Авиационная метеорология

Реферат

Атмосферные явления, опасные для авиации

Атмосферные явления представляют собой важный элемент погоды: от того, идёт ли дождь или снег, отмечается ли туман или пыльная буря, бушует ли метель или гроза, в значительной степени зависит как восприятие текущего состояния атмосферы живыми существами (человек, животные, растения), так и воздействие погоды на находящиеся под открытым небом машины и механизмы, постройки, дороги и т. д. Поэтому наблюдения за атмосферными явлениями (их правильное определение, фиксация времени начала и прекращения, колебаний интенсивности) на сети метеостанций имеют большое значение. Большое влияние атмосферные явления оказывают на деятельность гражданской авиации.

Обычные погодные явления на Земле — это ветер, облака, атмосферные осадки (дождь, снег и т. д.), туманы, грозы, пыльные бури и метели. Более редкие явления включают в себя стихийные бедствия, такие как торнадо и ураганы. Главными потребителями метеорологической информации являются морской флот и авиация.

К атмосферным явлениям, опасным для авиации, относятся грозы, шквалы (порывы ветра от 12 м/сек и выше, штормы, ураганы), туманы, обледенение, ливневые осадки, град, метели, пыльные бури, низкая облачность.

Гроза — явление облакообразования, сопровождаемое электрическими разрядами в виде молнии и осадками (иногда градом).

Основным процессом при образовании гроз является развитие кучево-дождевых облаков. Основание облаков доходит в среднем до высоты 500 м, а верхняя граница может достигать 7000 м и более. В грозовых облаках наблюдаются сильные вихревые движения воздуха; в средней части облаков наблюдаются крупа, снег, град, а в верхней части — снежная метель. Грозы обычно сопровождаются шквалами. Различают внутримассовые и фронтальные грозы. Фронтальные грозы развиваются в основном на холодных атмосферных фронтах, реже на теплых; полоса этих гроз обычно узкая по ширине, но вдоль фронта занимает территорию до 1000 км; наблюдаются днем и ночью. Грозы опасны электрическими разрядами и сильной болтанкой; попадание молнии в самолет может привести к тяжелым последствиям. В сильную грозу нельзя пользоваться радиосвязью. Полеты при наличии гроз крайне затруднены. Кучево-дождевые облака необходимо обходить сбоку. Менее развитые по вертикали грозовые облака можно преодолевать сверху, но на значительном превышении. В исключительных случаях пересечение зон гроз можно осуществить через встречающиеся в этих зонах небольшие разрывы облачности.

4 стр., 1667 слов

Влияние атмосферных явлений на деятельность гражданской авиации

... влияние атмосферное явление гражданская авиация 2. Метеорологические элементы и явления погоды, определяющие условия полета Состояние атмосферы и процессы, происходящие в ней, характеризуются рядом метеорологических элементов: давлением, температурой, видимостью, влажностью, облаками, осадками и ветром. Атмосферное ...

Шквалом называется внезапное усиление ветра с изменением его направления. Шквалы возникают обычно при прохождении резко выраженных холодных фронтов. Ширина зоны шквала 200—7000 м. высота до 2—3 км, протяжение по фронту сотни километров. Скорость ветра при шквалах может достигать 30—40 м/сек.

Туман — явление конденсации водяных паров в приземном слое воздуха, при котором дальность видимости уменьшается до 1 км и менее. При дальности видимости более 1 км конденсационное помутнение называется дымкой. По условиям образования туманы разделяются на фронтальные и внутримассовые. Фронтальные туманы встречаются чаще при прохождении теплых фронтов, причем они очень плотные. Внутримассовые туманы делятся на радиационные (местные) и адвентивные (движущиеся туманы охлаждения).

Обледенение — явление отложения льда на различных частях самолета. Причина обледенения — наличие в атмосфере водяных капель в переохлажденном состоянии, т. е. с температурами ниже 0° С. Столкновение капель с самолетом приводит к их замерзанию. Наращивание льда увеличивает вес самолета, снижает его подъемную силу, увеличивает лобовое сопротивление и т. д.

Обледенение бывает трех видов:

  • ь отложение чистого льда (самый опасный вид обледенения) наблюдается при полете в облаках, осадках и тумане при температурах от 0° до -10° С и ниже;
  • отложение происходит в первую очередь на лобовых частях самолета, тросах, хвостовом оперении, в сопле;
  • гололед на земле — признак наличия в воздухе значительных зон обледенения;
  • ь изморозь — белесоватый, зернистый налет — менее опасный вид обледенения, бывает при температурах до —15—20° С и ниже, оседает более равномерно на поверхности самолета и не всегда держится крепко;
  • длительный полет в зоне, дающей изморозь, опасен;
  • ь иней наблюдается при довольно низких температурах и опасных размеров не достигает.

Если обледенение началось при полете в облаках, то необходимо:

  • ь при наличии разрывов в облачности — лететь через эти разрывы или между слоями облаков;
  • ь если возможно — идти в зону с температурой выше 0°;
  • ь если известно, что температура у земли ниже 0° и высота облаков незначительна, то необходимо набрать высоту, чтобы выйти из облаков или попасть в слой с более низкими температурами.

Если обледенение началось при полете в переохлажденном дожде, то необходимо:

  • ь лететь в слой воздуха с температурой выше 0°, если заранее известно расположение такого слоя;
  • ь выйти из зоны дождя, а при угрожающих размерах обледенения возвратиться или произвести посадку на ближайший аэродром.

Метель — явление переноса снега ветром в горизонтальном направлении, часто сопровождаемое вихревыми движениями. Видимость в метелях может резко снижаться (до 50—100 м и менее).

Метели характерны для циклонов, периферии антициклонов и для фронтов. Они затрудняют посадку и взлет самолета, иногда делают их невозможными.

Для горных районов характерны резкие перемены погоды, частые образования облаков, осадки, грозы, меняющиеся ветры. В горах, особенно в теплое время года, постоянно происходит восходящее и нисходящее движение воздуха, а вблизи склонов гор возникают воздушные вихри. Горные хребты большей частью покрыты облаками. Днем и в летнее время это кучевые облака, а ночью и зимой — низкие слоистые облака. Облака образуются в первую очередь над вершинами гор и на наветренной стороне их. Мощно-кучевые облака над горами часто сопровождаются сильными ливнями и грозами с градом. Выполнять полет вблизи склонов гор опасно, так как самолет может попасть в воздушные вихри. Полет над горами необходимо выполнять с превышением 500—800 м, снижение после перелета гор (вершин) можно начинать на расстоянии 10—20 км от гор (вершин).

Под облаками полет может быть сравнительно безопасным только в том случае, если нижняя граница облаков расположена на высоте 600—800 м над горами. Если же эта граница ниже указанной высоты и если вершины гор местами закрыты, то полет усложняется, а при дальнейшем снижении облаков становится опасным. В горных условиях пробивать облака вверх или совершать полет в облаках по приборам можно только при отличном знании района полета.

2. Влияние облаков и осадков на полет

авиация погода атмосферный

Влияние облаков на полет.

Характер полета нередко обусловливается наличием облачности, ее высотой, структурой и протяженностью. Облачность усложняет технику пилотирования и тактические действия. Полет в облаках сложен, и успешность его зависит от наличия на самолете соответствующего пилотажно-навигационного оборудования и от натренированности летного состава в технике пилотирования по приборам. В мощнокучевых облаках полет (особенно на тяжелых самолетах) усложняется большой турбулентностью воздуха, в кучево-дождевых, кроме этого, наличием гроз.

В холодный период года, а на больших высотах и в летний период, при полете в облаках возникает опасность обледенения.

Таблица 1. Значение видимости в облаках.

Форма облаков

Видимость в облаках в м

Кучевые

20 — 40

Кучево-дождевые

10 — 20

Слоистые

10 — 50

Слоисто-дождевые

10 — 80

Влияние осадков на полет.

Влияние осадков на полет сказывается в основном за счет явлений, им сопутствующих. Обложные осадки (особенно морось) занимают часто большие площади, сопровождаются низкой облачностью и сильно ухудшают видимость; при наличии переохлажденных капель в них происходит обледенение самолета. Поэтому в обложных осадках, особенно на малых высотах, полет затруднен. В ливневых осадках фронтального характера полет затруднен из-за резкого ухудшения видимости и усиления ветра.

3. Обязанности экипажа самолета

Перед вылетом экипаж самолета (летчик, штурман) обязан:

1. Заслушать детальный доклад дежурного метеоролога о состоянии и прогнозе погоды по маршруту (району) полета. При этом особое, внимание должно быть обращено на наличие по маршруту (району) полета:

  • ь атмосферных фронтов, их положение и интенсивность, вертикальную мощность фронтальных облачных систем, направление и скорость движения фронтов;
  • ь зон с опасными для авиации явлениями погоды, их границы, направление и скорость смещения;
  • ь путей обхода районов с плохой погодой.

2. Получить на метеостанции информационный бюллетень погоды, в котором должны быть указаны:

  • ь фактическая погода по маршруту и в пункте посадки давностью не более двух часов;
  • ь прогноз погоды по маршруту (району) и в пункте посадки;
  • ь вертикальный разрез ожидаемого состояния атмосферы по маршруту;
  • ь астрономические данные пунктов вылета и посадки.

3. При запаздывании с вылетом более чем на час экипаж должен вторично заслушать доклад дежурного метеоролога и получить новый информационный бюллетень погоды.

В полете экипаж самолета (летчик, штурман) обязан:

1. Наблюдать за состоянием погоды, особенно за явлениями, опасными для полета. Это позволит экипажу своевременно заметить резкое ухудшение погоды по маршруту (району) — полетов, правильно оценить ее, принять соответствующее решение на дальнейший полет и выполнить задание.

2. Запросить за 50—100 км до подхода к аэродрому информацию о метеорологической обстановке в районе посадки, а также данные барометрического давления на уровне аэродрома и установить полученную величину барометрического давления на бортовом высотомере.

4. Местные признаки погоды

Признаки устойчивой хорошей погоды.

1. Высокое давление, в течение нескольких дней медленно и непрерывно повышающееся.

2. Правильный суточный ход ветра: ночью тихо, днем значительное усиление ветра; на берегах морей и больших озер, а также в горах правильная смена ветров: днем — с воды на сушу и из долин к вершинам, ночью — с суши на воду и с вершин в долины.

3. Зимой ясное небо, и только к вечеру при штиле могут наплывать тонкие слоистые облака. Летом, наоборот: днем развивается кучевая облачность и к вечеру исчезает.

4. Правильный суточный ход температуры (днем повышение, ночью понижение).

В зимнее полугодие температура низкая, летом высокая.

5. Осадков нет; ночью сильная роса или иней.

6. Поземные туманы, исчезающие после восхода солнца.

Признаки устойчивой плохой погоды.

1. Низкое давление, мало изменяющееся или еще более понижающееся.

2. Отсутствие нормального суточного хода ветра; скорость ветра значительная.

3. Небо сплошь затянуто слоистодождевыми или слоистыми облаками.

4. Продолжительные дожди или снегопады.

5. Незначительные изменения температуры в течение суток; зимой относительно тепло, летом прохладно.

Признаки ухудшения погоды.

1. Падение давления; чем быстрее падает давление, тем скорее изменится погода.

2. Ветер усиливается, суточные колебания его почти исчезают, направление ветра меняется.

3. Облачность увеличивается, причем часто замечается следующий порядок появления облаков: появляются перистые, затем перистослоистые (движение их настолько быстрое, что заметно на глаз), перистослоистые сменяются высокослоистыми, а последние — слоистодождевыми.

4. Кучевые облака к вечеру не рассеиваются и не исчезают, и количество их даже увеличивается. Если они принимают форму башен, то следует ожидать грозы.

5. Температура зимой повышается, летом же отмечается заметное уменьшение ее суточного хода.

6. Вокруг Луны и Солнца появляются цветные круги и венцы.

Признаки улучшения погоды.

1. Давление повышается.

2. Облачность становится меняющейся, появляются просветы, хотя временами все небо еще может покрываться низкими дождевыми облаками.

3. Дождь или снег выпадают временами и бывают довольно сильными, но не отмечается беспрерывного выпадания их.

4. Температура зимой понижается, летом повышается (после предварительного понижения).

5. Примеры крушений самолетов из-за атмосферных явлений

13 октября 1972 года.

В пятницу, турбовинтовой самолёт FH-227 уругвайских ВВС вез через Анды юниорскую команду по регби «Old Christians» из Монтевидео, Уругвай, на матч в столицу Чили Сантьяго.

Полёт начался накануне, 12 октября, когда рейс вылетел из аэропорта Карраско, но из-за плохой погоды самолет приземлился в аэропорту города Мендоса, Аргентина и остался там на ночь. Самолёт не смог напрямую вылететь в Сантьяго из-за погоды, поэтому пилотам пришлось лететь на юг параллельно горам Мендосы, затем повернуть на запад, после чего следовать на север и начать снижение на Сантьяго после прохождения Курико.

Когда пилот сообщил о прохождении Курико, авиадиспетчер разрешил снижение на Сантьяго. Это было фатальной ошибкой. Самолёт влетел в циклон и начал снижение, ориентируясь только лишь по времени. Когда циклон был пройден, стало ясно, что они летят прямо на скалу и возможности уйти от столкновения нет. В результате самолет зацепил хвостом вершину пика. Вследствие ударов о скалы и землю машина потеряла хвост и крылья. Фюзеляж катился на огромной скорости вниз по склону, пока не врезался носом в глыбы снега.

Более четверти пассажиров погибло при падении и столкновении со скалой, ещё несколько умерли позже от ран и холода. Затем из оставшихся 29 уцелевших погибли ещё 8 при сходе лавины.

10 апреля 2010.

Разбившийся самолёт принадлежал спецполку транспортной авиации Войска Польского, который обслуживал правительство. Ту-154-М был собран в начале 1990-х. Самолёт президента Польши и второй такой же правительственный Ту-154 из Варшавы проходили плановый ремонт в России, в Самаре.

Информацию о трагедии, разыгравшейся этим утром на окраине Смоленска, до сих пор приходится собирать по крупицам. Самолет президента Польши Ту-154 заходил на посадку в районе аэродрома «Северный». Это — первоклассная взлетно-посадочная площадка, нареканий к ней не было, но в этот час военный аэродром не принимал самолеты из-за нелетной погоды. Гидрометцентр России еще накануне предсказывал сильный туман, видимость 200 — 500 метров, это очень плохие условия для посадки, на грани минимума даже для лучших аэропортов. За каких-то десять минут до трагедии диспетчеры развернули на запасную площадку российский транспортник.

Из тех, кто находился на борту Ту-154, не спасся никто.

25 Августа 2010.

Авиакатастрофа произошла на северо-востоке Китая — по разным оценкам, выжили около 50 человек, и более 40 погибли. Самолет авиакомпании Henan Airlines, летевший из Харбина, при посадке в городе Ичунь «проскочил» взлетно-посадочную полосу в условиях сильного тумана, при ударе развалился на части и загорелся.

На борту находился 91 пассажир и пятеро членов экипажа. Пострадавшие доставлены в больницу с переломами и ожогами. Большинство находится в относительно стабильном состоянии, их жизни ничто не угрожает. Трое — в критическом состоянии.

6. Авиационный прогноз погоды

Для того чтобы избежать крушение самолетов из-за атмосферных явлений, разрабатывают авиационные прогнозы погоды.

Разработка авиационных прогнозов погоды — сложная и интересная отрасль синоптической метеорологии, а ответственность и сложность такой работы значительно выше, чем при составлении обычных прогнозов общего пользования (для населения).

Исходные тексты аэродромных прогнозов погоды (кодовая форма TAF — Terminal Aerodrome Forecast) публикуются в том виде, как они составлены метеослужбами соответствующих аэропортов и переданы во всемирную сеть обмена метеоинформацией. Именно в таком виде они используются для консультаций лётно-диспетчерского состава аэропортов. 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 9 до 24 часов. Как правило, прогнозы выпускаются с заблаговременностью не менее 1 часа 15 минут до начала периода их действия. При резких, ранее не спрогнозированных изменениях погоды может быть выпущен внеочередной прогноз (корректив), его заблаговременность может быть 35 минут до начала периода действия, а период действия отличаться от стандартного.

Время в авиационных прогнозах указывается по Гринвичу (всемирное — UTC), для получения московского времени к нему надо прибавить 3 часа ( в период действия летнего времени — 4 часа).

После названия аэродрома следует день и время составления прогноза ( например, 241145Z — 24-го числа в 11-45 ), затем день и период действия прогноза ( например, 241322 — 24-го числа от 13 до 22 часов; или 241212 — 24 числа от 12 часов до 12 часов следующих суток; для внеочередных прогнозов могут указываться и минуты, например 24134022 — 24-го числа от 13-40 до 22 часов).

В прогноз погоды по аэродрому включаются такие элементы (в порядке следования):

  • ь ветер — направление ( откуда дует, в градусах, например: 360 — северный, 90 — восточный, 180 — южный, 270 — западный, и т.д.) и скорость;
  • ь горизонтальная дальность видимости (обычно в метрах, в США и некоторых других странах — в милях — SM );
  • ь явления погоды;
  • ь 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;
  • ь температура воздуха (указывается только в некотoрых случаях);
  • ь наличие турбулентности, обледенения.

Примечание:

Ответственность за точность и оправдываемость прогноза несёт инженер-синоптик, разработавший этот прогноз. На Западе при составлении аэродромных прогнозов широко используются данные глобального компьютерного моделирования атмосферы, синоптик лишь вносит небольшие уточнения в эти данные. В России и СНГ аэродромные прогнозы разрабатываются в основном вручную, трудоёмкими методами (анализ синоптических карт, учёт местных аэроклиматических условий), в связи с этим точность и оправдываемость прогнозов ниже, чем на Западе (особенно в сложной, резко меняющейся синоптической обстановке).