Влияние состояния атмосферы на эксплуатационные характеристики

Оно проявляется разнообразно. Высокие и низкие температуры могут привести к дополнительным работам при подготовке к полету. Встречный ветер приводит к увеличению времени полета и к снижению дальности. Облачность, осадки, запыленность приводят к понижению видимости и затрудняют обнаружение воздушных и наземных целей, фотографирование. Повышенная наэлектризованность атмосферы, гроза неблагоприятно влияет на работу радиосвязных и радионавигационных систем. Болтанка, вызванная турбулентностью окружающего воздуха, снижает уровень комфорта для пассажиров.

Влияние состояния атмосферы на безопасность полета

Большое влияние могут оказывать метеоусловия на безопасность полета. Боковой ветер затрудняет заход на посадку и выдерживание курса на ВПП, Повышенная влажность, осадки могут привести к попаданию воды в самолет и вызвать сбои в бортовом оборудовании. Осадки, облачность, запыленность уменьшают видимость и затрудняют взлет и посадку, плохая видимость при посадке является одной из наиболее часто встречаемых причин авиакатастроф. Попадание в зоны с высокой турбулентностью, характерные для мощной грозовой облачности, может привести как к непосредственной деформации или поломке самолета, так и выходу самолета на нерасчетный режим полета. Попадание в обледенение или грозу усложняет пилотирование и может привести к аварии или катастрофе.

 

 

Характеристики метеорологических элементов и метеорологических явлений.

Температура.

Температура воздуха, как известно, является мерой скорости движения молекул. Основой теплового состояния атмосферы является солнечное излучение. При этом 14% излучения непосредственно поглощается атмосферой, 44% поглощается земной поверхностью и от нее тепло передается атмосфере (оставшиеся 42% излучения отражаются). 

Эта передача тепла от земной поверхности в атмосферу осуществляется путем следующих основных процессов: 1) термической конвекции, 2) турбулентности, 3) излучения.

Термическая конвекция представляет собой вертикальный подъем воздуха, нагретого над отдельными участками земной поверхности. Наиболее сильное развитие термической конвекции наблюдается в дневные (послеполуденные) часы, т. е. в период наибольшего притока солнечной радиации. Термическая конвекция может распространяться до верхней границы тропосферы, осуществляя теплообмен во всей толще тропосферного воздуха.

Турбулентность представляет собой бесчисленное множество мелких вихрей, возникающих в движущемся воздушном потоке благодаря его трению о земную поверхность и внутреннему трению частиц.

Турбулентность способствует перемешиванию воздуха, а следовательно, и обмену тепла между нижними (нагретыми) и верх­ними (холодными) слоями воздуха. Турбулентный обмен тепла наблюдается в приземном слое до высоты 1—1,5 км.

Излучение представляет собой отдачу земной поверхностью тепла, полученного ею в результате притока солнечной радиации. Нагретая земля излучает в тепловой части спектра, и эти тепловые лучи поглощаются атмосферой, вследствие чего происходит повышение температуры воздуха и охлаждение земной поверхности. Более нагретые слои воздуха в свою очередь излучают тепло к менее нагретым слоям. Процесс излучения имеет место ночью, а зимой может наблюдаться в течение всех суток.

Главную роль в передаче тепла от земли в атмосферу играет термическая конвекция и турбулентность.

Суточные  изменения температуры

Температура воздуха в приземном слое (до высоты 1—1,5 км) имеет хорошо выраженный суточный ход. Это является следствием того, что земная поверхность, являющаяся основным источником тепла в приземном слое, нагревается днем и охлаждается ночью. В суточном ходе температурный максимум наблюдается около 14—15 ч местного времени, минимум наступает незадолго до восхода солнца. Разница между максимумом и минимумом температуры называется суточной амплитудой температуры воздуха.

Выше пограничного слоя суточная амплитуда температуры уменьшается. Так, в умеренных широтах на высотах 4—6 км она составляет около 2° С, на 8—10 км — около 5—6° С и на 12 — 14 км — около 4° С. Некоторый рост амплитуды на высотах 8— 10 км объясняется влиянием излучения тепла тропопаузой.

Основной максимум температуры на всех указанных уровнях наблюдается в послеполуденные часы (14—16 ч), минимум – в ночные часы (вскоре после полуночи).

Годовые изменения температуры

На континенте максимум температуры воздуха наблюдается в июле, минимум — в январе. На океанах и побережьях время на­ступления крайних температур запаздывает по сравнению с кон­тинентом и наблюдается максимум чаще всего в августе, мини­мум — в феврале или начале марта.

Годовой ход температуры воздуха зависит от широты места, близости моря и высоты места над уровнем моря. Зависимость от широты места выражается в том, что наименьшие амплитуды годовых колебаний температуры наблюдаются в экваториальной зоне, где приток тепла в течение года мало изменяется. С увеличением широты местности годовая амплитуда температуры увеличивается, достигая наибольших значений в полярных широтах.

Близость моря уменьшает амплитуду годового хода темпера­туры. С удалением от моря амплитуда увеличивается. С высотой годовая амплитуда температуры уменьшается.

В динамике температура также может изменяться при переносе воздушных масс.

Инверсии температуры

Обычно в тропосфере температура с высотой понижается. Но могут появляться слои воздуха с неизменной (изотермия) или даже повышающейся с высотой температурой (инверсия). Мощным слоем инверсии является тропопауза.

Инверсии имеют большое значение для развития атмосферных процессов температуры. Они являются задерживающими слоями. Инверсии гасят вертикальные движения воздуха; под ними происходит скопление водяного пара или других твердых частиц, ухудшающих видимость, образуются туманы и различные формы облаков. Слои инверсий являются тормозящими слоями и для горизонтальных движений воздуха. Во многих случаях эти слои являются поверхностями разрыва ветра (над и под инвер­сией имеет место резкое изменение скорости и направле­ния ветра).

В зависимости от причин возникновения различают следующие типы инверсии: 1) радиационные, 2) адвективные, 3) сжатия или оседания и 4) фронтальные.