- •Парапланы и снаряжение
- •1.Конструкция и терминология
- •2. Управление
- •3. Требования летной годности и сертификация
- •4. Эксплуатация
- •5. Выбор параплана и подвески
- •6. Летные характеристики
- •Аэродинамика и динамика полета параплана
- •Тема 1. Основы аэродинамики.
- •Тема 2. Теория планирующего и маневренного полета
- •Тема 3. Устойчивость и управляемость параплана.
- •Авиационная метеорология
- •Атмосфера
- •2. Движение атмосферы
- •Разновидности ветров
- •Турбулентность
- •Местные ветры
- •Нестабильность и термичность
- •Термики
- •Психология пилота
- •Стрессовый отклик
- •Правила и положения о воздушном движении
- •Теория и техника парящего полета
- •Практические полеты и безопасность
Авиационная метеорология
N |
ТЕМЫ |
кол-во ч. |
1 |
Атмосфера |
1 |
2 |
Движение атмосферы |
1 |
3 |
Облака |
1 |
4 |
Разновидности ветров |
1 |
5 |
Турбулентность |
1 |
6 |
Местные ветры |
1 |
7 |
Нестабильность и термичность |
1 |
8 |
Термики |
2 |
9 |
Гроза |
1 |
-
Атмосфера
Состав и свойства воздуха.
Атмосфера представляет собой смесь газов, водяного пара и аэрозолей (пыли, продуктов конденсации). На долю основных газов составляет: азота 78 %, кислорода 21 %, аргона 0.93 %, углекислого газа 0.03 %, на долю других приходится менее 0,01 %.
Воздух характеризуется следующими параметрами: давлением, температурой и влажностью.
Международная стандартная атмосфера.
Высота, м |
Температура, 0С |
Давление, гПа |
Плотность, кг/м3 |
0 |
15 |
1013,3 |
1,225 |
1000 |
9,1 |
908,3 |
1,12 |
2000 |
3,1 |
812,1 |
1,024 |
3000 |
-4,8 |
696,6 |
0,904 |
Градиент температуры.
Воздух нагревается от земли, с высотой уменьшается плотность. Комбинация этих двух факторов создает нормальную ситуацию с более теплым воздухом у поверхности и постепенно охлаждающимся с высотой.
Рис. 31
Влажность.
Относительная влажность измеряется в процентах как отношение фактического количества водяных паров в воздухе к максимально возможному при данной температуре. В теплом воздухе может растворится больше водяных паров, чем в холодном. Если воздух остывает, то его относительная влажность приближается к 100 % и начинают формироваться облака.
Холодный воздух зимой более близок к насыщению. Поэтому зимой более низкая база облаков и их распространение.
Вода может быть в трех формах: твердой, жидкой, газообразной. Вода имеет высокую теплоемкость. В твердом состоянии имеет более низкую плотность, чем в жидком. В результате она смягчает климат в масштабах планеты. В газообразном состоянии легче воздуха. Вес водяных паров 5/8 от веса сухого воздуха. В результате влажный воздух поднимается над сухим.
2. Движение атмосферы
Ветер.
Ветер возникает от дисбаланса давлений, обычно, в горизонтальной плоскости. Этот дисбаланс появляется из-за различия температур воздуха на соседних участках или циркуляции воздуха по вертикали на различных участках. Первопричина - это солнечный прогрев поверхности.
Ветер называется по направлению, откуда он дует. Например: северный дует с севера, горный - с гор, долинный - в горы.
Эффект Кориолиса.
Эффект Кориолиса очень важен для понимания глобальных процессов в атмосфере. Результат этого эффекта выражается в том, что все объекты, движущиеся в северном полушарии, имеют тенденцию поворачивать вправо, а в южном - влево. Эффект Кориолиса сильно выражен на полюсах и сводится к нулю на экваторе. Причина эффекта Кориолиса - вращение Земли под движущимися объектами. Это не какая-то реальная сила, это иллюзия правого вращения для всех свободно движущихся тел. Рис. 32
Воздушные массы.
Воздушной массой называется воздух имеющий одинаковую температуру и влажность, над территорией не менее 1600 км. Воздушная масса может быть холодной, если она образовалась в полярных областях, теплой - из тропической зоны. Она может быть морской или континентальной по влажности.
При приходе ХВМ приземный слой воздуха нагревается от грунта увеличивает нестабильность. При приходе ТВМ приземный слой воздуха охлаждается, опускается и образует инверсию, увеличивает стабильность.
Холодный и теплый фронт.
Фронтом называется граница между теплой и холодной воздушной массой. Если вперед движется холодный воздух, то это холодный фронт. Если вперед движется теплый воздух - теплый фронт. Иногда воздушные массы перемещаются до тех пор, пока не остановятся возросшим перед ними давлением. В этом случае фронтальную границу называют стационарным фронтом.
Рис. 33 холодный фронт теплый фронт
Фронт окклюзии.
Когда холодный фронт догоняет волну ему предшествующую, получается ситуация, известная как фронт окклюзии. Рис 34 |
|
-
Облака
Типы облаков.
С уществуют только три основных вида облаков. Это stratus, cumulus и cirrus т.е. слоистые (St), кучевые (Cu) и перистые (Сi).
слоистые кучевые перистые Рис. 35
Классификация облаков по высотам:
от 6 до 13 км |
высокие облака |
Cirrus (перистые) Ci Cirrocumulus (перисто-кучевые) Cc Cirrostratus (перисто-слоистые) Cs |
от 20 до 6 км |
облака средних высот |
Altocumulus (высококучевые) Ac Altostratus (высокослоистые) As Nimbostratus (слоисто-дождевые) Ns Nimbocumulus (кучево-дождевые) Cb |
до 2 км |
низкие облака |
Cumulus (кучевые) Cu Stratocumulus (слоисто-кучевые) Sc Stratus (слоистые) St |
Рис. 36
Менее известные облака:
Дымка - образовывается когда теплый и влажный воздух движется на берег, или когда земля излучает тепло ночью в холодный и влажный слой.
Облачная шапка - образуется над вершиной при возникновении динамических восходящих потоков. Рис.37
Облака в виде флага - образуются за вершинами гор при сильном ветре. Иногда состоит из снега. Рис.38
Роторные облака - могут образовываться на подветренной стороне горы, за хребтом в сильный ветер и имеют форму длинных жгутов, расположенных вдоль горы. Они образуются на восходящих сторонах ротора и разрушаются на нисходящих. Указывают на серьезную турбулентность.Рис.39
Волновые или чечевицеобразные облака - формируются при волновом движении воздуха при сильном ветре. Не движутся относительно земли. Рис.40
Рис. 37 Рис. 38 Рис.39
Ребристые облака - очень похожи на рябь на воде. Образуются когда один воздушный слой движется над другим со скоростью достаточной для образования волн. Движутся с ветром. Рис.41
Pileus - при развитии грозового облака до слоя инверсии. Грозовое облако может пробить инверсионный слой. Рис. 42
Р ис. 40 Рис. 41 Рис. 42
Образование облаков.
Облака состоят из бесчисленного множества микроскопических частичек воды различных размеров: от 0,001 см в насыщенном воздухе до 0,025 при продолжающийся конденсации. Главный путь образования облаков в атмосфере - охлаждение влажного воздуха. Это происходит при охлаждении воздуха, когда он поднимается вверх.
Туман образуется в охлаждающемся воздухе от контакта с землей.
Восходящие потоки.
Существуют три главные причины возникновения восходящих потоков. Это потоки из-за движения фронтов, динамические и термические.
фронтальные динамические термические
Рис. 43
Скорость подъема фронтального потока прямо зависит от скорости движения фронта и обычно составляет 0,2-2 м/с. У динамического потока скорость подъема зависит от силы ветра и крутизны склона, может доходить до 30 м/с. Термический поток возникает при подъеме более теплого воздуха, который в солнечные дни нагревается от земной поверхности. Скорость подъема достигает 15 м/с, но обычно это 1-5 м/с.
Точка росы и высота облаков.
Температура насыщения называется точкой росы. Допустим, что поднимаясь воздух охлаждается определенным образом, например , 10С/100 м. Но точка росы понижается только на 0,20С/100 м. Таким образом точка росы и температура поднимающегося воздуха сближаются на 0,80С/100 м. Когда они уравняются произойдет образование облаков. Метеорологи используют сухой и влажный термометры для замера температуры у земли и температуры насыщения. По этим замерам можно вычислить базу облаков. Например: температура воздуха у поверхности 310С, точка росы 150С. Разделив разность на 0,8 получаем базу равную 2000м.
Жизнь облаков.
Облака при своем развитии проходят стадии зарождения, роста и распада. Одно изолированное кучевое облако живет около получаса от момента появления первых признаков конденсации до распада в аморфную массу. Однако, часто облака не распадаются так быстро. Это происходит когда влажность воздуха на уровне облаков и влажность облака совпадает. Идет процесс перемешивания. Фактически продолжающаяся термичность приводит к постепенному или быстрому распространению облачности на все небо. Это называется сверхразвитие или OD на лексиконе летчиков.
Продолжающаяся термичность может подпитывать и отдельные облака увеличивая время их жизни более 0,5 часа. Фактически грозы это долгоживущие облака, образованные термическими потоками.
Осадки.
Для выпадения осадков необходимы два условия: продолжительные восходящие потоки и высокая влажность. В облаке начинается рост капелек воды или кристаллов льда. Когда они становятся большими, то начинают падать. Идет снег, дождь или град.