Умови польотів в хмарах різних форм

Умови польотів у волнистообразных хмарах.

Однією з характерних властивостей атмосфери є наявність в ній хвилевій діяльності. Хвилі в атмосфері виникають на межах розділу атмосферного повітря з різними фізичними властивостями (наприклад, в зонах температурних інверсій, на атмосферних фронтах і т. п.); внаслідок обтікання повітрям орографічних перешкод; із-за нестаціонарної руху повітря і ряду інших причин. Залежно від контрасту фізичних характеристик на розділі повітряних мас, висоти і характеру орографічних перешкод, різних швидкостей повітряних потоків і т. п. хвилі в атмосферному повітрі можуть мати різну впорядкованість і неоднаковий характер.

У зонах хвилевої діяльності (на різних ділянках хвиль) утворюються висхідні і низхідні рухи повітря. У області висхідних рухів при достатній вологості повітря і відповідній температурі формується хмарність.

Оскільки хвилева діяльність має різну активність, хмарам, що утворюються, властиві різні форми. При цьому слід зазначити та обставина, що зважаючи на багато причин хвилевої діяльності хвилеві рухи дуже поширені, тому і волнистообразные хмари спостерігаються дуже часто. Зустріч з ними у польоті - звичайне явище. До волнистообразным хмар відносяться: в нижньому ярусі - шаруваті і шарувато-купчасті хмари, в середньому - високо-купчасті, у верхньому - пір'ясті і деякі види перисто-купчастих хмар.

Шаруваті хмари. Ці хмари найчастіше формуються в подынверсионном шарі, коли повітря в нім досягає насичення. Шаруваті і розірваний-дощові хмари - найбільш низькі хмари. Їх нижня межа відзначається, як правило, на высоте100- 300 м, але може опускатися до 50 м, а в окремих випадках і до земної поверхні.

Товщина шаруватих хмар найчастіше не перевищує 600 м Вид (характер) верхньої межі шаруватих хмар над рівнинною місцевістю зазвичай дає можливість судити про висоту нижньої межі хмар. Якщо верхня межа рівна і "спокійна", то нижня межа хмар дуже невелика. У випадку якщо верхня межа має горбистий характер, що "клубочиться", особливо коли на тлі рівної поверхні верхньої межі хмар спостерігаються потужні купчасті хмари, то нижня межа перевищує 300 м

Шаруваті хмари в більшості випадків краплинні. При негативній температурі в хмарах спостерігається обмерзання, найбільш інтенсивне в середній і верхній частині хмар.

Видимість в хмарах залежить від їх внутрішньої структури і змінюється в значних межах приблизно від 50 до 300 м

У середніх широтах, де хмари щільніші, видимість гірша.

Турбулентність в хмарах зазвичай слабка і при польоті в них бовтанка буває незначною або відсутній зовсім. При тривалому польоті в хмарах може спостерігатися електризація літака.

З шаруватих хмар нерідко випадають опади у вигляді мряки або дрібних сніжинок і снігових зерен (взимку), які значно погіршують видимість і ускладнюють умови польотів під хмарами.

Шарувато-купчасті хмари. Ці хмари виникають в результаті хвилевих рухів і турбулентного обміну, а також внаслідок руйнування потужних купчастих і купчасто-дощових хмар. Найчастіше шарувато-купчасті хмари спостерігаються серед хмар нижнього ярусу. У холодний період вони спостерігаються частіше, ніж в теплий. Над рівнинною місцевістю шарувато-купчасті хмари утворюються за рахунок адвективного охолодження повітря над холоднішою підстилаючою поверхнею або в результаті випару із зволоженої поверхні грунту танучого снігового покриву в умовах турбулентного обміну. Над горбистою і гірською місцевістю до цих процесів додається хвилева діяльність. У усіх випадках в утворенні шарувато-купчастих хмар значну роль грають температурні інверсії.

Рис. 1. Розподіл горизонтальної видимості при різній висоті шаруватих і шарувато-купчастих хмар.

1 - під шаруватими хмарами заввишки 150 м і менш, 2 - те ж заввишки більше 150 м, 3 - під шарувато-купчастими хмарами заввишки 200-400 м, 4 - те ж при висоті хмар більше 400 м

За синоптичними умовами шарувато-купчасті хмари найчастіше внутрішньомасові і спостерігаються в антициклонах, що побічно дає можливість судити про метеорологічні умови польотів.

При нетривалому польоті в хмарах обмерзання спостерігається найчастіше слабке, при тривалому польоті - помірне. Найбільшу повторюваність у високих широтах має видимість (у хмарах) в межах 100-300 м, в середніх широтах - 70-80 м, в хмарах, що просвічують, і 35-45 м, в щільних. У хмарах відзначається слабка або помірна бовтанка.

Розподіл видимості під хмарами (за експериментальними даними М. Я. Рацимора) показаний на Рис. 1.

Високо-купчасті хмари. Висота нижньої і верхньої меж високо-купчастих хмар має річний хід, середня товщина Рисо змінюється впродовж року і складає 250-280 м

З високо-купчастих хмар випадають опади. При польоті у високо-купчастих хмарах велика вірогідність обмерзання різної інтенсивності.

Турбулентність у високо-купчастих хмарах слабка або помірна, тому сильної бовтанки в хмарах, як правило, не спостерігається. Помірна і навіть сильна бовтанка можливі лише в тих випадках, коли хмари пов'язані із струминними течіями. Видимість в хмарах 80-100 м

Пір'ясті хмари. Пір'ясті хмари - найвищі хмари тропосфери, їх максиРисьна висота нижньої межі складає над середніми широтами 11 км, в приэкваториальных широтах 17-20 км.

Товщина хмар коливається від декількох сотень метрів до декількох кілометрів, але близько половини хмар мають товщину до 1000 м Хмари, пов'язані з атмосферними фронтами, мають значну товщину. Турбулентність в хмарах зазвичай слабка або дуже слабка; аналогічний і характер бовтанки за винятком тих випадків, коли хмари формуються в зоні струминних течій. У таких хмарах бовтанка може бути помірною і сильною. У випадках тривалого польоту в пір'ястих хмарах спостерігається електризація літаків.

Умови польотів в слоистообразных хмарах. До шарувато-образних хмар відносяться шарувато-дощові, високо-шаруваті і пір'ясто-шаруваті хмари, типові для атмосферних фронтів. Оскільки вірогідність атмосферних фронтів і їх активність над різними регіонами істотно неоднакова, різні і характеристики просторової структури хмар.

Шарувато-дощові хмари. Висота нижньої межі шарувато-дощових хмар коливається в межах 500 - 800 м, іноді вона опускається до 100м. Найбільш низькі хмари спостерігаються поблизу приземної лінії фронту.

Висота верхньої межі хмар залежить від сезону, типу фронту і синоптичної обстановки. Найбільша товщина відзначається поблизу приземної лінії фронту. Взимку товщина хмар більша, ніж влітку. Горизонтальна протяжність хмар коливається від сотень до декількох тисяч кілометрів (уздовж фронтальної поверхні).

У водяних хмарах краплі переохолоджені, і в таких хмарах велика вірогідність обмерзання. Водність хмар змінюється у великих межах (від 0,6 до 1,3 г/м3), що обумовлює різну інтенсивність обмерзання літаків. Найбільш небезпечні польоти в зонах переохолодженого дощу, де спостерігається сильне обмерзання. При польоті в шарувато-дощових хмарах відзначається електризація літаків.

Високо-шаруваті хмари. Нижня межа цих хмар знаходиться в межах 3-5 км. Товщина хмар складає близько 1000 м

У високо-шаруватих хмарах спостерігається обмерзання літаків найчастіше у вигляді дрібнозернистих кристалів або паморозі. Видимість в хмарах коливається від декількох десятків до декількох сотень метрів. Турбулентність в хмарах слабка, бовтанка в них, як правило, не спостерігається за винятком областей струминних течій.

Пір'ясто-шаруваті хмари. Ці хмари мають в основному фронтальне походження, кристалічні, водність хмар складає соті і тисячні долі г/м3. Обмерзання в них можливо при великій швидкості польоту. Турбулентність в цих хмарах слабка, політ проходить без бовтанки (за винятком зон струминних течій). Можлива електризація літаків.

Умови польотів в хмарах вертикального розвитку. До хмар вертикального розвитку відносяться купчасті, потужні купчасті і купчасто-дощові хмари.

Купчасті хмари. Висота нижньої межі купчастих хмар 600-1200 м, товщина декілька сотень метрів, по внутрішній структурі вони переважно водяні.

У купчастих хмарах обмерзання зазвичай не спостерігаються за винятком перехідних сезонів, коли краплі хмар знаходяться в переохолодженому стані. Переважаючі значення дальності видимості складають 35 - 45 м Турбулентність в хмарах помірна і сильна, що у поєднанні з поганою видимістю є основним чинником, що ускладнює польоти. Чим більше товщина хмари, тим сильніше турбулентність в них і інтенсивніше бовтанка. В цілому купчасті хмари значних утруднень для літаководіння і пілотування літаків не представляють.

Потужні купчасті хмари. Висота нижньої межі потужних купчастих хмар Рисо відрізняється від висоти купчастих хмар. Верхня їх межа значно вища, ніж у купчастих. Товщина потужних купчастих хмар може складати 3 - 4 км і більше. Горизонтальна протяжність звичайні декілька кілометрів, але в тропічних широтах може бути більше 10 км. При негативній температурі в хмарах спостерігається помірне або сильне обмерзання. Головне ускладнення для польотів представляють вертикальні рухи. Польоти в хмарах ускладнюються також значною електричною неоднорідністю, можливістю електричних розрядів і сильним обмерзанням при негативній температурі. Тому навмисно заходити в потужні купчасті хмари забороняється, а обхід їх має бути на строго регламентованих відстанях від хмар.

Купчасто-дощові хмари. Ці хмари мають значну товщину і характеризуються найбільш сильними неврегульованими вертикальними рухами. Зафіксована максиРисьна швидкість висхідних потоків складає 25 м/з, приріст перевантаження - до 2g. За непрямими даними, максиРисьна швидкість неврегульованих рухів в хмарах і перевантаження можуть бути вище за вказаних.

Найбільш небезпечною для польотів є передня частина хмари, де нерідко утворюється вал", що "крутиться, з горизонтальною віссю обертання - "шкваловым коміром", який зазвичай є передвісником шквалу.

Вертикальна потужність хмар залежить від сезону і широти місця. Горизонтальна протяжність добре розвинених купчасто-дощових хмар більше вертикальною і складає декілька десятків кілометрів. Значна вертикальна і горизонтальна протяжність хмар, неврегульовані висхідні і низхідні вертикальні рухи, що обумовлюють сильну бовтанку, інтенсивне обмерзання і вірогідність електризації літака унеможливлюють польотів в хмарах. Тому політ в купчасто-дощових хмарах категорично заборонений. Небезпека створюється не лише в самих хмарах, але і поблизу них, внаслідок чого вимагається обходити хмари стороною на безпечних відстанях, встановлених "Повчанням по виробництву польотів".

Поиск по сайту: