Исследование условий образования низкой облачности и ограничения видимости в аэропорту Кемерово, затрудняющих или исключающих взлет и посадку самолетов

Таблица 1.9 - Повторяемость внутримассовой облачности при различных синоптических ситуациях, в процентах

Месяц	Циклон	Антициклон	Гребень	Всего случ
	теплый сектор	центр.	передняя часть	размытое баричес. поле	центр	северная часть	западная часть	западная часть	северная часть	восточная часть	ось гребня
январь	40	12	-	24	-	12	-	12	-	-	-	9
апрель	-	-	-	-	20	-	20	20	20	20	-	5
июль	-	-	-	33	-	-	-	33	12	-	12	6
октябрь	12	-	-	64	-	12	-	12	-	-	-	8

В январе имело место четыре случая образования низких облаков в теплом секторе (40 %), остальные связаны с полем высокого давления (по 12 %). Эти условия определяются тем, что в теплых секторах циклонов, а также по западной периферии антициклона или западной части гребня всегда имеются задерживающие слои на низком уровне (ниже 200 м) при высоких значениях относительной влажности, необходимой турбулентности в подинверсионном слое.

Весной внутримассовая облачность формируется в поле высокого давления , при этом существенную роль играет также наличие антициклонических инверсий, под которыми располагается образующаяся облачность.

Летом и осенью низкая облачность чаще образуется в размытых барических полях низкого давления. Их повторяемость летом равна 33 %, а осенью - 64 %.

1.2.2 Метеорологические условия образования низких облаков

Как было сказано ранее, облака являются продуктом конденсации водяного пара. Уровень конденсации в воздушных массах с различными термографическими характеристиками в разные сезоны года и в разных синоптических условиях располагаются на разной высоте. Чем меньше разность между температурой воздуха и температурой точки росы у поверхности земли, тем ниже уровень конденсации и тем меньше высота нижней границы облаков. Территориальное распределение низких облаков хорошо согласуется с распределением относительной влажности.

Для выявления основных физических условий образования низких облаков в течение года в районе аэропорта Кемерово была проведена статистическая обработка 1123 случаев за 2002-2004 годы, когда наблюдалась низкая облачность в зависимости от различных метеорологических величин: температуры, относительной влажности, дефицита точки росы, ветра, атмосферных явлений.

Температура воздуха.

Максимальная повторяемость облачности высотой 200 м и ниже в течение года наблюдается при самых разных температурах, но все же прослеживаются некоторые закономерности.

Зимой при температурах от 00 до -4,9 єС наибольшую повторяемость имеет облачность ниже 150 м. Облачность ниже 200 м образуется чаще всего при более низких температурах: от 5 до 9,9 мороза. Понижение облачности менее 90 м, ниже 60 м чаще всего наблюдается от -15 до -19.0 єС. В зимние месяцы наибольшее влияние на условия образования облаков оказывает радиационный фактор, поэтому самые низкие температуры, при которых наблюдалась облачность от 60 до 200 м равны -20 - минус 25 °С.

Весной облачность всех пределов имеет максимум повторяемости при интервале температур от -2.5 до 2.5 °С. В летние месяцы наибольшая повторяемость для всей низкой облачности приходится на температуры от 10 до 15 тепла. Самая высокая температура, при которой имели место случаи низких облаков - 19 градусов тепла. Осенью низкая облачность имеет максимальную повторяемость при температурном интервале от минус 5 до 2,5 градусов тепла, но в сентябре максимум повторяемости облаков ниже 200м составляет интервал температур от 5 до 7.5 градусов тепла.

Относительная влажность и дефицит точки росы

В таблицах 1.10 - 1.13 представлена повторяемость низких облаков в зависимости от значений относительной влажности.

Облачность ниже 200 м может образовываться в холодный период при относительной влажности от 77 до 100 %. В теплое время года при более высоких значениях: 81 - 100 %. Из всех градаций влажности наибольшую повторяемость (49 %) во все сезоны года имеет интервал 97 - 100 %. Повторяемость облаков, образовавшихся при относительной влажности в пределах 93 - 96 % составляет 26 %. Понижение облачности ниже 150 м происходит при влажности не менее 81 %. Облачность ниже 90 м отмечалась в холодный период при влажности 77 -100 %, в теплый период от 93 до 100 %. Благоприятным условием для понижения облачности менее 60 м в любое время года является увеличение относительной увеличение относительной влажности до 93 - 100 %.

Таблица 1.10 - Повторяемость облаков ниже 60 м в зависимости от относительной влажности, в процентах

Отн.вл.	69-72	73-76	77-80	81-84	85-88	89-92	93-96	97-100	Всего случ.
январь	-	-	-	-	-	3.1	-	3.1	2
февраль	-	-	-	-	-	-	-	15.6	5
март	-	-	-	-	-	-	-	-	-
апрель	-	-	-	-	-	-	12.5	6.2	6
май	-	-	-	-	-	-	-	-	-
июнь	-	-	-	-	-	-	-	9.3	3
июль	-	-	-	-	-	-	-	6.2	2
август	-	-	-	-	-	-	-	31.2	10
сентябрь	-	-	-	-	-	-	-	9.3	3
октябрь	-	-	-	-	-	-	-	3.1	1
ноябрь	-	-	-	-	-	-	-	-	-
декабрь	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Таблица 1.11 - Повторяемость облаков ниже 90 м в зависимости от относительной влажности, в процентах

Отн.вл.	69-72	73-76	77-80	81-84	85-88	89-92	93-96	97-100	Всего случ.
январь	-	-	-	-	-	-	-	-	-
февраль	-	-	-	-	-	-	-	2.5	1
март	-	-	-	-	-	5.1	-	-	2
апрель	-	-	-	-	-	2.5	5.1	5.1	5
май	-	-	-	-	-	-	-	-	-
июнь	-	-	-	-	-	-	-	-	-
июль	-	-	-	-	-	-	2.5	20.1	9
август	-	-	-	-	-	-	-	15.4	6
сентябрь	-	-	-	-	-	-	2.5	7.7	4
октябрь	-	-	-	-	-	-	-	10.2	4
ноябрь	-	-	-	-	2.5	-	2.5	5.1	4
декабрь	-	-	5.1	5.1	-	-	-	-	4

Таблица 1.12 - Повторяемость облаков ниже 150 м в зависимости от относительной влажности, в процентах

Отн.вл.	69-72	73-76	77-80	81-84	85-88	89-92	93-96	97-100	Всего случ.
январь	-	-	-	0.7	0.4	0.4	1.1	2.8	15
февраль	-	-	-	-	0.7	1.1	3.5	1.4	19
Март	-	-	-	-	1.1	2.8	3.9	5.3	37
апрель	-	-	-	-	-	1.8	1.8	6.4	28
Май	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Июнь	-	-	-	-	0.4	0.4	0.4	2.8	11
Июль	-	-	-	-	0.4	0.7	2.8	7.4	32
август	-	-	-	-	-	-	2.1	10.2	35
сентябрь	-	-	-	-	-	-	2.1	2.8	14
октябрь	-	-	-	-	-	1.1	1.8	11.3	40
ноябрь	-	-	-	-	0.4	1.8	5.6	3.2	31
декабрь	-	-	-	-	2.5	1.4	1.8	1.8	21

Таблица 1.13 - Повторяемость облаков ниже 200 м в зависимости от относительной влажности, в процентах

Отн.вл.	69-72	73-76	77-80	81-84	85-88	89-92	93-96	97-100	Всего случ.
январь			1.7	2	2.7	1.7	3.5	3	59
февраль			0.5	0.5	3	2.7	2	3.2	48
Март	0.2	0.2		0.5	1	1.2	2	2.3	31
апрель				0.2	0.5	0.7	1.5	6	33
Май							0.2	0.2	2
Июнь					0.2	0.2	0.7	1.7	12
Июль					0.2	1.5	1.5	6	37
август				0.2	0.2	1	3.2	3.7	34
сентябрь							1.5	6	30
октябрь	0.2	0.2			0.5	1.7	5	3.2	44
ноябрь			1.5		2	3	5.7	4	65
декабрь			2.2	1.2	3	1.7	1.2	1	38

Для установления связи низкой облачности с влажностью воздуха у земли были также проведены расчеты повторяемости облачности при различных значениях дефицита точки росы (таблица 1.14).

Таблица 1.14 - Повторяемость низких облаков в зависимости от дефицита точки росы, в процентах

Дефицит	0-1	1.1-2	2.1-3	3.1-4	более 4	Всего случаев
ниже 60м	4	0.1	-	-	-	33
ниже 90м	4.1	0.4	0.4	-	-	39
ниже 150	0.1	6.8	0.6	-	0.1	294
ниже 200	34.7	13.7	5.3	0.2	0.5	438
Всего %	71.8	20.9	6.3	0.3	0.6	804

Для всех пределов низкая облачность в подавляющем большинстве случаев наблюдалась при дефиците точки росы от 0-1 (71.8%) и 1-2 (20.9%). При дефиците более 4 градусов было отмечено всего 5 случаев понижения облаков в пределах от 90 до 200 м.

Ветер

В таблицах 1.15 - 1.22 представлены данные о повторяемости низкой облачности при различных скоростях ветра.

Таблица 1.15 - Повторяемость облачности ниже 90 м при различных скоростях ветра, в процентах

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего случ.
штиль	-	4.2	-	1.4	-	-	2.8	1.4	5.5	-	-	-	11
1-2	-	2.8	-	4.2	-	-	6.9	13.9	-	-	-	4.2	23
3-5	2.8	-	1.4	8.3	-	4.2	5.5	6.9	4.2	5.5	4.2	-	31
6-7	-	-	1.4	-	-	-	2.8	-	-	1.4	-	-	4
8-11	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2.8	-	2
12-15	-	1.4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1
16-20	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Таблица 1.16 - Повторяемость облачности ниже 60 м при различных скоростях ветра, в процентах

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего случ.
штиль	-	6.7	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-	5
1-2	-	6.7	-	3.3	-	-	3.3	26.6	-	-	-	-	12
3-5	6.7	-	-	10	-	10	3.3	6.7	-	3.3	-	-	12
6-7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
8-11	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
12-15	-	3.3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1
16-20	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Таблица 1.17 - Повторяемость облачности ниже 150 м при различных скоростях ветра, в процентах

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего случ.
Штиль	0.5	0.8	0.5	0.3	-	0.3	1.4	1.4	1.1	0.3	-	0.5	26
1-2	1.1	0.5	0.3	2.8	-	1.1	5.8	6.1	1.7	0.3	1.7	1.9	84
3-5	1.7	1.7	5	4.4	-	1.9	4.4	5.5	2.8	8.1	5	1.4	151
6-7	0.3	1.4	1.7	1.9	-	0.5	1.4	-	-	1.9	0.8	3.1	46
8-11	1.4	1.4	1.7	0.3	-	-	-	-	0.8	0.3	2.8	0.5	33
12-15	0.3	1.1	1.7	0.8	-	0.3	-	-	-	1.1.	-	-	19
16-20	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0.3	-	-	1

Таблица 1.18 - Повторяемость облачности ниже 200 м при различных скоростях ветра, в процентах

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего случ.
штиль	0.2	0.5	0.2	0.2	-	0.2	1.3	1.2	0.8	0.2	0.1	0.7	46
1-2	0.9	0.5	0.2	2.1	-	1.2	3	3.6	2.2	1.1	2.1	1.3	151
3-5	2.1	1.9	3	3.5	0.2	1.5	3.6	5.5	2.7	5.7	5.8	3	318
6-7	1.7	1.3	1.8	2.1	-	0.2	2.1	0.7	0.2	1.7	3	3.4	146
8-11	1.9	2.2	1.1	0.6	-	-	0.4	-	0.6	0.9	2.5	0.9	93
12-15	1.3	2.1	1.9	0.6	-	0.8	-	-	-	0.8	0.4	0.2	61
16-20	0.2	0.1	0.1	-	-	-	-	-	-	0.5	-	-	8

Чаще всего низкая облачность наблюдается при скоростях ветра 1 - 2 и 3 - 5 м/сек. Повторяемость для всех пределов в течение года составляет соответственно 21 и 39,8 %.

Облачность ниже 60, ниже 90 м образуется, в основном, при маленьких скоростях: от 0 до 5 м/сек. Максимум повторяемости таких облаков наблюдается в августе при скорости 1-2 м/сек (26.6 % и 13.9 %). В феврале отмечалось по одному случаю понижения облачности ниже 90 и ниже 60 м при скоростях 12-15 м/сек. Облачность ниже 150 м отмечалось в большинстве случаев при скорости 3-5 м/сек, имеет максимум повторяемости в октябре (8.1 %). В июле и августе для этой облачности преобладающим является ветер со скоростью 1-2 м/сек. При понижении облачности до 150 - 200 м во все месяцы года наибольшая повторяемость отмечалась при скорости 3 - 5 м/сек. Отмечался один случай понижения облачности до 90 м и 8 случаев до 150 м при больших скоростях ветра от 16 - 20 м/сек.

Таблица 1.19 - Повторяемость облачности ниже 60 м при различных направлениях ветра, в процентах

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего случ.
СЗ	-	-	3.4	3.4	-	-	-	17.2	-	-	-	-	7
С	-	-	-	-	-	-	-	6.9	-	-	-	-	2
СВ	-	-	-	-	-	-	3.4	-	-	-	-	-	1
В	17.2	-	-	-	-	-	-	6.9	-	-	-	-	2
ЮВ	-	3.4	17.2	6.9	-	-	3.4	-	-	3.4	-	-	10
Ю	6.9	3.4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	3
ЮЗ	-	3.4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1
З	-	-	-	-	-	-	3.4	3.4	-	-	-	-	2

Таблица 1.20 - Повторяемость облачности ниже 90 м при различных направлениях ветра, в процентах

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего случ.
СЗ	-	-	3.4	5.1	-	1.7	3.4	11.8	3.3	-	-	-	17
С	-	-	-	-	-	-	-	3.4	-	-	-	-	2
СВ	-	-	-	-	-	-	1.7	-	-	-	-	-	1
В	-	-	-	1.7	-	-	3.4	5.1	-	-	3.4	-	8
ЮВ	-	1.7	-	8.5	-	3.4	3.4	-	-	6.8	3.4	5.1	19
Ю	3.4	1.7	-	-	-	-	1.7	-	-	-	1.7	-	5
ЮЗ	-	1.7	-	1.7	-	-	-	-	-	1.7	-	-	3
З	-	-	-	-	-	-	1.7	1.7	1.7	1.7	-	-	4

Таблица 1.21 - Повторяемость облачности ниже 150 м при различных направлениях ветра, в процентах

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего случ.
СЗ	-	-	2	4	-	0.3	3.2	5.2	1.7	0.3	0.9	-	71
С	-	-	0.3	0.9	-	-	1.2	2.9	0.3	-	0.6	-	21
СВ	-	-	0.3	0.3	-	-	0.9	-	-	-	0.6	-	7
В	0.3	-	-	0.3	-	0.3	2.3	1.4	-	1.7	0.6	-	24
ЮВ	1.7	2.6	2	2.3	-	2.6	1.2	0.9	0.6	4.9	3.8	2.9	88
Ю	3.2	3.2	2.3	0.3	-	-	0.6	0.9	0.3	2	2.3	4.3	67
ЮЗ	0.3	0.3	1.7	1.2	-	-	0.3	0.3	-	1.7	0.9	-	23
З	0.3	0.3	2	1.7	-	0.6	2.3	0.9	2.3	1.2	1.2	0.3	45

Таблица 1.22 - Повторяемость облачности ниже 200 м при различных направлениях ветра, в процентах

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего случ.
СЗ	0.5	-	1	2.7	-	0.6	2.8	3	1.4	0.4	1.4	-	108
С	-	-	0.1	0.6	0.3	0.1	2.1	2.3	0.4	0.1	0.2	0.6	54
СВ	0.1	-	0.1	1	-	-	0.5	-	-	-	0.4	-	17
В	0.4	-	-	0.4	-	0.1	1.2	0.9	0.1	0.9	0.5	0.1	36
ЮВ	1.7	2.2	1.3	1.3	-	1.8	0.8	0.9	0.5	2.7	4.7	1.9	153
Ю	5.7	5	3.1	0.2	-	0.1	0.6	1.2	0.4	2.1	3.8	5.4	214
ЮЗ	0.9	1.2	1.7	1.2	-	-	0.1	0.5	0.6	2.3	1.5	0.4	82
З	0.2	0.4	1.3	2.1	-	0.4	1.3	0.9	2.2	2.5	2.1	0.8	109

Облачность ниже 60 м имеет максимум повторяемости в феврале при юго-восточном ветре (17.2 %) и в августе при северо-западном ветре (17.2 %).

Облачность ниже 90 м в течение года образуется при юго-восточном ветре чаще, чем при других направлениях и имеет максимум повторяемости в апреле (8.5 %).В августе при северо-западном ветре повторяемость облачности составляет 11.8 %.

При образовании облачности ниже 150 м в холодный период времени преобладающими направлениями ветра являются: южное (с декабря по март) и юго-восточное (октябрь, ноябрь). Максимальная повторяемость низкой облачности при этом достигает значений 5.7% в январе при южном направлении и 4.7 % в ноябре при юго-восточном .

Облачность ниже 200 м имеет максимум повторяемости в холодный период с декабря по март от 5.7 % до 3.1 % при южном ветре, в июне, октябре, ноябре при юго-восточном; в апреле, июле, августе - при северо-западном ветре (от 3 до 2,7 %).

Ветры южной четверти горизонта дают увеличение низкой облачности, связанной с теплыми фронтами. Ветры северной четверти дают увеличение повторяемости низкой облачности, связанной с холодными фронтами и с подинверсионной облачностью.

Таблица 1.23 - Повторяемость низкой облачности различных градаций в зависимости от атмосферных явлений, в процентах

Высота облаков	туман	дымка, мгла	поземок, метель	Осадки	град	без явлений	Всего случ.
ниже 60м	-	23	8	69	-	-	13
ниже 90м	-	30	4	66	-	-	46
ниже 150м	1	30	13	54	0.6	2.4	176
ниже 200м	0.4	18	17.6	60	-	4	238

Повторяемость посчитана от общего числа случаев в каждой градации. В группу «Осадки» вошли все осадки в виде снега, дождя, ливневого дождя, мороси. мокрого снега. Анализ повторяемости метеорологических явлений, сопровождающих низкую облачность (таблица 28) позволил установить, что при высоте облаков ниже 60 м, ниже 90 м во всех случаях наблюдалось какое либо метеорологическое явление: осадки (69 % и 66 %), дымка (23 % и 30 %), поземок, метель (8 % и 4 %).

При высоте облаков от 90 м до 200 м преимущественно наблюдались осадки. Отмечалось 13 случаев, когда понижение облачности до этих пределов не сопровождалось ни какими метеоявлениями.

1.3 Условия возникновения туманов и закрытия ВПП

Наиболее часто уменьшение горизонтальной метеорологической видимости до пределов меньше установленных минимумов для взлета и посадки воздушных судов вызывают туманы. Дымка ухудшает видимость в пределах 1-10 км.

Туман и дымка представляют собой результат конденсации водяного пара в непосредственной близости к земной поверхности (в приземном слое атмосферы). В зависимости от вертикального распространения туманы подразделяются на сплошные, просвечивающие и поземные.

В зависимости от фазового состояния капель воды различают:

-туман, состоящий из капель жидкой воды (при положительных температурах воздуха);

-смешанный туман, образующийся при отрицательных температурах воздуха и состоящий из капель, переохлажденных капель и ледяных кристаллов, т.к. при отрицательных температурах воздуха вода может находиться в трех фазовых состояниях;

-ледяной туман- туман, состоящий из ледяных кристаллов, образующийся при сильных морозах и большой влажности воздуха. Днем на солнце и ночью при луне распознается по свечению граней ледяных кристаллов. Ледяной туман может быть просвечивающим и поземным.

По интенсивности туманов подразделяются на: сильные (при видимости не более 50 м), умеренные (при видимости 50 - 500 м), слабые (при видимости не менее 500 м).

Относительная влажность воздуха при туманах бывает различной в зависимости от времени года. В холодном полугодие туманы могут наблюдаться при относительной влажности 66 - 75 %, в некоторых случаях и при 51 - 55 %.В теплое время года туман не образуется, если влажность воздуха менее 80 %.

Туманы образуются в результате конденсации водяного пара вследствие двух основных процессов: охлаждения воздуха и испарения влаги с подстилающей поверхности или с капель дождя. При сильных морозах дополнительным процессом может явиться обогащение воздуха водяным паром при сгорании топлива в печах, котельных, автомобильных, авиационных двигателях и т.п., создающие дополнительные ядра конденсации.

Влагосодержание индивидуальной массы воздуха может увеличиваться под влиянием:1)испарения воды с земной поверхности или капель дождя в более холодный воздух; 2) горизонтального и вертикального перемешивания.

Туманы, образующиеся в результате испарения с водной поверхности, называются туманами испарения.

Испарение воды играет заметную роль в образовании туманов над озерами и реками осенью, а также ночью, когда воздух при перемещении с суши оказывается холоднее воды. Испарение с поверхности тающего снежного покрова весной в солнечные дни и с увлажненной дождями почвы в теплые летние дни играет существенную роль в образовании ночных туманов, а иногда низких разорванно-слоистых и слоистых облаков.

Охлаждение воздуха может быть вызвано следующими процессами:

1)трансформационной потерей тепла при перемещении воздушной массы на более холодную подстилающую поверхность (адвективное охлаждение);

2) потерей тепла вследствие эффективного излучения деятельной поверхности (радиационное выхолаживание);

3)адиабатическое расширением воздуха при вынужденном подъеме по наветренной стороне склона возвышенности или гор (адиабатическое охлаждение).

Туманы, образующиеся в результате этих трех процессов, являются туманами охлаждения и называются соответственно: адвективными, радиационными, орографическими.

В зависимости от синоптических условий образования туманы подразделяются на внутримассовые и фронтальные.

Адвективные, радиационные, орографические туманы являются внутримассовыми

Для изучения условий образования туманов на аэродроме Кемерово были сделаны выборки случаев с туманами за трехлетний период по одному месяцу из каждого сезона года: января, апреля, июля, октября. Все случаи были разделены на две группы: туманы, связанные с прохождением фронтов и внутримассовые туманы.

Таблица 1.24 - Повторяемость (число случаев) фронтальных и внутримассовых туманов

Месяцы	Фронтальные туманы	Внутримассовые туманы	Число случаев
Январь	1	1	2
Апрель	4	2	6
Июль	7	4	11
Октябрь	2	6	8

Из таблицы 1.24 следует, что реже всего туманы образуются в январе. В переходные сезоны их количество возрастает. Летом отмечается самое большое количество туманов, но в апреле и июле более благоприятные условия для их возникновения создаются под влиянием фронтальных разделов. В октябре большее влияние оказывает радиационный фактор.

Таблица 1.25 - Повторяемость (число случаев) туманов в зависимости от синоптической обстановки

Месяцы	Тип фронта	Антициклон	Размытое барическое поле	Гребень
	теплый	холодный	холодн. с волнами	западная периферия	восточная периферия	центр		Ось	Западная часть	Южная часть	Северная часть
январь	1	-	-	1	-	-	-	-	-	-	-
апрель	2	-	2	-	-	1	-	-	1	-	-
июль	-	4	3	1	-	-	1	1	-	1	-
октябрь	2	-	-	-	1	-	3	-	1	-	1
	5	4	5	2	1	1	4	1	2	1	1

Как видно из таблицы влияние теплого фронта на формирование туманов имеет место в переходные сезоны и зимой. Летом сказывается влияние холодных фронтов. Внутримассовые туманы чаще образуются в западной части гребня и антициклона, а также в размытых барических полях.

В зависимости от синоптической ситуации туманы могут образовываться в разное время суток. В таблице 1.26 показана повторяемость туманов по месяцам года в различные часы суток.

Таблица 1.26 - Повторяемость туманов по месяцам в различные часы суток, в процентах

час	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	%
24-02	5	3	8	1	13	4	7	25	9	29	12	12	23
03-05	3	8	8	3	13	3	15	42	29	32	8	18	33
06-08	1	5	3	6	2		2	4	10	24	7	11	14
09-11		3		1						10	3	6	4
12-14		3								7		3	2
15-17		3						2		15		3	4
18-20	2							3	1	16	7	5	7
21-23	2		2		5		3	7	2	26	11	11	13
%	2	5	4	2	6	1	5	15	9	29	9	13	100

В холодное полугодие туманы могут образовываться в течение всего дня. В теплый период в большинстве случаев в утренние часы.

1.3.1 Радиационные туманы

Все случаи внутримассовых туманов, представленные в таблице 1.24, относятся к радиационным туманам. Как известно, основной причиной образования радиационных туманов является радиационное охлаждение подстилающей поверхности. От соприкосновения с ней путем турбулентного перемешивания нижних слоев воздуха при высокой влажности температура может понизиться до значений точки росы, т.е. начнется конденсация.

Из анализа синоптического положения следует, что радиационные туманы образовались в результате следующих синоптических положений: размытых барических полях пониженного давления с неустойчивой воздушной массой, характеризующейся развитием в дневное время кучево-дождевой облачности и ливневыми дождями, а также в гребнях и антициклонах.

В годовом ходе радиационные туманы чаще всего наблюдаются в августе, сентябре. Время образования тумана находится в пределах 21-01часа, т.е. близко к восходу солнца.

Продолжительность радиационных туманов может достигать 8 часов. В среднем более половины всех туманов бывают продолжительностью до 3 часов и в 85 % случаев не превышают 6 часов.

Таблица 1.27 - Повторяемость радиационных туманов при различных скоростях ветра, в процентах

Скорость ветра (м/с)	0	1	2	3	4	5
Повторяемость (%)	17	37	27	14	4	1

Туманы чаще всего образуются при скоростях ветра не более 2 м/сек (от 17 % до 37 %). Вероятность образования тумана при скорости 3 м/сек составляет 14 % случаев. При скорости ветра у земли более 3 м/сек вероятность появления радиационного тумана очень мала (от 1 до 3 %). Что касается направления ветра. то туманы чаще образуются при юго-восточном ветре, что объясняется адвекцией влажного воздуха, обусловленной влиянием реки Томь, расположенной на юго-востоке от аэродрома.

Таблица 1.28 - Повторяемость радиационных туманов при различных температурах, в процентах

Температура, єС	-24-19	-18-13	-12-7	-6-1	0-4	5-10	11-16
Повторяемость (%)	3	6	5	6	14	46	20

Радиационные туманы за весь трехлетний период наиболее часто наблюдались в переходный и летний период при температурах от 0 до 16 градусов, когда значителен суточный ход температуры и велико радиационное выхолаживание. Максимальная повторяемость туманов в эти периоды приходится на интервал температур 5 - 10°С. Радиационные туманы образуются, в основном при относительной влажности 98 - 100 %. В холодный период года, когда северо-западным ветром в район аэродрома приносится производственный дым, образование тумана может произойти при относительной влажности 85 -90 %.

1.3.2 Адвективные туманы

Адвективные туманы образуются в теплой воздушной массе, перемещающуюся на более холодную подстилающую поверхность. В сместившейся воздушной массе (в.м.) устанавливается инверсионное распределение температуры. Конденсация водяного пара начинается от земли и распространяется до верхней границы инверсии.

Образованию адвективных туманов благоприятствуют следующие условия:

-высокая относительная влажность перемещающегося воздуха до вступления его на более холодную подстилающую поверхность;

-большая разность температур между в.м. и земной поверхностью;

-умеренные скорости ветра (2-5 м/сек). Если скорость ветра велика, то развивается сильный турбулентный обмен, препятствующий образованию тумана. При слабом ветре в.м. медленно перемещается и, следовательно, медленно охлаждается от подстилающей поверхности;

-увеличение или постоянство доли водяного пара с высотой. Турбулентный обмен всегда способствует выравниванию доли водяного пара по вертикали. Если доля пара возрастает с высотой в приземном слое, то под влиянием турбулентного обмена количество водяного пара вблизи земной поверхности будет увеличиваться за счет переноса из более высоких слоев;

-умеренно устойчивая стратификация и сравнительно слабый турбулентный обмен. При очень устойчивой стратификации (сильной инверсии) турбулентный обмен прекращается. Вследствие молекулярной диффузии охлаждение от земной поверхности распространяется крайне медленно, поэтому туман образуется в данном случае в очень тонком слое вблизи земной поверхности.

На территории Западной Сибири адвективные туманы встречаются редко. За исследуемый нами период с 2002 по 2004 гг. не было ни одного случая адвективного тумана.

1.3.3 Фронтальные туманы

Фронтальные туманы образуются в зонах атмосферных фронтов и перемещаются вместе с ними. Основными причинами возникновения этих туманов служат адвекция теплого воздуха (туман за теплым фронтом), горизонтальное перемешивание, а также увлажнение воздуха под влиянием испарения (с земной поверхности, капель дождя, выпадающих из облаков.)

Благоприятные условия создаются в гребне сибирского антициклона.

Фронтальные туманы в районе аэропорта Кемерово, как мы выяснили ранее чаще, чем в другие месяцы года, наблюдаются в июле, августе и октябре. Они могут отмечаться в любое время суток, однако между 09-10 час и 16-18 час вероятность их минимальна.

Условия образования фронтальных туманов следующие:

-в зимний период температура туманообразования находится в пределах от 0 до -24 єС, при выносе с юга теплого и влажного воздуха в пределах 0-2 єС;

-относительная влажность при положительных температурах составляет 96-100 %, а при температуре ниже -17 єС - около 85 %;

-туману обычно предшествует облачность нижнего яруса, которая с приближением теплого фронта опускается до земли. Осадки при этом отсутствуют или выпадают в виде мороси;

-туманы этого вида связаны преимущественно с медленно перемещающимися фронтами (около 10 км/час), проходящими по периферии циклонов, в области относительно повышенного давления. В теплое время года туманы связаны в основном с холодными фронтами.

1.4 Другие явления погоды, вызывающие ухудшение видимости

1.4.1 Осадки

Атмосферными осадками называют частицы воды в жидком или твердом состоянии, выпадающие из облаков на земную поверхность.

По данным [14] в среднем за год в Кемерово выпадает 430 мм осадков. В годы с избыточным увлажнением их количество может достигать 540 мм, а в засушливые -280 - 290 мм. Осадки выпадают преимущественно в течение трех летних месяцев. На них приходится 45 % годовой нормы, на зимние месяцы - 12 %, на весну и осень соответственно 17 и 25 %. В годовом ходе больше всего осадков выпадает в июле (70 мм), а меньше всего - в феврале (17 мм).

Осадки нередко существенно осложняют работу авиации и даже могут стать причиной тяжелых авиационных происшествий. Интенсивные осадки сильно ухудшают видимость, затрудняют ориентировку по наземным предметам. Образование на поверхности ИВПП пленки воды или слякоти снижают коэффициент сцепления на полосе. Полет в осадках может сопровождаться обледенением воздушных судов, образованием зарядов статического электричества и другими явлениями, осложняющими пилотирование.

Степень влияния осадков зависит от формы, их вида, интенсивности и температуры воздуха, при которой они выпадают.

Все осадки по фазовому состоянию делятся на твердые, жидкие и смешанные.

К твердым осадкам относятся: снег, снежная крупа, снежные зерна, ледяная крупа, град, ледяной дождь, ледяные иглы; к жидким - дождь, морось; к смешанным - мокрый снег или снег с дождем.

В Кемерово в холодное полугодие выпадают, в основном, твердые осадки. На них с ноября по март, в среднем, приходится от 75 до 97 % случаев; доля смешанных осадков в это время небольшая - от 3 до 10 % в зимние месяцы и до 20-25 % поздней осенью и ранней весной. На жидкие осадки приходится 2-3 % случаев ранней весной и поздней осенью.

В течение трех летних месяцев выпадают только жидкие осадки. Весной и осенью их доля значительно меньше, на них приходится в зависимости от месяца переходного сезона от 30 до 80 %, при этом доля смешанных и твердых осадков увеличивается соответственно до 6 - 40 %.

Все осадки делятся на три вида: моросящие, обложные, ливневые.

Моросящие осадки выпадают преимущественно в холодное полугодие и в переходные сезоны из низких слоистых облаков, которые образуются в теплых устойчивых воздушных массах и в зонах размытых фронтов. Иногда морось образуется при укрупнении частиц тумана.

Моросящие осадки чаще всего отмечаются при температуре у земли около 0 єС; при отрицательных температурах наблюдается переохлажденная морось и снежные зерна.

Осадки в виде мороси возможны в том случае, если высота развития облачности не превышает уровень изотермы -10 єС. Эти осадки формируются при изобарическом трансформационном охлаждении воздуха, что имеет место при адвекции тепла. Для выпадения осадков в виде мороси вертикальные движения должны быть малы. В случае увеличения упорядоченных вертикальных движений морось переходит в дождь.

В суточном ходе максимум повторяемости моросящих осадков приходится на ночь, когда они могут усиливаться за счет радиационного охлаждения облачности, а минимум повторяемости приходится на полдень.

Моросящие осадки больше всего осложняют полеты на малых высотах, т.к. они часто затрудняют или делают невозможным визуальное ориентирование при выполнении полета. Если моросящие осадки выпадают при отрицательных температурах, то возможно обледенение воздушного судна.

Обложные осадки выпадают в основном из As и Ns. Они формируются под действием упорядоченных восходящих движений теплого влажного воздуха, распространяющихся до больших высот и охватывающих большие территории. Зоны обложных осадков тесно связаны с адвекцией теплого воздуха и совпадают с областями падения давления у земли. При этом, чем обширнее область падения давления и чем интенсивнее оно происходит, тем больше вероятность выпадения обложных осадков.

Наиболее благоприятными для формирования зон обложных осадков являются следующие синоптические положения: зоны теплых фронтов, фронтов окклюзии и медленно движущихся холодных фронтов; в холодный период обложные осадки могут выпадать и в области высокого давления при наличии подинверсионной слоистой или слоисто-кучевой облачности.

Полеты при обложных осадках сильно осложняются плохой видимостью. При визуальных полетах во время снегопада заметно снижается контрастность всех предметов на земной поверхности, что существенно снижает ориентировку по наземным объектам. Обложной дождь меньше ухудшает видимость, чем обложной снег. Кроме того, длительные обложные дожди могут привести к размоканию грунтовых ВПП на аэродромах и таким образом нарушить регулярность полетов на несколько дней.

Ливневые осадки - это осадки, выпадающие из конвективной облачности. Общими метеорологическими условиями, при которых возникают ливневые осадки являются: большая влажность воздуха в приземном слое и на высотах; значительные вертикальные градиенты температуры; отсутствие слоев инверсии и изотермии; адвекция холода на высотах; достижение вершиной кучево-дождевого облака уровня интенсивной кристаллизации.

Эти условия чаще всего отмечаются в областях сходимости воздушных масс при циклонической кривизне изобар (фронтальные ливни) и в малоградиентных областях с достаточной влажностью и прогревом (внутримассовые ливни). Фронтальные ливни чаще всего связаны с холодными фронтами или фронтами окклюзии по типу холодного, но отмечаются иногда и на теплых фронтах. Фронтальные ливни характеризуются менее выраженным суточным ходом, чем внутримассовые, однако имеют тенденцию к усилению во вторую половину дня.

Ливневые осадки значительно ухудшают видимость и в полете и при взлете-посадке. Самым опасным для авиации из всех видов осадков является град, т.к. может привести к повреждению самолета в воздухе, особенно при больших скоростях движения.

Град выпадает в виде ледяных шариков или кусочков льда неправильной формы, различной величины и неоднородных по строению. Град наблюдается обычно летом при хорошо развитой кучево-дождевой облачности с верхней границей более 10 км, часто сопровождается грозой. Выпадение града чаще всего связано с прохождением холодных фронтов второго рода, имеющих контрасты температур в зоне фронта более 10-12 °С.

Как было сказано ранее, видимость в осадках во многом зависит от вида этих осадков и их интенсивности. Данные, представленные в таблице 1.29 подтверждают это.

Таблица 1.29 - Повторяемость видимости различных градаций в осадках, в процентах

Вид осадков	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Всего (%)
видимость менее 400 м (30-399 м)
снег				11.5						7.7	3.8		23
ливн.снег	11.5	7.7	3.8	1.5						11.5	11.5	7.7	65
дождь													-
ливн.джд								7.7					8
морось								3.8					4
град													-
видимость менее 800 м (400-799 м)
снег	2.4	3.6		8.4						2.4	5.4	0.5	22.5
ливн.снег	7.8	10.2	6.6	22.7					1.2	8.4	10.2	6.6	74
дождь													-
ливн.джд						1.8		0.5	0.5				3
морось								0.5					0.5
град													-
видимость менее 1500 м (800-1499 м)
снег	7.7	8.2	3.5	3.0						2.8	4	5.1	34.2
ливн.снег	14.7	13.3	5.4	7.0						5.0	11.4	6.7	63.4
дождь	0.2												0.2
ливн.джд					0.2	0.7					0.5	0.2	1.6
морось													-
град					0.2	0.2							0.5
видимость менее 2000 м (1500-2000 м)
снег	8.3	9.6	2.9	0.9						0.4	3.6	5.7	31.4
ливн.снег	13.5	7.6	6.6	5.8	0.1				0.1	9.1	7.9	9.9	60.6
дождь	0.3							0.1		0.6			1
ливн.джд	0.4				0.8	0.2	2.6	0.5	0.8	0.6	0.4	-	6
морось								0.5	0.2	0.3			1
град

Как следует из таблицы 1.29 ухудшение видимости любой градации происходит, в основном, в холодный и переходные сезоны при выпадении твердых осадков: снега , ливневого снега. Повторяемость осадков в виде дождя, ливневого дождя, мороси имеет максимум 12% при видимости менее 400м, минимум 2.3% - при видимости 800-1499 м.

В годовом ходе для всех градаций видимости наибольшую повторяемость имеет ливневой снег- от 60 до 74 %. Обложной снег влияет на видимость в два раза реже, чем снег ливневого типа. Повторяемость снега изменяется от 22 до 34 %. Чаще всего обложные осадки в виде снега ухудшают видимость до значений 800- 2000 м.

В теплый период наибольшую повторяемость имеет ливневой дождь при видимости менее 400 м в августе (7.7 %), при видимости менее 800 и менее 1500 м в июне (1.8 % и 0.7 % соответственно), при видимости менее 2000 м в июле (2.6 %).

Обложные дожди ухудшают видимость в большинстве случаев до 1500-2000 м, реже до 800-1499 м. Тоже можно сказать и о моросящих осадках.

1.4.2 Метели

Метель- это явление, при котором происходит перенос снега ветром вдоль земной поверхности на большие расстояния. Метели сильно ухудшают видимость и затрудняют, а иногда и совсем исключают взлет и посадку самолетов. Продолжительные метели выводят из строя взлетно-посадочные полосы, рулежные дорожки, подъездные пути, заносят снегом самолеты.

Метели подразделяются на общие, низовые, поземки.

Общая метель возникает при сильном ветре и выпадении снега из облаков. Одновременно снег поднимается с земной поверхности. На ухудшение видимости при метели наибольшее влияние оказывает снегопад. При сильном снегопаде видимость может ухудшаться до 0.5-2 км. Сильный ветер способствует еще большему ухудшению видимости, так как возникает турбулентное завихрение снега.

Общие метели связаны с циклонической деятельностью и возникают при прохождении атмосферных фронтов.

Низовая метель образуется без снегопада. Выпавший ранее снег поднимается с поверхности снежного покрова на высоту выше 2 м. При низовой метели иногда в просветах видно небо.

Поземки возникают при скорости ветра 4-6 м/сек и более. Перенос снега происходит у поверхности земли до высоты не более 2 м. Поземки часто наблюдаются при безоблачном небе.

Низовые метели и поземки наблюдаются в тыловой части циклонов. либо в передней части антициклонов. Вторжение холодных воздушных масс в указанных областях барических систем вызывает значительный рост давления и увеличение барического градиента. Это приводит к усилению ветра и метелевой деятельности. Низовая метель и поземка ухудшают горизонтальную видимость в самых нижних слоях тропосферы. Выше низовой метели горизонтальная и вертикальная видимости вполне удовлетворительные. Состояние снежного покрова и скорость ветра определяют возможность возникновения низовой метели и поземка. Благоприятными условиями являются наличие сухого рыхлого снега и сильного ветра. Чем больше скорость ветра, тем интенсивней снег поднимается с земной поверхности и ухудшает видимость.

Для исследования метелевой деятельности были рассмотрены случаи с общей и низовой метелью. Поземок, как не представляющий для авиации опасности, при расчетах не учитывался. За исследуемый нами трехлетний период метели наблюдались в холодное полугодие с октября по март. Среднее число дней с метелью зимой составило 20 дней, в марте - 22, в октябре-ноябре - 6 дней.

Продолжительность метелей изменяется в пределах от 3.8 час (в декабре) до 9.5 час (в октябре) (таблица 1.30). За весь период максимальная продолжительность составила 27 час. 30 мин. (в январе).

Таблица 1.30 - Продолжительность метелей в холодное полугодие на аэродроме Кемерово

Месяц	Продолжительность, час	Общая Продол	Средн. продол.	Макс Продол
	менее1	2-3	4-6	7-12	13-18	19-24	Более 25
октябрь	-	-	-	1	-	-	-	9.5	9.5	9ч30м
ноябрь	-	4	2	4	1	-	-	73..5	6.7	13ч.00м
декабрь	5	4	2	3	-	-	-	53..5	3.8	9ч.46м
январь	4	9	3	2	3	1	1	156.5	6.8	27ч.30м
февраль	9	5	3	4	-	1	-	96.0	4.2	22ч53м
март	6	4	8	4	-	-	-	94.0	4.3	11ч.04м
%	26	28	20	19	4	2	1	483	-	-

Чаще всего отмечались низовые и общие метели с малой продолжительностью: продолжительность менее 1часа составляет 26% от общего числа метелей, продолжительность 2-3 часа- 28 %.

Исследования режима ветра (таблица 1.31) показали, что метели наблюдаются, в большинстве случаев при скорости ветра 8-11 м/сек. Повторяемость метелей при этом составляет 44.6 % от общего числа случаев. 32.1 % составляет повторяемость при скорости ветра 12-15 м/сек.

Таблица 1.31 - Повторяемость метелей при различных скоростях и направлениях ветра, в процентах

Месяцы	Скорость ветра, м/сек	Направление ветра, румб
	6-7	8-11	12-15	16-20	Более 25	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь	6.7	13.7	7.8	2.2	-	1.8	18.8	6.7	0.9	-
Февраль	1.6	9.0	8.3	2.7	0.2	0.9	12.3	5.8	1.6	-
Март	2.0	5.8	8.9	1.6	-	0.7	7.6	7.2	2.7	0.2
Октябрь	-	0.2	1.8	0.7	-	-	0.7	2.0	-	-
Ноябрь	3.1	11.6	2.2	0.2	-	5.8	7.4	2.2	0.7	0.9
Декабрь	3.1	6.3	2.9	0.2	-	-	5.4	4.1	3.1	-
Всего %	16.6	44.6	32.1	6.5	0.2	9.2	52.2	28.0	9.0	1.1

В холодный период года в Кемерово часто отмечается выход южных циклонов, с которыми связаны интенсивные осадки и сильный ветер, поэтому и возникновение метелей чаще всего наблюдается при южном (52.2 %) и юго-западном ветре (28 %).

1.4.3 Пыльные и песчаные бури

Пыльные и песчаные бури - явления, вызывающе резкое ухудшение видимости в связи с переносом сильным ветром больших количеств густой пыли или песка, что является опасным для авиации.

Степень ухудшения видимости при пыльной, песчаной буре, как и возникновение их, определяется свойствами почвы, состоянием ее поверхностного для и некоторыми критическими значениями скорости ветра в данном географическом районе.

Видимость во время одной и той же пыльной буре, как правило, сильно колеблется, может изменяться от нескольких десятков метров до нескольких километров. В очень сильных пыльных и песчаных бурях плохая видимость сохраняется устойчиво на протяжении часов. Наиболее часто самая плохая видимость наблюдается в начале пыльной бури, иногда в течение всего лишь нескольких минут.

Наибольшее ухудшение видимости в условиях пыльной бури наблюдается в середине и во второй половине дня, что во многом определяется суточным ходом ветра и температуры. Днем, по мере прогревания приземного слоя воздуха и вызванного им увеличения вертикального градиента температуры, до высоты 1.5-3 км усиливается вертикальное турбулентное перемешивание, которое в свою очередь обуславливает увеличение скорости ветра в самом нижнем слое воздуха и усиление переноса пыли с поверхности почвы в атмосферу. В случае сухонеустойчивой стратификации в период максимального прогрева воздуха и сильного ветра (15 м/сек и более) плохая видимость при возникновении пыльной бури наблюдается кратковременно ( менее часа. иногда несколько минут). В дальнейшем, вследствие переноса пыли вверх, обычно до высоты 3км и реже до 5 км, видимость у поверхности земли значительно улучшается.

Кратковременное уменьшение видимости до 500 м и менее в период максимального прогрева воздуха днем может быть связано и со шквалистым ветром перед быстро перемещающимся и хорошо выраженным в поле температуры и ветра холодным фронтом второго рода и перед прохождением кучево-дождевой облачности, вызывающих грозы и ливни.

Ночью в связи с ослаблением ветра у поверхности земли, турбулентного обмена и переноса пыли в атмосферу, вероятность ухудшения видимости до 500 м и менее становится меньше, чем днем при том же самом барическом градиенте. В холодное полугодие видимость при сильном ветре ночью не может быть плохой также из-за образования росы, инея или замерзания поверхностного слоя почвы, препятствующих переносу пыли в атмосферу.

Для территории Кемеровской области характерно небольшое количество дней с пыльными бурями. Наименьшее число дней (менее 1 дня в год) отмечается в северной части области, к югу оно возрастает до 5 дней. За исследуемый нами трехлетний период на аэродроме Кемерово не отмечено ни одного случая пыльной бури.

В годовом ходе пыльные бури чаще всего наблюдаются в мае- июне. В холодное полугодие они бывают редко, либо вообще отсутствуют. Такой годовой ход легко объясним. Весна является тем временем года, на которую приходится один из максимумов скорости ветра. Кроме того, отмечается минимальная влажность воздуха и почвы. Такие гидрометеорологические условия, а также агрофизические свойства распаханной и прогретой к этому времени почвы являются наиболее благоприятными для возникновения ветровой эрозии.

Второй максимум по скорости ветра приходится на октябрь-февраль, но в это время устанавливается снежный покров и усиление ветра приводит к возникновению метелей.

Пыльные бури наиболее вероятны при скоростях ветра от 5 до 14 м/сек (71.6 %). Скорости более 14 м/сек наблюдаются на аэродроме Кемерово редко. В связи с этим невелика их вероятность (4.4 %) и при пыльных бурях.

Большое значение для развития ветровой эрозии имеют характеристики почвы: ее механический состав, размер частиц и влажность. Глинистые почвы в районе аэродроме не благоприятствуют переносу пыли в атмосферу.

В зависимости от видимости пыльные бури подразделяются на три типа: слабые (с видимостью более 2 км), средние (с видимостью 1 км), и сильные (с видимостью менее 1 км). Пользуясь такой классификацией, можно сказать, что на территории Кемеровской области наблюдаются наиболее часто (93.7 %) слабые пыльные бури. Пыльные бури средней интенсивности составляют 3.5 %, сильной - 2.8 %.

Продолжительность пыльных бурь невелика и колеблется в пределах от 1.7 до 2.8 часа.

1.4.4 Производственный дым

Наряду с другими метеорологическими явлениями, ухудшающими видимость, промышленный дым играет существенную роль в нарушении регулярности погоды, особенно, в зимний период.

Аэропорт находится на юго-востоке от города, в котором работает несколько химических заводов. Поэтому при слабых ветрах промышленный дым распространяется и над территорией аэродрома, ухудшая видимость в течение нескольких часов, а иногда и нескольких суток.

Появление промышленного дыма над аэропортом происходит при наличии устойчивой стратификации пограничного слоя атмосферы. Развитию мощного по вертикали устойчивого слоя способствуют определенные синоптические ситуации:

западная и северная периферия антициклона, гребни, тыловая часть ложбины, малоградиентные поля пониженного и повышенного давления. Наиболее благоприятные условия для появления дыма создаются в малоподвижных антициклонах и гребнях, или когда скорость их смещения не превышает 30 км/час.

Ухудшение видимости из-за дыма может наблюдаться при прохождении фронтальных разделов, когда происходит поворот ветра на северо-западное направление.

Производственный дым имеет годовой и суточный ход.

Таблица 1.32 - Повторяемость производственного дыма на аэродроме Кемерово, в процентах

Видимость	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	За год
Менее 400м	4.6			0.4	0.4				0.6		0.2	0.6	7
Менее 800м	7.0		0.2			0.4			0.2		0.6	1.4	10
Менее 1500	12.0	2.0	0.6	0.2					0.2		1.4	5.4	22
Менее 2000	29.8	5.4	6.0	0.6	0.4	0.2		2.8	0.2		1.2	14.8	61
Всего	53.4	7.4	6.8	1.2	0.8	0.6		2.8	1.2		3.4	22.2	100

Наиболее часто дым наблюдается в холодный период с декабря по март. Максимум повторяемости приходится на январь - 53.4 %. минимум на теплый период - 0.6-0.8 %. В июле и октябре не было отмечено ни одного случая с дымом.

Ухудшение видимости при дыме происходит большей частью до значений 1500-2000 м (61 %) и 800-1499 м (22 %). В январе доля производственного дыма среди других атмосферных явлений, ограничивающих видимость, велика и составляет 30 %. Максимум повторяемости для видимости менее 800 и менее 400 м приходится также на январь и составляет соответственно 7 % и 4.6 %.

Во все сезоны года дым преобладает в утренние часы - 5-11 часов местного времени и в вечерние - в 18-23 часа. Минимальная повторяемость отмечается в дневные часы. Это объясняется тем, что в темную половину суток, особенно зимой, наблюдается выхолаживание приземного слоя воздуха и образование мощных задерживающих слоев до высоты 1.5 км. Промышленный дым, выбрасываемый предприятиями, накапливается в этом слое. В дневные часы инверсия или разрушается, или температурный градиент в ее слое ослабевает. Усиление ветра с высотой за счет суточного хода приводит к рассеиванию дыма днем.

Производственный дым может сохраняться в течение длительного времени. В таблице 1.33 представлена продолжительность производственного дыма по сезонам года для видимости от 300 до 3000 м.

Таблица 1.33 - Продолжительность дыма в разные сезоны

Сезон	Продолжительность, час	Общая продолж.	Сред. продолж.	Макс. продолж
	менее1	2-3	4-6	7-12	13-18	19-24	Более 25
Зима	3	3	1	4	3	1	4	462.5	23.2	237
Весна	3	5	4	1	-	-	-	45.0	3.5	9.5
Лето	3	3	-	-	-	-	-	10.5	1.7	2.7
Осень	1	2	-	1	-	-	-	15.5	5.1	7.5
Всего	10	13	5	6	3	1	4	673	-	-

Максимальная продолжительность дыма отмечается в январе и составляет 237 часов. В среднем продолжительность имеет максимум также в зимние месяцы - 23.2 часа, наименьшая средняя продолжительность дыма отмечается летом (1.7 часа). В переходные сезоны колеблется в небольших пределах от 3.5 до 5.1 часа.

Производственный дым в чистом виде зимой отмечается в 50-80 % случаев. Зачастую ему сопутствуют дымка, снег и туман. Подобные явления сопровождают дым и в осенний период. Весной и летом преобладают или просто дым, или дым с дымкой.

Анализ температуры в дни с промышленным дымом показал, что диапазон ее достаточно широк, но максимальная повторяемость приходится на определенные градации. Зимой ухудшение видимость от 300 до 3000 м за счет дыма происходит при температурах от -10 до -27 єС. При сильных морозах (ниже -30 єС) повторяемость составляет 9 %. В переходные сезоны температурный диапазон равен -5 -10 єС, летом от +7.5 до 17.5 єС.

Относительная влажность не оказывает существенного влияния на ухудшение видимости из-за дыма. Но можно сказать, что чаще всего в холодное полугодие , особенно при температурах воздуха ниже 20 єС, начинается скопление дыма при относительной влажности 77-85 %. Отмечались случаи, когда ухудшение видимости происходило при 60-65 %.

Количество дыма на аэродроме во многом зависит от направления и скорости ветра.

Таблица 1.34 - Повторяемость производственного дыма в зависимости от направления и скорости ветра, в процентах

Сезон	Скорость ветра, м/сек	Направление ветра, румб
	штиль	1-2	3-5	6-7	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	С
зима	27	24	27	0.6	0.7	0.7	16	4	0.3	8	50	4
весна	0.8	4	3	-	-	-	0.3	-	1	3	3	2
лето	-	0.2	1	-	-	-	-	-	-	0.7	1	0.3
осень	0.4	12	-	-	-	0.3	0.3	-	-	2	1	1

Благоприятными условиями для накопления дыма в атмосфере являются слабые ветра: от 1 до 5 м/сек, а также штиль. В 55 % случаев ухудшение видимости из-за дыма в течение года происходит при северо-западном ветре. Кроме того, зимой при юго-восточном направлении повторяемость промышленного дыма достигает 16 %.

2. Методика проведения исследования

2.1 Методика выявления и оценки условий образования низкой облачности и ограниченной видимости

Выборка и обработка исходного материала проводилась согласно [2].

При решении поставленной задачи использованы данные ежечасных метеорологических наблюдений за период с 2002 по 2004 годы.

Проведен анализ существующих способов определения высоты нижней границы облаков.

По данным приземных карт погоды Кемеровского аэропорта, с интервалом шесть часов, рассчитана повторяемость явлений погоды, обуславливающих СМУ для различных сезонов года и времени суток. Так же был рассчитан годовой и суточный ход повторяемости высоты нижней границы облаков.

Повторяемость высоты нижней границы облаков рассчитана в соответствии с требованиями руководящих документов.

В основных таблицах повторяемость приводится главным образом в процентах. Расчет повторяемости Р (в процентах) предела (или градации) производится по формуле:

, (2.1)

где n-число случаев данного предела (градации) облачности;

N-общее число наблюдений.

Повторяемость (в процентах) явлений погоды для каждого срока рассчитывается: число случаев с явлением делится на число наблюдений (за срок или за все сутки многолетнего месяца) и умножается на 100.

Для расчета повторяемости (в процентах) непрерывной продолжительности явлений за 100 % принимается сумма всех продолжительностей.

Для определения синоптических ситуаций, при которых наблюдалась низкая облачность, использовались приземные карты погоды.

Наблюдавшиеся ситуации возникновения низкой облачности были поделены на одиннадцать видов синоптических ситуаций: теплый сектор циклона, центр циклона, передняя часть циклона, размытое барическое поле, центр антициклона, северная часть антициклона, западная часть антициклона, западная часть гребня, северная часть гребня, восточная часть гребня и ось гребня.

Были подсчитаны также временные характеристики высоты нижней границы облаков (ВНГО), а также продолжительность явлений, при которых наблюдалось понижение облачности.

В качестве характеристик временной изменчивости рассчитывались средние значения высоты нижней границы облаков, соответствующие им значения среднеквадратических отклонений и коэффициенты вариации. Также определена максимальная продолжительность явлений, обуславливающих СМУ.

Анализ характеристик пространственной изменчивости ВНГО в районе аэродрома проведен по средним значениям ВНГО, соответствующим им среднеквадратическим отклонениям и коэффициентам вариации.

Результаты расчетов представлены в табличной форме и в виде графиков суточного и годового хода повторяемости низкой облачности. Так как выборки для построения графиков были произведены из короткого ряда лет, то для уменьшения влияния случайных ошибок проведено сглаживание по формуле

Вґґ = (А + 2В + С)/4(2.2)

где Вґґ - сглаженная величина,

А - повторяемость градаций ВНГО предыдущего месяца (срока),

С - то же для последующего месяца (срока).

2.2 Методика выявления и оценки условий ограничения видимости

Выборка и обработка исходного материала по условиям ограничения видимости проводилась аналогично тому, что написано в предыдущем параграфе.

Проведен анализ существующих способов определения горизонтальной видимости.

По данным приземных карт погоды Кемеровского аэропорта, с интервалом шесть часов, был рассчитан годовой и суточный ход повторяемости и горизонтальной видимости различных градаций.

Повторяемость (%) дальности горизонтальной видимости рассчитана от общего числа наблюдений за год (месяц).

Для определения синоптических ситуаций, при которых наблюдалась ограниченная видимость, использовались приземные карты погоды.

Наблюдавшиеся ситуации ограничения посадочной видимости были поделены на одиннадцать видов синоптических ситуаций: теплый сектор циклона, центр циклона, передняя часть циклона, размытое барическое поле, центр антициклона, северная часть антициклона, западная часть антициклона, западная часть гребня, северная часть гребня, восточная часть гребня и ось гребня.

Были подсчитаны также временные характеристики дальности видимости, а также продолжительность явлений, при которых наблюдалось ухудшение видимости.

В качестве характеристик временной изменчивости рассчитывались средние значения горизонтальной дальности видимости, соответствующие им значения среднеквадратических отклонений и коэффициенты вариации.

Анализ характеристик пространственной изменчивости метеорологической дальности видимости (МДВ) в районе аэродрома проведен по средним значениям метеорологической дальности (МДВ), соответствующим им среднеквадратическим отклонениям и коэффициентам вариации.

Результаты расчетов представлены в табличной форме и в виде графиков суточного и годового хода повторяемости ограниченной дальности видимости.

3. Пространственно-временные характеристики сложных метеоусловий (СМУ) в аэропорту Кемерово

3.1 Определение СМУ

Регулярность работы авиации во многом определяется метеорологическими условиями, наблюдающимися на маршруте или в районе аэродрома от взлета до посадки самолета.

По степени сложности метеорологические условия делятся на простые и сложные. По определению НПП ГА - 85 сложные метеорологические условия (СМУ) - это условия, при которых полет полностью или частично выполняется по приборам или визуально при полете под облаками с высотой нижней границы 200 м и менее при их общем количестве более 3 баллов и / или видимости 2000 м и менее.