Метеорология - наука, изучающая физические процессы и явления, происходящие в атмосфере земли, в их непрерывной связи и взаимодействии с подстилающей поверхностью моря и суши.

Авиационная метеорология - прикладная отрасль метеорологии, изучающая влияние метеорологических элементов и явлений погоды на деятельность авиации.

Атмосфера. Воздушная оболочка земли называется атмосферой.

По характеру распределения температуры по вертикали атмосферу принято делить на четыре основные сферы: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и три переходных слоя между ними: тропопаузу, стратопаузу и мезопаузу (6).

Тропосфера - нижний слой атмосферы, высота 7-10 км у полюсов и до 16-18 км в экваториальных районах. Все явления погоды развиваются главным образом в тропосфере. В тропосфере происходит образование облаков, возникновение туманов, гроз, метелей, наблюдается обледенение самолетов и другие явления. Температура в этом слое атмосферы падает с высотой в среднем на 6,5° С через каждый километр (0,65° С на 100%).

Тропопауза - переходный слой, отделяющий тропосферу от стратосферы. Толщина этого слоя колеблется от нескольких сотен метров до нескольких километров.

Стратосфера - слой атмосферы, лежащий над тропосферой, до высоты приблизительно 35 км. Вертикальное движение воздуха в стратосфере (по сравнению с тропосферой) очень сильно ослабевает или почти отсутствует. Для стратосферы характерно незначительное понижение температуры в слое 11-25 км и повышение в слое 25-35 км.

Стратопауза - переходный слой между стратосферой и мезосферой.

Мезосфера - слой атмосферы, простирающийся приблизительно от 35 до 80 км. Характерным для слоя мезосферы является резкое повышение температуры от начала до уровня 50-55 км и понижение ее до уровня 80 км.

Мезопауза - переходный слой между мезосферой и термосферой.

Термосфера - слой атмосферы выше 80 км. Этот слой характеризуется непрерывным резким повышением температуры с высотой. На высоте 120 км температура достигает +60° С, а на высоте 150 км -700° С.

Схема строения атмосферы до высоты 1 00 км представлена.

Стандартная атмосфера - условное распределение по высоте средних значений физических параметров атмосферы (давления, температуры, влажности и др.). Для международной стандартной атмосферы приняты следующие условия:

• давление на уровне моря, равное 760 мм рт. ст. (1013,2 мб);
• относительная влажность 0%; температура на уровне моря -f 15° С и падение се с высотой в тропосфере (до 11 000 м) на 0,65° С на каждые 100 м.
• выше 11 000 м температура принята постоянной и равной -56,5° С.

Смотрите также:

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Состояние атмосферы и процессы, происходящие в ней, характеризуются рядом метеорологических элементов: давлением, температурой, видимостью, влажностью, облаками, осадками и ветром.

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба или в миллибарах (1 мм рт. ст. - 1,3332 мб). За нормальное давление принимают атмосферное давление, равное 760 мм. рт. ст., что соответствует 1013,25 мб. Нормальное давление близко к среднему давлению на уровне моря. Давление непрерывно изменяется как у поверхности земли, так и на высотах. Изменение давления с высотой можно характеризовать величиной барометрической ступени (высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 мм рт. ст., или на 1 мб).

Величина барометрической ступени определяется по формуле

Температура воздуха характеризует тепловое состояние атмосферы. Температура измеряется в градусах. Изменение температуры зависит от количества тепла, поступающего от Солнца на данной географической широте, характера подстилающей поверхности и атмосферной циркуляции.

В СССР и большинстве других стран мира принята стоградусная шкала. За основные (реперные) точки в этой шкале приняты: 0° С - точка плавления льда и 100° С- точка кипения воды при нормальном давлении (760 мм рт. ст.). Промежуток между этими точками разбит на 100 равных частей. Этого промежутка носит название «один градус Цельсия» - 1° С.

Видимость. Под дальностью горизонтальной видимости у земли, определяемой метеорологами, понимается то расстояние, на котором еще можно обнаружить предмет (ориентир) по форме, цвету, яркости. Дальность видимости измеряется в метрах или километрах.

Влажность воздуха - содержание водяного пара в воздухе, выраженное в абсолютных пли относительных единицах.

Абсолютная влажность - это количество водяного пара в граммах на 1 лс3 воздуха.

Удельная влажность - количество водяного пара в граммах на 1 кг влажного воздуха.

Относительная влажность - отношение количества содержащегося в воздухе водяного пара к тому количеству, которое требуется для насыщения воздуха при данной температуре, выраженное в процентах. Из величины относительной влажности можно определить, насколько данное состояние влажности близко к насыщению.

Точка росы-температура, при которой воздух достиг бы состояния насыщения при данном влагосодержании и неизменном давлении.

Разность между температурой воздуха и точкой росы называется дефицитом точки росы. Точка росы равна температуре воздуха в том случае, если его относительная влажность равна 100%. При этих условиях происходит конденсация водяного пара и образование облаков и туманов.

Облака - скопление взвешенных в воздухе капель воды или кристаллов льда, возникших в результате конденсации водяного пара. При наблюдениях за облаками отмечают их количество, форму и высоту нижней границы.

Количество облаков оценивается по 10-балльной шкале: 0 баллов означает отсутствие облаков, 3 балла - три четверти неба закрыто облаками, 5 баллов - половина неба закрыта облаками, 10 баллов - все небо закрыто облаками (сплошная облачность). Высота облаков измеряется при помощи светолокаторов, прожекторов, шар-пилотов и самолетов.

Все облака в зависимости от расположения высоты нижней границы делятся на три яруса:

Верхний ярус - выше 6000 м, к нему относятся: перистые, перисто-кучевые, перисто-слоистые.

Средний ярус - от 2000 до 6000 м, к нему относятся: высококучевые, высоко-слоистые.

Нижний ярус - ниже 2000 м, к нему относятся: слоистокучевые, слоистые, слоисто-дождевые. К нижнему ярусу относятся также и облака, простирающиеся на значительном расстоянии по вертикали, но нижняя граница которых лежит в нижнем ярусе. К таким облакам относятся кучевые и кучеводождевые. Эти облака выделяются в особую группу облаков вертикального развития. Облачность оказывает наибольшее влияние на деятельность авиации, так как с облаками связаны осадки, грозы, обледенение и сильная болтанка.

Осадки - водяные капли или ледяные кристаллы, выпадающие из облаков на поверхность земли. По характеру выпадения осадки разделяются на обложные, выпадающие из слоисто-дождевых и высоко-слоистых облаков в виде капель дождя средней величины или в виде снежинок; ливневые, выпадающие из кучево-дождевых облаков в виде крупных капель дождя, хлопьев снега или града; морося- щ и е, выпадающие из слоистых и слоисто-кучевых облаков в виде очень мелких капель дождя.

Полет в зоне осадков затруднен вследствие резкого ухудшения видимости, снижения высоты облаков, болтанки, обледенения в переохлажденном дожде и мороси, возможного повреждения поверхности самолета (вертолета) при выпадении града.

Ветер - движение воздуха по отношению к земной поверхности. Ветер характеризуется двумя величинами: скоростью и направлением. Единица измерения скорости ветра- метр в секунду (1 м/сек) или километр в час (1 км/ч). 1 м/сек = = 3,6 км/ч.

Направление ветра измеряется в градусах, при этом следует учитывать, что отсчет ведется от северного полюса по часовой стрелке: северное направление соответствует 0° (или 360°), восточное - 90°, южное- 180°, западное - 270°.

Направленне метеорологического ветра (откуда дует) отличается от направления аэронавигационного (куда дует) па 180°. В тропосфере скорость ветра с высотой увеличивается и достигает максимума под тропопаузой.

Сравнительно узкие зоны сильных ветров (скоростью от 100 км/ч и выше) в верхней тропосфере и нижней стратосфере на высотах, близких к тропопаузе, называются струйными течениями. Часть струйного течения, где скорость ветра достигает максимального значения, называется осью струйного течения.

По своим размерам струйные течения простираются на тысячи километров в длину, сотни километров в ширину и несколько километров в высоту.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

4. Местные признаки погоды

6. Авиационный прогноз погоды

1. 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.

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.

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

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.

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.

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).

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Явления, происходящие в атмосфере. Внутримассовые и фронтальные виды туманов. Методы определения градоопасности облаков. Процесс развития наземной молнии. Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта. Влияние атмосферных явлений на транспорт.

доклад , добавлен 27.03.2011


Особенности развития стихийных явлений, их воздействие на население, объекты экономики и среды обитания. Понятие "опасные природные процессы". Классификация опасных явлений. Вредители лесного и сельского хозяйства. Воздействие на население ураганов.

презентация , добавлен 26.12.2012


Понятие социально-опасных явлений и причины их возникновения. Бедность как результат снижения уровня жизни. Голод как следствие нехватки продовольствия. Криминализация общества и социальная катастрофа. Способы защиты от социально-опасных явлений.

контрольная работа , добавлен 05.02.2013


Характеристика землетрясений, цунами, вулканических извержений, оползней, снежных лавин, паводков и наводнений, атмосферных катастроф, тропических циклонов, торнадо и других атмосферных вихрей, пыльных бурь, падений небесных тел и средства защиты от них.

реферат , добавлен 19.05.2014


Гидросферные опасности как стабильная угроза и причина природных катастроф, их влияние на формирование населенных пунктов и особенности быта народов. Виды опасных гидрометеорологических явлений; цунами: причины образования, признаки, техника безопасности.

курсовая работа , добавлен 15.12.2013


Исследование основных причин возникновения, структуры и динамики роста количества природных катастроф. Проведение анализа географии, социально-экономических угроз и частоты появления опасных природных явлений в мире на территории Российской Федерации.

презентация , добавлен 09.10.2011


Причины возникновения и формы социaльно-опaсных явлений. Рaзновидности опaсных и чрезвычaйных ситуaций. Главные правила поведения и способы защиты при массовых беспорядках. Криминализация общества и социальная катастрофа. Самозащита и необходимая оборона.

курсовая работа , добавлен 21.12.2015


Основные требования к устройству помещений для хранения огнеопасных и взрывоопасных средств: изолированность, сухость, защищенность от света, прямых солнечных лучей, атмосферных осадков и грунтовых вод. Хранение и обращение с кислородными баллонами.

презентация , добавлен 21.01.2016


Состояние авиационной безопасности в гражданской авиации, нормативно-правовая база досмотра на воздушном транспорте. Разработка системы досмотра экипажа и судна в аэропорту 3 класса; устройство, принцип действия, характеристики технических средств.

дипломная работа , добавлен 08.12.2013


Условия образования облаков и их микрофизическая структура. Метеорологические условия полётов в слоистых облаках. Структура нижней границы низких слоистых облаков. Метеорологические условия полётов в слоисто-кучевых облаках и в грозовой деятельности.

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСТКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра: « Управление воздушными движениями »

Конспект лекции

по курсу «Авиационная метеорология »

ТАШКЕНТ - 2005

«Авиационная метеорология »

Ташкент, ТГАИ, 2005 год.

Конспект лекции включает в себя основные сведения о метеорологии, атмосферы, ветрах, облаках, осадках, синоптических картах погоды, картах барических топографии и радиолокационной обстановки. Описываются перемещение и трансформация воздушных масс, а также барических систем. Рассмотрены вопросы перемещение и эволюция атмосферных фронтов, фронты окклюзии, антициклоны, метель, виды и формы обледенения, грозы, молния, атмосферная турбулентность и регулярное сообщение – METAR, международный авиационный код TAF.

Конспект лекций обсужден и одобрен на заседании кафедры УВД

Утвержден на заседании метод совет ФГА

Лекция №1

1. Предмет и значение метеорологии.:

2. Атмосфера, состав атмосферы.

3. Строение атмосферы.

Метеорологией называется наука о фактическом состоянии атмосферы и совершающихся в ней явлениях.

Под погодой принято понимать физическое состояние атмосферы в какой либо момент или промежуток времени. Погода характеризуется совокупностью метеорологических элементов и явлений, таких, как атмосферное давление, ветер, влажность , температура воздуха, видимость, осадки, облака, обледенение, гололед, туманы, грозы, метели, пыльные бури, смерчи, различные оптические явления (гало, венцы).

Климат – многолетний режим погоды: характерный для данного места, складывающийся под влиянием солнечной радиации, характера подстилающей поверхности, циркуляции атмосферы, изменения земли и атмосферы.

Авиационная метеорология изучает метеорологические элементы и атмосферные процессы с точки зрения их влияния на авиационную технику и деятельность авиации, а также разрабатывает методы и формы метеорологического обеспечения полетов. Правильный учет метеорологических условий в каждом конкретном случае для наилучшего обеспечения безопасности, экономичности и эффективности полетов зависит от летчика и диспетчера, от их умения использовать метеорологическую информацию.

Летный и диспетчерский состав должен знать:

В чем конкретно проявляется влияние отдельных метеорологических элементов и явлений погоды на работу авиации;

Хорошо разбираться в физической сущности атмосферных процессов, создающих различные условия погоды и их изменения по времени и в пространстве;

Знать методы оперативного метеорологического обеспечения полетов.

Организация полетов ВС гражданской авиации ГА в масштабе земного шара, и метеорологическое обеспечение этих полетов, немыслимо без международного сотрудничества. Существуют международные организации, регулирующие организацию полетов и их метеорологическое обеспечение. Это ICAO (Международная организация гражданской авиации) и ВМО (Всемирно метеорологическая организация), которые тесно сотрудничают между собой по всем вопросам сбора и распространения метеорологической информации в интересах гражданской авиации. Сотрудничество между этими организациями регулируется специальными рабочими соглашениями, заключенными между ними. ICAO определяет требования к метеорологической информации, вытекающие из запросов ГА, а ВМО определяет научно обоснованные возможности их удовлетворения и разрабатывает рекомендации и правила, а также различные инструктивные материалы, обязательные для всех стран ее членов.

Атмосфера.

Атмосфера воздушная оболочка земли, состоящая из смеси газов и коллоидных примесей (пыли, капель, кристаллов).

Земля представляет собой как бы дно громадного воздушного океана, и все живущие и растущие на ней обязаны своим существованием атмосфере. Она доставляет необходимый для дыхания кислород, предохраняет нас от смертоносных космических лучей и от ультрафиолетового солнечного излучения, а также защищает земную поверхность от сильного нагревания днем и сильного охлаждения ночью.

При отсутствии атмосферы температура поверхности земного шара днем бы достигала 110° и более, а ночью резко бы понижалась бы до 100° мороза. Всюду царила бы полная тишина, так как звук не может распространяться в пустоте, день и ночь сменялись бы мгновенно, а небо было бы абсолютно черным.

Атмосфера прозрачна, но она постоянно напоминает нам о себе: дождь и снег, гроза и метель, ураган и затишье, жара и мороз – все это проявление атмосферных процессов, совершающихся под влиянием солнечной энергии и при взаимодействии атмосферы с самой поверхностью земли.

Состав атмосферы.

До высоты 94-100 км. состав воздуха в процентном отношении остается постоянным – гомосфера («гомо» от греческого одинаковый); азот – 78,09%, кислород – 20,95%, аргон – 0,93%. Помимо этого в атмосфере находится непостоянное количество других газов (углекислый газ, водяной пар, озон), твердые и жидкие аэрозольные примеси (пыль, газы промышленных предприятий, дым и др.).

Строение атмосферы.

Данные прямых и косвенных наблюдений показывают, что атмосферы имеет слоистое строение. В зависимости о того, какое физическое свойство атмосферы (распределение температуры, состав воздуха по высотам, электрические характеристики) положено в основу деления на слои, имеется ряд схем строения атмосферы.

Наиболее распространенной схемой строения атмосферы является схема, в основу которой положено распределение температуры по вертикали. Согласно этой схеме атмосфера делится на пять основных сфер или слоев: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу

		Межпланетное космическое пространство
Верхняя граница геокороны
		Экзосфера (Сфера рассеяния)
Термопауза
		Термосфера (ионосфера)
Мезопауза
Мезосфера
Стратопауза
Стратосфера
Тропопауза
Тропосфера
В таблице указаны Основные слои атмосферы и их средние высоты в умеренных широтах. Контрольные вопросы. 1. Что изучает авиационная метеорология. 2. Какие функции возложены на IKAO, ВМО?

3. Какие функции возложены на Главгидромет Республики Ухзбекистан?

4. Дать характеристику составу атмосферы.

Лекция №2.

1. Строение атмосферы (продолжение).

2. Стандартная атмосфера.

Тропосфера – нижняя часть атмосферы в среднем до высоты 11 км, где сосредоточено 4/5 всей массы атмосферного воздуха и почти весь водяной пар. Высота ее меняется в зависимости от широты места, времени года и суток. Характеризуется повышением температуры с высотой, увеличением скорости ветра, образованием облаков и осадков. В тропосфера различают 3 слоя:

1. Пограничный (слой трения) – от земли до 1000 – 1500 км. В этом слое сказывается тепловое и механическое воздействие земной поверхности. Наблюдается суточный ход метеоэлементов. Нижняя часть пограничного слоя толщиной в 600м носит название «приземного слоя». Атмосфера выше1000 – 1500 метров называется «слоем свободной атмосферы» (без трения).

2. Средний слой располагается от верхней границы пограничного слоя до высоты 6 км. Здесь почти не сказывается влияние земной поверхности. Погодные условия зависят от атмосферных фронтов и вертикального равновесия воздушных масс.

3. Верхний слой лежит выше 6 км. и простирается до тропопаузы.

Тропопауза – переходный слой между тропосферой и стратьосферой. Толщина этого слоя от нескольких сот метров до 1 – 2 км, а средняя температура от минус 70° - 80° в тропиках.

Температура в слое тропопаузы может оставаться постоянной или повышаться (инверсия). В связи с этим тропопауза является мощным задерживающим слоем для вертикальных движений воздуха. При пересечении тропопаузы на эшелоне могут наблюдаться изменения температуры, изменение влагосодержания и прозрачности воздуха. В зоне тропопаузы или ее нижней границы обычно расположен минимум скорости ветра.

Очень метеозависим: снег, дождь, туман, низкая облачность, сильный порывистый ветер и даже полный штиль - неблагоприятные условия для прыжка. Поэтому нередко спортсменам приходится часами и неделями сидеть на земле, ожидая «окна хорошей 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: развивается кучевая облачность и к вечеру исчезает.
4. Правильный суточный ход температуры (днем повышение, ночью понижение). В зимнее время температура низкая, летом высокая.
5. Осадков нет; ночью сильная роса или иней.
6. Приземные 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 слоисто-дождевыми 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 перисто-слоистые (движение их настолько быстрое, что заметно на глаз), перисто-слоистые сменяются высокослоистыми, а последние - слоисто-дождевыми.
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).

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.

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.

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.

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.

Облака

Типы облаков.

Существуют 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:

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

Рис. 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

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, 1 0 С/100 м. Но точка росы понижается только на 0,2 0 С/100 м. Таким образом точка росы и температура поднимающегося воздуха сближаются на 0,8 0 С/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 31 0 С, точка росы 15 0 С. 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.