Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

“САСОВСКОЕ ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА ТАРАНА Г.А.

ЛЕТНОЕ УЧИЛИЩЕ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ”

ФИЛИАЛ ФГБОУ ВПО УВАУГА(И)

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Авиационная метеорология»

Тема: «Анализ грозовой деятельности»

Выполнил: Мозеров А.М.

Специальность:161005

Группа: 1131

Руководитель: Хаустов С.Н.

Сасово 2013

Введение

Современное самолетное и наземное оборудование позволяет выполнять полеты в сложных метеорологических условиях. Однако и в настоящее время эффективность работы воздушного транспорта, в частности безопасность полетов, во многом зависит от условий погоды.

Статистические данные ИКАО свидетельствуют о том, что за последние 25 лет около 20% авиационных происшествий были связаны с неблагоприятными метеоусловиями. В 30% случаях они явились косвенными или сопутствующими причинами таких происшествий.

Кучево-дождевые облака и связанные с ними грозовые явления представляют собой наибольшую опасность для авиации. Такие облака могут развиваться до больших высот и достигать в умеренных широтах России до 12--14 км, а на юге нашей территории до 15--16 км., а иногда и выше. Занимаемая облаком площадь доходит до 50--100 км².

В кучево-дождевых облаках наибольшую угрозу для авиации представляют мощные вертикальные токи воздуха, сопровождающиеся сильными порывами, беспорядочная турбулентность, интенсивное обледенение, электрические разряды, град и ливневые осадки. Иногда все указанные опасные явления наблюдаются одновременно.

Целью данной курсовой работы является изучение причин возникновения грозовой деятельности, её влияния на летные характеристики ВС, мер предупреждения авиационных происшествий, связанных с данным метеорологическим явлением, а также анализ современных средств выявления и оповещения о грозах.

грозовой полет метеоусловия авиационный



1. Общие положения

Гроза представляет собой комплексное явление, которое связано с развитием кучево-дождевых облаков и сопровождается электрическими разрядами в виде молнии и звуковым эффектом, называемым громом. Различают фронтальные и внутримассовые грозы. Фронтальные грозы по сравнению с внутримассовыми более интенсивны. Они наблюдаются на холодных фронтах, теплых участках атмосферных фронтов, фронтах окклюзии и в летнее время на холодных вторичных фронтах.

Внутримассовые грозы на суше обычно возникают в теплую половину года с максимумом развития во вторую половину дня. К вечеру над сушей они ослабевают и прекращаются, а над крупными водоемами ночью, как правило, усиливаются.

Основными факторами, определяющими условия развития грозовой деятельности, являются:

- неустойчивая стратификация атмосферы и прогрев нижних слоев воздуха;

- количество влаги в приземном слое и на высотах, необходимое для формирования грозового облака;

- характер адвекции температуры и влажности на различных высотах;

- региональные особенности;

- интенсивность и характер вертикальных движений.

Анализ авиационных инцидентов, связанных с поражениями самолетов молниями при грозе, показал, что число поражений самолетов молниями на один день с грозой оказалось выше в холодный период (зима, ранняя весна, поздняя осень), чем в теплый период года. Проведенное сопоставление данных относительного распределения поражаемости самолетов молниями по сезонам с сезонным ходом грозовой активности для умеренных широт показывает, что в холодный период года относительная поражаемость самолетов на одну грозу в несколько десятков раз выше, чем в теплый.

Исследования условий поражения самолетов разрядами атмосферного электричества (молнией) зимой показали, что почти во всех случаях облака не имели характерных особенностей, присущих грозовым, по запасам энергии неустойчивости и по условиям вертикального развития.

Вертикальная мощность облаков в ряде случаев не превышала 2000 м, они давали слабые осадки, которые на экранах бортовых и наземных радиолокационных станций (РЛС) не отмечались вообще или отмечались в виде слабых засветок, возникающих при моросящих дождях. При этом не наблюдалось заметной болтанки.

Следует отметить, что существующие критерии диагноза и прогноза грозовых облаков, по данным метеорадиолокаторов (МРЛ), основаны на ряде косвенных признаков, по которым установлено, что вероятность появления грозового процесса увеличивается с ростом толщины облаков, энергии неустойчивости, концентрации и размеров частиц осадков.

Грозовые явления прогнозируются, когда эти параметры достигают определенных критических значений. Однако в ряде случаев грозовые явления, в частности электрические разряды, возникают в облаках, характеристики которых не достигают критических значений. Тип воздушного судна, его геометрические размеры, скорость полета существенно влияют на вероятность поражения молнией. Чем больше размер воздушного судна и его скорость, тем выше вероятность поражения электрическим разрядом, если характеристики разрядных устройств одинаковы. Интенсивность воздействия электрического разряда пропорциональна силе тока, которая меняется в широких пределах. Поэтому последствия поражения могут быть различными.

В ФАП полетов в воздушном пространстве РФ приведены правила выполнения полетов в условиях грозовой деятельности и сильных ливневых осадков:

- При подходе воздушного судна к зоне грозовой деятельности и сильных ливневых осадков командир воздушного судна обязан оценить возможность продолжения полета и принять решение на обход зоны грозовой деятельности и ливневых осадков, согласовав свои действия с органом ОВД.

- Воздушным судам запрещается преднамеренно входить в кучево-дождевую (грозовую), мощно-кучевую облачность и сильные ливневые осадки, за исключением полетов по специальным заданиям.

- Полеты по правилам ППП в зоне грозовой деятельности и сильных ливневых осадков без наличия бортовых РЛС или при отсутствии наземного радиолокационного контроля запрещаются.

- При обнаружении в полете кучево-дождевых (грозовых) и мощно-кучевых облаков бортовыми РЛС разрешается обходить эти облака на удалении не менее 15 км от ближней границы отметки облака на экране РЛС. Пересечение фронтальной облачности с отдельными грозовыми очагами может производиться в том месте, где расстояние между границами отметок облаков на экране РЛС не менее 50 км.

- При полетах по ПВП обход кучево-дождевых (грозовых) и мощно-кучевых облаков на заданной высоте (эшелоне) осуществляется на безопасном удалении, исключающем попадание воздушного судна в кучево-дождевые (грозовые) и мощно-кучевые облака.

- Полеты над кучево-дождевыми (грозовыми) и мощно-кучевыми облаками могут выполняться на высоте (эшелоне) полета, обеспечивающей пролет воздушного судна над верхней границей облаков с превышением не менее 500 м.

- Полеты под кучево-дождевыми (грозовыми) и мощно-кучевыми облаками при крайней необходимости могут выполняться только днем над равнинной местностью по ПВП без входа в зону ливневых осадков. При этом высота (эшелон) полета воздушного судна должна быть не менее безопасной высоты (эшелона) полета, а принижение воздушного судна от нижней границы облаков - не менее 200 м.

- При невозможности обойти кучево-дождевую (грозовую) и мощно-кучевую облачность командир воздушного судна, по согласованию с органом ОВД (управления полетами), обязан прекратить выполнение полетного задания и следовать на запасной аэродром.

- В случае непреднамеренного попадания воздушного судна в кучево-дождевую (грозовую), мощно-кучевую облачность и сильные ливневые осадки командир воздушного судна обязан принять меры к немедленному выходу из них.

Наиболее часто электрические разряды поражают выступающие части конструкции: носовую часть, концы крыла и стабилизатора, верхнюю часть крыла, носовой обтекатель РЛС.

Для оценки воздействия атмосферного электричества условно принята следующая градация повреждений:

1) значительные повреждения:

- разрушение антенно-фидерных систем;

- выход из строя или существенное нарушение работы радионавигационного оборудования и приборов;

- нарушение работы двигателей

- нарушение работы энергосистем (высотное оборудование, электрогенераторы и др.);

- пробоины, прожоги и повреждения диэлектрических обтекателей и металлической обшивки;

2) слабые повреждения:

- оплавление металлической обшивки, заклепок, винтов и других элементов конструкции;

- вмятины обшивки и повреждения лакокрасочного покрытия;

- намагничивание металлических деталей и приборов;

- небольшие нарушения в работе оборудования.

По современным представлениям, условия, при которых зимой возникают поражения самолетов молниями, характеризуются следующими признаками:

- поражение молнией происходит на слабо выраженных холодных фронтах, в облаках, дающих слабые или умеренные осадки;

- температура воздуха на уровне поражения -10 ... +10°C;

- максимум повторяемости приходится на интервал температур -10...-2°С;

- малые вертикальные градиенты скорости ветра, наличие слабой болтанки;

- сильная статическая электризация, обычно предшествующая электрическому разряду и проявляющаяся в шумовом фоне радиоприемников, появлении искр на стеклах пилотской кабины, свечении концов плоскостей или носового обтекателя.

Характерно, что при поражении воздушных судов электрическими разрядами засветки на экранах бортовых РЛС не наблюдались в 46 и наблюдались только в 4% случаев.

Экспериментальные исследования показывают, что одной из возможных причин поражения молнией в холодный период года является формирование сильного электрического поля в слоисто-дождевых облаках, которые при определенных условиях можно считать облаками малой грозовой активности. Появление воздушного судна в таком облаке может вызвать разряд, если в его зоне создается напряженность электрического поля выше критической. Вероятность поражения возрастает, если на воздушном судне имеется заметный электрический разряд. В этих случаях разряд молнии, как правило, проходит через воздушное судно, вызывая поражения деталей конструкции или оборудования.

Сложение напряженности электрических полей от зарядов, индуцированных полем атмосферы на самолете, и собственного заряда самолета может привести к тому, что экстремумы напряженности поля возникнут не на концах крыла, стабилизатора, фюзеляжа и т.д., а ближе к центру самолета. В этом случае сложение внешнего и собственного полей приводит к рассеянию точек поражения на поверхности самолета и увеличивает опасность последствий поражения его разрядом.

Исследования показывают, что только полет в непосредственной близости к кучево-дождевому облаку может привести к аварийной ситуации. При удалении более 10 км перегрузки в очень редких случаях могут достигать критических значений. Исходя из этих соображений и учитывая, что средний диаметр кучево-дождевого облака равен 20 км, радиус зоны, где возможны грозовые явления, нужно принять равным 30 км. При этом следует учитывать, что внешний край облака отстоит от центра засветки на расстояние около 10км.

Поскольку гроза, особенно внутримассовая, имеет локальный характер, то установить ее наличие при отсутствии наблюдений в районе авиационного происшествия крайне трудно, так как наблюдатель может фиксировать грозы на удалении не более 10-20 км.

2. Оценка развития кучево-дождевых облаков

При авиационных происшествиях, связанных с поражением воздушных судов атмосферным электрическим разрядом, возникает необходимость оценить вероятность наличия кучево-дождевых облаков в районе события. Для оценки возможности развития кучево-дождевых облаков необходимо проанализировать:

1) синоптические материалы:

- приземные синоптические карты;

- карты барической топографии;

- карты особых явлений погоды;

- аэрологические диаграммы, а при необходимости и комплексные карты погоды для авиации;

2) информацию штормового кольца аэродрома (телеграммы «АВИА» и «ШТОРМ» с сообщениями о грозах, граде, ливнях и т. п.), включая и телеграммы, переданные кодами METAR, КН-01;

3) донесения и опрос экипажей воздушных судов (о болтанке, обледенении, электрической активности атмосферы);

4) радиолокационную информацию;

5) спутниковую информацию;

6) климатические материалы.

При оценке материалов о возможности наличия кучево-дождевых облаков в момент события необходимо также учитывать, что чаще всего эти облака бывают в сочетании с облаками других форм, могут маскироваться ими и не отмечаться метеонаблюдателями при отсутствии метеорадиолокатора. Использование в авиации синоптических карт и радиолокационной информации, а также комплексных карт характеристик погоды позволяет уточнить сведения о возможности развития кучево-дождевой облачности не только на отдельной метеостанции, но и на определенной территории.

С помощью информации штормового кольца можно рассчитать вероятность наличия кучево-дождевых облаков на территории вокруг пункта, где они наблюдались, для чего необходимо использовать климатические данные повторяемости кучево-дождевых облаков в данном пункте.

Для периода развития аварийной ситуации можно построить таблицу расчета суммарного числа наблюдений кучево-дождевых облаков (табл. 1.1).

Таблица 1.1



В таблице 1.1 t₀ --время авиационного происшествия, а за случай с кучево-дождевыми облаками (Cb) принимается срок наблюдения, в который хотя бы на одной из станций отмечались эти облака. При построении данной таблицы исходными материалами могут быть приземные карты погоды, телеграммы «АВИА» и «ШТОРМ», в которых учитывается наличие гроз и выпадение осадков.

Сведения, полученные от экипажей воздушных судов (бортовая погода), о наличии болтанки, обледенения и электрической активности атмосферы также служат подтверждением наличия кучево-дождевых облаков в районе полета. При этом весьма уместно использовать и радиолокационную информацию от РЛС, просматривающих район полета.

Для оценки возможности развития кучево-дождевых облаков необходимо также знать закономерности их пространственного распределения на большой территории. Фоновыми характеристиками крупномасштабных полей Сb могут служить карты среднегодового и сезонного распределения их повторяемости и особенностей годового хода на территории Европы.

При анализе возможного развития кучево-дождевых облаков необходимо иметь в виду, что в районах штормовых колец аэродромов также существует большая неоднородность полей повторяемости таких облаков, обусловленная влиянием местных физико-географических особенностей. Учет этих обстоятельств обязателен при расследовании авиационных происшествий.

Оценить наличие кучево-дождевых облаков с большей степенью вероятности в районе авиационного происшествия поможет знание характеристик этой формы облаков и связанных с нею опасных для авиации явлений погоды.

В табл. 1.2 приведена краткая характеристика кучево-дождевых облаков в соответствии с классификацией, принятой Всемирной метеорологической организацией. В ней выделено 3 типа очагов интенсивной конвекции по основным признакам и параметрам.

Таблица 1.2

В большинстве случаев можно уверенно классифицировать конвективные очаги по указанным критериям. Но в ряде случаев приведенные параметры могут и не соответствовать этим критериям, что зависит от конкретной синоптической обстановки.

Для определения возможного наличия кучево-дождевых облаков в момент авиационного происшествия целесообразно использовать различные методы:

- термодинамический;

- синоптический;

- радиолокационный;

- климатический.

Так, возможность развития атмосферной конвекции оценивается с помощью метода, основанного на определении запасов энергии статической неустойчивости. Пороговые значения энергии неустойчивости, начиная с которых вероятность развития становится значительной, зависят от местных условий.

Оценивая возможность развития кучево-дождевых облаков в районе события, необходимо иметь в виду, что в большинстве случаев облака рассматриваемой формы наблюдаются, как упоминалось ранее, в сочетании с другими облаками, чаще всего со слоисто-кучевыми. Из табл. 1.3 видно, что с увеличением ВНГО возрастает повторяемость сочетания кучево-дождевых облаков со слоисто-кучевыми облаками.

Таблица 1.3

Наиболее часто конвективные явления наблюдаются в зонах атмосферных фронтов, где действует вынужденный эффект восходящих движений и значительно реже отмечается интенсивная внутримассовая конвекция. При фронтальной конвекции одновременно с кучево-дождевыми облаками развиваются системы облаков Ns - As, которые маскируют кучево-дождевую облачность. В таких случаях обнаружить кучево-дождевые облака помогают радиолокационные наблюдения, а также тщательный анализ синоптических карт за последовательные 3-4 срока.

При расследовании авиационных происшествий (инцидентов) важно тщательным образом проанализировать положение фронта, определявшего характер погоды в период развития аварийной ситуации.



3. Шаровые молнии

Авиационных происшествий, связанных с попаданием шаровых молний в самолеты и вертолеты в отечественной практике не зафиксировано. Тем не менее, они могут представлять угрозу безопасности полетов гражданской авиации.

Шаровая молния, как правило, связана с грозой, но она нередко наблюдается и в отсутствие грозы. Хотя прямыми измерениями и не удалось установить, из какого вещества состоит шаровая молния, но тот факт, что она возникает благодаря какому-то действию естественного электричества, а также ее сложные траектории, часто наблюдающиеся у самой поверхности земли при очень малой скорости передвижения, указывают на то, что наличие в ней твердого ядра весьма маловероятно.

Пример поражения лопасти пропеллера показан на рис. 1.

Рис. 1. Лопасть пропеллера, поврежденная шаровой молнией.

Самолет только что прошел через холодный грозовой фронт и сильно обледенел. Высота облаков достигала 5,5-6 км, температура воздуха на высоте полета была 2-4° ниже нуля, и самолет сильно болтало. Оранжево-красный огненный шар диаметром 25-30 см быстро приблизился к самолету спереди. В 30-40 см от его носа шар свернул влево и пролетел мимо кабины летчика. В этот момент он задел сверху правый пропеллер и взорвался.

Вслед за ослепительно белой вспышкой послышался громкий взрыв, заглушивший даже шум мотора. Справа вдоль фюзеляжа пронесся огненный поток, а самолет резко рванулся вверх. Во время полета через грозовую тучу отмечались сильные радиопомехи. Когда радист после разряда молнии хотел отключить антенну, его ударило током. Единственное повреждение, которое получил самолет, было обнаружено на лопасти пропеллера: ее край был оплавлен на участке 40 мм в длину и 5-10 мм в ширину на расстоянии 30 мм от конца лопасти. Оплавленный участок окружал слой сажи, которая легко стиралась рукой.

4. Анализ радиолокационной информации

Радиолокационная информация обладает следующими достоинствами:

- дистанционность наблюдений;

- пространственная непрерывность засветок радиоэха;

- независимость от времени суток;

- возможность определять горизонтальные и вертикальные размеры очагов;

- возможность определять наличие конвективных облаков и связанных с ними опасных для полетов явлений погоды в очаге радиоэха;

- в сочетании с наблюдениями гидрометеостанций, включенных в штормовое кольцо аэродрома,-- повышение эффективности метеообеспечения полетов и своевременности предупреждения экипажей воздушных судов о наличии опасных явлений погоды на участках набора высоты и снижения.

Вместе с тем радиолокационная информация имеет существенные недостатки, основными из которых являются:

- дискретность наблюдений;

- зависимость радиолокационной отражаемости метеообъекта от типа РЛС, протяженности зон с облаками и осадками на участке от РЛС до метеообъекта;

- зависимость от угла наклона антенны вероятности обнаружения верхней границы конвективных облаков.

Несмотря на это, метеорологические радиолокаторы (МРЛ) являются самым эффективным средством обнаружения опасных явлений погоды, связанных с грозовой деятельностью. Метеорологическая эффективность МРЛ определяется:

- вероятностью обнаружения облачности и осадков на различных расстояниях;

- вероятностью опознавания явления в очаге радиоэха;

- точностью измерения горизонтальных размеров и вертикальной протяженности облачных систем, грозовых и ливневых очагов;

- точностью и диапазоном измерения интенсивности радиоэха (радиолокационной отражаемости).

Вероятность обнаружения облаков всех форм убывает с увеличением расстояния до них. В табл. 3.1 показана вероятность обнаружения грозовых очагов в зависимости от удаленности МРЛ.

Таблица 3.1

Дальность обнаружения облачных систем с помощью МРЛ возрастает при увеличении:

- метеорологического потенциала Пм;

- радиолокационной отражаемости облака Z

- высоты облака Н с отражаемостью Z > Z min.

Таким образом, для определенного радиолокатора при заданном Пм вероятность обнаружения зависит от микроструктуры облачной системы или зоны осадков, которые в свою очередь зависят от физико-географических условий района наблюдений и сезона года.

Данные о вероятности обнаружения облаков с осадками с помощью МРЛ в центральных и северо-западных районах Европейской территории России (ЕТР) приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

При анализе и оценке радиолокационной информации следует иметь, в виду, что наблюдения за облаками и осадками с помощью МРЛ относятся не к прямым, а к косвенным наблюдениям. На индикаторных устройствах оператор наблюдает не действительную картину расположения облаков и осадков, а лишь радиоэхо от них -- совокупность отраженных электрических сигналов в виде засветки на экране электронно-лучевой трубки.

Объективная метеоинформация с помощью МРЛ может быть получена в том случае, если имеются устойчивые связи между радиолокационными и физическими характеристиками облаков и осадков и связанных с ними атмосферных явлений. В результате исследований установлено, что такие связи достаточно сложны и проявляются лишь в статистических зависимостях. Использование в качестве критериев распознавания отдельных радиолокационных признаков, как правило, не дает достаточной гарантии распознавания наблюдаемых метеообъектов. Поэтому методы объективного метеорологического анализа первичных радиолокационных данных основываются на использовании нескольких радиолокационных признаков, объединенных в один критерий.

Наиболее устойчивые статистические связи существуют между формами облачности и их радиолокационными характеристиками:

- геометрическими размерами радиоэха и его пространственным распределением;

- величиной радиолокационной отражаемости и ее изменением с высотой.

Облака на индикаторе кругового обзора имеют различные изображения. Однако среди них можно выделить несколько характерных типов радиоэха. Грозовые и ливневые очаги в кучево-дождевых облаках имеют наиболее яркие изображения в виде пятен неправильной формы (часто бывают овальные) с четко выраженными краями. Если эти пятна беспорядочно разбросаны по экрану, то грозы и ливни являются внутримассовыми. Если же они вытянуты в виде одной или двух-трех цепочек, то грозы и ливни связаны с атмосферными фронтами. Слоисто-дождевые, а также высокослоистые облака дают на центральной части экрана большое светлое пятно неправильной формы с сильно размытыми краями. Далее приведены основные радиолокационные признаки кучевообразных облаков и явлений, связанных с ними:

- максимальная высота верхней границы радиоэха;

- величина отражаемости;

- вертикальный профиль отражаемости.

Одна высота верхней границы радиоэха не является критерием распознавания. Так, в диапазоне высот от 2 до 10 км с различной степенью вероятности можно ожидать ливневые и обложные осадки, грозы.

Облака разных форм различаются по вертикальному профилю отражаемости. В слоисто-дождевых облаках отражаемость от нижней границы облаков возрастает до уровня нулевой изотермы, где достигает максимального значения, а затем уменьшается с высотой. В кучево-дождевых облаках интенсивность радиоэха незначительно изменяется с высотой. Максимальное значение отражаемости определяется высотой расположения ядра наиболее крупных облачных частиц. Высота этого уровня зависит от интенсивности вертикальных движений в облаке, т. е. от стадии его развития. В грозовых облаках максимальный уровень радиолокационной отражаемости располагается обычно выше, чем в ливневых облаках. При выпадении осадков радиоэхо опускается до земной поверхности. Грозовые очаги имеют наибольшую высоту, наибольшую отражаемость и наименьший вертикальный градиент отражаемости.

С целью повышения вероятности опознавания кучево-дождевых облаков и опасных явлений кроме радиолокационных характеристик используются аэрологические данные -- такие, как высота изотермы -22°С. Это уровень массовой кристаллизации облачных элементов. Для образования грозового кучево-дождевого облака необходимо, чтобы его вершина развивалась выше этого уровня.

При радиолокационных наблюдениях облака вертикального развития и связанные с ними явления принято подразделять на три группы:

I -- градоопасные кучево-дождевые облака и грозовые облака с градом;

II -- грозоопасные кучево-дождевые облака и ливневый дождь с грозой;

III -- кучево-дождевые облака с ливнем и мощные кучевые облака.

Надежность опознавания грозовых кучево-дождевых облаков при наблюдениях с помощью МРЛ может быть повышена в результате наблюдений за одними и теми же метеоцелями с помощью двух МРЛ, расположенных на расстоянии в несколько километров один от другого, или дополнительных наблюдений с помощью пеленгаторов гроз либо панорамных регистраторов, которые работают в метровом диапазоне радиоволн и позволяют обнаруживать непосредственно электрические разряды в грозовом облаке -- молнии.

Панорамные регистраторы гроз (ПРГ) могут использоваться вместе с обзорным диспетчерским радиолокатором.

Анализ метеообстановки по данным радиолокационных наблюдений будет полнее, если наряду с данными МРЛ используются результаты наблюдений обзорных РЛС, имеющихся в распоряжении диспетчеров УВД.

5. Использование дополнительной информации для определения метеоусловий в районе авиационного происшествия

При недостаточности сведений о фактической погоде в районе авиационного происшествия могут использоваться материалы ГУ «Научно-исследовательский центр» (НИЦ) «Планета».

В ГУ «НИЦ «Планета» разработаны и успешно апробированы инновационные (запатентованные в РФ) методы автоматизированной гидрометеорологической дешифровки результатов измерений уходящего теплового излучения, регистрируемого через каждые 15, 30 и 180 минут с помощью геостационарных спутников земли Meteosat-9, Meteosat-7 и MTSAT-1R соответственно.

В процессе метеорологической дешифровки распознается облачность, осадки, грозы, град в облаках, шквалы при грозе, делается оценка значений максимальной скорости вертикальных восходящих движений в облаках, высоты их верхней и нижней границы, фазы осадков, высотных границ обледенения в облачности, максимальной скорости и направления ветра у земли и на разных изобарических уровнях, а также значений ряда других метеорологических параметров.

Дистанционный обзор метеорологических условий с помощью новых карт проводится по всей территории России и сопредельных стран, расположенных по широте от 30° до 74° с.ш. и по долготе от 20° з.д. до 60° в.д., 10°-110° в.д. и от 90° в.д. до 170° з.д. соответственно. Пространственная детальность карт (размер одного пикселя) составляет 0.1° географической долготы и широты, т.е. примерно 5-11 км на земной поверхности.

При распознавании метеорологических явлений учитываются не только значения радиационной температуры на верхней границы облачности, но и ее пространственная изменчивость, а также данные гидродинамической модели регионального прогноза (ГМРП) о температуре, влажности и давлении воздуха в нижнем слое атмосферы.

Первая версия карт метеорологической дешифровки спутниковой информации, проведенной 22 августа 2006 г., существенно дополнила другие виды наблюдений. Новые карты позволили детально (через каждые 15 минут) проанализировать динамику быстрого (в течение 1 часа) развития не прогнозировавшейся высокой (до 14 км) кучево-дождевой облачности с грозой и шквалом над Донецким кряжем, что привело к катастрофе самолета Ту-154.

Перечень карт, которые по запросу могут быть выпущены в ГУ «НИЦ «Планета» с дискретностью по времени, например, через каждые 15 минут для любой территории, расположенной по широте от 30 до 74° с.ш. и по долготе от 20° з.д. до 60° в.д. Причем, чем меньше площадь интересующего района, тем детальнее будут представлены на картах результаты метеорологической дешифровки.

· Карта радиационной температуры (измеряется в °С) теплового излучения на верхней границы облачности, а при ее отсутствии, от самого верхнего слоя земной поверхности (вода, суша, растительность). Тепловое излучение регистрируется по измерениям с геостационарного спутника Meteosat-9 в диапазоне длин волн 10-11 мкм. На выпускаемых картах устранены искажения географической привязки облачности разной высоты, возникающие при спутниковой съемке вдали от подспутниковой точки. На каждую карту нанесены изобары приземного давления, рассчитанного по данным ГМРП на момент спутниковой съемки.

Время на карте соответствует моменту окончания спутниковой съемки интересующей территории;

· Карта метеорологических явлений (облака без осадков, осадки разной интенсивности, грозы разной вероятности (интенсивности), град в облаках и шквалы при грозе), автоматизировано распознанных по значениям радиационной температуры с учетом дополнительной прогностической информации о температуре и влажности атмосферы.

На каждую карту нанесены изобары приземного давления, рассчитанного по данным ГМРП на момент спутниковой съемки;

· Карта высоты верхней границы кучево-дождевой облачности (от 7 до 15 км) и облаков других типов (от 1 до 15 км), автоматизировано распознанных по значениям радиационной температуры с учетом дополнительной прогностической информации о температуре и влажности атмосферы. На каждую карту нанесены изобары приземного давления, рассчитанного по данным ГМРП на момент спутниковой съемки;

· Карта высоты нижней границы облаков разных типов (от 0 до 5 км с дискретностью 0.25 км), автоматизировано распознанных по значениям радиационной температуры с учетом синхронных данных ГМРП о температуре и влажности атмосферы, а также высоты уровня конденсации водяного пара. Высоты более 5 км обозначены цветом, соответствующим в легенде 5 км. На каждую карту нанесены изобары приземного давления, рассчитанного по данным ГМРП на момент спутниковой съемки;

· Карта высотных границ обледенения в облачности (высоты изотерм 0 и -10°С),

автоматизировано распознанных по значениям радиационной температуры с учетом синхронных данных ГМРП о температуре и влажности атмосферы, а также высот верхней и нижней границ облаков. Высоты более 6 км обозначены цветом, соответствующим в легенде 6 км.

· Карта максимальной скорости и направления ветра у земли, значения которых оцениваются по данным ГМРП и вводятся поправки на дополнительное усиление ветра нисходящими воздушными потоками в районах с конвективной облачностью. Расчет поправок осуществляется по результатам дешифровки спутниковой информации. Для упрощения анализа на каждую карту нанесены изобары приземного давления, рассчитанного по данным ГМРП на момент спутниковой съемки;

· Карта скорости и направления ветра, температуры и высот изобарического уровня, например 300 гПа, значения которых рассчитываются на момент спутниковой съемки по данным ГМРП;

· Карта значений температуры воздуха у поверхности земли по данным ГМРП. Время на карте соответствует моменту спутниковой съемки, для которого рассчитана информация ГМРП.



Список использованной литературы:

1. Авиационная метеорология. Яковлев А.М. Издательство «Транспорт», 1979 г., 1-248.

2. Doc. 8896. Руководство по авиационной метеорологии. ИКАО, 2008

3. Авиационная метеорология. Учебник. Богаткин О.Г. - Санкт-Петербург: РГГМУ, 2005.- 328 с.

4. Расследование авиационных происшествий и инцидентов, связанных с метеорологическими факторами. Методическое пособие. АНО «Метеоагентство Росгидромета». Москва, 2009

5. ФАП полетов в воздушном пространстве Российской Федерации. Приказ от 31 марта 2002 года.

Размещено на Allbest.ru