takya.ru страница 1страница 2 ... страница 4страница 5
скачать файл



МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА УКРАИНЫ

Государственное предприятие обслуживания

воздушного движения «Украэрорух»

Центр повышения квалификации «Украэротренинг»



УТВЕРЖДАЮ

Начальник ЦПК Украэротренинг

______________ Ю.И. Сидоренко

« ____ «____________» 2004 г.



АВИАЦИОННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ

(конспект лекций)

Киев 2004

Конспект лекций разработан с целью повышения квалификации и переподготовки персонала УВД. В нем учтены рекомендации ВМО и все изменения и дополнения, внесенные в Конвенцию о международной гражданской авиации в части метеорологического обеспечения.

Данный конспект может быть использован для подготовки к продлению срока действия/выдачи свидетельств, внесения квалификационных отметок и поддержания знаний и навыков на уровне, соответствующем требованиям, изложенным в Правилах выдачи свидетельств авиационному персоналу Украины (приказ Министерства транспорта Украины от 07.12.1998 № 486).

Материал, изложенный в конспекте, рассчитан на специалистов со знанием основ авиационной метеорологии и английского языка и может быть полезен при повышении квалификации и переподготовке других авиационных специалистов.

Главы 1-6 данного конспекта составлены метеорологом Украэротренинга – Рудниченко В.А., а главы 7-10 составлены начальником отдела организации метеообеспечения аэронавигации – Ситаком В.А.

Конспект рассмотрен и одобрен на совещании Центра повышения квалификации «Украэротренинг» протокол № 1 от 03.01.2003г.

Внесены изменения в связи с вводом Правил по метеорологоческому обеспечению авиации (Наказ Державної служби України з нагляду за забезпеченням безпеки авіації, Міністерства охорони навколишнього природного середовища України, Міністерства оборони України 14.11.2005 №851/409/661).


С О Д Е Р Ж А Н И Е






п/п




Стр.




Введение

4

1.


Воздушные массы. Атмосферные фронты и особенности явлений погоды, связанных с ними………………………………………………………………….

5


2.

Опасные для авиации явления погоды, их влияние на выполнение и безопасность полетов. ..................................………………………….…………

    1. Явления, ухудшающие видимость……………………………………………

    2. Грозовая деятельность……………………………………………………….

    3. Сдвиг ветра в приземном слое……………………………………………….

    4. Турбулентное состояние атмосферы………………………………………...

2.5. Струйные течения……………………………………………………………..

12

12



14

19

25



25

3.


Основные метеорологические коды и сообщения(METAR, SPECI), предупреждения об опасных явлениях(SIGMET, AIRMET), прогнозы (GAMET, TAF), их содержание и назначение. Наблюдения и донесения с бортов ВС. Международный код AIREP……………………………………

3.1. Содержание авиационного метеорологического кода METAR…………….

3.2. Специальная фактическая погода SPECI……………………………………

3.3. Прогнозы по аэродрому TAF…………………………………………………

3.4. Зональные прогнозы для полетов на малых высотах GAMET……………...

3.5. Информация SIGMET…………………………………………………………

3.6.Регулярные и специальные наблюдения с борта самолета………………….

27

27



31

32

34



35

36


4.

Понятие и использование атмосферного давления для ОВД…………………….

38

5.


Организация работы ATIS, VOLMET. Система приема метеоинформации SADIS. Автоматизированные системы наблюдений. Взаимодействие органов ОВД и АМСГ в аэропорту…………………………………………………………

5.1. Организация работы ATIS…………………………………………………….

5.2. Организация работы VOLMET……………………………………………….

5.3. Система приема метеоинформации SADIS………………………………….

5.4. Автоматизированные системы наблюдений…………………………………

5.5. Координация между органами OВД и метеорологическими органами…….



40

40



41

41

42



44

6.


Порядок передачи метеоинформации органами OВД на ВС…………………….

6.1. Особенности передачи метеорологической информации на английском языке……………………………………………………………………………….

6.2. Аэросиноптический материал и метеорологическая информация, которая используется органами OВД для обеспечения полетов………………………….


45
47
50

7.

Всемирная система зональных прогнозов (ВСЗП) ИКАО………………………

52

8.

Система централизованного метеорологического обеспечения аэронавигации с использованием системы SADIS………………………………………………….

55


9.

Европейский аэронавигационный план. Часть VI. Метеорология (МЕТ)………..

58

10.

Концепция CNS/ATM(Метеорология)……………………………………………...

62

11.

Контрольные вопросы……………………………………………………………...

66

12.

Литература…………………………………………………………………………

68

13.

Приложение………………………………………………………………………...

69

ВВЕДЕНИЕ

В связи с тем, что функционирование любого вида транспорта зависит от погодных условий, которые могут варьироваться от благоприятных до угрожающих безопасности, можно с уверенностью утверждать, что эффективность деятельности авиации в огромной степени зависит от погодных условий. Погодные условия в равной степени влияют на деятельность международного и небольшого местного аэропорта. Метеорологические условия могут в значительной мере влиять на безопасность, эффективность и регулярность полетов по маршруту.

Решение этих задач зависит от непрерывного, своевременного и надежного обеспечения метеорологической информацией командного, летного и диспетчерского состава, которые осуществляют организацию, планирование, выполнение полетов и управление воздушным движением.

Метеорологическое обеспечение международных полетов осуществляется национальными полномочными метеорологическими органами в соответствии с положениями, указанными в Приложении 3 к Чикагской конвенции ИКАО, и Техническим регламентом Всемирной метеорологической организации (ВМО) после подписания региональных соглашений по аэронавигации компетентными органами. Такими органами в Украине являются Департамент по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и Укравиатранс.

С 1968г у нас на международных трассах действуют Правила полета и процедуры по руководству воздушным движением и метеорологическому обслуживанию полетов, принятые ИКАО. В это же время было введено в действие Приложение 3 к Чикагской конвенции ИКАО.

Приложение 3 ”Международные Стандарты и рекомендуемая практика. Метеорологическое обеспечение аэронавигации" (издание четырнадцатое введено в действие в июле 2001г) опубликованное на английском, французском, русском и испанском языках, содержит нормативный материал, охватывающий принципы и цели, стандарты, рекомендуемую практику, инструктивный материал и кодовые формы, применяемые во всемирном масштабе. В нем определена конкретная ответственность государств за предоставление метеорологического обслуживания и ответственность эксплуатантов, использующих это обслуживание.

Метеорологическое обслуживание ГА в Украине осуществляют аэродромные метеорологические органы Департамента гидрометслужбы и мониторинга на основании Договора между Департаментами авиационного транспорта, Комитетом по использованию воздушного пространства, Госкомгидрометом и Гидрометслужбой ВС, подписанной в 1994г.

Юридическим основанием для метеообслуживания является Договор «Про принципи взаємодії та взаємні зобовязання щодо вирішення питань, пов’язаних з метеорологічним забезпеченням органів ОПР».

Основным нормативным документом, который определяет требования к метеорологическому обслуживанию ГА в Украине, являются ПМОА, которые начали действовать с 22 февраля 2006 года.

С января 2002г в РСП «Киевцентраэро» введен в действие 1 этап системы распространения метеорологической информации SADIS. Пуск системы даст возможность обеспечить диспетчерский состав АС УВД «Стрела-Аления» и экипажи ВС на этапе предполетной подготовки (брифинг) комплектом аэросиноптического материала, а также всеми оперативными метеорологическими данными с ВЦЗП. Информацию системы SADIS смогут использовать в оперативной работе все пользователи базы данных аэронавигационной информации.



1. Воздушные массы. Атмосферные фронты и особенности явлений погоды, связанных с ними.

Воздушные массы – огромные порции воздуха в тропосфере, занимающие тысячи километров, в которых наблюдаются однородные распределения метеорологических элементов (температуры, влажности, облачности, видимости и т.д.). Очагами их формирования могут являться обширные малоподвижные антициклоны или малоподвижные депрессии. Существует две классификации ВМ: термодинамическая (термическая) и географическая. Согласно термодинамической классификации, ВМ в зависимости от стратификации подразделяются на устойчивые, неустойчивые и нейтральные. По географической классификации ВМ делятся в зависимости от очага формирования этой массы на арктические, умеренные, тропические и экваториальные. Воздушные массы каждого типа подразделяются на морские и континентальные с учетом подстилающей поверхности, где происходит их формирование.

Устойчивая ВМ всегда бывает более теплой, чем подстилающая поверхность, и постепенно охлаждается снизу. Вертикальные температурные градиенты уменьшаются. В ней отсутствуют условия для развития вертикальных движений воздуха: образуются инверсии, низкие слоистые облака, моросящие осадки, дымка, адвективные туманы, гололед. Сложные условия для взлета и посадки могут наблюдаться до высоты 1-2км.

Если теплая ВМ имеет малую влажность, то наблюдается ясная и малооблачная погода.



Неустойчивая воздушная масса является более холодной, чем подстилающая поверхность.

При движении над теплой земной поверхностью или вследствие дневного прогрева солнцем холодная масса нагревается снизу и становится неустойчивой. Происходит увеличение вертикальных градиентов температуры, способствующее развитию конвекции. Образуются мощные кучевые и кучево-дождевые облака, возникают грозы. Грозовая деятельность может сопровождаться выпадением ливневых осадков, усилением ветра. Грозы, возникающие в неустойчивой ВМ называются внутримассовыми. Максимальное развитие облачности и ухудшение видимости при выпадении осадков наблюдаются в послеполуденные часы. К вечеру и ночью погода проясняется, и при достаточной влажности и слабом ветре, могут возникнуть радиационные туманы.

По оценке метеообстановки следует учитывать, что полет в неустойчивой воздушной массе будет сопровождаться болтанкой.

Нейтральная воздушная масса (ее иногда называют местной) – это масса воздуха, длительное время находящаяся над данным районом. Погодные условия медленно претерпевают изменения под влиянием подстилающей поверхности данного района. Характерны для такой ВМ- радиационные инверсии, слабый ветер. Утром могут образовываться радиационные туманы и низкие слоистые облака.

Неравномерное нагревание земной поверхности и нижних слоев атмосферы является причиной возникновения горизонтальных градиентов температуры. По-разному происходит нагревание и охлаждение воздуха в разных широтных зонах, над океаном и сушей. Большие горизонтальные градиенты температуры воздуха создаются между низкими и высокими широтами Земли.

Вследствие горизонтального переноса теплые и холодные массы воздуха могут сближаться друг с другом или удаляться. При сближении масс воздуха с различными физическими свойствами горизонтальные градиенты температуры, влажности, давления и других метеорологических элементов увеличиваются, скорости ветра возрастают. Зоны сближения разнородных воздушных масс называются переходными или фронтальными.

О фронтальных зонах и роли их в образовании атмосферных вихрей было известно более 100лет назад. Еще в середине восемнадцатого века адмирал Фицрой (1863г) предположил, что развитие атмосферных процессов происходит бурно и сопровождается образованием вихрей в тех районах, где встречаются холодные и теплые массы воздуха. Однако это правильное предположение было забыто и получило развитие лишь в начале 20 века.

Формирование фронтальной зоны сопровождается возникновением поверхностей разделов между холодными и теплыми воздушными массами. Эти поверхности раздела называются атмосферными фронтами, которые представляют собой узкую наклонную переходную зону между ВМ, имеющими различные физические свойства (температура, влажность, видимость и т.д.).

В зоне фронта метеорологические явления претерпевают резкие скачкообразные изменения. Фронтальная поверхность обычно представляет собой слой инверсии, которая является задерживающим слоем.

Фронты, разделяющие основные ВМ, называются главными фронтами. К ним относятся арктический фронт, разделяющий арктический и умеренный воздух, полярный фронт, отделяющий умеренный воздух от тропического, тропический фронт, разделяющий тропический и экваториальный воздух.

В зависимости от вертикальной и горизонтальной протяженности фронты разделяются на основные (высокие), вторичные (низкие) и верхние.

В зависимости от направления и скорости перемещения, а также строения фронтов их делят на теплые, холодные, окклюзии и малоподвижные.

В зависимости от того, какая ВМ сменяет другую: теплая холодную или холодная теплую, фронты разделяются на два основных типа: теплые и холодные.
Теплым фронтом называется фронт, перемещающийся в сторону холодной ВМ. Такой фронт приносит потепление, т.к. за теплым фронтом перемещается теплая воздушная масса, как менее плотная она натекает на холодной воздух. При достаточной влажности в зоне фронта образуется облачная система (Сi, Cs, As, Ns, St). Вертикальная мощность 8-12км, ширина 700-900км. Ширина зоны обложных осадков 300-400км (зимой), 200-300 км (летом) (Рис.1,2).

Вблизи центра циклона вертикальная мощность облаков теплого фронта наибольшая, а к периферии она уменьшается. На некотором расстоянии от центра циклона осадки у теплого фронта прекращаются, а затем исчезают и облака.

В углубляющихся циклонах большие высоты верхней границы облаков встречаются чаще, чем в заполняющихся.

Во многих случаях, особенно летом, облачная система теплого фронта бывает расслоена. Летом при большой сухости теплого воздуха облака на теплом фронте могут отсутствовать совсем.

Рассматривая систему облаков теплого фронта, можно отметить, что она располагается преимущественно перед приземной линией фронта вдоль клина холодной воздушной массы, что соответствует зоне наиболее интенсивных восходящих движений теплого воздуха, а по мере удаления от центра циклона вдоль линии теплого фронта восходящие движения воздуха ослабевают.

Можно выделить следующие три фазы развития облачности теплого фронта:



  1. начальная фаза – возникает лишь надфронтальная часть системы;

  2. фаза активного облакообразования – надфронтальные As- Ns начинают срастаться с подфронтальными облаками, намечается расслоение в зафронтальной части;

  3. фаза зрелого облака – все части системы полностью развиты, в центральной части системы имеется сплошной мощный массив облаков, а в зафронтальной части оформились отдельные ярусы.

В зоне теплого фронта, в зависимости от активности, сезона года и времени суток, следует учитывать не только наличие низкой облачности высотой 100м и ниже, ухудшение видимости из-за осадков, метелей, фронтального тумана и возможности возникновения гололеда, обледенения ВС в облаках и зоне осадков, но и замаскированные кучево-дождевые облака, сопровождающиеся грозой и турбулентностью. К опасным условиям полета при пересечении ТФ на больших высотах относятся грозы, которые усиливаются в ночное время за счет выхолаживания верхнего слоя облачности.

При прохождении фронта температура и влажность резко возрастают, ветер усиливается, после прохождения фронта направление ветра резко меняется поворотом вправо, а скорость уменьшается, падение давления прекращается и даже начинается его рост. Зимой при прохождении теплого фронта обычно появляются низкие слоистые облака.

Зона струйного течения может встретиться впереди линии фронта (300-500км) и следует учитывать возможность возникновения зоны турбулентности.
Холодным фронтом называется фронт, который перемещается в сторону теплой ВМ, при этом теплый воздух отступает и замещается холодным. Холодный воздух, как более тяжелый и плотный, вытесняет более легкий теплый воздух, который отступает и поднимается вверх. Такой фронт приносит похолодание.

В практике принято подразделять ХФ на два рода:

холодный фронт I рода;

холодный фронт II рода.

За счет неравномерности трансформации вторгшегося холодного воздуха за основным холодным фронтом возникают вторичные фронты.
Холодный фронт I рода - это медленно движущийся или значительно замедляющий свое движение фронт (30-40 км/ч) (Рис.3). Такие условия создаются в циклоне, замедляющем свое движение, на перифериях циклонов или антициклонов.

Погода и условия полетов при пересечении таких фронтов имеют сходство с погодой ТФ, но расположенной в обратной последовательности.

В теплую половину года перед ХФ нередко возникает кучево-дождевая облачность, сопровождающаяся ливневыми осадками и грозами, причем система As-Ns при этом может отсутствовать. Конвективная облачность на медленно перемещающихся ХФ ограничена по ширине зоны и развивается исключительно днем.
Холодный фронт II рода - это быстро движущийся ХФ, когда скорость перемещения 40-60 км/ч и более, происходит резкое вторжение холодного воздуха и интенсивное вытеснение теплого воздуха (Рис.4). Образуются мощные Сu, Cb облака большого вертикального развития. В зоне фронта может выпадать град, сильные ливни, смерчи шквалы, ухудшение видимости, наличие болтанки, обледенение ВС, сдвиг ветра у земли.

Кучево-дождевая облачность и осадки наблюдаются в узкой полосе шириной порядка 50-100км перед фронтом, вертикальная мощность иногда достигает 10-13км. За фронтом осадки прекращаются и фронтальная облачность исчезает.

При полетах в зоне фронта следует обходить зоны СВ облаков, а также производить взлет и посадку согласно требований нормативных документов.

В зоне ХФ II рода следует учитывать возможность наличия струйного течения, ось которого находится за фронтом на расстоянии 100-300км. Полет на больших высотах будет сопровождаться болтанкой.


Вторичными фронтами называются разделы между различными частями одной и той же ВМ. Они образуются главным образом в холодной ВМ и отделяют первую “порцию” уже прогревшегося воздуха от более холодной “порции”. Эти фронты обнаруживаются преимущественно в нижних слоях атмосферы и быстро размываются. Низкой облачности в зоне таких фронтов не бывает. Резкое ухудшение видимости при снежных зарядах (зимой) сопровождается усилением порывистого ветра, турбулентностью.

В летний период в зоне такого фронта образуется более мощная кучево-дождевая облачность с верхней границей 5-8км, которая сопровождается грозой, усилением ветра, турбулентностью, обледенением и сильными ливневыми осадками.


Фронты окклюзии - сложные фронты, которые образуются при смыкании холодного и теплого фронтов. После возникновения фронта окклюзии циклон считается перешедшим в стадию заполнения. Холодный воздух впереди и позади фронта окклюзии почти никогда не бывает однородным и поэтому в зависимости от того, какая из двух ВМ (в передней или тыловой части циклона) теплее за фронтом окклюзии или холоднее, различают фронт окклюзии по типу теплого фронта (Рис.5) или по типу холодного (Рис.6). Характер погоды обусловлен взаимодействием всех трех воздушных масс. Облачные системы этих фронтов очень сложные, однако, имеют больше просветов и меньшую вертикальную протяженность, чем облака основных фронтов. Здесь можно встретить многоярусную систему облаков (Ci, Cs, Ac, As, Ns, Cb, St), обложные осадки чередуются с ливневыми, ширина зоны достигает 100-200км. Большую опасность при полетах представляют Cb, закрытые другими облаками, а летом - обледенение и болтанка. Постепенно в зоне фронта облачность размывается, осадки ослабевают.
Стационарными (малоподвижными) фронтами называются участки фронта, который имеет незначительные смещения или колебания от срока к сроку в сторону холодной или теплой воздушной массы. Часто такие фронты наблюдаются на периферии циклона или антициклона. На картах погоды такой фронт может быть расположен параллельно изобарам.

В зоне фронта наблюдается слоистообразная облачность небольшой мощности. У земной поверхности - дымка, туман. В летний период - Cu, Cb при благоприятных условиях.


Верхние фронты. В атмосфере создаются условия, когда поверхность фронта не достигает поверхности земли. Верхним может стать фронт, если в приземном слое встречается сильно холодный воздух или в приземном слое фронт размывается, а сложные погодные условия на высотах остаются (струйное течение, турбулентность).














2. Опасные для авиации явления погоды, их влияние на выполнение и безопасность полетов.

Атмосферные явления, которые могут воспрепятствовать выполнению полетов авиации или нанести ущерб авиационной технике, называются опасными.




    1. Явления, ухудшающие видимость

Туман - явление конденсации (или сублимации) водяного пара в приземном слое воздуха, при котором образуются взвешенные в воздухе мельчайшие капельки воды или ледяные кристаллы, ухудшающие видимость до значения менее 1000м.

При дальности видимости от 1000 до 5000м это явление называется дымкой.

По интенсивности туманы подразделяются на очень сильные (менее50м), сильные(50-200м), умеренные(200-500м) и слабые (500-1000)м.

Образование тумана происходит при насыщении воздуха и конденсации водяного пара под воздействием следующих процессов:

а) охлаждение нижнего слоя воздуха путем теплообмена с поверхности Земли;

б) испарение с поверхности воды, почвы или капель дождя в более холодный воздух;

в) поступление в приземный слой воздуха водяного пара с продуктами сгорания больших количеств топлива в печах, двигателях, в районах крупных аэропортов.

Одним из основных условий образования тумана в приземном слое является увеличение влагосодержания и понижение температуры воздуха до температуры конденсации, точки росы.

В зависимости от того, какие условия оказали влияние на процесс образования тумана, выделяются туманы радиационные, адвективные, адвективно-радиационные, внутримассовые и фронтальные, а также - туманы склонов, туманы испарений, морозные и ледовые туманы.

Радиационные туманы образуются вследствие радиационного выхолаживания земной поверхности и охлаждения прилегающего к ней влажного слоя воздуха.

Образованию туманов способствует ясная погода, слабый ветер (1-2м/с) и достаточное влагосодержание. Вертикальная мощность таких туманов колеблется от нескольких десятков метров до 100-200м. Вертикальная видимость удовлетворительная. При полетах выше тумана хорошо просматриваются объекты на земле, однако видимость может быть менее 300м. Полет выше слоя радиационного тумана обычно благоприятен.

Радиационные туманы обычно образуются во второй половине ночи, а рассеиваются после восхода солнца в первой половине дня или с усилением ветра. До восхода солнца рассеивается примерно четвертая часть всех радиационных туманов, после восхода – остальные три четверти.

В аэропортах, расположенных вблизи крупных промышленных центров, радиационные туманы более вероятны. Здесь при сгорании топлива в атмосферу дополнительно выбрасывается много водяного пара, а индустриальные примеси являются ядрами конденсации. Это создает условия, благоприятные для тумана.

Они обычно наблюдаются в антициклонах и гребнях высокого давления, но в отдельных случаях могут возникать в размытом барическом поле.

Адвективные туманы образуются при движении (адвекции) теплой воздушной массы над холодной подстилающей поверхностью континента или моря. Они могут наблюдаться при ветре скоростью 5-10м/с и более, возникать в любое время суток, занимать большие территории и сохраняться в течение нескольких дней. Толщина слоя адвективного тумана обычно составляет 300-500м, в отдельных случаях достигает порядка 1000м. Особенностью адвективного тумана является увеличение его плотности с высотой.

Адвективные туманы представляют большую опасность для авиации. Продвигаясь со скоростью 20-40км/час, они могут в течение короткого периода времени закрыть на большой территории аэропорты назначения и запасные аэродромы.

Рассеивание адвективных туманов происходит при смене в данном районе теплой воздушной массы на более холодную.Чаще всего адвективные туманы наблюдаются при стационировании антициклонов в холодный период года в районе Поволжья или Урала, когда по его западной периферии осуществляется адвекция тепла с юга. Продолжительность тумана в таком случае около 10ч.

Адвективные туманы образуются также при выносе масс теплого воздуха с Атлантики по северной периферии отрогов Азорского антициклона и в теплых секторах циклонов. При

таких процессах в атмосфере создается термическая устойчивость, возникает обширная зона слоистой облачности, которая при ослаблении турбулентного перемешивания переходит в туман.

Адвективно-радиационные туманы наблюдаются, когда воздействуют два фактора: перемещение теплого воздуха на холодную подстилающую поверхность и радиационное охлаждение.

Кроме того, наблюдаются туманы склонов, испарения, морозные туманы и фронтальные.



Фронтальные туманы чаще всего наблюдаются над континентом в холодную половину года в зоне медленно смещающихся теплых фронтов или фронтов окклюзии.

Туман, как правило, образуется при устойчивой стратификации, когда температура и влажность слабо понижаются с высотой. Над верхней границей тумана в 80% случаев располагается инверсия.

Вероятность возникновения тумана или низких облаков с высотой нижней границы менее 200м существенно увеличивается при уменьшении дефицита точки росы в слое 0-300м в ночные или утренние часы до 2 градусов и менее.

На территории Украины адвективные туманы наблюдаются в 28% случаев, радиационные – 31% случаев, адвективно-радиационные –16% случаев, фронтальные –10%, остальные –5% случаев. В Киеве по многолетним данным наблюдается 52 дня с туманом, существенно увеличивается число дней с туманом в пониженных местах (Подол, Жуляны) до 72 дней и уменьшаясь до 46 дней в Борисполе.



Дымка обычно предшествует образованию тумана (у земной поверхности) или облаков (на некоторой высоте) и сохраняется после его рассеяния. Условия образования аналогичны условиям образования тумана. У земной поверхности дымка наиболее часто возникает в осенне-зимний период, так как вследствие понижения температуры воздуха относительная влажность близка к 100%. Дымка преобладает во второй половине ночи и в утренние часы, когда температура воздуха понижена.

По материалам исследований за 20 лет в среднем в 20% случаев авиационные происшествия возникают при метеорологических явлениях, ухудшающих видимость.



Метель - перенос снега сильным ветром над поверхностью земли. Интенсивность метели зависит от скорости ветра, турбулентности и состояния снежного покрова.

К метелям относятся низовая метель, общая метель и поземок.

Поземок – перенос снега по поверхности земли, образуется при ветре 4-6м/с, снег поднимается до высоты не более 1м.

Низовая метель образуется при ветре 6м/с, снег поднимается до высоты 10-20м и более.

Общая метель характеризуется выпадением снега из облаков и подъемом ранее выпавшего снега при скорости ветра 10м/с и более.

Метель может ухудшать видимость, затруднять посадку, ухудшать эксплуатационные качества аэродромов. Метели обычно связаны с циклонической деятельностью и атмосферными фронтами. Наиболее благоприятные условия для развития метелей создаются в районах, где циклон приближается к продолжающему усиливаться антициклону или отрогу.

На юге Украины сильные метели при восточных ветрах возникают при наличии малоподвижного циклона над Черным морем и усиливающейся области высокого давления над большей частью Европейской территории, а также при выходе «южных» циклонов.

Пыльная буря - явление аналогичное метели, но с той разницей, что пыльная буря бывает в южных районах летом, когда сильным ветром с поверхности земли поднимаются частицы песка или пыли, которые резко ухудшают видимость.

Основной причиной образования пыльных бурь является турбулентная структура ветра, которая способствует подъему с земной поверхности частиц пыли и песка, при этом важна степень неустойчивости воздушной массы.

Пыльные бури начинаются при скорости ветра 10-12м/с.

Прогноз пыльных бурь сводится к прогнозу сильных ветров с учетом свойств подстилающей поверхности.

Пыльные бури имеют место на юге Украины, если ранней весной наблюдаются длительные засухи или бесснежные морозные зимы и длительные штормовые восточные ветры на южной периферии обширных антициклонов, дующих иногда неделями.


    1. Грозовая деятельность

Гроза – это сложное атмосферное явление, характеризующиеся интенсивным облакообразованием и многократными электрическими разрядами в виде молний.

Грозы возникают в кучево-дождевых облаках, которые в этом случае называются грозовыми. В грозовых облаках сконцентрирована колоссальная энергия, проявление которой всегда поражает человеческое воображение. Как правило, в грозовом облаке небольших размеров при конденсации водяного пара выделяется такое же количество тепла, как при взрыве атомной бомбы среднего размера или взрыве 20 тыс. тонн тротила. Вся эта громадная тепловая энергия, выделяющаяся при конденсационных процессах, расходуется на развитие в облаке восходящих токов, которые поддерживают во взвешенном состоянии сотни тысяч тонн воды.

Восходящие токи иногда бывают настолько мощными, что способствует развитию грозовых облаков до больших высот. Вершины облаков могут пробить тропопаузу и проникать в нижнюю стратосферу. В умеренных широтах высота верхней границы облаков достигает 12-14км, в Закавказье и на Дальнем Востоке – 15-16км, в Индии – до 18км, а максимум отмечен в экваториальной зоне – до 21,1км.

Площадь хорошо развитых кучево-дождевых облаков обычно не превышает 50-100кв. км.

Грозовое облако непрерывно производит электричество, которого достаточно для того, чтобы обеспечить все потребности города, имеющего население 10млн. человек, в течение всего времени, пока длится гроза.

В грозовых облаках наибольшую угрозу для авиации представляют такие опасные явления, как сильная турбулентность, мощные вертикальные токи воздуха, интенсивное обледенение, электрические заряды, град и ливневые осадки. Иногда все эти опасные явления могут наблюдаться одновременно. Под облаками опасность представляют шквалистые ветры, достигающие ураганной силы, смерчи, ливневые осадки, между облаками сильные нисходящие и восходящие воздушные потоки.


Для образования грозового облака необходимы следующие условия:

  1. Вертикально направленные восходящие потоки воздуха (конвекция);

  2. Большое влагосодержание воздуха (абсолютная влажность более 13г/м3);

  3. Большая положительная энергия неустойчивости в тропосфере (до 400мб). Вертикальный температурный градиент более 0,65/100м.

Условно развитие грозового облака можно разделить на три стадии:

Первая стадия – развитие грозового облака – от появления кучевого облака до начала выпадения ливневых осадков. В этой стадии кучевые облака постепенно перерастают в мощно-кучевые, а затем в кучево-дождевые «лысые», из которых начинают выпадать осадки. В облаках преобладают восходящие потоки, которые усиливаются от 2-5м/с в кучевых облаках до 20-25 м/с в кучево-дождевых.

Верхняя граница кучевых облаков 1500-2500м, а мощно-кучевых 4-6км. Они состоят из капель воды. В кучево-дождевом «лысом» начинается обледенение верхней части, и она уже состоит из переохлажденных капель, снежинок и ледяных кристаллов. Скорости восходящих потоков в таких облаках могут достигать 20-25м/с, а верхняя граница –7-8км. Переход от кучевого облака до мощно-кучевого происходит довольно медленно, а переход от мощно-кучевого к кучево-дождевому происходит очень быстро(1 час и менее). Между облаками наблюдаются нисходящие потоки.

Вторая стадия – стадия максимального развития. Кучево-дождевое облако из кучево-дождевого «лысого» развивается в кучево-дождевое «волосатое». Из облака выпадают ливневые осадки. Возникают электрические заряды в виде молний. Во второй стадии в грозовом облаке наблюдаются интенсивные восходящие и нисходящие движения воздуха. Восходящие движения достигают максимальных скоростей 30-40м/с и более. Они преобладают в передней части облака. Скорость восходящего потока растет от основания до верхней части облака и достигает максимума в предвершинной части облака, после чего к вершине скорость убывает. За счет ливневых осадков образуются нисходящие потоки, которые наиболее развиты в тыловой части облака. Особенностью вертикальных потоков внутри облачность является их порывистость. Порывы могут достигать 15м/с и вызывать перегрузки самолета. Внутри облака образуется много вихрей разного размера, которые приводят к интенсивной турбулентности.

Сильная турбулентность наблюдается также и над верхней границей грозовых облаков.

Над куполообразной вершиной кучево-дождевых облаков, не имеющий наковальни или выступающих из наковальни, в слое 200-300м от облака имеют место сильные восходящие потоки. Опасная турбулентность в этом случае наблюдается в непосредственной близости к облаку, в слое 50-100м.

В зоне восходящих движений самолет тянет вверх. Над плоской вершиной в слое 200-300м наблюдается нисходящий поток. Самолет, пролетающий в непосредственной близости к наковальне, в зоне этих потоков тянет вниз.

У внешних границ кучево-дождевого облака чаще всего наблюдаются нисходящие движения воздуха в сочетании с турбулентностью. При подходе к облакам болтанка может появиться на расстоянии равном примерно диаметру облака.

Сильные восходящие движения способные удержать во взвешенном состоянии крупные капли воды, которые в зоне отрицательных температур находятся во взвешенном состоянии, поэтому в грозовых облаках на всех высотах выше нулевой изотермы наблюдается сильное обледенение ВС.

Большую опасность для полетов в грозовых облаках и под ними представляет град и, хотя град бывает не при каждой грозе, но по статистике в среднем на 10-15 случаев гроз.

Градообразование обусловлено интенсивными конвективными процессами, которые возникают на атм. Фронтах (основных и вторичных холодных), а также на фронтах окклюзии по типу холодного. Иногда выпадение града связано с развитием мощной конвективной облачности на малоподвижных холодных фронтах с активным фронтогенезом за счет увеличения двухсторонней адвекции.

Особо сильный град отмечается в дневные часы на фронтах с волновым возмущением.

Очень редко выпадение града связано с внутримассовыми процессами.

Выпадение града это не только стихийное бедствие для народного хозяйства, но также и для авиации. Он может пробить обшивку ВС на стоянке, а в полете может пострадать не только обшивка, но и стекла кабины и обтекатели антенн.

В Борисполе град имеет место не очень часто и за последние 10 лет было зарегистрировано только 3 случая града. Все отмеченные случаи имели продолжительность до 10минут.

Во второй стадии развития облачности опасность представляют явления, наблюдаемые под грозовыми облаками.

В передней части облака иногда образуется темный крутящийся вал из разорванных облаков, который называется шкваловым воротом. Он возникает на высоте 500-600м (может опускаться и до 50м) на границе восходящего потока в облаке и нисходящего – вне облака. Шкваловый ворот имеет большие скорости вращения и является крайне опасным явлением, потому что при высоких температурах, большой влажности воздуха и сильной неустойчивости в атмосфере шкваловый ворот может опускаться до земли, образуя сильный вихрь с приблизительно вертикальной осью вращения и диаметром в несколько десятков метров. Этот вихрь носит название смерч. Смерчи обладают большой разрушающей силой, а их прохождение связано с катастрофическими разрушениями. Длина пути смерча обычно составляет 15-30км, ширина полосы разрушения – несколько сот метров, время существования –от нескольких минут до получаса, скорость перемещения 40-60км/час. Движение воздуха в смерче направлено по спирали вверх и достигает скорости 100км/час и более.

Из всех стихийных явлений смерчи наименее исследованы, т.к. это явление с редкой для территории Украины повторяемостью.

Образование смерчей связано с вхождением тропического воздуха в южных циклонах и распространением холодных ВМ с Арктического бассейна. В зоне раздела этих воздушных масс возникают большие контрасты температур – 10-15ºС.Необходимыми условиями является высокая влажность и неустойчивая стратификация.

Вторая опасное явление, связанное со шкваловым воротом – это зона шквалов. У земли шквал проявляется как резкое усиление скорости ветра, иногда до величины силы урагана (29м/с) и резкого изменения направления ветра почти на 180.

Наибольшая повторяемость смерчей характерна для Запорожской, Херсонской и Крымской областей, но имеют место смерчи на Волыни и в Киевской области.
Шквал опасен для ВС находящихся в полете на малых высотах, т.к. его высота может достигать 2-3км, а также для авиационной техники, расположенной на аэродроме.

Шквал, как и град, локальное кратковременное явление погоды связанное с активными ливнями и грозами и возникают главным образом при прохождении холодных фронтов, холодных вторичных фронтов и фронтов окклюзии. Необходимыми условиями при этом являются достаточно большие запасы влаги в теплой воздушной массе, ее влажнонеустойчивая стратификация, значительные контрасты температур у земли и на высотах. Шквалы бывают внутримассовые и фронтальные, последние бывают наиболее опасными.

За последние 10 лет на территории Борисполя отмечено 5 случаев шквала, наиболее часто наблюдались в период времени с 12 до 15 час, а продолжительность их 10-20мин.

На территории Украины шквалы 1 раз в 3-5 лет наблюдались в Кировоградской, Одесской, Киевской, Черниговской, Житомирской, Черкасской и Волынской областях.

Третья стадия – стадия разрушения. Ливневые осадки, выпадающие из грозового облака, охлаждают воздух и подстилающую под ним поверхность, поэтому ослабевают и затем прекращаются восходящие потоки. На этом этапе в облаке преобладают нисходящие потоки, которые размывают облако. Разрушение облака происходит с нижней части. Облако оседает и расширяется по площади, скорость оседания иногда достигает 3м/с.

В третьей стадии в грозовом облаке наблюдаются все опасные явления, характерны для второй стадии, но по мере разрушения облака их интенсивность уменьшается.

Весь период развития сверхячеистого грозового облака занимает от 3 до 5 часов

НПП ГА запрещает преднамеренно входить в грозовые облака на любой стадии развития, так как в грозовых облаках и в непосредственной близости к ним прямую опасность представляют:



  • порывистые восходящие и нисходящие потоки воздуха с большими скоростями, которые приводят к броскам самолета;

  • интенсивная турбулентность;

  • интенсивное обледенение;

  • электрические заряды в виде молний;

  • град;

  • атмосферики;

  • ливневые осадки с ограниченной видимостью;

  • шквалы и смерчи.

Грозовые облака по своему составу являются смешанными. Они состоят из капель, снежинок и ледяных кристаллов. Обычно на нижней границе температура воздуха от +5 до +10, а на верхней границе, в зависимости от вертикальной мощности она может быть – (-40 до -65).

От основания облака до уровня нулевой изотермы облако состоит из капель воды, от уровня нулевой изотермы до уровня изотермы -20 из снежинок и переохлажденных капель воды, а выше этого уровня преобладают снежинки и кристаллы.

При грозе в атмосфере происходят электрические разряды, которые создаются в результате электризации облачных элементов – капель и ледяных кристаллов.

Существует около 35 теорий образования молний. Наиболее распространенной считается версия образования электрических зарядов вследствие дробления капель и кристаллов в облаке под действием сильных порывов восходящих потоков. Мелкие капли заряжаются отрицательно и уносятся вверх, а крупные с положительным зарядом остаются внизу. В верхней части грозового облака мелкие осколки кристаллов заряжаются положительно, а крупные – отрицательно. Крупные осколки опускаются вниз и усиливают отрицательный заряд середины облака, а мелкие усиливают положительный заряд верхней части облака. В результате электризации капель и кристаллов в облаке, в тыловой и средней его части накапливаются отрицательные заряды, а в верхней и передней части облака – положительные. Если напряженность электрического поля достигает величины пробивного потенциала воздуха (около 30000 в/с), то происходит электрический разряд, который сопровождается вспышкой света и раскатами грома.



Гром – явление акустическое, основной причиной которого является ударная волна.
По внешнему виду и физическим данным молнии подразделяются на линейные, разветвленные, плоские и шаровые.

При полете в грозовом облаке или вблизи него может произойти попадание молнии в самолет. Вероятность поражения самолетов возрастает с увеличением их массы и скорости полета. Наиболее часто поражаются молнией радиоантенны, крылья, стабилизатор и фюзеляж.

С грозовыми разрядами тесно связаны атмосферные радиопомехи (атмосферики), которые вызывают радиопомехи – особенно на длинных волнах. Они создают шум и треск в наушниках.

В зависимости от синоптических условий образования грозы могут быть внутримассовыми и фронтальными.

Внутримассовые грозы образуются в неустойчивых воздушных массах, в теплое время года, как правило, во вторую половину дня и подразделяются на:


  • конвективные (тепловые);

  • адвективные;

  • орографические.

Конвективные грозы образуются в размытых барических полях – на периферии заполняющихся циклонов и в седловинах из-за неравномерного прогрева подстилающей поверхности. Они возникают в тех случаях, когда земная поверхность сильно прогрета, воздух в нижнем слое теплый и влажный, а в вышележащих слоях относительно холодный; температура воздуха выше 20, абсолютная влажность воздуха больше 13г/м3 и вертикальный температурный градиент в нижнем слое более 0,75/100м.

Адвективные грозы образуются в тыловой части циклона и на восточной периферии антициклона при перемещении относительно холодной ВМ по теплой подстилающей поверхности. Адвективные грозы также возникают в приморских районах за счет бризовой циркуляции: днем – над сушей, а ночью – над морем. Эти грозы сопровождаются сильными ветрами у земли и на высотах.

Орографические грозы образуются на наветренных склонах гор, когда по ним поднимается теплая, влажная неустойчивая масса.

Внутримассовые грозы располагаются на площади отдельными очагами на значительном расстоянии друг от друга, поэтому в полете их можно обойти стороной.



Фронтальные грозы чаще образуются на холодных фронтах (70%) и реже на теплых (30%).

Грозы на холодных фронтах образуются в любое время года и суток, но обостряются летом во вторую половину дня. Причина образования – вытеснение теплого воздуха подтекающим под него холодным воздухом.

Грозы на теплых фронтах образуются в теплое время года ночью или в утренние часы. Причина образования – ночное радиационное выхолаживание верхнего слоя облачности при неизменных температурах в нижних слоях облачности. В результате этого увеличивается вертикальный температурный градиент и развивается конвекция. Грозы на теплых фронтах носят скрытый характер и могут быть неожиданными для экипажа.

Грозовая деятельность на фронтах тем интенсивнее, чем больше разность температур ВМ и чем больше влагосодержание теплого воздуха.

Фронтальные грозы располагаются вдоль фронта в узкой вытянутой зоне. Длина этой зоны может быть до 1000км и более, а ширина 50-100км.

Фронтальные грозы перемещаются вместе с фронтом в направлении воздушных течений на высотах 3-5 км.



Полет под СВ разрешается только днем, вне зоны сильных ливневых осадков, если:

- высота полета ВС над рельефом местности не менее 200м и в горной местности не менее 600м;

- вертикальное расстояние от ВС до нижней границы облаков не менее 200м;

- пересечение фронтальной облачности с отдельными грозовыми засветками может проводиться в том месте, где расстояние между очагами не менее 50км;

- полет над верхней границей СВ разрешается выполнять с превышением не менее 500м;

- обход очагов осуществляется на удалении не менее 15км с использованием РЛС;

- обход очагов визуально на удалении не менее 10 км;

- диспетчер, используя радиолокаторы, метеоинформацию и сообщение с бортов ВС, обязан информировать экипажи о характере, расположении грозовых очагов, направлении их смещения;

- экипажам ВС преднамеренно входить в СВ и зоны сильных ливневых осадков запрещается.
Обледенение - отложение льда на обтекаемых частях самолета, силовых установках и внешних деталях его специального оборудования при полете в воздухе, содержащем переохлажденные капли дождя (воды).

Обледенение приводит к увеличению веса ВС и расхода топлива, к уменьшению тяги двигателей, искажаются показания приборов, может нарушиться радиосвязь.

Наиболее вероятно обледенение при температуре от 0° до -20° вследствие сублимации водяного пара при быстром снижении ВС из более холодных в более теплые слои или при входе в слой инверсии или при замерзании переохлажденных капель осадков, сталкивающихся с поверхностью ВС.

Обледенение ВС наиболее часто происходит в облаках, располагающихся от земли до высоты 2-3км. При отрицательных температурах наиболее вероятно обледенение в водных облаках. В смешанных облаках обледенение зависит от водности их капельножидкой части, в кристаллических облаках вероятность обледенения мала. Во внутримассовых слоистых и слоисто-кучевых облаках при температурах от 0 до -10º почти всегда наблюдается обледенение. Эти облака располагаются под слоями инверсии и имеют значительную водность около верхней кромки облачности.

Во фронтальной облачности наиболее интенсивное обледенение ВС происходит в кучево-дождевых облаках, связанных с холодными фронтами, фронтами окклюзии и теплыми фронтами.

Наиболее интенсивное обледенение может наблюдаться при полете под облаками в зоне переохлажденного дождя и/или мороси. В облаках верхнего яруса обледенение маловероятно, однако следует помнить, что возможно интенсивное обледенение в перисто-слоистых и перисто-кучевых облаках, если они остались после разрушения грозовых облаков.


Интенсивность измеряют скоростью нарастания льда в единицу времени.

Слабое - до 0,5 мм/мин

Умеренное - от 0,5 до 1,0 мм/мин

Сильное - более 1,0 мм/мин


Информацию о наблюдаемом и ожидаемом обледенении можно получить в телеграммах SIGMET, в специальной сводке или в сводке METAR.

Командир ВС обязан:

  • по согласованию с органом УВД изменить высоту (маршрут) полета для выхода в безопасный район полета или принять решение об уходе на запасной.

Гололед - плотный слой льда, образовавшийся на предметах или поверхности земли в результате осаждения и замерзания переохлажденного дождя, мороси или капель тумана.

Условия образования гололеда зависят от температуры воздуха, дефицита точки росы, скорости ветра, величины охлаждения в приземном слое, подстилающей поверхности и рельефа местности.

Температура чаще всего от 0° до -10°. Значительный гололед может образоваться в зоне атм. фронтов, скорость которых уменьшается, а температура от +2° до -15°.

Нужно быть внимательным, т.к. гололед усложняет руление, взлет и посадку ВС. Особенно опасны взлет и посадка при гололеде для ВС с большими взлетно-посадочными скоростями.

Не следует путать информацию о гололеде (FZRA, FZDZ) с информацией о тумане с изморозью(FZFG), принимая ее за гололед.



Явление электризации ВС в атмосфере заключается в следующем. Элементы облаков и осадков (капли воды и снежинки) при трении о поверхность ВС получают заряд одного знака, а ВС - противоположного. Заряды на ВС могут появляться и при пролете вблизи облаков, имеющих электрические заряды. Наибольшая плотность зарядов отмечается на острых, выпуклых частях ВС, в отдельных случаях электрический заряд, который имеет ВС. Является причиной поражения в Ns, Sc, St облаках на высотах 1000-3000м. Чем больше толщина облачности, тем больше вероятность заряда ВС.

Заряжение ВС интенсивнее в кристаллических облаках, чем в водных. Поражение ВС чаще всего происходит в облачных системах холодных и вторичных холодных фронтов, осенью и зимой чаще, чем весной и летом. В слое облаков, где температура воздуха от +5 до -10.

Признаки сильной электризации ВС:

- шумы и треск в наушниках;

- беспорядочное колебание стрелок радиокомпаса;

- искрение на остеклении кабины и свечение концов крыльев в темное время суток.

Возникновение электризации наиболее вероятно в слое облаков, где температура воздуха от +5 до -10.
2.3. Сдвиг ветра в приземном слое

Сдвиг ветра - изменение направления и/или скорости ветра в пространстве, включая восходящие и нисходящие потоки. Он определяется векторной разностью скорости и направления ветра в двух точках, отнесенных к расстоянию между этими точками. В зависимости от ориентации точек в пространстве и направления движения ВС относительно ВПП различают вертикальный и горизонтальный сдвиги ветра.

Вертикальный сдвиг ветра принято определять, как изменение вектора ветра в метрах в секунду на 30 м высоты (в зависимости от направления изменения ветра относительно движения самолета вертикальный сдвиг может быть продольным (попутным – положительным или встречным – отрицательным) или же боковым (левым или правым).

Горизонтальный сдвиг ветра измеряется в метрах в секунду на 600 м расстояния.

Сдвиг ветра является показателем состояния атмосферы, способной вызывать болтанку самолета и даже угрожать безопасности полетов.

Сдвиг ветра различают не только по направлению, но и по интенсивности:

скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
Центр повышения квалификации «Украэротренинг»
1413.14kb.
Повышения квалификации, порядок и содержание мониторинга качества планового повышения квалификации и др
52.4kb.
Опыт применения телекоммуникационных технологий в Оренбургском областном центре повышения квалификации работников со средним медицинским и фармацевтическим образованием
82.07kb.
Повышения квалификации
46.66kb.
Использование пакета свободного программного обеспечения в профессиональной деятельности учителя
370.94kb.
Отчет о проделанной учебно-методической работе, проведенной в 2008-2009 учебном году кафедрой математики и естественных дисциплин Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования
43.7kb.
Программа повышения квалификации «Внутренний аудит системы менеджмента качества»
89.51kb.
Повышения квалификации педагогов инклюзивного (интегрированного) образования в Самарской области
68.86kb.
Курсы повышения квалификации учителей математики
26.39kb.
Ведомость аттестации слушателей группы «п ii-37» по дпо программе повышения квалификации предпринимателей
33.65kb.
Ведомость аттестации слушателей группы «п i-22» по дпо программе повышения квалификации предпринимателей
72.41kb.
Предложения по организации повышения квалификации руководителей и педагогических работников профессиональных образовательных организаций рк
65.64kb.