Влияние погодных условий на полет летательного аппарата

К обледенению самолетов могут привести следующие процессы: - непосредственное оседание льда, снега или града на поверхности самолета; - замерзание капель облака или дождя при соприкосновении с поверхностью воздушного судна; - сублимация водяного пара на поверхности самолета. Для прогноза обледенения на практике используется несколько достаточно простых и эффективных способов. Основные из них следующие:

Синоптический метод прогноза. Этот метод заключается в том, что по имеющимся в распоряжении синоптика материалам определяются слои, в которых наблюдается облачность и отрицательные температуры воздуха.

Слои с возможным обледенением определяются по аэрологической диаграмме, а порядок обработки диаграммы вам, уважаемый читатель, достаточно хорошо знаком. Дополнительно можно еще раз сказать, что наиболее опасное обледенение наблюдается в слое, где температура воздуха колеблется от 0 до -20°С, а для возникновения сильного или умеренного обледенения наиболее опасным является перепад температур от 0 до -12°С. Данный метод достаточно прост, не требует значительного времени на выполнение расчетов и дает хорошие результаты. Других пояснений по его использованию давать нецелесообразно. Метод Годске.

Этот чешский физик предложил по данным зондирования определять величину Тн.л. - температуру насыщения надо льдом по формуле: Тн.л. = -8D = -8(T - Td), (2) где: D - дефицит температуры точки росы на каком-либо уровне. Если оказывалось, что температура насыщения надо льдом выше температуры окружающего воздуха, то на этом уровне следует ожидать обледенения. Прогноз обледенения по этому методу также дается с помощью аэрологической диаграммы. Если по данным зондирования получается, что кривая Годске в каком-то слое лежит правее кривой стратификации, то в этом слое следует прогнозировать обледенение. Годске рекомендует использовать свой метод прогноза обледенения ВС только до высоты 2000 м.

В качестве дополнительной информации при прогнозе обледенения можно использовать следующую установленную зависимость. Если в интервале температур от 0 до - 12°С дефицит точки росы больше 2°С, в интервале температур от-8 до - 15°С дефицит точки росы больше 3°С, а при температурах ниже - 16°С дефицит точки росы больше 4°С, то с вероятностью более 80% обледенение при таких условиях наблюдаться не будет. Ну и, естественно, важным подспорьем для синоптика при прогнозе обледенения (и не только его) является информация, передаваемая на землю пролетающими экипажами, или экипажами взлетающими и заходящими на посадку.

14. ПРОГНОЗ ГОЛОЛЕДА

Гололедом называется отложение льда на различных предметах (преимущественно с наветренной стороны) или на поверхности земли, обусловленное осаждением или замерзанием капель переохлажденного дождя, мороси или тумана при отрицательной температуре в приземном слое воздуха. Интенсивность гололеда определяется по толщине (мм) отложившегося льда: слабый гололед (величина отложения льда меньше 5 мм), умеренный (5-19 мм), сильный (20-50 мм) и очень сильный - более 50 мм. Условия образования гололеда зависят от температуры воздуха Т и дефицита точки росы (Т - Тd), от изменения во времени и пространстве направления и скорости ветра, от величины охлаждения воздуха в приземном слое, рельефа местности и состояния подстилающей поверхности. Наибольшее число случаев образования гололеда наблюдается при температуре воздуха от 0 до -10°С, причем при понижении температуры воздуха соответствующие значения дефицита точки росы у поверхности земли, при которых отмечается гололед, возрастают. Ветровой режим оказывает большое влияние на образование гололеда. Чем больше скорость ветра при прочих равных условиях, тем интенсивнее отложение льда. Обычно можно выявить основные направления ветра, при которых в данном пункте вероятность гололеда более высокая. Велика также роль охлаждения масс воздуха в приземном слое у поверхности земли и на высоте образования облаков.

В облаках и туманах это приводит к укрупнению облачных элементов до размеров капель дождя (мороси), и оседающие капли при соприкосновении с переохлажденной поверхностью образуют гололед. Синоптические процессы, при которых отмечается гололед, характеризуются, в основном, адвекцией теплого и влажного воздуха. По условиям образования принято выделять фронтальный и внутримассовый гололед. Фронтальный гололед отмечается перед теплым фронтом, на холодных фронтах, в зоне фронтов окклюзии и на малоподвижных фронтах. Гололед перед теплым фронтом со значительными контрастами температуры во фронтальной зоне (больше 10°С на 500 км) представляет наибольшую опасность.

Самые благоприятные условия для выпадения переохлажденного дождя отмечаются в том случае, когда в клине холодного воздуха температура составляет -1 ч -8°С, а при этом в теплом воздухе, за фронтом, температура может быть положительной (до 10°С). В зоне теплого фронта, типичного для возникновения гололеда, характерным является очень малый наклон фронтальной поверхности в ее нижней части и сравнительно небольшая вертикальная мощность облаков в этой части фронта. Верхняя граница облаков обычно располагается на высоте, где температура воздуха лишь немного ниже 0°С, однако из этих облаков выпадают осадки в виде переохлажденного дождя. Особенностью теплых фронтов, в зоне которых бывает сильный гололед, является их медленное движение (со скоростью до 25 км/ч). Большая скорость движения фронта, даже при выпадении переохлажденного дождя, способствует быстрому прекращению гололеда. При прохождении холодного фронта гололед образуется значительно реже. Переохлажденные дожди обычно связаны с холодными фронтами первого рода, которые смещаются со скоростью 10-20 км/ч.

Составляя прогноз фронтального гололеда, дополнительно нужно учитывать следующие синоптические признаки: - гололед возникает на атмосферных фронтах, скорость смещения которых уменьшается и не превышает 30 км/ч; - температура воздуха перед теплым фронтом не должна быть ниже -16 и выше 2°С. Кроме того, необходима инверсия или изотермия температуры при дефиците точки росы не более 2°С; - образованию гололеда перед теплым фронтом способствует адвекция теплого и влажного воздуха; - на холодном фронте гололед возникает на тех его участках, которые расположены вблизи оси гребня, у вершины волны, а также при слабой адвекции холода у земли и адвекции тепла на уровне 850 гПа. Внутримассовый гололед возникает в зонах адвекции тепла на периферии стационарных антициклонов, а также на южной периферии циклонов.

Адвекция тепла при этом выражена слабее, чем при фронтальном гололеде. Обязательными условиями образования внутримассового гололеда являются: наличие слоистой облачности, наличие слабого дождя или моросящих осадков, а также отрицательные температуры воздуха у земли. Все, сказанное выше, относится к синоптическому методу прогноза гололеда.

15. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ И СИНОПТИЧЕСКИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ГРОЗОВЫХ ОБЛАКОВ

Гроза - комплексное атмосферное явление, выражающееся в много кратных электрических разрядах (молниях) между частями облака, облаками или между облаками и землей, сопровождающихся звуковым явлением (громом). Гроза наблюдается в кучево-дождевых облаках и характеризует максимальную стадию их развития. Такие явления как шквалистый ветер, ливневые осадки, часто с градом, иногда смерчи принято считать компонентами грозы. Важнейшим условиям возникновения грозовых облаков является наличие влажного и теплого неустойчивого воздуха, при подъеме которого могла бы образовываться мощная облачность. Грозовые облака образуются в результате конвекции:

1. при неравномерном нагревании приземного слоя воздуха от подстилающей поверхности. Например, над морем и сушей конвекция развивает- ся неодинаково. Гроза и град над морем встречаются реже, чем над сушей. Конвективные облака над сушей намного сильнее отличаются друг о друга по размерам и интенсивности, чем над морем. Чем однороднее подстилающая поверхность, тем реже над ней развиваются интенсивные конвективные очаги. Большую роль играет одновременно шероховатость подстилающей поверхности. Так, над крупными городами интенсивность конвекции значительно выше по отношению к окрестностям города.

2. при подъеме или вытеснении теплого воздуха холодным на атмосферных фронтах. Атмосферная конвекция на атмосферных фронтах значительно интенсивнее и чаще, по сравнению с внутримассовой. Например, из всех гроз, отмеченных в районе Московского аэроузла, от 71 до 81% связано с фронтами. Причем, чаще всего фронтальная конвекция развивается одновременно со слоисто-дождевыми облаками и обложными осадками, что маскирует (скрывает) образующиеся кучево-дождевые облака от наземного наблюдателя.

3. при подъеме воздуха в районах горных массивов. Даже небольшие возвышенности на местности приводят к интенсификации конвекции (за счет вынужденной конвекции) и, прежде всего, к увеличению конвективных осадков. Высокие горы создают особенно сложные условия для развития конвекции и, почти всегда, увеличивают ее повторяемость и интенсивность (это проявляется в увеличении количества дней с ливнем, шквалом, турбулентностью и т.д.). Рассмотрим последовательно все стадии.

ПЕРВАЯ СТАДИЯ, или стадия кучевого облака, начинается с возникновения кучевого облака хорошей погоды. Обычно они появляются около 10-11 часов местного времени. Если поднимающийся воздух недостаточно влажен, а окружающая атмосфера устойчива, кучевые облака хорошей погоды не получают дальнейшего развития. В кучевых облаках хорошей погоды и под ними может быть болтанка слабой или умеренной интенсивности. При благоприятных условиях (неустойчивость воздуха) возникшие кучевые облака быстро растут как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, при этом восходящие потоки увеличиваются от 5 м/с до 15-20 м/с.

Нисходящие потоки наблюдаются вблизи облака и очень слабы. Образующиеся в результате конденсации мельчайшие водяные капли в таком облаке сливаются в более крупные, которые уносятся мощными восходящими потоками вверх. Вершина облака достигает высоты 4-5 км. По своему внутреннему строению оно еще однородное, т.е. состоит из капель воды, а осадки - не выпадают. Однако в верхней части при попадании частиц воды в зону отрицательных температур они замерзают, превращаясь в кристаллы льда. Смешанный состав облака приводит к укрупнению облачных элементов и созданию условий для выпадения осадков. Такое облако называют кучево-дождевым лысым. Вертикальные потоки в нем достигают 25 м/с, а вершины достигают высоты 7-8 км. Переход кучевого облака к мощному кучевому облаку протекает сравнительно медленно (до 2 часов).

ВТОРАЯ СТАДИЯ, стадия зрелости или максимального развития кучево-дождевого облака, характеризуется выпадением ливневого дождя, в иногда града и появлением грозовых разрядов (молний). Характерным признаком этой стадии является появление в верхней части облака огромной “наковальни”, вытянутой по направлению воздушного потока на этой высоте. Быстро увеличивающиеся в размерах ледяные частицы (снежинки, крупа, град),достигнув такой величины, когда они уже не могут поддерживаться восходящими потоками во взвешенном состоянии, начинают падать вниз, продолжая при этом расти. Достигнув области положительных температур, они тают и выпадают из облака в виде ливневого дождя, а если не успевают растаять - в виде града или крупы. Вертикальные потоки в облаке на этой стадии увеличиваются и превы- шают иногда 40 м/с (до 65 м/с восходящие и 48 м/с нисходящие).

С началом дождя значительно усиливаются нисходящие потоки и, в зависимости от интенсивности дождя, могут достигать скорости 15-20 м/с и более. Такие встречные вертикальные движения с большой скоростью создают благоприятные условия для сильной турбулентности внутри облаков и на их периферии. На границе встречных потоков возникают резкие усиления ветра. Характерным признаком наличия такого усиления ветра является “грозовой вал! (шкваловый ворот) - облачный вихрь с горизонтальной осью, обуславливающий пыльные вихря при приближении облака. “Грозовой вал” обычно наблюдается на высоте нижней границы облака (600-2000 м) вблизи облака, но нередко и на некотором расстоянии впереди него. Такое распределение воз- душных потоков в передней части грозового облака указывает на наличие опасных сдвигов ветра. Как правило, развитие грозового облака занимает период (от момента появления кучевого облака) до 3-4 часов. Исследования показывают, что кучево-дождевые облака имеют хорошо выраженный суточный и годовой ход (летом - максимум, зимой минимум), связаны с грозой, но не всегда ею сопровождаются.

Размеры кучево-дождевых облаков в среднем около 5 км (от 2 км при слабой грозе до 10 км - при сильной), при вертикальной протяженности от 6 до 14 км. Обычно в кучево-дождевом облаке находится 5-6 грозовых ячеек, а при переходе из мощных кучевых облаков в кучево-дождевые происходит наибольшее количество электрических разрядов (до 50 разрядов в минуту). Достигнув стадии максимального развития грозовое кучево-дождевое облако переходит в третью стадию - СТАДИЮ РАЗРУШЕНИЯ И РАСПАДА.

Характерной чертой этой стадии является преобладание нисходящего потока, хотя одновременно могут еще наблюдаться молнии и выпадать ливневые осадки. Вершина облака становится плоской, ее образуют перистые облака волокнистой структуры. Облако оседает и расширяется по площади. В среднем ярусе к нему примыкают высоко-кучевые облака, а в нижней - слои-сто-кучевые.Постепенно все кучево-дождевое облако охватывается нисходящим движением со скоростями до 1-2 м/с. Из-за малой скорости оседания кристаллов остатки наковальни в форме перистых облаков могут существовать в течении многих часов. При распаде облака вначале разрушается его капельная часть, в результате чего основание облака размывается, а его нижняя гра- ница повышается.

Разрушение средней части, также как верхней и нижней, идет неравномерно, в зависимости от скорости оседания воздуха в различных частях облака, причем кое-где в облаке могут сохраняться слабые восходящие потоки, препятствующие распаду. Такая неравномерность разрушения облако является причиной его “клочковатого вида”. Процесс разрушения кучево-дождевого облака длиться около 30 минут.

16. ВОЗДУШНАЯ РАЗВЕДКА ПОГОДЫ ВРП

Позволяет получить следующие данные: * высота нижней и верхней границ облаков и количество облачных слоев; * видимость под облаками, в облаках, в осадках, за облаками, ' а также видимость ориентиров при заходе на посадку;

* данные о наличии опасных явлений погоды (обледенение, болтанка, грозовая деятельность и др.), их интенсивности и влиянии на полёт;

* ветер по высотам,

* температура воздуха по высотам,

* условия полетов,

* орнитологическая обстановка в районе аэродрома и полётов.

ВРП организует командир авиационной части. ВРП может быть самолетная, с помощью автоматических аэростатов и метеорологических ракет При визуальной разведке экипаж в полёте ведёт непрерывное наблюдение за облаками, осадками, обледенением, грозовой деятельностью, болтанкой, видимостью, туманом, дымкой, мглой, оптическими явлениями и конденсационными следами, не пользуясь при этом какой-либо аппаратурой. Визуально-инструментальная разведка погоды проводится экипажем для более полного анализа метеообстановки. В этом случае визуальные наблюдения необходимо производить в комплексе с некоторыми инструментальными измерениями, используя штатную бортовую или специальную аппаратуру По времени выполнения ВРП подразделяется на предварительную, предполетную и доразведку (в ходе полётов).

Предварительная воздушная разведка проводится за несколько часов, а в некоторых случаях за сутки и более до начала полётов для уточнения общей метеорологической и орнитологической обстановки в интересах обеспечения учений, воздушных парадов, особо важных и специальных перелётов и других мероприятий, если имеющихся сведений недостаточно для определения возможных изменений атмосферных процессов.

Предполетная воздушная разведка погоды проводится непосредственно перед летной сменой до начала предполётных указаний для уточнения фактической погоды и орнитологической обстановки в районе (на маршрутах) предстоящих полётов и в направлениях, откуда ожидается их изменение, а также в целях уточнения расчётных данных для захода на посадку и проверки работоспособности средств связи и РТО полётов. Она выполняется с таким расчётом, чтобы до начала предполетных указаний были получены погоде и орнитологической обстановке в районе (на маршрутах) полётов для принятия решения командиром и информации лётного состава перед полетами.

Предполётная ВРП проводится за 1,5-2 часа до начала полетов и должна заканчиваться за 30 - 50 минут до начала полётов. При полетах в несколько лётных смен предполётная ВРП для последующей смены может не проводиться, когда достаточно данных о метеорологической и орнитологической обстановке в районе (на маршрутах) полетов, полученных от находящихся в воздухе экипажей предшествующей смены. Предполетная ВРП может не проводиться и в устойчивых простых метеоусловиях. В указанных случаях полеты должны начинаться с доразведки погоды. Совмещать предполётную ВРП в районе аэродрома с выполнением других полётных заданий запрещается. Доразведка погоды организуется и- проводится в процессе полётов по указание командира авиационной части (руководителя полётов); в ПМУ не реже, чем через 2 часа, в СМУ - ежечасно, при минимуме погоды -через 30 минут (может совмещаться с полетным заданием).

Она проводится в целях своевременного обнаружения опасных явлений погоды и оповещения о них или уточнения метеорологической обстановки в районе аэродрома. При необходимости на направление, откуда ожидается ухудшение погоды, может высылаться экипаж -разведчик погоды для дежурства в воздухе. По направлению разведка погоды подразделяется в зависимости от состояния погоды и задач, которые поставлены командиром авиачасти на данные полёты.

Она может проводиться в районе аэродрома для определения метеоусловий взлёта и посадки самолетов (вертолетов) или в районе полётов для определения условий погоды в аэродромных зонах, на полигонах, т.е. в районе предстоящих полётов, или по маршруту полёта (перелёта) и на аэродроме посадки, или, наконец, в сторону изменения (ухудшения, улучшения) погоды - с целью уточнения данных для расчёта времени наступления этих изменений погоды в интересующем районе, а также на маршруте.

17. РАДИОЛОКАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА ПОГОДЫ

погода атмосфера синоптический летательный

Радиолокационная разведка погоды (РРП) является одним из эффективных средств определения или уточнения метеообстановки по району или маршруту полётов. Она дополняет данные воздушной разведки погоды (ВРП), облегчает задачу уточнения прогноза погоды, предупреждает группу руководства полетами об опасных явлениях погоды. Радиолокационная разведка погоды (РРП) проводится для определения и уточнения зон грозовой деятельности, обложных и ливневых осадков, кучево-дождевых, мощно-кучевых и слоисто-дождевых облаков, высоты их нижней и верхней границ, скорости и направления их движения, а также для 6 обнаружения скопления птиц в воздухе, определения высоты и направления их полета.

Физическая сущность радиолокационного метода обнаружения метеоцелей заключается в том, что под воздействием высокочастотных колебаний, излучаемых передатчиком радиолокатора, в частицах воды и льда, формирующих облако, возникают токи, в результате которых образуется вторичное электромагнитное поле, принимаемое РЛС как отражённая волна.

Радиолокационная предполётная разведка погоды (РРП) проводится независимо от фактического состояния погоды и выполняется не менее двух раз до начала ВРП (за 1 час, 20-25 минут до начала ВРП) и за 30 минут до начала полётов.Периодичность проведения РРП 1 час 20-25 мин ВРП 30 мин ПОЛЁТЫ. Во время полётов при необходимости РРП проводится по указанию руководителя полётов. РРП организует руководитель полётов совместно с дежурным синоптиком. Проводится РРП руководителем дальней зоны (РДЗ), офицером боевого управления (ОБУ), руководителем ближней зоны (РБЗ), руководителем зоны посадки (РЗП) или расчётом МРЛ.

При этом наблюдения по экрану индикатора РЛС ведёт штурман КП, а если индикатор РЛС имеется на КДП, то наблюдения за метеообстановкой по локатору ведут находящиеся там руководитель полётов и дежурный синоптик. При проведении РРП с помощью МРЛ наблюдения ведутся расчетом метеорологического радиолокатора. Полученные резуль таты передаются по телефону дежурному синоптику. Дежурный синоптик, проанализировав данные РРП, докладывает руководителю полётов предложения по обеспечению безопасности полётов. Кроме того, результаты РРП по мере поступления докладываются или передаются открытым текстом или в закодированном виде (код КМИ-85) по проводным (радио) каналам связи и с помощью факсимильных передач - в метеоподраэделение вышестоящего штаба и по запросам в другие метеоподразделения.

Для РРП используются штатные радиолокационные станции (П-35, П-37 и др.) и специальные метеорологические радиолокаторы (МРЛ-2, МРЛ-5). РРП состоит из двух этапов: поиска метеоцелей и наблюдения за ними. Поиск метеоцелей производится при работе РЛС в режиме кругового обзора. Наблюдения за обнаруженными метеоцелями заключаются в *выполнении ряда последовательных операций, заключающихся в определении: * координат метеоцелей (азимут и угол места); * направления и скорости перемещения; * тенденции развития. По форме засветок, полученных на экране индикатора кругового обзора (ИКО), делается заключение, какие обнаружены метеоцели фронтального или внутри массового происхождения. Определение местоположения (координат) метеоцелей осуществляется с помощью азимутальной шкалы и масштабных колец ИКО. В первую очередь, рекомендуется определять характеристики метеоцелей, наиболее интенсивных и близко расположенных к району или маршруту полётов, учитывая при этом пассивные засветки.

Направление и скорость перемещения метеорологической цели (засветок) определяются путём сравнения её координат при двух последовательных замерах, нанесённых на планшет из оргстекла (бланк АВ-9) с временным интервалом 15-30 минут. Соединяя на планшете или карте геометрические центры предыдущего и последующего изображения метеоцелей прямой линией, определяют направление и скорость перемещения этой цели. Угол между направлением на север и прямой, соединяющей два последовательных положения засветки, является направлением (азимутом) движения метеоцели.

Скорость перемещения цели (в км/ч) определяется как частное от деления пройденного пути (в км) на время (в час) между двумя последовательными измерениями. Для прогноза перемещения метеоцелей рекомендуется использовать данные о ветре на соответствующей высоте. Тенденция развития обнао^к^й1шметеоцели определяется сравнением размеров площади и яркости её засветки на И КО, а также путём сравнения величин мощности отражённого сигнала при двух последовательных измерениях.

Очаг развивается, если яркость и мощность отражённого сигнала со временем возрастает при одновременном увеличении площади засветки. Очаг считается ослабевающим (разрушающимся), если наблюдается уменьшение площади и яркости засветки, а также мощности отраженного сигнала. При отсутствии временной изменчивости указанных характеристик и отраженного сигнала считается, что выраженной тенденции к развитию очага нет. Вертикальный разрез метеоцелей производится при помощи наземных радиолокационных высотомеров и МРЛ. Вертикальная мощность облаков определяется по индикатору высоты, как разность между верхней и нижней границами очага.

При этом необходимо учитывать, что в действительности верхняя граница облаков может располагаться выше измерений с помощью РЛС, так как верхняя часть кучево-дождевых облаков состоит из мелких ледяных кристаллов, слабо отражающих и поглощающих радиосигнал. Радиолокационная метеорологическая информация с экрана И КО с помощью планшетов или палетки переносится на бланк формы АВ-7 или АВ-9. Кроме того, данные РРП записываются в журнал разведки погоды формы АВ-17 (Показать плакат 6.3, бланки АВ-7,9,17). При нанесении данных РРП направление движения очагов обозначается стрелкой, указывающей траекторию перемещения. Над стрелкой указывается скорость перемещения в км/ч.

У зоны отражения (овала) проставляются: время наблюдения, тенденция к развитию и высота верхней границы наблюдаемого очага в км (справа от цифры скорости перемещения). Анализ данных РРП даёт возможность более полно и объективно оценить атмосферные процессы, происходящие в интересующем районе, выявить ряд характеристик метеорологических целей, установить структуру облаков вертикального развития и сделать определенные прогностические заключения. Для ведения разведки орнитологической обстановки используются все наземные радиолокационные станции.

Хорошие результаты дают РЛС обнаружения и наведения (П-35, П-37 и др.), которые позволяют проследить за перемещениями птиц на больших высотах в радиусе до 100-150 км от аэродрома. Зона наиболее уверенного обнаружения стай птиц в зависимости от характера отражений от местных предметов располагается на удалении от 30-40 до 60-70 км. Минимальная высота обнаружения птиц составляет 200-300 м.

Диспетчерские радиолокаторы также позволяют обнаруживать птиц, однако их возможности по поиску и опознаванию засветок от птиц несколько хуже, чем радиолокаторов обнаружения и наведения. Наилучшие результаты они дают при работе в масштабе 40 км. При этом прослеживаются стаи, летящие на высоте около 500 м в радиусе 15-40 км. Посадочные радиолокаторы позволяют обнаруживать стаи птиц на удалении от 1 до 15 км при полёте на высотах от 100 до 2000 км.

18. КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ

Разработке прогноза погоды предшествует глубокий, физически обоснованный комплексный анализ синоптической ситуации. Сущность комплексного анализа состоит в изучении с помощью карт погоды и других материалов состояния атмосферы над рассматриваемым районом. Понятие комплекса погоды включает в себя сочетание значений метеорологических величин, определяющих состояние погоды.

При проведении комплексного анализа атмосферных процессов, устанавливают закономерности их развития и делают предположения о будущем развитии ситуации. Цель анализа состоит в том, чтобы на основании анализа положения и свойств основных синоптических объектов (барических систем, атмосферных фронтов и воздушных масс) и истории развития синоптической ситуации определить тенденцию развития атмосферного процесса. Комплексный анализ атмосферных процессов является основой прогноза и осуществляется на первом из трех этапов практической деятельности. Второй этап посвящается разработке прогноза синоптического положения, а третий - непосредственно прогноза погодных условий. Выделяют пять основополагающих принципов комплексного анализа:

1. Сопоставления. (Принцип сопоставления (сравнения) состоит в сравнении различных характеристик погоды, нанесенных на карты, и является основным приемом синоптического анализа. При этом сопоставляются: - одновременные значения одной и той же метеорологической величины на различных станциях; - одновременные значения различных метеорологических величин на одной и той же стации и на разных станциях; - изменения значений одной или различных метеорологических величин в последовательные моменты времени как на одной, так и на различных станциях. Руководствуясь принципом сопоставления, выявляют существующие закономерности и устанавливают динамику развития атмосферного процесса.)

2. Показательности. (Принцип показательности (репрезентативности) состоит в том, что результаты наблюдений за метеорологическими величинами на станции должны быть характерны для достаточно обширного района и синоптического объекта, занимающего этот район. Наиболее показательны данные морских наблюдений, так как поверхность моря сравнительно однообразна. Данные равнинных станций показательнее данных горных станций, где влияние рельефа исключительно велико. Можно говорить о показательности той или иной метеорологической величины, того или иного строка наблюдения. Так, например, значения приземной температуры сильно зависят от воздействия подстилающей поверхности и не могут быть показательны для характеристики типа воздушных масс. Иногда данные некоторых показательных станций дают важные признаки наблюдаемого процесса, характерного только для данного района, и могут использоваться в прогнозе. Поэтому для анализа и прогноза погоды необходимо изучать местные особенности рельефа и топографии и учитывать их в процессе анализа.)

3. Физической логики. (Принцип физической логики заключается в том, что движение и эволюция синоптических объектов, их взаимодействие между собой и с подстилающей поверхностью подчиняются законам физики атмосферы. При проведении комплексного анализа очень важно найти грамотное, физически логичное объяснение характеру синоптического положения и погодных условий.

Если в процессе анализа выявляется противоречие, необходимо выяснить его причину и сделать правильные выводы. Анализ, входящий в противоречие с основными законами физики атмосферы, является физически нелогичным и приводит к ошибкам. Данный принцип тесно связан с другими. Например, при сопоставлении данных о температуре и температуре точки росы на станции полезно помнить, что в случае их равенства по законам физики относительная влажность равна 100% и должны наблюдаться туман или осадки, а также то, что величина температуры точки росы никогда не может превышать значения температуры воздуха.)

4. Исторической последовательности. (Принцип исторической последовательности признается одним из наиболее важных принципов синоптического анализа и составляет основу инерционного прогноза. Текущее синоптическое положение всегда является следствием предыдущего развития синоптической ситуации. Поэтому прежде, чем приступить к анализу текущих карт, необходимо тщательно проанализировать карты за предыдущие сроки и выявить основные черты развивающегося атмосферного процесса. Синоптик должен четко представлять, чем обуславливается погода в районе, для которого составляется прогноз, и проследить эволюцию синоптических объектов, влияющих на изменение погодных условий в заданном районе в период прогноза. Физический логичный анализ должен быть и исторически последовательным. Поэтому надо следить за четким соблюдением младшими метеоспециалистами режима работы и полнотой приема установленного объема метеоинформации и аэросиноптического материала.)

5. Трехмерности. (Принцип пространственной трехмерности также связан с принципом физической логики и состоит в том, что структура синоптических объектов должна рассматриваться не только у земли, но и на высотах. Для уяснения пространственного строения синоптических объектов наряду с приземными картами нужно использовать высотные, а также аэрологические диаграммы и вертикальные разрезы.

Совместное рассмотрение всех этих материалов является необходимым условием правильного анализасиноптического положения. Процессы и явления погоды, наблюдаемые над различными геофизическими районами в значительной толще атмосферы и отображенные на картах погоды, позволяют синоптику провести глубокий и физически обоснованный анализ, выявить взаимосвязь и взаимообусловленность процессов, установить тенденции их развития и предусмотреть наиболее вероятные варианты дальнейшей эволюции погодных условий.)

19. ЦИКЛОНЫ И АНТИЦИКЛОНЫ, УСЛОВИЯ ПОГОДЫ В НИХ

Циклоны (Zn) и антициклоны (Az) это прежде всего атмосферные вихри с особой циркуляцией, специфической структурой полей метеорологических величин и определенными комплексами погодных условий, относительно медленно меняющимися на протяжении существования этих объектов. Zn и Az являются «носителями погоды», в связи с чем прогноз их перемещения к эволюции является одним из важнейших этапов синоптического способа краткосрочного прогноза погоды.

Циклоны - барические системы, в которых погодообразующими факторами являются: сходимость потоков в поле трения и интенсивные восходящие движения, распространяющиеся до больших высот. Zn имеет минимальное давление в центре, а воздух перемещается вокруг центра циклона против часовой стрелки (в Северном полушарии) и отклоняется к центру циклона. В воздух у поверхности земли стекается к центру и поднимается вверх, что приводит к образованию облаков, так как в поднимающемся воздухе за счет охлаждения происходит конденсация водяного пара.

Каждый циклон в своем развитии проходит ряд стадий, знание которых помогает определять направление дальнейшей эволюции БО, хотя встречаются и резкие отклонения от общепринятых схем. В соответствии с этим различают 4 стадии развития циклона: - фронтальные волны (от первых признаков развития циклона до появления первой замкнутой изобары, кратной 5 гПа); - молодого циклона (от появления первой замкнутой изобары до начала окклюдирования); - наибольшего развития (от начала окклюдирования до начала заполнения); - заполнения (от начала заполнения до полного исчезновения на приземной карте).

Метеоусловия в циклоне зависят от стадии его развития и той или иной части циклона. В области фронтальной циклонической волны погода определяется прохождением участков теплого и холодного фронтов, которые образуют волну. Чаще всего в любое время года эти условия сложные и соответствуют условиям, характерным для теплого и холодного фронтов. Погодные условия молодого циклона в разных его частях весьма разнообразны. Условно выделяют 4 части: центральную, переднюю, тыловую и теплый сектор.

Размещено на Allbest.ru