Влияние облачности на производство полетов

Облака являются одним из важнейших метеорологических эле­ментов, оказывающих влияние на полеты. С облаками связаны многие явления, опасные для полета и усложняющие полет. К ним относятся: турбулентность, вызывающая болтанку самолета, вер­тикальные токи, вызывающие сильные броски самолета, грозовые явления, шквалы, обледенение, град, ливневые осадки и т. д. Важную роль играет низкая облачность, значительно ухудшающая видимость и усложняющая посадку самолетов.

Наблюдение за облаками.

Облака представляют собой своеобразную витрину погоды и являются характерным метеорологическим элементом, наблюдение за которым позволяет правильно оценить метеорологиче­скую обстановку, составить представление о состоянии атмосферы и сделать заключение об ожидаемой погоде на бли­жайшее время.

При наблюдениях за облаками обычно определяется форма (описана выше), количество облаков и их высота.

Количество облаков, или так называемая облачность, опреде­ляется визуально в условных единицах — баллах. За 0 баллов принимается безоб­лачное небо; 1/10 часть неба—1 балл; ²/₁₀ части неба — 2 балла и т. д. Весь небосвод, закрытый облаками, составляет 10 баллов. Количество облаков определяется как общее, так и по слоям (особенно нижнего яруса).

В международной практике количество облаков оценивается в октантах (1/8 часть). Если все небо закрыто облаками, считается 8 октантов, полнеба — 4, и т.д.

Высота нижней границы обла­ков указывается в метрах над местностью. Высота нижней границы облаков может быть определена при помощи шара-пилота, прожектора (в ночное время), свстолокатора, метеорадиолокатора, визуально, а также и с летящего самолета.

Важное значение имеет своевременное обнаружение мощных кучевых и кучево-дождевых облаков, сопровождающихся дождями, грозами и мощными воздушными потоками. Ввиду их высокой водности, хорошо отражающей радиоволны, для этого используют метеорадиолокаторы, как наземные, так и установленные на ЛА.

 

 

Туманы.

Туман — скопление в приземном слое воздуха продуктов конденсации и сублимации водяного пара, при котором дальность видимости не превышает 1 км. При горизонтальной видимости в пределах 1—10 км это явление называют дымкой.

Причина образования тумана описана выше. По способу образования туманы бывают радиационные, адвективные и туманы испарения. Неблагоприятное влияние туманов сказывается, прежде всего, в уменьшении видимости вплоть до десятков метров. Также во время тумана влага может попасть в различные агрегаты самолета.

 

Осадки.

Причины образования осадков

Осадки непосредственно связаны с облаками. Как уже говорилось, облачные элементы — капли и кристаллы — имеют очень малые размеры (диаметром до 0,05 мм) и находятся во взвешенном состоянии. Для выпадения осадков необходимо укрупнение капель и кристаллов (диаметр крупных дождевых капель достигает 2— 3 мм, а иногда и 5 мм). Это укрупнение может происходить по двум причинам.

Первой и основной причиной является диффуз­ный перенос водяного пара в результате испарения одних элемен­тов облака и конденсации водяного пара на других элементах. Этот процесс происходит при условии, если облачные капли неодинако­вы по величине. В этом случае крупные капли растут за счет мелких из-за разницы упругости насыщения над их поверхностями. Особенно активно указанный процесс протекает, если в облаке имеются и кристаллы, и переохлажденные капли. За счет разницы упругости насыщения между каплями и ледяными кристаллами быстро растут кристаллы, превращаясь в снежинки. При опуска­нии вниз и попадании в слои с положительными температурами снежинки тают, превращаясь в капли, выпадающие в виде дождя.

Второй причиной является слияние капель при их столкнове­нии в результате турбулентных движений воздуха и различной ско­рости падения крупных и мелких капель. Эти столкновения приво­дят к поглощению мелких капель крупными. Укрупнение капель ведет к увеличению скорости их падения, а следовательно, и к увеличению вероятности столкновений с мелкими каплями. В ре­зультате этого процесса, называемого коагуляцией, диаметр ка­пель может увеличиться в ливневых дождях до 2—3 мм.

Облака однородные по своей структуре, т. е. состоящие только из одинаковых по размерам капель или только из ледяных кри­сталлов, осадков не дают. К таким облакам относятся кучевые и высоко-кучевые, состоящие из мельчайших водяных капель, а так­же перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые облака, состоя­щие только из ледяных кристаллов.

В облаках, состоящих из капель различного размера, происхо­дит медленный рост более крупных капель за счет мелких. Одна­ко в результате указанного процесса образуются лишь небольшие капли дождя. Такой процесс происходит в слоистых, а иногда и в слоисто-кучевых облаках, из которых могут выпадать осадки в ви­де мороси.

Существенные осадки выпадают из тех облаков, в которых имеются твердые и жидкие элементы — капли и кристаллы. Здесь укрупнение облачных элементов идет бурно и сопровождается выпадением дождя или снега. К таким облакам относятся кучево-дождевые, слоисто-дождевые и иногда высокослоистые.

Виды осадков

В метеорологии осадки подразделяются на следующие виды:

Дождь — жидкие капельные осадки (диаметр капель обычно 0,5— 0,7 мм, иногда больше).

Морось — осадки, состоящие из мелких однородных кашель (диа­метр 0,05—0,5 мм), падающих незаметно для глаза.

Ледяной дождь — осадки в виде шариков льда (диаметр от 1 до 3 мм).

Град — осадки, имеющие кусочки льда различных размеров и формы (диаметр от 4—5 до 50 мм, иногда и более).

Снег — твердые осадки в виде кристаллов, звездочек или хлопьев.

Мокрый снег — осадки в виде тающего снега с дождем. Снежная крупа — осадки в виде белых круглых снежных шари­ков (диаметр от 2 до 5 мм).

Снежные зерна — мелкие снежные крупинки (диаметр менее 1 см).

Ледяные иглы — находящиеся во взвешенном состоянии тонкий ледяные палочки, сверкающие в солнечных лучах морозного дня".

По характеру выпадения осадков их разделяют на три типа: обложные, ливневые и моросящие (морось).

Обложные осадки выпадают из слоисто-дождевых и высоко-слоистых облаков продолжительное время на большой территории. Их интенсивность составляет от 0,5 до 1 мм/мин. Обложные осад­ки могут выпадать в виде дождя и снега (иногда мокрого).

Ливневые осадки выпадают из кучево-дождевых облаков на ограниченном пространстве в большом количестве и в короткий промежуток времени. Их интенсивность от 1 до 3,5 мм/мин и бо­лее (имели место ливни на Гавайских островах — 21,5 тли мин). Выпадение ливневых осадков часто сопровождается грозами и шквалами. Так же как и обложные, ливневые осадки могут выпа­дать в виде дождя и снега. В последнем случае их называют «снежными зарядами».

Моросящие осадки (морось) представляют собой мелкие капель­ки (снежинки) с очень небольшой скоростью падения. Выпадают из слоистых облаков или из тумана. Их интенсивность незначитель­на (менее 0,5 мм/мин).

Метель является особой формой выпадения осадков. При мете­ли ветер переносит снег вдоль земной поверхности на большие расстояния. Возникает метель при ветре достаточной силы. Различают три вида метелей: общую (при интенсивном снегопаде и ветре от 7 м/сек), низовую (без снегопада, при ветре 10—12 м/сек) и поземок (без снегопада, при ветре 6 м/сек и более).

Измерение осадков

Количество выпадающих осадков измеряется дождемером, ко­торый представляет собой закрытое решеткой ведро, установленное на столбе и защищенное от ветра специальным устройством. Выпав­шие осадки сливаются в мензурку и измеряются. Количество осад­ков выражается высотой слоя воды в миллиметрах, образовавше­гося в результате выпадения осадков на горизонтальную поверх­ность при отсутствии испарения, просачивания и стока.

Обычно учитывается количество осадков, выпавшее за сутки, а также месячные, сезонные и годовые суммы осадков. Интенсив­ность осадков представляет собой количество осадков в милли­метрах, выпадающих за одну минуту (мм/мин). Количество выпав­шего снега определяется путем измерения высоты снежного покро­ва в сантиметрах от поверхности земли с помощью снегомерной рейки с сантиметровыми делениями.