсивна при полёте в облаках с более мелкими частицами, чем в облаке с более крупными частицами, но с такой же водностью.
Наибольшая вероятность приобретения воздушным судном значительного заряда - в ливневых кучево-дождевых облаках и мощных кучевых облаках. В слоистообразных облаках (Ns, As, Cs) вероятность электризации существенна, а в слоистых облаках (St) - очень мала.
28. Условия поражения воздушных судов электрическими разрядами вне зон грозовой деятельности.
Подавляющее число случаев поражения воздушных судов электрическими разрядами (около 80 %) происходит в облаках вне зон грозовой деятельности: в системе слоистообразных облаков Ns-As, маскирующих конвективную облачность; в массиве облаков Ns-As при отсутствии конвекции; в слоисто-кучевых облаках.
Поражение воздушного судна электрическим разрядом непосредственно связано с наличием электрического заряда на его поверхности и происходит в результате взаимодействия заряженного воздушного судна с облаком, имеющим заряд, знак которого противоположен знаку заряда воздушного судна. Электрическое заряжение воздушного судна, возникшее в результате электризации, является существенным фактором поражения его электрическим разрядом.
Электрическое поле в атмосфере существует всегда. При отсутствии облаков, явлений погоды (осадков, тумана, дымки, метели) и при слабом ветре напряжённость электрического поля у поверхности земли составляет около 100 В/м и убывает с высотой в тропосфере по экспоненциальному закону. Появление в атмосфере облаков и осадков сильно изменяет её электрические характеристики: увеличивается проводимость, возникают сильные электрические поля.
Сильное электрическое поле, существующее у поверхности воздушного судна вследствие его заряжения, может, во-первых, изменить траекторию молнии, возникшей естественным путём; во-вторых, инициировать электрический разряд в облаке. Уменьшая электрический заряд воздушного судна, можно снизить вероятность поражения его электрическим разрядом.
Поражения воздушных судов электрическими разрядами вне зон грозовой деятельности чаще всего происходят при взлёте, наборе высоты и при снижении воздушных судов на высотах от 0,5 до 4,0 км в слоистообразных облаках при выпадении осадков. В горизонтальном полёте, например, при полёте по кругу, также может произойти поражение воздушного судна электрическим разрядом.
Продолжительность полёта воздушного судна в облаках и осадках перед возникновением электрического разряда составляет от нескольких десятков секунд до 15 мин, чаще всего 1-2 мин.
Наличие частиц осадков в облаке, смешанное фазовое состояние облака являются необходимыми условиями образования в нём зон высокой электрической активности.
Электрически активные зоны в массиве облаков Ns-As и в слоисто-кучевых облаках - это неоднородности, для которых характерны повышенные значения водности, радиолокационной отражаемости и напряжённости электрического поля по сравнению с фоновыми характеристиками этих облаков.
При полёте ВС в электрически активных зонах облаков происходит быстрое увеличение напряжённости электрического поля вблизи пластмассовых обтекателей бортовых РЛС, концов крыльев и заострённых частей ВС. Именно в эти части ВС чаще всего происходят электрические разряды.
Электрические разряды в воздушное судно напоминают вспышку при электросварке и сопровождаются негромким хлопком. При разряде чаще всего повреждаются антенно-фидерные устройства, радиолокатор, выходит из строя радиосвязь. В корпусе воздушного судна при разряде часто прожигается отверстие размером от 1 до 20 см. Обычно это происходит в лобовой части корпуса, где оседает большая часть электрических зарядов. При разряде может нарушиться герметичность кабины экипажа, могут выйти из строя аэронавигационные и пилотажные приборы. Самолеты с турбореактивными двигателями поражаются электрическими разрядами примерно в три раза чаще, чем самолеты с турбовинтовыми двигателями.
Большинство электрических разрядов в ВС происходит на атмосферных фронтах (97 % случаев) и очень редко (3 % случаев) - во внутримассовой облачности. Наибольшая вероятность поражения воздушных судов электрическими разрядами вне зон грозовой деятельности характерна для холодных фронтов и фронтов окклюзии на удалении примерно до 100 км от приземной линии этих фронтов. В зоне тёплых фронтов поражение воздушных судов электрическими разрядами наблюдается редко.
29. Рекомендации по обеспечению безопасности полетов ВС
в условиях сдвига ветра.
Полёты в условиях сильного сдвига ветра - это полёты в особых условиях.
В Федеральных авиационных правилах определены рекомендации по обеспечению безопасности полётов в условиях сдвига ветра:
При выполнении полета в условиях сдвига ветра летный экипаж:
1. На взлёте и посадке:
- увеличивает расчетные скорости полета, но не превышая установленных ограничений в РЛЭ или эквивалентном ему документе;
- осуществляет повышенный контроль над изменением поступательной и вертикальной скоростей, находясь в готовности к адекватному устранению возникающих отклонений от расчетных параметров и заданной траектории полета.
2. При заходе на посадку немедленно выполняет процедуру прерванного захода на посадку (ухода на второй круг) с использованием взлетного режима, если:
- вертикальная скорость снижения на удалении 4 км и менее от рабочего порога ВПП увеличилась на 3 м/с и более от расчетной скорости,
- для выдерживания заданной траектории снижения требуется увеличение режима работы двигателей выше номинального режима.
3. Взлёт при прогнозируемом сильном сдвиге ветра и заход на посадку в условиях сильного сдвига ветра не допустимы.
30. Рекомендации по обеспечению безопасности полетов ВС
в зонах повышенной электрической активности атмосферы.
В Федеральных авиационных правилах даны правила, направленные на обеспечение безопасности полётов в зоне повышенной электрической активности атмосферы.
При появлении признаков сильной электризации воздушного судна выключается одна УКВ-радиостанция, если возможно, и ночью включается освещение кабины экипажа воздушного судна.
Признаками сильной электризации воздушного судна являются:
- шумы и треск в наушниках;
- беспорядочные колебания стрелок радиокомпасов;
- свечение на остеклении кабины экипажа и свечение концов крыльев в темное время суток.
Изменение высот полета в зонах повышенной электризации выполняется с повышенной вертикальной и уменьшенной поступательной скоростью полета, соблюдая требования РЛЭ.
После выхода из слоя облаков, до входа в другой, выполняется горизонтальная площадка продолжительностью 5 - 10 с.
В случае поражения воздушного судна разрядом атмосферного электричества экипажу воздушного судна необходимо:
- доложить органу ОВД о факте, метеоусловиях, месте и высоте поражения ВС разрядом;
- проконтролировать параметры работы двигателей;
- проверить работу электрооборудования и пилотажно-навигационного оборудования;
- осмотреть воздушное судно в целях обнаружения повреждений;
- при обнаружении отказов и неисправностей действовать в соответствии с РЛЭ.
При подготовке и выполнении полетов необходимо помнить, что поражение ВС разрядами атмосферного электричества наиболее часть происходит в диапазоне температур воздуха от +5 до
-10 °С.
32. Сводки МЕТАR.
Регулярная метеорологическая сводка по аэродрому в кодовой форме METAR (METeorological Aerodrome Report). Выдаётся каждые 30 минут (в сроки 00 и 30 мин каждого часа) в течении 24 часов.
Сводки в коде METAR содержат данные о скорости и направлении ветра, дальности видимости, атмосферных явлениях, облачности, температуре воздуха, точке росы, атмосферном давлении. В сводку может включаться и дополнительная информация (состояние ВПП и т. д.).
Они отправляются за пределы аэродрома и используются, если нужно знать фактическую погоду на запасных и аэродромах назначения, т.е. при выборе запасных, при оценке метеоусловий на аэродроме назначения, а также по маршруту полета на малых высотах.
33. сводки SPECI
Данные специальных наблюдений оформляются в виде выборочных специальных сводок и передаются на другие аэродромы в тех случаях, когда имеющие место изменения метеорологических величин отвечают следующим критериям:
среднее направление ветра изменилось на 60° и более при средней скорости не менее 20 км/ч;
средняя скорость изменилась на 20км/ч;
максимальная скорость (порывы) ветра увеличилась на 20 км/ч при средней скорости 30 км/ч и более;
изменения ветра превысили важные в эксплуатационном отношении значения (попутная и боковые составляющие);
видимость достигла или превысила значения 800 или 1500 м (а также 5000 м в случае выполнения значительного числа полетов по ПВП);
дальность видимости на ВПП достигла или превысила значения 150, 350, 600 или 800 м;
в случае начала, прекращения или изменения интенсивности опасных для авиации явлений погоды;
нижняя граница облачности количеством более 4 октантов достигла или превысила значения 60, 150, 300 м (а также 450 м – по ПВП);
количество облаков ниже 450 м стало большим или меньшим 4 октантов.
Схема кода и правила применения отдельных групп в коде SPECI такие же, как и в коде METAR. В тех случаях, когда одновременно с ухудшением одного элемента погоды наблюдается улучшение другого, выпускается единая, выборочная, специальная сводка, которая считается сводкой об ухудшении погоды. Выборочная специальная сводка об ухудшении условий погоды распространяется немедленно после наблюдения. Выборочная специальная сводка об улучшении условий погоды распространяется только в том случае, если эти улучшения сохранялись в течение 10 минут.
34. TAF
Кодовая форма (TAF - Terminal Aerodrome Forecast) прогноза погоды по аэродрому. Эти прогнозы являются основой для анализа ожидаемых метеоусловий в пункте посадки и принятия командиром экипажа решения на вылет. Прогноз погоды по аэродрому составляется каждые 3 часа на период от 00 до 21 часов. Как правило, прогнозы выпускаются с заблаговременностью не менее 1 часа. Время в авиационных прогнозах указывается по Гринвичу (всемирное - UTC), для получения московского времени к нему надо прибавить 3 часа .В прогноз погоды по аэродрому включаются такие элементы (в порядке следования):
ветер - направление ( откуда дует, в градусах, например: 360 - северный, 90 - восточный, 180 - южный, 270 - западный, и т.д.) и скорость;
горизонтальная дальность видимости (обычно в метрах, в США и некоторых других странах - в милях - SM );
явления погоды;
облачность по слоям - количество ( ясно - 0% неба, отдельная - 10-30%, разбросанная - 40-50%, значительная - 60-90%; сплошная - 100%) и высота нижней границы; при тумане, метели и других явлениях вместо нижней границы облаков может указываться вертикальная видимость;
температура воздуха (указывается только в некотoрых случаях);
наличие турбулентности, обледенения.
Если ожидается одновременно: видимость 10 км и более; отсутствие явлений погоды; отсутствие облаков ниже 1500 м; отсутствие кучево-дождевых облаков, - вместо групп видимости, явлений и облачности указывается "условия хорошие" ( CAVOK - "Condition Altitude and Visibility Ou'Kei" ).
Сначала идёт основная часть прогноза. Если в течение периода метеоусловия будут изменяться, в прогноз включаются группы изменения:
Если изменение погоды произойдёт в определённый момент времени, используется группа "от" ( FM - "from" ), например "от 14 ч.". Эта группа открывает самостоятельную часть прогноза, в которой должны быть перечислены все основные элементы, в том числе и те , которые меняться не будут.
Если изменение погоды будет растянуто на некоторый период (от 1 до 4 часов), используется группа "изменение" ( BECMG - "becoming" ), в которой указывается период изменения.
Если изменения погоды будут носит временный, колебательный характер ( каждый раз не более часа, а в сумме - не более половины периода прогноза), используется группа "временами" ( TEMPO - "temporary" ), в которой указывается период, в течение которого будут происходить колебания условий.
Перед группами изменений погоды может указываться вероятность этих изменений, если она меньше 50% и составляет 30% или 40%, например "вероятность 40%" ( PROB40 ). Такие данные носят ориентировочный характер и не учитываются при принятии решения на вылет.
42. SIGMET.SIGMET (Significant Meteorological Information) Cущественная или Важная Метеорологическая информация, является погодной справкой, которая содержит метеорологическую информацию относительно безопасности всех самолетов. Есть два типа SIGMET, конвективный и неконвективный. Критериями для неконвективного SIGMET являются серьезные или большие бури более чем 3,000 квадратных миль или серьезное и большее обледенение 3,000 квадратных миль или условия IMC более чем 3,000 квадратных миль, песок или вулканический пепел.
Эта информация обычно передается на ATIS на средствах ATC, так же как по станциям VOLMET. SIGMET - прогноз, действителен в течение максимум четырех часов.
Конвективный SIGMET выпущен для области гроз, затрагивающих область 3,000 квадратных миль или больше. Конвективный SIGMET действителен в течение 2 часов.
Sigmet для высот, которые больше, чем в Airmet. Airmet для ешелона ниже 100(в горной местности 150).WSRS31 RUSM 250200UWWW SIGMET 1 VALID 250300/250700 UWWW–UWWW SAMARA FIR EMBD TS FCST E OF E50 TOP FL230 MOV E 40 KMH INTSF=Содержание:сообщение SIGMET составлено в 02.00 UTC 25 числа данного месяца;первое по счету сообщение с периодом действия от 03.00 до 07.00 UTC 25 числа данного месяца выпущено ОМС Самара для РПИ Самара;гроза в облачности прогнозируется восточнее 500 восточной долготы, остальные пределы распространения явления – границы РПИ, верхняя граница – эшелон полета 230;ожидается, что явление будет смещаться на восток со скоростью 40 км/ч;тенденция – усиление.
43.AIRMET.
AIRMET представляют собой консультативные полётные сводки погоды, выпускающиеся каждые 6 часов с промежуточными обновлениями. Содержащаяся в сводках AIRMET информация представляет интерес для пилотов всех ЛА, но в разделе погодных условий описываются, главным образом, погодные явления, потенциально опасные для лёгких ЛА и ЛА с ограниченными эксплуатационными возможностями.Сводка AIRMET включает в себя прогнозы умеренного обледенения, умеренной турбулентности, стабильных приземных ветров со скоростью 30 узлов (15 м/с) и более, широких зон облачности с высотой нижней кромки более 1000 футов (300 м) и/или с дальностью видимости менее 3 миль (4,8 км), а также значительного ухудшения видимости в горных районах.WАRS31 RUMA 151200UUWV AIRMET 2 VALID 151200/151600 UUWV-UUWV MOSCOW FIR MOD TURB FCST OVER WHOLE UUWV FIR BLW FL100 WKN=Содержание:сообщение AIRMET составлено в 12.00 UTC 15 числа данного месяца;второе по счету сообщение с периодом действия от 12.00 UTC до 16.00 UTC15 числа данного месяца выпущено ОМС Москва для РПИ Москва;умеренная турбулентность прогнозируется по всему РПИ UUWV в слое ниже эшелона полета 100;ожидается, что интенсивность будет уменьшаться.
44.GAMET.
Прогнозы GAMET выпускаются каждые 6 часов, передаются в каналы связи не позднее, чем за 1 час до начала периода действия прогноза. Период действия прогнозов GAMET составляет 6 часов.
Прогноз GAMET состоит из:
а) заголовка сообщения в формате ВМО;
б) первой строки, содержащей индекс ICAO органа ОВД, идентификатор прогноза – сокращение GAMET и период действия, индекс ICAO ОМС или иного метеорологического органа, выпускающего прогнозы;
в) второй строки, содержащей индекс ICAO органа ОВД и соответствующее наименование FIR и, при необходимости, его части (районов полетов, площадей, секторов), а также уровень (FL), ниже которого до поверхности земли выпускается данный прогноз, например, BLW FL100 или BLW FL110, или BLW FL150 или др.;
г) метеорологической части.
2.1.4.2 Метеорологическая часть прогноза GAMET состоит из двух разделов.
1) Раздел I содержит информацию о явлениях погоды, представляющих опасность:
— ветер у земли 15 м/с и более с учетом порывов без указания направления;
— видимость 5 000 м и менее и явления погоды, ухудшающие видимость;
— гроза, град (при дополнительном описании грозовой деятельности), сильная песчаная и пыльная бури, вулканический пепел (TS, TSGR, SS, DS, VA);
— закрытие гор;
— значительная или сплошная облачность (BKN/OVC) с нижней границей 300 ми менее;
— любые кучево-дождевые или мощные кучевые облака (ISOL, OCNL, FRQ, OBSC, EMBD CB или TCU);
— умеренное/сильное обледенение (MOD/SEV ICE);
— умеренная/сильная турбулентность (MOD/SEV TURB);
— горная волна (MOD/SEV MTW);
— действующие сообщения SIGMET.
2) Раздел II содержит дополнительную прогностическую информацию:
— центры барических образований, фронты, предполагаемое их смещение и развитие;
— ветер и температура воздуха на высотах (UW/T);
— облачность (CU, SC, ST, NS, AS, AC), не подлежащая включениюв раздел I;
— высота изотермы 0º (FZLVL – высота уровня замерзания);
— прогнозируемое минимальное давление QNH;
— вулканические извержения.
45.Полетная метеодокументация.
В полетную документацию, вручаемую экипажам с продолжительностью полетов более 2 часов, включаются:
сведения о ветре и температуре воздуха на высотах; 
сведения об ожидаемых особых явлениях погоды по маршруту и, при необходимости, о высоте тропопаузы и струйных течениях; 
прогнозы по аэродромам вылета, посадки, запасным; 
информацию SIGMET и специальные донесения с борта, действительные на расстояние, соответствующее первым двум часам полетного времени, и информацию SIGMET об облаках вулканического пепла и тропических циклонах по всему маршруту. 
В полетную документацию для полетов продолжительностью 2 часа и менее включаются:
сведения о ветре и температуре воздуха на высотах; 
сведения об ожидаемых особых явлениях погоды на маршруте и, при необходимости, о высоте тропопаузы и СТ; 
прогнозы по аэродромам вылета, посадки и запасным; 
сводки по аэродрому, специальные сводки, информацию SIGMET и соответствующие донесения с борта. 
Полетную документацию представляют в виде карт, таблиц или открытого текста с сокращениями. Прогнозы по аэродрому представляются в кодовой форме TAF или открытым текстом с использованием сокращений и таблиц.
46.Передачи ATIS и VOLMET.
АТИС — Автоматическая Терминальная Информационная Система — производит приём, обработку и вещание метеорологической, аэродромной и орнитологической информации для аэродрома в соответствии с международными и Российскими стандартами для сводок АТИС.
Источниками данных для системы АТИС являются: метеоинформация, поступающая с каналов  РОСГИДРОМЕТа, телеграфных каналов, Автоматических Метеорологических Измерительных Систем и др.
Использование АТИС позволяет снизить нагрузку на диспетчера, делая ненужной передачу одних и тех же сведений каждому новому экипажу в зоне его ответственности.
Сводки АТИС бывают очередные и специальные. Очередные сводки формируются в 00 минут и 30 минут каждого часа. Специальные сводки формируются при существенных изменениях погодных условий (понятие «существенный» подразумевает переход через определенные критерии) или изменении в навигационной информации, влияющей на производство полетов в районе аэродрома. При формировании сводки АТИС каждому новому сообщению присваивается буквенный индекс. Этот код (буква латинского алфавита) передаётся в начале и в конце каждого сообщения посредством. При выходе на связь с диспетчером экипаж указывает код последнего прослушанного сообщения АТИС. Таким образом диспетчер всегда знает, имеет ли пилот самую свежую информацию и, при необходимости, просит его прослушать новое сообщение.
VOLMET – речевая передача для находящихся в полете воздушных судов данных о фактической погоде на ближайших аэродромах.
47.Аэродромные сводки погоды.
Существуют 4 вида аэродромных сводок:
METAR(SA)
SPECI(SP)
Местная регулярная сводка
Местная специальная сводка
Они выпускаются аэродромными метеоорганами (АМСГ, АМС). Сводки SA,SP выпускаются в кодовой форме METAR . Сообщаются в передачах VOLMET. Местные сводки сообщаются в передачах АТИС для прилетающих и вылетающих ВС на табло от автоизмерительной системы. Местные сводки используются при принятии решения на взлет или посадку.
48.TREND.
В конце аэродромных сводок добавляется прогноз TREND . Это прогноз на ближайшие 2 часа от срока наблюдения. Когда ожидаются изменения метеоусловий, таких как ветер, горизонтальная видимость, явления погоды, облачность или вертикальная видимость, при которых будут достигнуты или превышены специальные пороговые критерии, в сводку должен быть включен прогноз тренда (trend). Прогнозы для посадки, по согласованию с эксплуатантом, составляются либо в виде прогноза типа "trend", который состоит из регулярной или специальной сводки по аэродрому. В прогнозе типа "trend" указываются значительные изменения одного или нескольких элементов, о чем было сказано выше. Отсутствие изменений указывается кодовым словом "NOSIG" - нет значительных изменений (как в кодовой форме METAR, так и в открытом тексте с сокращениями). NOSIG должно использоваться для указания метеорологических условий, не достигающих и не превышающих специальных пороговых критериев. TTTT - буквенный указатель изменения в прогнозе "trend", вместо которого в сводках используются также кодовые слова:BECMG - когда ожидаются устойчивые изменения метеоусловий, при которых специальные пороговые критерии будут достигаться или превышаться с регулярной или нерегулярной частотой;TEMPO - когда ожидаются временные изменения метеоусловий, при которых будут достигаться или превышаться специальные пороговые критерии, причем, ожидаемая продолжительность изменений в каждом случае должна быть менее 1 часа, а в сумме они охватят менее половины периода прогноза "trend".TTGGgg - время или период, на которые дается прогноз "trend".TT - кодируется буквами: FM (from) - "от"; TL (till) - "до", АТ (at) - "на".
49. Приземная карта погоды.
Приземная карта погоды - географическая карта, на которую наносятся данные наблюдений за погодой на синоптических станциях. Синоптические станции (от греч. synoptikos - обозревающий всё вместе) - это метеорологические станции, на которых осуществляются наблюдения за погодой в синоптические сроки: 00, 03, 06, 09, 12, 15, 18, 21 ч. по Гринвичу (UTC).
Результаты наблюдений за погодой с помощью кода КН-01 кодируются и отсылаются в единый центр обработки метеорологической информации, в котором составляются приземные карты погоды, используемые в целях синоптического анализа и прогноза погоды.
Приземные текущие карты погоды делятся на основные и кольцевые карты. Основные карты («анализ приземный») составляются по данным метеорологических наблюдений четыре раза в сутки в основные синоптические сроки (00, 06, 12 и 18 UTC). Кольцевые карты погоды («кольцовки») составляются каждые три часа (00,03, 06, 09, 12, 15, 18, 21 UTC).
Схема и пример данных вокруг кружка станции на приземной карте погоды:
Направление dd и скорость ff ветра в срок наблюдения указываются на картах погоды с помощью стрелки и оперения. Стрелка показывает направление истинного ветра. Малое перо означает скорость 2,5 м/с, большое перо - 5 м/с, треугольник (флажок или вымпел) - 25 м/с. На приземных картах погоды указывается ветер, измеренный с помощью анеморумбометров на высоте 8 м от поверхности земли.
Горизонтальная видимость VV. Если первая цифра 9, то видимость определена визуально.
Атмосферные явления в срок наблюдения WW.
Общее количество облаков N обозначается на карте по степени зачернения кружка станции. Крестик в кружке означает, что небо не видно, в этом случае измеряется вертикальная видимость.
Количество самых низких облаков (CL или См) Nh указывается в октантах справа от кружка станции на уровне CL.
Формы облаков СL - нижнего яруса (слоистые и слоисто-кучевые облака) и вертикального развития (кучевые и кучево-дождевые облака) - указываются под кружком станции.
Формы облаков См - среднего яруса (высокослоистые и высококучевые облака) и слоисто-дождевые облака - указываются над кружком станции.
Формы облаков Сн - верхнего яруса (перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые облака).
Температура воздуха TTtt - целые ТТ и десятые tt доли градуса Цельсия - измеряется и наносится на приземные карты погоды с точностью до 0,1 °С.
Точка росы TdTdtd - целые TdTd и десятые td доли градуса Цельсия.
Давление воздуха РРР - десятки, единицы и десятые доли гектопаскалей - давление QFF. На земном шаре давление QFF варьируется от 950 до 1040 гПа.
Правило расшифровки давления QFF:
- если первая цифра 4 или менее, то впереди цифры ставится 10;
- если первая цифра 5 или более, то впереди цифры ставится 9;
- последняя цифра всегда отделяется запятой.
Величина барической тенденции рр и характеристика барической тенденции а указываются под давлением QFF на уровне кружка станции. Барическая тенденция показывает, как изменилось атмосферное давление на станции за период между сроками наблюдения - за последние три часа. Величина барической тенденции наносится на карту погоды в гПа / 3 ч с точностью до десятых долей.
Погода между сроками наблюдения W.
На приземных картах проводят изобары. Чем гуще изобары – тем больше горизонтальный барический градиент и сильнее приземный ветер.
50. Карты абсолютной барической топографии.
Карты абсолютной барической топографии составляются по данным радиозондирования атмосферы для стандартных изобарических поверхностей: 925, 850, 700, 500, 400, 300 и 200 гПа два раза в сутки: 00 и 12 ч по Гринвичу.
На карте абсолютной барической топографии указываются:
- высота изобарической поверхности относительно уровня моря (абсолютная высота) в геопотенциальных декаметрах (дам),
- направление и скорость ветра с помощью стрелки и оперения.
- температура воздуха в целых градусах Цельсия,
- дефицит точки росы в градусах Цельсия.
Правило расшифровки ветра: стрелка указывает направление ветра, а оперение - его скорость; малое перо означает скорость ветра примерно 10 км/ч, большое перо - 20 км/ч, треугольник, флажок или вымпел - 100 км/ч.
Правило расшифровки дефицита точки росы:
- если цифры кода, обозначающие дефицит точки росы, от 00 до 50, то отделяем последнюю цифру запятой и получаем дефицит точки росы с точностью до 0,1 °С;
- если цифры кода 56 или больше - отнимаем 50 и получаем дефицит точки росы в целых градусах.
4660900155575Пример данных на карте абсолютной барической топографии АТ-500
- высота изобарической поверхности 512 дам;
- ветер 270 градусов 30 км/ч;
- температура воздуха - -22 °С;
- дефицит точки росы - 2,0 °С.
На картах абсолютной барической топографии проводят изогипсы - линии равных геопотенциальных высот стандартных изобарических поверхностей относительно уровня моря (абсолютных высот). Изогипса является линией пересечения геопотенциальной поверхности - поверхности равного геопотенциала - со стандартной изобарической поверхностью. На картах АТ-850, АТ-700 и АТ-500 изогипсы проводятся через 4 дам, а на картах АТ-400, АТ-300 и АТ-200 - через 8 дам.
Геопотенциальная высота мало отличается от геометрической высоты (на 0,5 % и менее): геопотенциальная поверхность почти совпадает с поверхностью уровня. Поэтому можно считать, что изогипса совпадает с линией пересечения изобарической поверхности с поверхностью уровня.
По наименьшему расстоянию между изогипсами на картах абсолютной барической топографии оценивают величину горизонтального барического градиента и силу ветра: чем гуще проведены изогипсы, тем больше горизонтальный барический градиент и сильнее ветер.

Приложенные файлы

  • docx 795251
    Размер файла: 156 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий