Шке верхней атмосферы, о метеорологических условиях по
 Скачать 1.82 Mb.
|
|
н /1СПСНИЯ. Обложной дождь меньше ухудшает видимость, чем .я» ножной снег. Интенсивность обложных осадков также неравномерная. Зоны ливневых осадков имеют очаговый характер. Видимость при ливнях может ухудшаться до 50 м и менее, •ио исключает возможность визуального полета. Туманы занимают первое место среди метеорологических явлений, ухудшающих видимость. Видимость в туманах чаще всего бывает от 200 до 500 м. Особенно опасны адвек- гивные туманы, которые могут в любое время суток занимать обширные площади и быть устойчивее радиационных. В адвективных туманах видимост ь ухудшается с высотой, а в радиационных она наименьшая у земли. Пыльные бури и дым от пожаров (например лесных) также серьезно ограничивают видимость и осложняют полеты на малых высотах. Из вышесказанного следует, что отождествлять горизонтальную видимость у земли с наклонной полетной видимостью и тем более с посадочной., нельзя. В каждом отдельном случае необходимо учитывать все факторы, влияющие на дальность видимости. Временная изменчивость дальности видимости имеет хорошо выраженный суточный и годовой ход с максимумом повторяемости ограниченной видимости в зимнее время года и утренние часы. Турбулентность на малых высотах Исследования показывают, чго болтанка самолетов на малых высотах встречается значительно чаще, чем на других высотах. Особенно она опасна при полетах на малых и предельно малых высотах. Кроме того снижается эффективное время наблюдений за приборами, увеличиваются затраты времени на поиск пели, уменьшается точность прицеливания. Турбулентность при полетах на малых высотах может быть динамического и термического характера. Динамическая турбулентность зависит от силы ветра и рельефа местности. Чем больше скорость ветра и менее ровный рельеф, тем интенсивнее болтанка. Термическая турбулентность обычно бывает в теплую половину года и максимума достигает во второй половине дня, обусловливая болтанку самолета. Следует также иметь в виду, что в циклонах и ложбинах болтанка самолета наблюдается чаще, чем в антициклонах и гребнях. Под мощно-кучевыми и кучево-дождевыми облаками болтанка очень сильная. При оценке и прогнозе болтанки на малых высотах нужно иметь в виду: - чем больше скорость ветра и чем больше неровностей на земной поверхности, тем интенсивнее динамическая турбулентность и болтанка самолетов; чем интенсивнее прогрев земной поверхности и чем н ■ • инороднее ее строение (пашня, поле, луг, лес, и т.д), тем пик пснвнее термическая турбулентность (конвекция) и бол- 1ЙПК11. 11олеты на малых высотах в зонах грозовой деятель- ночпи осложняются сильной турбулентностью, плохой ви- шмосгью, вызванной ливневыми осадками, нередко с гра- к>м и возможностью попадания молнии в самолет. Наибольшая турбулентность возникает в нижней перешей части грозового облака, где нередко наблюдается мощный вихрь с горизонтальной осью. При попадании в эту •пн гь облака могут быть значительные броски самолета иперх и вниз, что приводит к большим перегрузкам. Из гротных облаков нередко наблюдается выпадение града. Высо- 1.1 вероятность удара молний в самолет. Поэтому пересекать юну интенсивных осадков на малых высотах при грозах очень опасно. Наибольшие трудности создаются при полетах в зонах фронтальных гроз, обходить которые сложнее, чем внутри- массовые грозы. Все сказанное выше требует, чтобы экипажи перед полетом ясно представляли себе, в каких условиях погоды будут осуществляться полеты на малых высотах. Для предотвращения столкновения с наземными препятствиями устанавливается безопасная высота полета. Она рассчитывается по барометрическому высотомеру с учетом рельефа местности, высоты препятствий, распределения атмосферного давления по маршруту и тенденции его изменения за время полета, а также методических и инструментальных ошибок высотомера. Приборная безопасная высота полета подробно дается в курсе воздушной навигации. Особенностями полетов на малых и предельно малых высотах являются: повышенное нервно-психическое напряжение и утомляемость экипажа, вызванные близостью земной поверхности; уменьшение дальности обнаружения наземных ориентиров и времени их наблюдения, а также ограниченные возможности использования полетной карты; ограничение маневренных возможностей самолета, особенно в групповом полете; ограничение дальности действия средств связи и РТО; повышение километрового расхода горючего; более сложные метеорологические условия полетов, чем на других высотах: облачность на малых высотах, видимость, турбулентность, сдвиг ветра. Согласно требованиям ФАПППГА: 43 7, Полеты на мачых и предельно малых высотах выполняются в ПМУ и С МУ. Во всех случаях высота полета не должна быть меньше минимально допустимой высоты полета, устанавливаемой командиру экипажа его непосредственным начальником в зависимости от опыта, уровня подготовки и натренированности экипажа в полетах на малых и предельно малых высотах, но не меньше высоты, определенной КБП. При полетах на воздушных судах с использованием информации от РЛС следования рельефу местности минимальная высота полета определяется РЛЭ воздушного судна и КБП. При полете на предельно малых и мачых высотах по ПВП в случае попадания экипажа в метеоусловия, не обеспечивающие дальнейшее пилотирование по ПВП, необходимо перейти на пилотирование по ППП, занять безопасную высоту полета ичи нижний (безопасный) эшелон полета, доложив органу управления полетами. 3.3.2 Метеорологические условия полетов ни больших высотах и в стратосфере 11ри оценке метеоусловий на больших высотах важное нычение имеет знание высоты расположения тропопаузы - переходного слоя от тропосферы к стратосфере, Толщина < ноя тропопаузы колеблется от нескольких сот метров до 1- 1км. Благодаря резкому уменьшению градиентов температуры, она представляет собой мощный задерживающий слой, препятствующий переносу водяного пара и твердых примесей в воздухе. Поэтому под тропопаузой часто наблюдается ухудшение видимости, дымка и верхняя облачность. Облачность и условия видимости. Облака верхнего яруса, которые могут осложнять полеты на больших высотах, имеют наибольшую повторяемость в слое на 3 км ниже тропопаузы, т.е. на высотах 7-12 км. Проникновение облачности и нижнюю стратосферу отмечается только в 14 % случаев, при этом выше, чем на 3 км над тропопаузой, облачность наблюдается очень редко. Чаще всего это бывает зимой и весной для высоких широт. Наиболее часто в стратосферу проникают вершины кучево-дождевых облаков, это объясняется сильными восходящими потоками в облаке. Облачность на высотах выше 6 км, как правило, состоит из ледяных кристаллов. Это периегые, перистослоистые облака атмосферных фронтов, перисто-кучевая облачность. Переохлажденные капли воды можно встретить только в вершинах кучево-дождевых облаков, козорые по своей структуре близки к перистым и перисто-слоистым. Вертикальная мощность перистых облаков составляет 1- 2,5 км. Наибольшую мощность имеют перисто-слоистые и вершины кучево-дождевых облаков. Видимость в облаках всех форм верхнего яруса ухудшается до 500-1000 м. Из форм облачности наиболее опасные условия для полетов встречаются в вершинах кучево-дождевых облаков. В летние месяцы перистая или перисто-слоистая облачность может маскировать вершины куче во-дожде вых облаков. В верхней части их наблюдаются сильные восходящие и нисходящие движения воздуха, сильная турбулентность и электризация самолета, которая может вызвать разряд молнии. Кроме того в вершине может встретиться град и переохлажденные капли воды, вызывающие обледенение самолета. Запрещается входить в вершины кучево- дождевых облаков, разрешается пролетать над ними с превышением не менее 500м. Тропопауза и стратосфера. Ближайшими к земной поверхности слоями атмосферы являются тропосфера и стратосфера. Между тропосферой и стратосферой располагается переходный слой - тропопауза. За нижнюю границу тропопаузы принимают поверхность минимальной температуры, выше которой температура остается постоянной (изотермия). Толщина слоя тропопаузы колеблется от нескольких сот метров до нескольких километров (1-3 км). Ее положение в зависимости от географической широты места, времени года и атмосферных процессов сильно меняется. В полярных районах она в среднем на высоте 8-9 км, умеренных - 10- 12 км, в экваториальных -- 16-18 км. В умеренных широтах наибольшие и средние высоты тропопаузы бывают в конце лета и наименьшие -- в начале весны; над холодными циклонами она ниже; над теплыми антициклонами - выше. Температура воздуха в слое тропопаузы зависит от ее высоты: чем ниже тропопауза, тем выше ее температура. Среднее значение температуры на уровне тропопаузы уменьшается от -50 °С над полюсом до -70 °С над экватором. При этом высота и температура тропопаузы может значительно колебаться в течение короткого промежутка времени. Над слоем тропопаузы начинается стратосфера, которая простирается примерно до 55 км. Она характеризуется I кцующим температурным режимом: в нижней части (до Ч) И км) наблюдается изотермия или слабая инверсия. Выше (. ильная инверсия температуры. Температура на верхней I р.шицс от 0°С до 10 °С; в отдельных случаях - от +20 °С до |.’Ч "С. Изотермия в нижней части объясняется лучистым равновесием. 11овышение температуры в стратосфере обусловлено ши лощением солнечной радиации озоном. Озон в некоторой « 1спени воздействует на самолеты и экипажи. Высокая кон- П1-НIрация озона может оказать коррозирующее влияние при длительных полетах в слоях наибольшего содержания. Однако при больших скоростях полета вследствие кинетического нагрева подавляющая часть озона разрушается. Практически не слишком велико влияние озона и на •кинаж, так как вследствие компрессионного нагрева воздуха, поступающего снаружи, и доведения его давления до нормы содержание озона сильно уменьшается, а его остатки могут быть уменьшены до безопасной концентрации путем специальной фильтрации. В стратосфере, где продуктов конденсации очень мало, условия видимости определяются концентрацией различных пылевых частиц. Твердые частицы пыли поступают в стратосферу «сверху» и «сямзу», т.е. из межпланетного пространства и из нижних слоев атмосферы. Космическое пространство заполнено разреженной материей в газообразном и пылевом состоянии, которая практически не ухудшает видимость. «Снизу» пыль в стратосферу заносится вследствие вулканических извержений и восходящими воздушными потоками от земной поверхности. При полетах в стратосфере летчики иногда обнаруживают пылевые облака, которые трудно заметить с земли, так как они имеют большую прозрачность в вертикальном направлении. Вследствие большой горизонтальной протя- женности такие облака хорошо видны сбоку, если экипаж находится примерно на гой же высоте, что и сами облака. Толщина слоя, содержащего пыль, составляет обычно несколько десятков или сотен метров. Мелкие частицы пыли могут быть подняты с земли восходящими воздушными потоками вплоть до высот 30- 50 км. В целом в стратосфере видимость лучше, чем под тропопаузой. В стратосфере условия видимости объектов изменяются с высотой. Над тропопаузой голубизна неба постепенно усиливается ввиду того, что вследствие малой запыленности воздуха рассеяние можно считать молекулярным, дающим цвета голубых оттенков. При уменьшении плотности воздуха с высотой цвет неба переходит в густо-голубой, затем в фиолетовый и в космическом пространстве в совершенно черный. На фоне густо-синего и фиолетового неба полетная видимость ухудшается. Ослабление рассеянного света усиливает световые контрасты. Визуальное обнаружение воздушных целей затрудняется, особенно в полусфере, ориентированной на Солнце. Ветер и струйные течения. Турбулентность На больших высотах и в стратосфере, как правило, наблюдается сильный ветер, поэтому его учет при самолетовождении и бомбометании приобретает особо важное значение. Особенностью общего распределения воздушных течений в атмосфере для умеренных широт северного полушария является преобладание западных направлений ветра до высоты 65-70 км в холодное время года и до 16-20 км - в теплое. В теплое время года выше 20-22 км господствующими становятся ветры восточного направления, которые сохраняются до высоты более 50 км. Летом слой атмосферы от 18 до 22 км является слоем обращения ветра и характеризуется слабыми ветрами неустойчивого направления. Наибольшие значения скорости ветра отмечаются в •н рчней тропосфере. При этом наибольшая повторяемость м.на имальных скоростей ветра наблюдается на 1-2. км ниже ||н»попаузы. Гак как высота тропопаузы подвержена значи- н П1.ПЫМ колебаниям, го и уровень максимального ветра ц||(>Л1одается на различных высотах в зависимости от сезона, • ■ к| рафической широты и синоптических процессов. В зимнее время вероятность сильных ветров выше, •н м в летнее, на всех высотах в пределах до 30 км. Характерной особенностью воздушных потоков в и» рхней тропосфере и нижней стратосфере является наличие у 1ких зон сильных ветров - струйных течений (СТ). В практике под струйным течением понимают воздушный по- юк, имеющий скорос ть ветра 100 км/ч и более. Установлено, что СТ образуются за счет сближения 1СПЛОГО и холодного потоков воздуха, наблюдающегося в высотных фронтальных зонах (ВФЗ), где создаются большие I оризонтальные контрасты температуры. В свою очередь, увеличение контраста температуры приводит к росту барического градиента, т.е. к усилению скорости ветра. Эти особенности СТ указывают на их связь с атмосферными фронтами. В умеренных широтах СТ, как правило, параллельны положению атмосферных фронтов на синоптической карте, но ось СТ располагается примерно 200-300 км ш холодными и в 600-800 км перед теплым фронтом. Для СТ умеренных и высоких широт характерна большая изменчивость пространственного положения. В результате изменения ориентации атмосферных фронтов, особенно в центральных районах циклонов, образования высотных ложбин и гребней СТ часто искривляются, повторяя конфигурацию барических образований. Струйные течения наблюдаются почти над всеми районами земного шара. Их интенсивность и повторяемость имеют ярко выраженный сезонный характер. В холодное время года СТ повсеместно усиливается, а в теплое - ослабе- вают. Повторяемость СТ над большей частью северного полушария от зимы к лету уменьшается. В зависимости от высоты расположения различаю! тропосферные и стратосферные СТ. Струйные течения представляют большой практический интерес для авиации. Они позволяю!' получать значительный выигрыш времени за счет увеличения путевой скорости полета вдоль потоков, что особенно важно в том случае. когда самолет преодолевает расстояние, близкое к предельно допустимому по запасу топлива. С другой стороны, неучет СТ может послужить предпосылкой к летному происшествию, если при сильных встречных ветрах будет преждевременно израсходовано топливо. На безопасность полетов в зонах СТ, кроме больших скоростей встречных ветров, оказывает влияние сильная турбулентность. Чаще всего она наблюдается в ясном небе. Но нередко турбулентные зоны в СТ наблюдаются в области расположения перистых и перисто-кучевых облаков, образующихся, как правило, на правой стороне СТ, несколько ниже его оси. Они обычно имеют вид отдельных полос, тянущихся параллельно оси СТ. В случае интенсивного СТ часто на облачных полосах видны поперечные волны. В таких облаках вероятность болтанки самолета особенно велика. Чтобы избежать попадания в зону наиболее сильных встречных ветров, необходимо изменять эшелон полета, увеличивая его высоту, и осуществлять полет в стратосфере (особенно летом) либо опускаться на несколько километров ниже тропопаузы. При полете в СТ на высотах, близких к потолку, уклонение самолета в сторону повышения температуры может представлять опасность, поскольку самолет может попасть в область значительных положительных отклонений температуры от стандартной и оказаться на критической высоте. Устойчивость самолета в этом случае нарушается, он теряет т.н игу |