Для измерения ветра у поверхности земли применяют анемометры (измерители скорости ветра) анеморумбометры (измерители скорости и направления ветра), анеморумбографы (анеморумбометры с возможностью записи). Приемники ветровых приборов устанавливаются на высоте 10м, при этом должно быть устранено влияние посторонних предметов. Учитывая, что ветер у земли важен, прежде всего, для взлетно-посадочных операций, ветер должен измеряться непосредственно около ВПП.
Для определения скорости и направления ветра на высотах используют шар-зонд или радиозонд (при этом измеряются и другие характеристики атмосферы). Ветер определяют также экипажи самолетов, оценить скорость и направление ветра можно по движению облаков.
При отсутствии данных измерений ветра и, особенно при обеспечении маршрутных полетов для навигационных расчетов используется градиентный ветер, определяемый по метеорологическим картам в зависимости от распределения давления. В большинстве случаев отличия градиентного ветра от действительного по скорости не превышают 15%, а по направлению ±10°.
|
|
Влияние ветра на работу авиации.
- С ветром связан перенос тепла и холода, водяного пара, облаков и различных погодных явлений, прямо пли косвенно влияющих на производство полетов.
- Ветер как движущаяся воздушная среда изменяет скорость и направление полета самолета по отношению к земной поверхности.
- В случае порывистого и непостоянного ветра, что бывает чаще всего, нарушается равновесие аэродинамических сил у летящего самолета, и он испытывает болтанку и броски.
- Серьезные трудности для пилотирования может вызвать сдвиг ветра – существенная разница в скорости и/или направлении ветра в соседних слоях. Самолет преодолевает градиентный слой за секунды, и встречается с резким изменением скоростного напора, приводящим к изменению подъемной силы, либо с резким изменением направления своего движения, приводящем к увеличению угла скольжения и/или к сносу с заданной траектории движения.
Вертикальные движения воздуха.
Кроме горизонтальных, в атмосфере постоянно происходят вертикальные движения. Они играют важнейшую роль втаких атмосферных процессах, как перенос тепла и водяного пара по вертикали, образование облаков и осадков, рассеяние облаков, развитие гроз, возникновение турбулентных зон и т. д.
В зависимости от причин возникновения различают следующие виды вертикальных движений воздуха.
Термическая конвекция. Этот вид вертикальных движений возникает вследствие неравномерного нагревания воздуха от подстилающей поверхности. Термическая конвекция может быть в виде неупорядоченных токов воздуха, которые иногда называют термической турбулентностью, и, кроме того, в виде мощных упорядоченных движений больших масс воздуха, охватывающих почти всю тропосферу.
|
|
Скорость конвективных движений может достигать нескольких метров в секунду, а в отдельных случаях, например в кучево-дождевых облаках, и более 20—30 ли сек.
Горизонтальная протяженность областей с конвективными вертикальными движениями воздуха может составлять до десятков километров.
Динамическая конвекция, или динамическая турбулентность. Этот вид представляет собой неупорядоченные вихревые движения, возникающие при горизонтальном перемещении и трении воздуха о подстилающую поверхность. Вертикальные составляющие неупорядоченных вихрей могут достигать несколько десятков сантиметров, а иногда и метров в секунду.
Динамическая конвекция наблюдается в слое от земли до высоты 1—1,5 км (пограничный слой).
Термическая и динамическая конвекции зачастую наблюдаются одновременно, определяя неустойчивое состояние атмосферы.
Вынужденные вертикальные движения воздуха. Они бывают в виде упорядоченных восходящих скольжений или вертикальных движений. Они наблюдаются при натекании теплого воздуха на холодный (на теплом атмосферном фронте) илипри активном подклинивании холодного воздуха под теплый (на холодном фронте), а также при натекании воздуха на крупные препятствия (холмы, горы). Вертикальная скорость таких движений составляет от нескольких десятков сантиметров в секунду до нескольких до 15 – 20 м/сек.
Волновые движения воздуха. Чаще всего эти движения возникают на слоях инверсий (на их верхней и нижней границах) вследствие разности плотности и скорости движения воздуха над и под инверсией. В вершинах воли имеет место восходящее, в долинах нисходящее движение воздуха.
Волновые движения в атмосфере также могут наблюдаться и над горами на их подветренной стороне (подветренные или стоячие волны).
Влияние вертикальных движений воздуха на работу авиации
- Приводят к образованию кучево-дождевых облаков, сопровождающихся грозовыми явлениями, шквалистыми ветрами, ливневыми осадками, крупным градом, возможностью обледенения.
- Вертикальные потоки воздуха крупного масштаба могут вызвать большие, не зависящие от летчика вертикальные перемещения самолетов иногда на несколько тысяч метров вверх или вниз. Это бывает особенно опасным при полетах на высотах, близких к практическому потолку самолета, где восходящий поток может поднять самолет на высоту, значительно превышающую его потолок, или при полетах в горных районах на подветренной стороне хребта, где нисходящий воздушный поток может явиться причиной столкновения самолета с землей.
- При полетах в воздушной массе, где наблюдаются сильно развитые вертикальные токи, самолет испытывает болтанку.