20
Взоне активных фронтов изменение скорости и направления ветра усиливается за счет разнообразия рельефа и городской застройки. Сдвиг ветра усиливается за счет мезоструи и является наиболее опасным для посадки и взлета ВС. Высота и интенсивность таких СТ зависит от вида и интенсивности атмосферных фронтов.
2.3.3.Сдвиг ветра в зонах инверсионных слоев
Вустойчивой воздушной массе слои инверсии и изотермии как обуславливают расслоение
воздушных потоков, имеющих разные характеристики по плотности, скорости и направлению, что и является причиной умеренных и сильных сдвигов ветра (Рис.8).
Определение вертикального сдвига ветра в районе аэродрома - одна из самых сложных проблем авиационной метеорологии.
Информацию о сдвиге ветра получают с помощью: а) Метеорологического радиолокатора;
б) системы датчиков ветра расположенных на разной высоте; с) наблюдений с борта ВС на этапе набора высоты или захода на посадку.
Предупреждения о сдвиге ветра содержат краткую информацию о наблюдаемом или ожидаемом сдвиге ветра, который может оказать неблагоприятное воздействие на ВС на траектории захода на посадку или взлета или при заходе на посадку по кругу в пределах между уровнем ВПП и 500м(1600 фут) или на ВС во время послепосадочного пробега или разбега при взлете.
Предупреждения о сдвиге ветра составляются открытым текстом с сокращениями. На аэродроме могут быть выпущены два штормовых предупреждения о сдвиге ветра –
для прибывающих и вылетающих ВС.
О сдвиге ветра в зоне захода на посадку следует сообщать:
WS WRNG 01 VALID 211800/211200 SEV WS FCST RWY18= WS WRNG 02 VALID 221600/222000 FCST MBST APCH RWY 26=
Предупреждение по данным cсообщения экипажа ВС:
WS WRNG: MOD WS FNA RWY18 REP AT 15.10 B737=
Предупреждения аннулируются, если:
-по данным ВС сдвиг ветра отсутствует;
-прошел определенный период времени после последнего донесения о сдвиге ветра, в течение которого он отсутствовал. Продолжительность периода устанавливается для определенного аэродрома по региональному соглашению.
Требования относительно определения интенсивности находятся в процессе разработки. Пилоты чисто субъективно используют в своих донесениях такие термины как “умеренный”, “сильный” и “очень сильный” сдвиг ветра.
В циркуляре ИКАО, посвященному сдвигу ветра, перечислены основные метеорологические условия и признаки, которые определяют вероятность возникновения сдвига ветра в районе аэродрома:
-в районе аэродрома наблюдаются осадки, не достигающие земной поверхности, вследствие сухости нижнего слоя воздуха. При этом под облачностью формируется сильный нисходящий поток воздуха, распространяющийся до земной поверхности и вызывающий сдвиг ветра. Название этого явления погоды – VIRGA;
-в горной или холмистой местности наблюдаются чечевицеобразные облака, указывающие на горные волны;
-впереди зоны ливневых осадков наблюдаются шквалистые облака, которые являются признаком фронта порывов, иначе – линии шквала;
-на аэродроме наблюдается сильный порывистый ветер. Наиболее вероятно наблюдение сдвига ветра в холмистой местности или если рядом с ВПП находятся высокие здания
ипостройки;
-на аэродроме или вблизи его наблюдаются поднимающиеся песок, пыль, которые образуют вихри или кольца;
-ветровые указатели на аэродроме показывают различное направление ветра;
-облачные слои или дым перемещаются в разных направлениях по высоте;
-наблюдаются или прогнозируются опасные явления погоды: сильные осадки, гроза, торнадо, смерч.
Взлет и заход на посадку в условиях сильного сдвига ветра запрещаются.
21
Помимо перечисленных условий и признаков возникновения сдвига ветра на нижних высотных уровнях следует отметить также атмосферные явления:
-фронты морского бриза;
-температурные инверсии на малых высотах;
-микропорывы.
Факт существования микропорывов (microbusters) был подтвержден сравнительно недавно и связан главным образом с конвективной облачностью, но вследствие короткого периода времени и небольших размеров трудно фиксирутся приборами. Сложность этого явления заключается в том, что в нем одновременно фиксируется и вертикальный и горизонтальный сдвиг ветра.
Наиболее часто и интенсивно микропорывы проявляются внутри зоны грозовой деятельности и ливневых осадков.
Микропорыв состоит как бы из двух частей – сильный нисходящий поток переходит у земли в горизонтальный ветер разных направлений. Размеры микропорыва: по вертикали – от земли до высоты 300-1000м, по горизонтали в нижней части диаметр - 3000-5000м. Скорость нисходящего потока может достигнуть 30м/с, а приземный – 22м/с, причем направление может меняться на 180˚.
Единичный микропорыв существует приблизительно 15мин и наиболее опасен при заходе на посадку, при посадке или взлете.
22
Рис. 7 . Возникновение сдвига ветра в зоне конвективных облаков.
а— теплыйвоздух,б— холодный,в— фронт порывов.
Рис. 8 Возникновение сдвига ветра в слое инверсии
23
Рис. 9 . Возникновение сдвига ветра в зоне активных фронтов.
ТВ — теплый воздух, ХВ — холодный воздух
.Рис10. Влияние вертикального сдвигаветра ∆U на точность приземления
самолета:
а — встречный вертикальный сдвигветра; б— попутный; в— боковой;
1 — расчетнаяточкаприземления,
2 — фактическая, 3, 4 — уходотосиВПП
25
2.4. Турбулентное состояние атмосферы Турбулентное состояние атмосферы - состояние, при котором наблюдается
неупорядоченные вихревые движения различных масштабов и различных скоростей. Основной причиной турбулентности являются возникающие в атмосфере контрасты в поле ветра и температуры.
При пересечении вихрей ВС подвергается воздействию их вертикальных и горизонтальных составляющих, представляющих отдельные порывы. В результате чего нарушается равновесие аэродинамических сил. Возникают добавочные ускорения, вызывающие перегрузки, а, следовательно, болтанку.
Болтанка - беспорядочные перемещения ВС при полете в турбулентной атмосфере. Болтанка, обусловленная турбулентностью атмосферы, может возникать при следующих
условиях:
1)в нижнем приземном слое из-за неодинакового нагрева земной поверхности, трения воздушного потока о поверхность земли;
2)при пересечении инверсионных слоев (в зоне тропопаузы и в зоне инверсии над поверхностью земли);
3)в зоне атм. фронтов и особенно когда с ними связаны ВФЗ, где наблюдаются горизонтальные градиенты Т>2 на 100км и V>20км/ч на 100км;
4)при вхождении в облачность (выделяется тепло конденсации);
5)в горной местности (горные волны и вихри на подветренной стороне);
6)в зоне струйного течения (верт. градиент скорости ветра >10м/с на 1км высоты и изменения направления ветра >15гр на 1км высоты);
7)в зонах сходимости и расходимости воздушных потоков.
Характеристика интенсивности болтанки ВС (по ИКАО)
Интенсивность |
Диапазон |
Характеристика условий |
|
перегрузки |
|
Слабая |
до ±0,5 g |
Отдельные легкие вздрагивания ВС |
Умеренная |
от±0,5 до ±1,0 g |
Незначительные изменения воздушной |
|
|
скорости. Незакрепленные предметы |
|
|
перемещаются. |
Сильная |
более ±1,0 g |
Резкие изменения высоты, на короткое время |
|
|
ВС становится неуправляемым, изменения |
|
|
скорости. Незакрепленные предметы могут |
|
|
подбрасываться в воздух. |
Турбулентность ясного неба (ТЯН) относится к опасным для авиации метеорологическим условиям, т.к. может встретиться неожиданно и отказать отрицательное влияние на полет.
Зона болтанки при ясном небе имеет небольшую толщину. Но иногда может достигать 1- 2км. ТЯН связана с зонами больших горизонтальных и вертикальных сдвигов ветра на высоте и обусловлена наличием струйного течения.
Зона турбулентности при ясном небе указывается принятым буквенным сокращением САТ. На картах особых явлений погоды эта зона выделяется длинными штриховыми линиями.
Рекомендации:
-при попадании ВС в зону сильной болтанки командир ВС обязан принять меры для немедленного выхода из опасной зоны, в том числе с разрешения диспетчера изменить высоту полета;
-заход на посадку ВС и посадка при сильной турбулентности (более ±0.4g) запрещаются.
2.5.Струйные течения
Струйные течения – сравнительно узкие зоны сильных ветров в верхней тропосфере и нижней стратосфере. Границей струйного течения обычно считается скорость ветра 30м/с или 100км/час; вертикальный сдвиг ветра от 5 до 10м/с на 1км высоты, горизонтальный сдвиг ветра – 10м/c и более на 100км. СТ напоминает сильно сплюснутую трубу гигантских размеров, высота которой 1-5км, ширина 500-1000км и длина – тысячи километров. Иногда струйные течения огибают весь земной шар.
26
Струйные течения образуются в зонах сближения теплых и холодных ВМ, где создаются значительные градиенты давления и температуры. Поэтому они часто связаны с ВФЗ. Над Европой СТ имеют скорость 100-200км/ч (иногда 250), максимальная скорость наблюдается на оси СТ. Ось СТ обычно расположена на 1-2км ниже тропопаузы. СТ испытывает аналогичное перемещение, как ВФЗ.
В зоне СТ, главным образом, на периферии, наблюдаются очаги турбулентности, вызывающие болтанку ВС. Наиболее интенсивная турбулентность наблюдается слева от оси и в нижней части СТ.
Сведения о максимальной скорости ветра и направлении на оси СТ можно получить на карте особых явлений, где стрелкой указывается направление ветра, оперением – скорость, высота дается в эшелонах полета, а граница скорости отмечается на оси СТ двумя вертикальными линиями.
Примечание:
При попадании в зону сильной болтанка, обусловленную наличием СТ, следует изменить высоту полета на 300-400м.
27
3. Основные метеорологические коды и сообщения, предупреждения об опасных явлениях, прогнозы погоды, их содержание и назначение. Наблюдения и донесения с бортов ВС. Международный метеокод AIREP.
3.1. Содержание авиационного метеорологического кода METAR
METAR - код для регулярного сообщения о погоде на аэродроме. Регулярные наблюдения на аэродромах ведутся ежедневно в течение всех суток. Такие наблюдения проводятся с интервалом 1 час или с интервалом в полчаса.
Сводка METAR включает следующую информацию: а) указатель типа сводки; б) четырехбуквенный индекс аэродрома; в) срок наблюдения;
г) направление и скорость ветра у поверхности земли; д) видимость;
е) дальность видимости на ВПП (в случае необходимости); ж) явления погоды; з) количество, форма и высота нижней границы облаков;
и) температура воздуха и точки росы; к) атмосферное давление; л) информация о состоянии ВПП; м) прогноз для посадки.
В каждую отдельную сводку METAR включается день месяца и время наблюдения в часах и минутах, за которыми без пропуска следует буквенный указатель Z.
Ветер:
В группе ветра дается направление, откуда дует ветер, выраженное в градусах, округленных до ближайших 10º и средняя скорость ветра за 10-мин период, непосредственно предшествующий наблюдению, за скоростью без интервала идет указатель кода КМН, КТ, МРS для указания единиц измерения. Если в течение 10-мин периода наблюдалось общее изменение в направлении ветра на 60˚ и более, но менее 180˚, а средняя скорость 2м/с и более, то два экстремальных значения передаются как 180V250 в порядке очередности по часовой стрелке.
Порывистый ветер передается с помощью буквы «G» , если его скорость превышает среднюю скорость на 5м/сек и более.
В случае переменного направления ветра группа кодируется, как VRB, когда средняя скорость составляет менее 2м/с. В особых случаях, например, при прохождении фронтального шквала, грозы, кучево-дождевой облачности определение направления ветра, как правило, затруднено. В этих случаях допускается передача группы ветра с помощью VRB при скоростях больших 2м/с.
«Штиль» кодируется как 00000, за которым без интервала следует указатель единиц измерения скорости.
Видимость:
Когда не наблюдается значительных изменений по направлению в горизонтальной видимости, то видимость дается в одном направлении.
Если горизонтальная видимость в разных направлениях неодинакова, разница составляет 50% и более при видимости менее 5км, то минимальная передается как VVVV, а следом следует группа из одной или двух букв для указания общего направления видимости относительно АМСГ.
Когда минимальная видимость менее 1500м, а максимальная видимость более 5000м, то сообщается две видимости (максимальная и минимальная) с указанием направления.
Когда метеорологическая дальность видимости 10км и более, то значение видимости передается как 9999.
Для сообщения видимости следует использовать следующие интервалы: А) до 800м – округленные до ближайших 50м; Б) от 800 до 5000м – округленные до ближайших 100м;
С) от 5000м до 9999м – округленные до ближайших 1000м; Д) при 9999 указывается 10км и выше.
При минимальной видимости на ВПП менее 1500м в сводки METAR/SPECI, а также в местные регулярные и специальные сводки включается видимость RVR, которая вычисляется на