Разбирането на нашата атмосфера е фундаментално за един пилот,
тъй като това не е само въздухът, който дишаме, но и средата, в която летим.
Тази среда може да бъде доброкачествена, но също толкова много опасна.
Има много физически процеси, които работят в нашата атмосфера и те се нуждаят от подробен анализ.
Тези процеси ще бъдат разгледани в следващите уроци,
но засега нека разгледаме какво е атмосферата и какви са нейните основни свойства.
Думата атмосфера се дефинира като газова обвивка около небесно тяло.
В случая на Земята, това е събирането на газове, които се държат около Земята от гравитацията.
Има над 20 от тези газове, някои по-разпространени от други.
Ще се концентрираме върху четирите най-разпространени газа.
Най-често срещаният газ е азотът, който представлява около 78% от атмосферата.
Кислородът, който е от съществено значение за поддържането на живота и правилното функциониране на двигателите с вътрешно горене,
съставлява 21% от атмосферата.
Малко по-малко от 1% е аргон, а останалото е въглероден диоксид.
Има много повече газове, съставляващи нашата атмосфера,
но те се намират в толкова малки количества, че ги разглеждаме като следи от газове.
Те включват въглероден окис, хелий, метан, озон и водород.
Въпреки това, един от най-важните газове по отношение на метеорологията е водната пара.
Без водна пара нямаше да има време.
Въпреки че се намира в много малки количества в атмосферата,
има най-голям ефект върху нашето време.
Облаци и дъжд са примери за неговото течно състояние,
докато снегът и градушката са примери за неговото твърдо състояние.
Относителното количество на газовете остава сравнително постоянно до около 60 км над Земята.
След това гравитационното разделяне променя състава на атмосферата.
За да структурираме нашата атмосфера в различни сегменти или слоеве,
трябва да има свойство на атмосферата, което се променя с височината.
Променливата, която използваме, е температурата.
Първият от тези сегменти или слоеве се нарича тропосфера.
Този слой е най-близо до Земята,
и неговата определяща характеристика е подчертаното намаляване на температурата с височина през слоя.
Поради ефекта на гравитацията, този слой съдържа над 70% от общата маса на атмосферата.
Надморската височина, при която температурата вече не намалява с височината
определя горната част на тропосферата.
Тази горна граница наричаме тропопауза.
Дебелината на тропосферата и следователно височината на тропопаузата,
не е постоянна на цялата Земя.
Над полюсите височината на тропопаузата е около 8 км,
докато над екватора е около 16 км.
Средната височина е 11 км или 36 090 фута.
Такъв е случаят на около 45° ширина.
Причината за промяната на височината в тропопаузата се дължи просто на повърхностната температура.
Там, където Земята е най-топла, близо до екватора, тропопаузата е най-висока.
Гледайки над полюсите, където имаме много студен въздух, можете да видите, че тропопаузата е най-ниска.
Знаем, че температурата намалява с височината в тропосферата.
Следователно, колкото по-далеч е тропопаузата, толкова по-студено е.
Над екватора температурата на тропопаузата може да бъде минус 80°C,
докато над полюсите температурата на тропопаузата е само около минус 40°C.
Средната температура обаче е приблизително минус 56°C,
което е често срещано в средните ширини, където тропопаузата е приблизително 11 км.
След като обсъдихме тропосферата и нейната горна граница, тропопаузата,
сега ще разгледаме следващия слой в атмосферата, наречен стратосфера.
Този слой се характеризира с липсата на значителна промяна на температурата с височина.
Стратосферата спира, когато температурата отново започне да намалява с височината.
В тази точка намираме горната граница на стратосферата, която се нарича стратопауза.
Това обикновено се намира на около 50 км над повърхността на Земята.
Температурата на стратосферата може да се повиши леко в горните нива поради наличието на газ озон,
но по-нататъшното обяснение на това е извън обхвата на изискванията за обучение.
Връщайки се към нашия образ на Земята, сега можете да видите стратосферата и стратопаузата.
Има още няколко слоя на атмосферата, но те са извън изискванията за обучение
за лиценз за частен пилот и следователно няма да бъдат взети предвид.
Преди да напуснем структурата на атмосферата,
има важен момент, който трябва да се отбележи относно тропопаузата, който е важен за един пилот.
Заявихме, че тропопаузата е мястото, където температурата вече не намалява с височината.
Това кара въздуха да стане много стабилен.
С други думи, ограничава вертикалното движение на въздуха.
Тази липса на вертикален въздушен поток предотвратява по-нататъшното развитие на облаци,
и следователно тропопаузата означава границата на по-голямата част от времето и значителното развитие на облаците.
За много цели, като калибриране на инструменти и тестване на самолети,
трябва да се представи и моделира среден етап на атмосферата.
Това се нарича стандартна атмосфера.
През 1964 г. Международната организация за гражданска авиация, ICAO,
определя свойствата на тази средна стандартна атмосфера,
и това се нарича стандартна атмосфера на ICAO, което е съкратено от ISA или ISA.
Моделът обаче се простира само до 32 км,
което е на около 105 000 фута над средното морско равнище,
така че не се взема предвид цялата атмосфера.
ISA приема, че при средно морско ниво температурата е 15°C,
налягането е 1013,25 hPa,
и плътността е 1,225 кг на кубичен метър.
От средно морско ниво до 11 км или 36 090 фута,
температурата намалява с 1,98°C на 1000 фута или 0,65°C на 100 метра.
От 11 км до 20 км,
температурата остава постоянна минус 56,5°C.
Забележете, че на 11 km температурата вече не пада с височината,
и следователно маркира върха на тропосферата.
Може би си спомняте, че нарекохме тази точка тропопауза.
Слоят над това се нарича стратосфера.
От 20 км до 32 км,
температурата се повишава бавно с 0,3°C на 1000 фута или 0,1°C на 100 метра.
ISA е само един от няколкото типа стандартна атмосфера,
но е най-известният и най-познатият от всички тях.
Тъй като всички инструменти на самолета са калибрирани в съответствие с ISA,
важно е да знаете доколко действителната атмосфера в даден ден се различава от ISA.
Това ще помогне за количественото определяне на грешките и ще подобри точността на показанията от тези инструменти.
Най-простият метод, който използваме, за да анализираме тази разлика
е чрез сравняване на реалната температура със стандартната ISA температура.
Това сравнение ни дава това, което е известно като отклонение на ISA.
С други думи, с колко реалната атмосфера се отклонява от стандартната?
Нека разгледаме един пример, за да разберем този принцип.
На диаграмата можем да видим летище на 1000 фута над морското равнище.
Не забравяйте, че в ISA заявихме, че средната температура на морското равнище е 15°C,
и след това пада с 1,98°C на всеки 1000 фута до 11 километра.
За простота, нека приемем, че е 2°C на 1000 фута.
Следователно температурата на 1000 фута според ISA
трябва да бъде приблизително 13°C.
Забележете обаче, че в действителния ден, който обмисляме,
реалната температура на 1000 фута всъщност е 20°C, което е много по-горещо от ISA.
Едно просто изчисление ни казва, че реалната атмосфера е със 7°C по-топла от ISA.
Представянето на тази информация е важно.
Най-добрият начин да го разберете е като прочетете отклонението на ISA назад.
Можем да кажем, че реалната атмосфера е със 7°C по-гореща от ISA.
Нека опитаме друг пример за упражнение за отклонение от ISA.
Да кажем, че в друг даден ден реалната температура на 10 000 фута е минус 15°C.
Какво е отклонението на ISA?
Нека първо изчислим това, което ISA казва, че температурата трябва да бъде на 10 000 фута.
ISA казва, че температурата пада с приблизително 2°C на 1000 фута.
Така температурата трябва да намалее от морското равнище до 10 000 фута с 20°C.
Но не забравяйте, че температурата на морското равнище в ISA е 15°C.
Така че 15°C минус понижение на температурата от 20°C до 10 000 фута
прави температурата на ISA на 10 000 фута минус 5°C.
Реалната температура е минус 15°C.
Едно просто изчисление ни казва, че реалната атмосфера е с 10°C по-студена от ISA.
Следователно отклонението на ISA е ISA минус 10.
Отклонението на ISA се използва широко в метеорологията и авиацията като цяло,
особено когато се вземат предвид характеристиките на самолета и корекциите на грешки за инструменти.
Поради това е важно да разберете как да изчислявате отклоненията на ISA.
Това приключва урока.
Надяваме се, че сме придобили по-подробна представа за нашата атмосфера като цяло.
Това, което ще последва, ще бъде още по-голяма концентрация върху отделните елементи в атмосферата,
като температура, плътност, водна пара и налягане.
Какво ще последва?
Изследването на налягането и промените в налягането в атмосферата е фундаментално за разбирането на метеорологията.
Силите, генерирани от хоризонталните разлики в налягането, водят до хоризонтално и вертикално движение на въздуха,
създавайки ветрове и облаци.
Вертикалната промяна на налягането ни дава възможност да измерим височината на самолета над повърхността.
Инструментът, който измерва тази вариация, е алтиметърът.
Този урок има за цел да ви даде разбиране за налягането в нашата атмосфера и значението му за нас като летци.
Какво е атмосферно налягане?
Въздухът в атмосферата се състои от молекули.
Следователно атмосферата има маса и под силата на гравитацията упражнява натиск върху повърхността на Земята.
Казано просто, налягането на атмосферата във всяка точка се причинява от теглото на въздушния стълб
над тази точка.
Тъй като силата на гравитацията е по-голяма по-близо до центъра на Земята,
по-голямата част от масата на атмосферата се съдържа в долните слоеве близо до повърхността на Земята.
Следователно въздухът е по-плътен и налягането е по-голямо на повърхността, отколкото на надморска височина.
Важно е да се отбележи, че едно от свойствата на газовете е, че налягането, под което са
упражнявано във всички посоки.
Сега ще разгледаме как налягането се измерва и представя в метеорологията.
Единиците, които обикновено се използват за представяне на налягането, са инчове живачен стълб, милибари или хектопаскали.
Приетата стандартна единица е хектопаскал, но в момента милибарът все още се използва при прегледите.
Има два вида инструменти, използвани за измерване на атмосферното налягане.
Анероидният барометър и живачният барометър.
Промени в атмосферното налягане, т.е. промени в силата или теглото на атмосферата,
или ще намали живака в отворения резервоар и ще изтласка повече от живака нагоре в тръбата,
или оставете налягането на въздуха в тръбата над живачен стълб да изтласка течността надолу
тръбата в резервоара.
Това изместване традиционно се измерва в инчове.
Колкото по-високо е атмосферното налягане, толкова повече живак се изтласква нагоре в тръбата.
Средната височина на живачен стълб, която може да се поддържа от атмосферното налягане на средното морско ниво
е 29,92 инча.
Това се равнява на 1013,25 милибара или хектопаскала.
Другият тип барометър е нетечен и се нарича анероиден барометър.
Анероидният барометър може да бъде по-малко точен от живачните барометри, но е по-чувствителен към малки промени в налягането на въздуха.
Анероиден барометър измерва ефективното въздушно налягане върху метална камера, от която е била част от въздуха
отстранени.
Промените във въздушното налягане карат камерата да се разширява или свива, движейки игла около циферблата.
Показаният тук пример е анероиден алтиметър, който има циферблат, калибриран във футове, който може да показва височина или
надморска височина.
Други видове анероидни барометри могат да бъдат мащабирани в инчове, милибари или милиметри.
Тук е показан пример за преносим барометър, използван широко в авиационната метеорология за измерване на налягането на Земята
повърхност.
Нека първо анализираме изменението на налягането хоризонтално.
Защо, например, можем да получим високо налягане в една област и ниско налягане в друга?
Ако в даден ден над повърхността има по-голямо количество въздух, тогава теглото на въздуха
ще се увеличи и следователно налягането ще се увеличи.
Обратно, ако в даден ден има по-малко въздух над повърхността, тогава теглото на въздуха ще намалее
и налягането ще намалее.
Това води до хоризонтални вариации на повърхностното налягане, които са по-известни като високо и ниско налягане.
Сега трябва да анализираме как можем да представим тези хоризонтални промени на налягането на диаграма.
Това е важно, защото тогава ще можем да определим дали една област на повърхността е по-висока
или по-ниско налягане от друга област.
Тъй като всички повърхности не са на едно и също ниво, трябва да отнесем нашите наблюдения към общо хоризонтално ниво,
обикновено означава морско ниво.
Това ни помага да видим какво точно може да бъде истинското хоризонтално изменение на налягането.
Как обаче се произвеждат тези диаграми?
Разглеждайки диаграмата, можем да видим различни станции, отчитащи своите конкретни средни стойности на налягането на морското равнище.
Ако сега начертаем линия, свързваща всички зони с еднакъв натиск, в крайна сметка ще получим модел
от линии по повърхността.
Тези линии се наричат изобари и свързват места с еднакво налягане.
Използвайки тези стойности на налягането, можем да идентифицираме области с ниско и високо атмосферно налягане.
Изобари с по-ниска стойност показват зона с ниско налягане.
Тези системи могат да варират от десетки морски мили до стотици и дори хиляди мили.
Изобари с висока стойност показват зона с по-високо налягане.
Самите изобари могат да разкрият много информация.
Съществува сила, която действа от високо налягане към ниско налягане.
Тази сила се нарича сила на градиента на налягането или накратко PGF.
Изобарното разстояние може да ни каже относителната сила на тази сила.
Това е важно за анализа на скоростта на вятъра.
Близко разположените изобари показват голяма промяна в налягането и следователно голяма сила на градиента на налягането.
Това е често срещано при ниско налягане.
Широко разположените изобари показват малка промяна в налягането и следователно малка сила на градиента на налягането.
Това е често срещано при високо налягане.
След като работихме с хоризонталната промяна на налягането, нека сега да разгледаме как налягането варира вертикално.
По-рано споменахме, че налягането намалява с височината в атмосферата.
Всъщност той намалява с намаляваща скорост.
С други думи, налягането пада много бързо с височина близо до повърхността,
но на голяма надморска височина налягането пада много по-бавно с височината.
Това е така, защото по-голямата част от въздуха се намира близо до повърхността на Земята.
Това се вижда ясно, когато нивата на налягане са поставени върху диаграмата, както е показано тук.
Въпреки това налягането не намалява навсякъде с еднаква скорост.
Това е така, защото температурата влияе върху скоростта на спадане на налягането в атмосферата.
Студеният въздух има тенденция да предизвиква по-бърза промяна на налягането с височината.
Забележете, че линиите на налягане се свиват към повърхността.
Топлият въздух, от друга страна, има тенденция да предизвиква по-бавно изменение на налягането с височината.
Забележете, че линиите на налягане се разширяват от повърхността.
Важно е да разберете това явление поради значението му за алтиметрията.
Алтиметърът е калибриран по ISA.
Това калибриране предполага промяна на налягането с височина в съответствие с ISA.
Това е показано в средата на диаграмата.
Ако налягането беше 300 хектопаскала или милибара, висотомерът щеше да регистрира височина от 30 000 фута.
Въпреки това, ако атмосферата беше по-студена от ISA, както е показано вляво,
стойността на налягането от 300 милибара би била много по-ниска от 30 000 фута.
Ако висотомерът изпита налягане от 300 милибара, той ще покаже 30 000 фута.
Висотомерът явно е грешка. Реалната височина на висотомера е много по-малка от 30 000 фута.
Следователно висотомерът е с надвишаване.
Ако въздухът беше по-топъл, както е показано вдясно, забележете, че този път налягането ще бъде 300 милибара
намерени по-високи от 30 000 фута.
При това налягане висотомерът ще регистрира 30 000 фута, но очевидно е много по-високо от това.
Следователно висотомерът е под отчитане.
В ISA промяната на налягането с височина на морското равнище е приблизително 1 милибар на всеки 27 фута.
Но тъй като налягането намалява с намаляваща скорост, това наистина се променя с височината.
На 10 000 фута скоростта на промяна на налягането е по-малка, приблизително 1 милибар промяна на налягането на всеки 36 фута.
За по-лесно изчисление можем да кажем, че средната промяна на налягането с височина в ниските слоеве на атмосферата е
1 милибар на всеки 30 фута.
Тази стойност е полезна за използване при алтиметрия, когато изчисленията на налягането и височината трябва да бъдат количествено определени.
Това завършва урока за натиск.
Значението на промените в налягането хоризонтално и вертикално ще бъде по-добре оценено в уроците за системи за налягане, вятър и
алтиметрия.
Плътността се определя като маса въздух на единица обем.
Следователно, плътността на атмосферата на всяко дадено място може да се определи като масата на въздуха, съдържащ се в
всяка дадена единица обем.
С други думи, колко въздух има в дадено пространство.
Плътността може да се изрази по много начини.
Един от начините е да се използват грамове въздух на кубичен метър или в стандартни международни единици килограми въздух на
кубичен метър.
Може би си спомняте от урока за атмосферата, че говорихме за стандартната атмосфера на ICAO или ISA.
На морското равнище ISA посочва, че плътността е 1225 грама въздух на кубичен метър.
И така, имаме маса, която е 1225 грама в обем, който е 1 кубичен метър.
Има обаче и други начини, по които може да се изрази плътността.
Например, ако знаем стандартната плътност на морското равнище в ISA, тогава можем да използваме това като еталон
за сравняване на плътности от други области.
Използвайки този метод, можем да приемем, че плътността от 1,225 грама на кубичен метър представлява 100%.
Ако на дадено място или на дадена надморска височина действителната плътност е само 1000 грама на кубичен
метър,
тогава тази плътност ще бъде приблизително 82% от плътността на морското равнище ISA.
Ние наричаме този израз на плътност относителна плътност.
Ние сравняваме преобладаващата гъстота с гъстотата на морското равнище според ISA.
Друг начин, по който плътността може да бъде изразена, е чрез използването на термина плътност надморска височина.
Този термин рядко се разбира, но е важно да се разбере, особено когато се използва за обсъждане на характеристиките на самолета.
Височината на плътност се определя просто като надморската височина в ISA, на която ще се появи преобладаващата плътност.
Това се обяснява най-добре с помощта на пример.
Да кажем, че сме на морското равнище и атмосферата е точно същата като стандартната.
Следователно плътността на морското равнище в реалната атмосфера ще съответства точно на тази, открита при нула фута
ISA.
Ако обаче плътността на морското равнище в реалната атмосфера падне до 1000 грама на кубичен метър,
тази нова по-ниска плътност на нашето местоположение ще съответства на плътност, открита на по-висока надморска височина в ISA.
В нашия пример можем да видим, че плътността на морското равнище в реалната атмосфера се равнява на плътност
намерени на 10 000 фута в ISA.
Затова казваме, че височината на плътност на средното морско ниво в реалната атмосфера в този конкретен ден е
10 000 фута.
Познаването на височината на плътността е важно при оценката на ефекта от променящата се плътност върху характеристиките на самолета.
Ще разгледаме това по-късно, но сега нека видим как всъщност можем да изчислим нашата надморска височина по плътност.
Има два прости начина за изчисляване на надморската височина по плътност.
Единият метод е чрез използване на навигационен компютър за полет, а другият е чрез използване на проста числена формула.
Тази формула гласи, че за всеки 1°C разстояние от ISA, в зависимост от това дали отклонението от ISA е положително или
отрицателен,
добавяте или изваждате 118,8 фута към вашата надморска височина, за да намерите вашата надморска височина по плътност.
Нека разгледаме един пример.
Да приемем, че барометричната височина е 2000 фута, а температурата е 25°C.
Това означава, че атмосферата е с 14° по-топла от ISA. Следователно отклонението на ISA е плюс 14°C.
Сега виждаме, че надморската височина с плътност е 3663 фута.
След като видяхме различните начини за изразяване на плътността, нека да разгледаме какво контролира атмосферната плътност.
Гледайки диаграмата, можем да видим формулата за плътност.
Забележете, че във формулата заместваме думата плътност с гръцкия символ ρ.
Сега ще разгледаме как променливите температура и налягане влияят на масата или обема и следователно на
плътност.
Нека първо да разгледаме как налягането може да причини промяна на плътността.
Гледайки диаграмата, можем да видим маса в обем.
Докато увеличаваме налягането около парчето въздух, можете да видите, че той се компресира.
Това води до увеличаване на плътността.
Обратно, ако намалим околното налягане, парцелът ще се разшири и плътността ще намалее.
Физическите експерименти потвърждават, че плътността е право пропорционална на налягането.
Другата основна променлива, която контролира плътността, е температурата.
Разглеждайки диаграмата, можем да видим, че докато нагряваме парче въздух, частиците се възбуждат и
накарайте колета да се разшири.
Това намалява плътността.
Обратно, ако охладим парче въздух, той ще се свие и плътността ще се увеличи.
Следователно плътността е обратно пропорционална на температурата.
След като видяхме ефекта от вариращата температура и налягане върху плътността, нека сега разгледаме ефекта на надморската височина върху
плътност.
Тук имаме главоблъсканица.
С увеличаване на надморската височина температурата пада, следователно плътността трябва да се увеличи.
Но с увеличаване на надморската височина налягането също пада.
Това води до намаляване на плътността.
И така, какво се случва с плътността с надморската височина?
Преобладаващият ефект е промяната на налягането.
Намаляването на налягането намалява плътността повече, отколкото редуциращата температура води до увеличаване на плътността.
Тъй като налягането е доминиращият фактор, влияещ върху плътността, следва, че тъй като налягането намалява с намаляваща скорост с надморската височина,
така ще бъде и плътността.
Разглеждайки диаграмата на ISA, можем да видим, че относителната плътност намалява с надморска височина с намаляваща скорост.
Има още една променлива, която може да промени плътността на въздуха.
Тази променлива е водна пара.
Този ефект е сложен и извън обхвата на очакваното ниво на знания, необходими на частния пилот.
Достатъчно е да се знае, че плътността на газовите водни пари е по-малка от типичната плътност на
газовете, съставени в проба от сух въздух.
Следователно, колкото по-голяма е влажността, толкова по-ниска е плътността.
Досега сме виждали, че високата надморска височина, високата температура и високата влажност намаляват плътността на въздуха.
Познаването на атмосферната плътност е жизненоважно за разбирането на ефекта, който плътността има върху характеристиките на самолета.
Повдигането е право пропорционално на плътността.
Следователно намаляването на плътността ще доведе до намаляване на повдигането.
Това е характеристика, намаляваща производителността.
Но плътността също влияе върху работата на буталния двигател.
Колкото по-ниска е плътността, толкова по-малко количество кислород ще има в даден обем въздух.
Този кислород е от съществено значение за горенето.
Следователно намаляването на плътността ще доведе до намаляване на производителността на двигателя.
Трябва да се отчете комбинираният ефект върху ефективността на двигателя и корпуса на самолета от намалената плътност.
Повечето промени в плътността се отчитат в графиките на ефективността чрез използване на мрежи за надморска височина и температура, както е показано тук.
Показаният пример е графиката на разстоянието за кацане за малък едномоторен самолет.
Това завършва урока за плътността.
Бъдете много внимателни, за да не превишите ограниченията на самолета и точно отчитайте плътността, като използвате надморската височина и
температурни корекции в ръководството на самолета.
По време на този урок ще изследваме температурата и ще демонстрираме нейното значение за метеорологията.
Температурата е мярка за топлинната енергия, получена от разбъркването на молекулите.
Колкото по-висока е енергията на молекулите, толкова по-голямо е възбуждането и толкова по-висока е температурата.
Температурата може да се измерва в различни скали с помощта на много различни инструменти.
Двете най-често срещани скали, които използваме за измерване на температурата на дадено вещество, са Целзий, понякога наричан Целзий, и
Фаренхайт.
Скалата на Келвин за абсолютна температура рядко се използва в общата авиационна метеорология, но може да я видите в научната
формули.
При абсолютна нула или нула градуса по Келвин цялата молекулярна активност е преустановена.
Въпреки това, Целзий е скалата, която използваме в целия CD-ROM, където е подходящо.
Може да се наложи да преобразувате от една температурна скала в друга.
За да конвертирате Фаренхайт в Целзий, просто извадете 32 от стойността на Фаренхайт и след това го разделете на 1,8.
За да конвертирате Целзий във Фаренхайт, просто умножете стойността на Целзий по 1,8 и добавете 32.
Ще намерите също скала за преобразуване за Фаренхайт и Целзий на вашия навигационен компютър за полет, както е показано тук.
И накрая, за да конвертирате Целзий в Келвин, просто добавете 273.
Уредът, използван за измерване на температурата, се нарича термометър.
В метеорологията термометрите, които се използват за измерване на температурата на свободния въздух, обикновено се поставят в екран на Стивънсън.
Те са разположени на 4 фута над нивото на земята, позволявайки свободното преминаване на въздух през корпуса, но предотвратявайки директното преминаване
излагане на слънчева радиация.
Въпреки това има много различни видове термометри.
Показаният тук е термограф. Той записва температурата във времето върху въртящ се барабан.
Нека сега разгледаме практическите последици от температурата в атмосферата.
Енергията от слънцето или слънчевата радиация, както я наричат, има къса дължина на вълната.
Атмосферата на Земята всъщност е почти напълно прозрачна за тази входяща късовълнова радиация.
Входящата енергия преминава през атмосферата с малък ефект и следователно не затопля атмосферата значително.
Само когато слънчевата радиация срещне облаци или достигне повърхността на Земята, тя оказва въздействие.
Облаците отново ще отразяват част от входящата енергия в космоса. Останалите ще продължат към повърхността на Земята.
При ясно време около 85% от първоначалната енергия от слънцето ще достигне земната повърхност.
На повърхността на Земята слънчевата енергия има най-голям ефект.
Входящата късовълнова слънчева радиация или изолация се абсорбира от повърхността на Земята и докато го прави, повърхността се затопля
нагоре.
Сега Земята действа като източник на топлина, като непрекъснато излъчва собствената си топлинна енергия навън.
Топлинната енергия, излъчвана от Земята, е много по-малко интензивна от тази на слънцето и има относително дълга вълна
радиация.
Атмосферата абсорбира топлинната енергия от земната повърхност по различни начини.
Фактът, че атмосферата се нагрява отдолу, а не отгоре, обяснява защо в рамките на тропосферата температурата като цяло
пада с увеличаване на надморската височина.
И така, какво се случва с тази енергия, когато се излъчва от повърхността на Земята? Как загрява атмосферата?
Най-важният процес е, когато две от съставките на атмосферата, водна пара и въглероден диоксид, абсорбират това
дълговълнова радиация от Земята.
Тогава Земята действа като топлинен резервоар за атмосферата, затопляйки я в по-голяма или по-малка степен
в зависимост от това дали е ден или нощ, лято или зима, облачно или ясно.
Начинът, по който атмосферата позволява на слънчевата радиация да премине през нея към Земята, но след това се нагрява
от дълговълнова земна радиация, се нарича парников ефект и без него Земята би се охладила драматично.
Има и други методи за пренос на топлина и ние ще ги разгледаме на свой ред.
Проводимостта е прост процес, при който топлината се пренася чрез директен физически контакт между две тела.
Гледайки диаграмата, ще забележите, че през деня най-долните слоеве, които са в пряк контакт с
на Земята са най-топлите.
Въпреки това, през нощта, когато земята се охлажда, забележете, че въздухът в контакт със земята също се охлажда, напускайки я
типичен температурен профил през нощта, както е показано.
Следващият процес, който ще разгледаме, е конвекцията. Това се определя като процес, при който масите на
по-топъл въздух се издига в атмосферата с компенсаторни движения надолу на по-хладен въздух.
Поради неравномерното нагряване на земната повърхност, по-топлият по-малко плътен въздух ще се издига нагоре спрямо по-хладния и по-тежък въздух
от двете страни.
Този по-хладен въздух на свой ред ще потъне.
През горещите летни дни това движение е видимо чрез наличието на големи вертикално растящи облаци, наречени купести облаци.
Някои от тях могат да растат до тропопаузата, пренасяйки топлина високо в атмосферата.
Друг процес на пренос на топлина е адвекцията. Това е подобно по принцип на конвекцията, но преносът на топлина отнема
поставете върху хоризонтална равнина.
Ако топлият въздух се издига, по-хладният въздух ще се движи хоризонтално, за да замени издигащия се въздух. Това движение на студ
въздухът се нарича студена адвекция.
И накрая, последният метод за пренос на топлина е чрез абсорбиране или освобождаване на латентна топлина.
Това е мястото, където се отделя топлина, когато дадено вещество промени състоянието си без никаква промяна в температурата.
Ако възникне кондензация, водната пара се превръща във водни капчици.
Този процес, който се случва в облаците, всъщност освобождава енергия под формата на латентна топлина в околния въздух.
Обратно, ако има изпарение, което е, когато водните капки се променят във водна пара, латентната топлина се абсорбира от
въздух.
Скоростта, с която температурата пада, се нарича скорост на спад на температурата.
Вече видяхме, че като цяло температурата намалява с надморската височина. Това е иначе известно като процент на пропуски в околната среда или
ELR.
Може би си спомняте от по-ранни уроци, че ISA заяви, че средният процент на отклонения в околната среда е 1,98°C на 1000
фута, често закръглена до 2°C на 1000 фута.
Въпреки това, при различни условия, степента на отклонение в околната среда може и наистина варира значително от тази средна стойност.
Ако температурата остава постоянна през дадена дълбочина на атмосферата, ние я описваме като изотермична. Това е показано
тук
Може би си спомняте от урока за атмосферата, че тропопаузата е място в горните слоеве на атмосферата, където
преобладават изотермични условия.
Всъщност можем да установим, че температурата нараства с надморската височина. Това е така, защото повърхностните слоеве се наричат от Земята, но
горните слоеве, тъй като са по-далече, не се засягат.
Това повишаване на температурата с надморска височина се нарича температурна инверсия.
Промените в температурата на Земята са важен аспект на метеорологията.
Тази вариация може да възникне от ежедневните и сезонни влияния на слънцето, естеството на повърхността, географската ширина
и така нататък.
Всяка от тези причини ще бъде разгледана на свой ред.
Температурата на въздуха също често варира значително на едно и също място за период от 24 часа.
Това се нарича дневна вариация или накратко DV.
Слънцето е най-високо по обяд, като по това време се получава максималната входяща слънчева радиация.
Въпреки това, поради изоставане или това, което се нарича топлинна инерция, повърхността на Земята продължава да получава повече входящи
слънчева радиация, отколкото излъчва.
Следователно действителната максимална температура на въздуха обикновено се появява около 2 до 3 часа след максималната слънчева надморска височина, обикновено около
1500 часа местно време.
По същия начин времето за минимална температура е около половин час след зазоряване.
Облачността оказва голямо влияние върху максималните и минималните температури.
Може би си спомняте от предишни уроци, че казахме, че облаците отразяват входящата слънчева радиация през деня, като по този начин намаляват
входящата слънчева радиация.
Това би намалило максималната дневна температура.
През нощта обаче облакът действа по много различен начин.
Съхранената вътре в тях енергия от водна пара и латентно освобождаване на топлина всъщност помага на облаците да преизлъчват енергия обратно
в слоя въздух между тях и повърхността, подобно на одеяло.
Това прави минималната температура много по-висока от нормалната.
Комбинираният ефект намалява денонощните колебания на температурата, но характеристиките на кривата са почти същите.
Забележете как максималната дневна температура е по-ниска с облачна покривка, а минималната температура, настъпваща веднага след зазоряване, е
по-високо с облачна покривка.
Вятърът също оказва влияние върху денонощното изменение на температурата.
През деня ефектът е намаляване на максималната температура.
Това е така, защото турбулентното смесване на ниските части на атмосферата сваля по-хладен въздух отгоре, смесвайки го
с по-топъл въздух близо до повърхността.
Вятърът също така намалява времето, което въздухът прекарва в контакт със земята, намалявайки количеството необходимо затопляне
място чрез провеждане.
През нощта вятърът поддържа температурата висока, предотвратявайки падането й толкова ниско, колкото би било иначе.
Въздухът близо до повърхността ще се охлади чрез проводимост със земята.
Вижте как турбулентното смесване след това свежда по-топлия, незасегнат въздух надолу от по-високо ниво, усреднявайки температурата
през значителна дълбочина на атмосферата.
Разбира се, има големи температурни колебания по повърхността на Земята.
Има много фактори, свързани с това.
Сега ще разгледаме основните от тях.
Погледнете тази диаграма.
Трябва да можете да видите, че когато разглеждате единица напречно сечение на енергия от Слънцето, същото
количеството енергия се разпространява в по-голяма площ на по-високи географски ширини, отколкото на екватора.
Следователно всяка отделна точка на голяма географска ширина ще получи по-малко енергия от Слънцето, отколкото точка на по-ниска географска ширина.
Друга причина екваторът да е по-топъл е, че слънчевата енергия достига на 90 градуса до повърхността.
Това позволява по-ефективно усвояване на топлина в сравнение с полюсите.
Тези комбинирани ефекти карат полюсите да бъдат значително по-студени от екватора.
Интересно е да се отбележи, че в сравнение с разстоянието между Слънцето и Земята, малко по-голямото разстояние
между полюсите и Слънцето в сравнение с екватора и Слънцето е незначително.
Тъй като Земята е наклонена около оста си в космоса, имаме сезонни вариации в температурата по повърхността на Земята.
На диаграмата ще забележите, че на 21 юни Слънцето е точно над Тропика на Рака в
23,5 градуса север.
Слънчевите лъчи удрят земната повърхност под 90 градуса.
Следователно именно тази географска ширина, а не екваторът е най-топлата.
Диаграмата показва летния сезон в Северното полукълбо и зимния сезон в Южното полукълбо.
Въпреки това, на 21 септември забележете, че слънчевата радиация удря екватора на 90 градуса.
Това се нарича есенно равноденствие.
На 21 декември Слънцето лежи точно над Тропика на Козирога, който е на 23,5 градуса южно.
Сега диаграмата показва летния сезон в южното полукълбо и зимния сезон в северното полукълбо.
На 21 март Слънцето отново е точно над екватора. Това се нарича пролетно равноденствие.
На морето му трябва много време, за да реагира по отношение на затопляне и охлаждане.
Тук виждаме, че има много малко дневни температурни колебания на морето в сравнение със сушата.
Това е така, защото морето има голям специфичен топлинен капацитет.
Това означава, че морето изисква повече енергия, за да повиши температурата с един градус, отколкото сушата.
Този ефект се забелязва ежедневно и сезонно.
През деня и през летните месеци сушата ще бъде по-гореща от морето.
Но през нощта и през зимните месеци тази ситуация е обратна.
Като цяло морето ще бъде по-топло от сушата.
Тази разлика в температурата над сушата в сравнение с морето е причина за такива неща като морския бриз
и земен бриз.
Те ще бъдат разгледани по-отблизо в урока за ветровете.
По време на този урок ние се концентрирахме върху това как се измерва температурата и по-важното как тя варира на Земята.
Тази вариация играе много важна роля в създаването на времето.
След това обаче ще разгледаме типовете системи за налягане и свързаните с тях метеорологични условия.
Различните системи на налягане, които откриваме по повърхността на Земята, играят основна роля при определянето на
времето, което преживяваме.
Разбирането на тези системи за налягане е централно за разбирането на самото време.
Видовете системи за налягане, които откриваме по цялата Земя, са основно депресии или с други думи области с ниско налягане
или циклони и техните двойни антициклони или области с високо налягане.
Има и характеристики, наречени въглища, които ще разгледаме по-късно.
Първата от системите за налягане, които ще разгледаме в детайли, е може би най-важната
нашето време.
Това е депресията или както е по-известна зоната на ниско налягане.
Депресиите ще бъдат разгледани в два аспекта.
Първият ще се занимава с малки области с ниско налягане, а вторият с много по-големи области с ниско налягане.
Първите видове депресия, дребномащабните спадове, могат да бъдат открити почти навсякъде по повърхността на Земята.
Те се създават при неравномерно нагряване на повърхността.
Въздухът, разположен над топла повърхност, ще се нагрява от тази повърхност чрез проводимост.
Тогава въздухът ще стане по-топъл и по-малко плътен от заобикалящата го среда.
Този процес ще го накара да се повиши.
Издигащият се въздух ще пътува нагоре през атмосферата и в крайна сметка ще се разклони, когато достигне по-висока надморска височина.
Общото тегло на въздушния стълб над топлата повърхност ще намалее, когато въздухът се отклонява и напуска
областта.
Този процес намалява общото тегло на атмосферата над повърхността, която разглеждаме.
Така повърхностното налягане ще спадне.
Въздухът около ниското налягане на повърхността ще бъде изтеглен навътре.
Може да се очаква, че това ще изтегли достатъчно въздух обратно в зоната, запълвайки дъното и връщайки налягането
нормално.
Но триенето с повърхността забавя този приток на въздух.
Следователно виждаме, че повече въздух напуска зоната в горните слоеве на атмосферата, отколкото може да бъде заменен
повърхност.
Така се поддържа ниско налягане и дори се задълбочава, докато този процес продължава.
Нека сега да разгледаме какви могат да бъдат климатичните условия в зона с по-ниско налягане.
Тъй като въздухът се издига в центъра на вдлъбнатината, той ще се разширява, когато външното въздушно налягане намалява.
Това разширение ще направи издигащия се въздух охладен, докато се издига.
Процесът се нарича адиабатно охлаждане и ще бъде разгледан подробно по-късно.
Ако въздухът се охлажда, докато се издига, тогава ще настъпи кондензация, когато температурата на въздуха достигне точката на оросяване.
Кондензацията става видима, когато водната пара се превръща във водни капчици.
Ако се получат достатъчно капчици, виждаме облак.
Създадените облаци ще придобият вертикален вид.
Ние наричаме тези облаци от кумулиформен тип.
Тези видове ниско налягане могат да бъдат много интензивни, въпреки че са само в малък мащаб.
Нека разгледаме какви могат да бъдат потенциалните опасности за самолета.
Скоростта на издигащия се въздух може да бъде много значителна вътре в облака.
В действителност в облака могат да висят градушки с тегло до 1 кг.
Ако теглото на водните капки надвишава силата на издигащия се въздух, тогава те ще паднат на
земята като валежи.
Началото на валежите обикновено е бързо и интензивно и въздухът ще бъде изтеглен към повърхността, създавайки много активен
течения надолу.
Този силен възходящ и низходящ поток от въздух в рамките на тези малки по мащаб ниски нива генерира умерена до силна турбуленция.
Друг важен феномен за самолетите е обледеняването.
Обледеняване възниква, когато течна вода или свръхохладена вода, задържана в облака, замръзва върху рамката на самолета.
Образуването на лед драматично влияе върху характеристиките и летателните способности на самолета.
Това явление ще бъде разгледано подробно по-късно в урока за заледяването.
Важно е да се отбележи, че рискът от заледяване може да бъде умерен до тежък при метеорологични явления, свързани с малки
мащаб интензивни ниски налягания.
Друга важна метеорологична ситуация, свързана с ниското налягане в малък мащаб, е хоризонталната видимост близо до земната повърхност.
Когато въздухът се събира и издига, всички примеси в близост до повърхността ще бъдат изтеглени в горната атмосфера, оставяйки
много по-чист въздух на повърхността.
Тогава най-общо можем да кажем, че при ниска топлина в малък мащаб видимостта на повърхността трябва да е добра, с изключение на
разбира се, когато има валежи.
Досега разглеждахме депресии в малък мащаб, може би с диаметър десетки мили.
Въпреки това, при редки обстоятелства, тези депресии могат да се превърнат в най-жестоките климатични явления на повърхността на земята.
Тропическите въртящи се бури, по-известни като урагани, циклони или тайфуни, могат да бъдат широки над 700 морски мили.
Поради техния много по-голям мащаб, въртенето на земята става важно и за разлика от малкия мащаб,
въздушният поток се отклонява, когато навлезе в центъра на вдлъбнатината, причинявайки скорости на въртене до 200 mph.
Такива бури обикновено се срещат само над тропическите океани и изискват специални условия на околната среда, за да се развият.
Нека сега да разгледаме по-големите депресии, известни още като полярни предни депресии.
Полярните фронтални депресии се създават по много различен начин от дребномащабните ниски температури.
Вдлъбнатините на полярния фронт се намират по протежение на самия полярен фронт, който се намира главно в по-високите географски ширини на около 40
до 60 градуса в зависимост от сезона.
Тези падини обикновено се движат от запад на изток по земното кълбо. Процесът на образуването им е сложен и а
малко участва.
В рамките на умерените ширини имаме топъл тропически въздух, който се среща с много по-хладен полярен въздух.
Границата между тези две различни въздушни маси се нарича полярен фронт.
Както при всяка граница между две свойства с различна плътност, това няма да бъде непрекъсната права линия.
В някои точки по предната част ще открием извивки, които са по-малки закономерности по предната част.
Това, което се случва в тези извивки е, че топлият тропически въздух навлиза в по-хладния полярен въздух.
Както показва последователността от изображения, това кара топлия въздух да замени студения въздух.
Това е важен момент.
Това изображение показва напречно сечение на един от прегъванията.
Ако много по-лекият, по-топъл въздух замени по-студения, по-тежък въздух, тогава теглото на горния въздух се намалява и
повърхностното налягане ще спадне.
Тъй като повърхностното налягане пада, въздухът естествено ще се движи по повърхността към ниското налягане.
Но тъй като движението на въздуха е в голям мащаб, въздушният поток се отклонява от въртенето на Земята.
Това отклонение е надясно в северното полукълбо, както е показано.
В южното полукълбо това отклонение е наляво.
По протежение на полярния фронт сега идентифицираме две области на взаимодействие, фундаментални за нашето разбиране на фронталните системи.
Забележете, че по протежение на този участък от предната страна топлият въздух се натиска срещу по-хладния въздух, от другата страна
на полярния фронт.
По-топлият въздух с по-малка плътност ще се издигне нагоре и над по-хладния въздух.
Метеорологичната характеристика, създадена по този начин и показана тук в напречно сечение, се нарича топъл фронт.
Тъй като топлият въздух се издига нагоре, той се разширява, охлажда и кондензира, създавайки облак по челната граница.
Облакът придобива хоризонтален вид, тъй като наклонът на топлия фронт е около 1 към 150.
Този хоризонтален тип облак се нарича стратиформен облак.
Връщайки се към плановия изглед на полярната предна депресия, ще забележите, че червените полукръгове по предната ос
се използват за представяне на позицията на повърхността на топлия фронт.
Има още една фундаментална характеристика на полярния фронт, показана тук.
По тази линия по-студеният въздух се изтласква срещу топлия въздух, от другата страна на линията.
Този по-студен, по-тежък въздух ще подкопае по-топлия, по-лек въздух.
Тази характеристика, показана тук в напречно сечение, се нарича студен фронт.
Докато студеният въздух напредва, той изтласква топлия въздух нагоре.
Докато този топъл въздух се охлажда, той кондензира и се създават облаци.
Наклонът на тази фронтална граница е по-стръмен от топлия фронт, приблизително 1 на 50.
Създадените облаци все пак ще придобият хоризонтален вид и следователно са предимно стратиформен облак.
Но има фундаментална разлика по протежение на студения фронт в сравнение с топлия фронт.
Забележете, че в този момент позицията на повърхността на студения фронт изостава поради триенето.
Това води до много нестабилност на въздуха в този момент.
Нестабилният въздух е въздух, който, когато бъде нарушен, продължава да се издига вертикално.
Това енергично вертикално изкачване ще създаде вертикално развит облак, наречен купестообразен облак.
Забележете обаче, че този потенциално опасен облак е вграден или скрит в другия стратиформен тип облак.
Връщайки се към нашия планов изглед на полярната предна депресия, забележете, че са използвани сини триъгълници по предната ос
за представяне на повърхностното положение на студения фронт.
Последното нещо, което трябва да вземете предвид, са изобарите, които са показани тук.
Разглеждайки типична диаграма като тази, можем да идентифицираме полярните предни депресии и свързаните с тях студени и топли
фронтове.
Има още един вид лицева характеристика, която може да се види.
Разгледайте маркираната област и забележете символите на топъл и студен фронт, които се намират по едната фронтална ос и
сега са оцветени в розово или лилаво.
Това се нарича запушен фронт и е мястото, където топлите и студените характеристики са се слели.
Полярните предни депресии са сложни с голямо разнообразие от облаци и свързаните с тях метеорологични условия.
Ще разгледаме тези системи по-подробно по-късно в урока за въздушни маси и фронтове.
Депресиите от всякакъв вид ще се променят с изминалото време и ще бъдат с различни форми и размери.
Чрез анализиране на модела на изобарите е възможно да се идентифицира формата на зоните с ниско налягане.
Ако изобарите образуват подобна на пръст изпъкналост от центъра на ниското, получаваме това, което се нарича
изобарна дъна на ниско налягане.
През времето може да бъде толкова активно, колкото и понякога дори по-активно от това на основна депресия.
Те могат също да бъдат свързани с фронтове като този, показан тук.
Съществува и друг вид повърхностна дъна, която се причинява от процеси в горния въздух.
Те са известни като долни линии и са представени на диаграмите на повърхностното налягане с плътна черна линия.
Тези падини са много важни за пилотите, тъй като те могат да имат активни купести облаци, много подобни на студения фронт
или малка депресия.
Преди да летите, не забравяйте да разгледате внимателно диаграмите за тези характеристики.
Те могат да бъдат много опасни, като често създават линии от интензивни гръмотевични бури.
Това приключва нашето изследване на един тип система за налягане, а именно области с ниско налягане.
Сега преминаваме към другата основна система за налягане, области с високо налягане или антициклони.
Високо налягане на повърхността се генерира, когато теглото на въздушен стълб се увеличи.
Това се случва по няколко начина.
Най-честият процес е, когато има конвергенция на въздуха в горната атмосфера.
Това добавя въздух към зоната над повърхността.
Тъй като количеството въздух се е увеличило, повърхностното налягане ще се повиши.
Когато това се случи, въздухът по повърхността естествено ще иска да се отдалечи от региона.
Изтичането на въздух обаче се забавя поради повърхностното триене.
Докато в горните слоеве на атмосферата притокът на въздух е по-бърз.
Това непрекъснато увеличава общото количество въздух над зоната и поддържа високото налягане.
Полученият въздушен поток изглежда така.
Можем да обобщим това явление, като кажем, че въздухът в конвергенция с високо налягане в горната атмосфера се спуска и
се разминава по повърхността.
Спускането на въздух в зона с високо налягане понякога се нарича потъване.
Въздушният поток надолу в зони с високо налягане е важен процес и създава основната характеристика на времето
в системи с високо налягане.
Ако въздухът се изтласква надолу към повърхността, налягането на околния въздух се увеличава.
Това води до компресиране на въздуха.
Компресията кара въздуха да се затопли.
Този процес се нарича адиабатно затопляне.
Тъй като въздухът се затопля по време на спускане, кондензацията и следователно създаването на облаци се възпрепятства.
Като цяло в зоните с високо налягане липсва значителен облак.
Въпреки че обикновено намираме малко значимо време при високи налягания, спускането на въздух причинява един метеорологичен проблем.
Замърсителите в атмосферата, като дим и прах, се потискат и задържат срещу земната повърхност, причинявайки
намаляване на видимостта на повърхността.
Мъглата е често срещана метеорологична характеристика в зони с високо налягане, особено през лятото.
Въпреки това, през зимата, когато земята се охлажда, мъглата е преобладаваща, заедно с температурни инверсии на повърхността.
Използвайки типична диаграма, можете да видите зоните с високо налягане на юг и да забележите липсата на облак.
Друга точка, която трябва да имате предвид, е как въздухът тече по повърхността в зона с високо налягане.
Вече споменахме, че въздухът се спуска в центъра на антициклон и след това се отклонява навън по повърхността.
Областите с високо налягане обаче са с толкова голям мащаб, че вятърът, който се движи навън по повърхността, е такъв
отклонен от въртенето на земята.
Може да си спомните този отклонен вятър надясно в северното полукълбо и наляво в южното
полукълбо.
В обобщение можем да кажем, че въздухът се движи около високо налягане по посока на часовниковата стрелка в северното полукълбо.
Забележете обаче, че за разлика от зоната с ниско налягане, изобарното разстояние е много по-широко и следователно ветровете ще
да бъде много по-лек в зони с високо налягане.
Чрез анализиране на модела на изобарите е възможно да се види формата на зоната с високо налягане.
Ако изобарите образуват подобна на пръст издатина далеч от центъра на високото, гребен на високо налягане
се формира.
Тези характеристики са подобни на основната зона с високо налягане, но са склонни да имат много по-малко слягане.
През лятото това позволява да се осъществи конвекция, създавайки характерни купести облаци.
След като видяхме двете основни системи на налягане, високи и ниски нива, и проучихме времето им, трябва да анализираме последното
на системите под налягане, въглища.
Въглищата са доста специални по това, че представляват област, която не е пряко под въздействието на нито едно високо
или система с ниско налягане.
Всъщност това е регионът в средата на два спада и два максимума.
Имайте предвид, че в рамките на този регион изобарите са много широко раздалечени.
Поради широкото разстояние на изобарите, вятърът във въглищата е много лек и променлив.
Освен вятъра, времето в рамките на въглища зависи донякъде от сезона.
Като цяло, върху земните площи можем да кажем, че през лятото типичното време за въглища ще бъде гръмотевично, докато през зимата
е предимно много мъгливо.
Това завършва урока за системите под налягане.
Всеки тип система за налягане има своя собствена свързана метеорологична характеристика.
Като знаете каква система за налягане доминира във вашия район, можете да направите точна прогноза за времето
ще бъде като.
Като цяло времето с ниско налягане е доминирано от много облаци и валежи, докато районите с високо налягане имат ясно небе с
честа лоша видимост от мъгла или мъгла.
Връзката между налягането и надморската височина е фундаментална и това е, което висотомерът ще използва, за да определи височината.
Висотомерът е анероиден барометър и следователно използва принципа, че промяната на въздушното налягане ще доведе до частично евакуиране
камера за разширяване или свиване.
Тази камера е свързана със стрелка над скала, градуирана във футове или метри.
Научихме, че налягането ще намалява с височината.
Следователно, докато нашият самолет се издига през атмосферата, налягането ще намалява, камерата ще се разширява и стрелката на висотомера
се движи по посока на часовниковата стрелка, показвайки увеличение на височината.
Обратно, когато самолетът се спуска през атмосферата, налягането се увеличава, камерата ще се компресира и показалецът се движи обратно на часовниковата стрелка,
показва намаляване на височината.
Има обаче едно важно съображение, което трябва да имаме предвид.
Алтиметърът отчита височина и видяхме, че това показание се увеличава, докато се изкачваме, и намалява, когато
слизаме.
Но от какво се измерва това показание? С други думи, къде е алтиметърът, като приема, че е базовото ниво?
Това, което трябва да направим, е да разберем на кое ниво алтиметърът приема, че е нула фута.
Всъщност това не е действително географско местоположение, а стойност на налягането.
Можем да кажем на висотомера от каква стойност на налягането да започне измерването, но не и физическото място.
Правим това с помощта на регулируема подскала.
Подскалата се вижда през малък прозорец в лицевата страна на висотомера.
Скалата показва стойност на налягането в хектопаскали или инчове живачен стълб.
Каквато и стойност на налягането да е зададена в прозореца, това е нивото на налягане, от което алтиметърът ще започне да измерва, това
е нивото на налягането, което алтиметърът ще приеме за нула фута.
Така че, ако искате да разберете колко високо сте над летището, трябва да определите какво е летището
налягане е и задайте това в подскалата.
Сега висотомерът има своята нулева базова точка, зададена при налягане, което се равнява на налягането на летището.
Тази стойност на налягането обикновено се нарича Qfe.
Ако това налягане беше зададено в рамките на подскалата, висотомерът щеше да отчита нула, когато е на земята на прага
или референтна точка на летището.
Да накарате висотомера да отчита височина над летището може да бъде много полезно за пилота, ако операциите изискват точност
височина над летището, като летене във веригата или изпълнение на висш пилотаж в непосредствена близост до летището.
Qfe е наистина полезен само в непосредствена близост до летището.
Ако летите на няколко мили, висотомерът пак ще отчете височината над летището, но
вече не ви казва колко високо сте над земята.
Това не е много полезно и може да доведе до потенциални проблеми, особено ако не можете да видите земята.
Ако полетът е извън пределите на летището, както при крос-кънтри полет, би било по-добре
да опитате да накарате висотомера си да отчита височина над морското равнище, защото теренът и препятствията също се показват от
морското равнище.
Ако знаехме нашата височина над морското равнище, това щеше да направи изчистването ни от препятствия много по-лесно за изчисляване.
За да изчислим височината над средното морско ниво, трябва да разберем какво е средното море
ниво налягане е.
Изчисляването на налягането на морското равнище от дадена точка не е лесно, тъй като повечето места не са на морското равнище.
По-практичен начин за изчисляване на височината над морското равнище е да поставите висотомера на летището и да завъртите
циферблата на подскалата, докато висотомерът отчете действителната височина на летището над реалното морско ниво.
С други думи, задаваме надморската височина на летището в алтиметъра чрез регулиране на циферблата на подскалата.
Каквато и стойност на налягането да се показва след това в подскалата, това е предполагаемото налягане при средното морско ниво.
Тази настройка на налягането на подскалата се нарича QNH и има за цел да даде най-добрата индикация за вашата височина
надморска височина.
Когато QNH е зададен на подскалата, ние наричаме индикацията на висотомера като надморска височина.
Надморската височина се определя като височина над средното морско равнище.
Хоризонталните промени в налягането създават уникален проблем за нас.
Погледнете диаграмата и забележете, че налягането на двете летища е еднакво и в резултат на това,
линиите на налягането или изобарите са почти хоризонтални.
Ако искахме да поддържаме постоянна указана надморска височина, преминавайки от летището вляво до летището нататък
вдясно, тогава ще трябва да гарантираме, че налягането по маршрута не се променя.
Следователно ще трябва да следваме изобара.
Докато вървим по маршрута, посочената надморска височина и истинската надморска височина остават непроменени.
Забележете обаче какво се случва, ако налягането на летището на местоназначението беше по-малко.
Забележете, че изобарите сега са наклонени надолу.
Ако трябваше да повторим пътуването, запазвайки посочената надморска височина същата, забележете, че самолетът действително ще се снижи
към средното морско ниво.
Но висотомерът не показва нашето спускане, защото налягането около висотомера е непроменено.
В този случай нашата истинска надморска височина намалява, докато посочената ни височина остава същата.
Имаме поговорка, която ни предупреждава за този проблем.
От високо към ниско, погледнете долу.
С други думи, докато летите от зона с високо налягане към зона с по-ниско налягане, внимавайте.
Всъщност ще се спускате, ако поддържате постоянна указана надморска височина.
Нека разгледаме друга ситуация.
Гледайте какво се случва, ако дестинацията QNH е по-висока от тази на нашето летище за заминаване.
Забележете, че изобарите сега са наклонени нагоре.
Ако трябваше да повторим същия полет и да поддържаме постоянна указана надморска височина, ще трябва да ги следваме
изобари нагоре.
Този път нашата истинска надморска височина се увеличава, но посочената ни височина остава същата.
Тази ситуация не е твърде опасна, тъй като истинският ви ръст нараства, но въпреки това не е точно летене.
Това, което тези принципи показват, е необходимостта от постоянно регулиране на налягането, зададено в подскалата, за да се отчетат вариациите
при хоризонтално налягане.
Това нулиране на подскалата е жизненоважна част от операциите на самолета.
При излитане или кацане на летище контролерът ще ви даде правилния QNH, който трябва да потвърдите
разбрахте, като му го прочетохте правилно.
След това трябва да коригирате съответно подскалата си.
Тази съществена практика гарантира, че вашият алтиметър не само отчита правилно, но и отчита същото като висотомерите в други
самолети в близост.
Тази последна процедура за настройка на QNH на летище само решава грешката при излитане или пристигане на летище.
По пътя вашият висотомер все още ще е с грешка.
Как да гарантираме, че по пътя имаме най-актуалния натиск в региона, в който се намираме
летене?
Този проблем се решава чрез предоставянето на регионални настройки за налягане, наречени RPS.
Картата, показана тук, разпределя области, където се издават стойности на RPS.
Тези области са известни като региони за настройка на висотомера или ASR.
Когато летите в тези различни региони, висотомерът трябва да се нулира до стойностите, предоставени от тях.
Това отново ще гарантира по-точно отчитане на висотомера и също така ще гарантира, че всички останали са на същата настройка на налягането.
Въпреки това, дори ако имате правилната настройка в рамките на даден регион, при подход към летище контролерът ще продължи
да ви помоля да зададете QNH на летището, защото може да е малко по-различно.
Причината за тази разлика е, че RPS стойността е валидна за един час въз основа на най-ниската прогноза
QNH в региона.
Вашето летище най-вероятно ще има малко по-висока стойност на налягането и ще бъде по-актуално от
RPS стойност.
При дълъг полет на голяма надморска височина промените в налягането ще ни засегнат по-малко, тъй като обикновено сме далеч
от земята.
Постоянната промяна на настройката на налягането в субскалата може да бъде изморителна.
В резултат на това се връщаме към настройка на постоянно налягане.
Това се нарича стандартна настройка на налягането или SPS и е настройка на налягането от 1013 милибара.
В Обединеното кралство винаги, когато летим под 3000 фута над средното морско равнище, задаваме QNH.
Но когато самолетът се изкачи на 3000 фута, трябва да преминем към SPS.
Тази височина на смяна е известна като надморска височина на преход.
Летейки над тази надморска височина, трябва да се уверите, че 1013 милибара са зададени в подскалата.
От този момент нататък ние наричаме индикацията на висотомера ниво на полета или барометрична височина.
Въпреки това, надморската височина на прехода не винаги е 3000 фута на QNH.
Например, в рамките на Лондонския TMA, той е 6000 фута.
В някои страни надморската височина на летището може да бъде по-голяма от 3000 фута.
В този случай надморската височина на прехода обикновено е зададена височина над нивото на земята.
Винаги проверявайте височината на прехода на непознати летища.
Когато се спускате до летище, ще трябва отново да нулирате алтиметъра на QNH.
Нивото на прехода не е фиксирано и варира според времето и мястото.
В резултат на това ще ви бъде казано от контрола на въздушното движение на какво ниво да преминете от SPS
QNH.
Нивото на прехода винаги е по-високо от височината на прехода.
Областта между тези две точки е известна като преходен слой.
Има една последна настройка на налягането.
Използва се рядко и е уникален за летища с голяма надморска височина.
Когато QFE не може да бъде избран в подскалата, защото стойностите са извън обхвата на подскалата,
тогава пилотът ще бъде инструктиран да зададе 1013.2 в подскалата.
След това ще му бъде казано каква е височината на летището с това налягане, зададено във висотомера.
Тази настройка на налягането е известна като QNE.
Дефинира се като височината, посочена при кацане на летище, когато подскалата на висотомера е настроена на 1013
.2 милибара.
Досега разгледахме как работи висотомерът и как най-добре можем да го използваме, за да елиминираме варирането
промени в налягането по маршрута и близо до земята.
Променливата подскала и различните настройки на налягането ни помогнаха да направим това.
Има обаче една важна променлива, която висотомерът не може да обработи – температурата.
В предишния ни урок за налягането видяхме, че температурата влияе върху скоростта на спадане на налягането.
Нашият висотомер е калибриран спрямо ISA профил на скоростта на отклонение на температурата и налягането и не може да отчете
ефект от всякакви отклонения от ISA.
Нека обобщим това, което вече научихме за това как температурата влияе на скоростта на изтичане и нивата на налягане.
Тук можем да видим, че ако въздухът се охлади, нивата на налягане се свиват и увеличават скоростта на спад на налягането.
Ако затоплим зоната вдясно, можем да видим разширяване на нивата на налягане.
Нека предположим, че самолет трябваше да лети от зоната вдясно, топъл въздух, към тази зона
отляво, студен въздух, на постоянна указана надморска височина.
Знаем, че за постигане на истинско ниво налягането на полета не трябва да се променя.
С други думи, трябва да следваме ниво на налягане или ISA bar.
Правейки това обаче, ние неволно следваме ниво на налягане, което всъщност намалява.
Така че в действителност ние се спускаме, но висотомерът не показва това.
Следователно истинската надморска височина намалява, но посочената надморска височина е постоянна.
Има една поговорка, която се използва, за да напомни на пилотите за този потенциален проблем.
Имаме поговорка, когато летенето от горещо на студено не бъди смел или дори по-драматично студено убива.
При студен въздух висотомерът ще отчете над истинската надморска височина.
Това е потенциално опасна ситуация, особено когато визуалната референция с повърхността е загубена.
Този температурен ефект ще се обърне, ако летим в по-топъл регион.
Забележете как самолетът всъщност се изкачва от земята.
Така че този път истинската надморска височина се увеличава, но нашата посочена надморска височина е постоянна.
При топъл въздух висотомерът ще отчете под вашата истинска надморска височина.
Температурните грешки не са единствените грешки в висотомера, има много повече.
Те обаче са извън обхвата на този урок.
Ще се запознаете с тях, когато изучавате алтиметъра в урока за самолетни инструменти.
След като завършите теорията на алтиметъра, може да е полезно да преминете през някои типични проблеми с алтиметрията и да работите
чрез решенията.
За прости изчисления под 5000 фута над средното морско ниво използваме промяна на височината от 30 фута на милибар.
Това означава, че за всеки 1 милибар промяна в налягането висотомерът ще покаже промяна на височината от 30 фута.
Гледайки диаграмата, можем да видим летище на 1000 фута над средното морско равнище.
Ако QFE беше 980 милибара, какво би могло да бъде налягането QNH?
Това, което трябва да направим, е да увеличим налягането от летището до морското равнище, но с колко?
Ако знаем, че налягането се променя с приблизително 30 фута на милибар, всичко, което трябва да направим, е да разберем
с колко се променя налягането на 1000 фута.
Това е просто изчисление.
1000 фута делено на 30 ни казва, че промяната на налягането на 1000 фута е приблизително 33 милибара.
Сега просто добавяме това към налягането на летището, за да намерим QNH.
В този пример QNH ще бъде 980 плюс 33, което се равнява на 1013 милибара.
Нека опитаме друг пример.
Да кажем, че летище на 2100 фута над средното морско ниво има QNH налягане от 1005.
Какво ще бъде QFE?
Тъй като QFE е налягането на летището и летището е над средното морско ниво, тогава знаем, че QFE ще го направи
имат по-ниска стойност от QNH, но с колко?
Ако знаем, че на височина от 30 фута налягането се променя с 1 милибар, тогава можем да кажем
че за 2100 фута имаме промяна на налягането от приблизително 70 милибара.
Следователно налягането на летището ще бъде 935 милибара.
Надяваме се, че от този урок сте научили основните принципи на висотомера.
По-важното е обаче, че научихме неговите ограничения и как можем да коригираме някои от тях, като имаме различни
настройки на налягането.
Разбирането на алтиметрията е от основно значение за безопасността на полета.
Постоянно ще трябва да променяте подскалата на различни настройки на налягането.
Уверете се, че когато бъдете инструктирани да го направите, правилно регулирате скалата за даденото налягане.
По време на този урок ще разгледаме влажността.
По-специално ще се концентрираме върху различните състояния на водата, как водата преминава между тези състояния и защо
ефектите от тези промени са важни за метеорологията.
Водата има три състояния или фази.
Твърдото състояние се нарича лед, течната фаза се нарича просто вода и газообразното състояние се нарича водна пара.
Едно от основните въздействия, които водата оказва върху нашата атмосфера, е когато преминава от една фаза в друга.
По време на тези промени енергията се пренася по различни начини.
Тази енергия е известна като латентна топлина.
Може би си спомняте от урока за температурата, това е мястото, където се отделя топлина, когато веществото променя състоянието си.
Така че енергията под формата на топлина или се освобождава, или се абсорбира от промяната на състоянието.
Нека видим какво се случва, когато дадено вещество промени състоянието си от твърдо в течно, с други думи по време на топене.
Докато нагряваме твърдото вещество, то ще започне да се топи.
Енергията под формата на латентна топлина се абсорбира от околната среда и след това се съхранява в течността.
Нека сега разгледаме промяната на състоянието от течност към газ.
Това е известно като изпарение.
По време на изпарението латентната топлинна енергия се абсорбира от повърхността и се съхранява във водната пара.
Можем да изпитаме това поглъщане на енергия в ежедневието си.
Когато върху кожата ни има влага и тя се изпари, температурата на кожата ни пада.
Това е така, защото топлината се отделя от нашите тела и се абсорбира във водната пара.
Всъщност, когато ни е твърде горещо, тялото ни ще произвежда влага върху кожата, наречена пот.
Това е начинът на тялото да контролира температурата си.
Изпарение от водна повърхност ще настъпи при всяка температура над абсолютната нула, която е минус 273 градуса по Целзий
но скоростта на изпарение се увеличава с повишаване на температурата.
Това е така, защото при по-високи температури молекулярната активност е по-голяма и промяната на състоянието е по-вероятна.
Има обаче толкова много водна пара, колкото единица обем въздух може да побере при всяка дадена температура и
налягане.
Тази графика ви показва колко водна пара може да се задържи при дадена температура.
Можете ясно да видите, че колкото по-висока е температурата на въздуха, толкова повече водни пари могат да се задържат в него
въздух.
Когато въздухът е напълно пълен с водна пара и не може да задържа повече, се казва, че въздухът е такъв
наситен.
Не може да има повече изпарение, защото въздухът не може да задържи повече водна пара.
Установихме, че един от начините да направим въздуха наситен е чрез добавяне на водна пара към въздуха
процесът на изпаряване, докато въздухът се напълни с водна пара.
Има обаче друг метод за постигане на насищане.
Може би си спомняте от предишната сцена, че студеният въздух не може да съдържа толкова много водна пара, колкото топлият въздух.
Така че, ако имаме парче въздух, който е частично пълен с водна пара и след това го охлаждаме
въздухът в крайна сметка ще достигне точка, в която задържа колкото се може повече водна пара.
Въздухът отново се насити.
По-нататъшното охлаждане ще доведе до кондензация и образуване на облак.
Кондензацията е обратното на изпарението.
Това е фазовата промяна от пара обратно към течност.
Ще си спомните, че водната пара имаше много съхранена латентна топлина.
Така че, когато след това кондензира и отново се превърне във вода, тя освобождава тази латентна топлина обратно към околния въздух.
Както видяхме, се казва, че кондензацията възниква, когато водната пара промени състоянието във видима вода като роса, облаци
и мъгла.
Но този процес всъщност е доста сложен.
За да се получи кондензация, се нуждаем от малки частици в атмосферата, около които да се образува водата.
Те се наричат кондензационни ядра и се състоят главно от солни частици, изхвърлени в атмосферата над морето.
Има и други кондензационни ядра, като замърсители от промишлени източници, горски пожари или вулканични изригвания.
Те подпомагат процеса на кондензация и могат да влошат образуването на облаци.
Промяната на състоянието на водата от течно в твърдо състояние е известно като замръзване.
Когато температурата на водата падне под нулата по Целзий, тя обикновено се превръща в лед.
Спомнете си от по-рано в урока, че това включва освобождаване на латентна топлина.
Тук можем да видим как топлината се предава на околната среда по време на процеса на замразяване.
Въпреки това в атмосферата замразяването обикновено изисква наличието на частици.
В този случай те са известни като замръзващи ядра.
Тъй като температурата на капката пада, ако във водата има частици, капката ще замръзне.
Но ако ги няма, тогава когато температурата падне под нулата, няма да замръзне.
В това състояние водните капки са известни като преохладени водни капки.
Те са много важни при обледеняване на самолети.
Има две други фазови промени, които трябва да споменем.
Те са по-рядко срещани в атмосферата от кондензацията или изпарението, но въпреки това са важни.
Когато водата преминава направо от твърдо вещество в газ, ние наричаме това сублимация.
Когато водата преминава директно от пара в твърдо състояние, това се нарича отлагане.
Но в метеорологията тази промяна се нарича още сублимация.
Обърнете внимание, че и двете фазови промени пропускат течната фаза.
Сублимацията от лед до водна пара абсорбира латентната топлина
и сублимация или отлагане от водна пара в лед освобождава латентна топлина.
В метеорологията инструмент, наречен хигрометър или психрометър, се използва за измерване на количеството влага в атмосферата.
Традиционно тези инструменти имат мокър термометър и сух термометър.
Мокрият термометър се увива във влажна муселинена кърпа.
Ако околният въздух е ненаситен, водата ще се изпари от муселина.
Скритата топлина ще се абсорбира от термометъра и ще се съхранява във водната пара.
Това понижава температурата на мокрия термометър.
Ако въздухът е наситен, няма да има изпарение и температурата по мокрия термометър и температурата по сухия термометър ще
бъдете същите.
С помощта на скала намерете на уреда разликата между двата термометъра
дава мярка за количеството влага, задържано в атмосферата, обикновено изразено като относителна влажност.
Относителната влажност е количеството водна пара, което действително съдържа въздушното тяло
изразено като процент от максималната сума, която може да побере.
Ако въздухът се задържа колкото може, тогава ще имаме относителна влажност от 100%
това е насищане.
Ако въздухът задържа само половината от количеството водна пара, което действително може да задържи, тогава е относителната влажност
ще бъде 50%.
Температурата, при която относителната влажност достига 100%, т.е. температурата, при която настъпва насищане, е известна като
температурата на точката на оросяване.
Тук е показано парче въздух, който е с температура 15°C и има известно количество водна пара вътре.
Спомняте си, че когато охлаждаме въздуха, ние намаляваме способността му да задържа водни пари.
Погледнете изображението и забележете, че когато охладим парче въздух, неговата способност да задържа водна пара
намалява
и относителното количество влага във въздуха се увеличава.
С други думи, относителната му влажност се увеличава.
Когато се достигне 10°C, забележете, че сега парцелът въздух задържа толкова водна пара, колкото може
и следователно е наситен.
Относителната влажност вече е 100%.
Тази температура е температурата на точката на оросяване.
Ако въздушният пакет се охлади, ще се получи допълнителна кондензация, защото въздухът не може да задържа повече вода
пара при тази температура.
Тази кондензация е видима за нас, защото ще се образуват облаци и мъгла, когато видимите водни капки кондензират от
наситен въздух.
Това завършва урока за влажността.
Информацията, която сте научили, е жизненоважна за нашето разбиране за облаците и валежите.
Разбирането на температурата на точката на оросяване е особено важно.
Това обаче ще бъде разгледано по-късно в урока за облаците.
Концепцията за относителна влажност също е много важна и ще бъде споменавана много пъти в контекста на други
уроци.
По време на този урок ще анализираме концепцията за адиабатен процес и ще обясним основната му връзка с атмосферната стабилност.
Изразът адиабатен процес звучи объркващо, но всъщност концепцията е относително проста за разбиране.
Адиабатен процес е, когато температурата на газ в определена система се променя без никакво прехвърляне
топлинна енергия през границите на системата.
Компресията или разширяването на въздуха в атмосферата са примери за адиабатични процеси.
Ако парче въздух трябва да бъде компресирано, енергията в него се притиска в a
все по-малък обем.
Това повишава молекулярната активност и повишава температурата.
Температурната промяна не се причинява от външен източник на топлина, приложен към въздушния пакет.
Обратното ще се случи, ако въздухът се разшири.
Този път енергията на въздушните молекули се разпространява в по-голям обем, намалявайки молекулната активност и намалявайки
температурата.
Как този адиабатен процес се отнася за атмосферата?
Може би си спомняте, че налягането намалява с надморската височина.
Следователно, ако парче въздух се издигне през атмосферата, околното налягане ще спадне и
въздухът ще се разшири.
Това би довело до спадане на температурата в колета.
Това е известно като адиабатно охлаждане.
Ако парче въздух се спусне в атмосферата, околното налягане ще се увеличи и пакетът ще се увеличи
бъде компресиран.
Следователно температурата ще се повиши.
Това е известно като адиабатно затопляне.
Трябва обаче да определим количествено скоростта, с която температурата на парцела въздух се променя с височината.
С други думи, трябва да установим скоростта на адиабатното забавяне.
Скоростта, с която въздухът ще се охлади или затопли, зависи от съдържанието на влага.
Ако ненаситеният въздух е принуден да се издига или спуска в атмосферата, тогава промяната на температурата във въздуха
парцел е 3°C на 1000 фута.
Това е известно като скорост на сухо адиабатно забавяне или DALR.
Тук е показана графика на височината на температурата, илюстрираща DALR.
Въпреки това, ако въздухът е наситен, тогава промяната на температурата е по-малка, приблизително 1,5°C на 1000 фута.
Това е известно като наситена адиабатична скорост на забавяне или SALR.
Графиката на височината на температурата вече показва както SALR, така и DALR.
Причината SALR да е по-ниска от DALR е поради латентната топлина.
Когато наситеният въздух се охлади, възниква кондензация и се отделя латентна топлина вътре в пакета въздух.
Когато наситеният въздух се затопли, настъпва изпарение и латентната топлина се абсорбира във водната пара от пакета на
въздух.
Адиабатните процеси, наблюдавани тук, са от съществено значение за разбирането на атмосферната стабилност.
Атмосферната стабилност е тенденцията на въздуха, когато е изместен, или да се върне в първоначалното си положение, или да увеличи изместването си.
Това е тенденцията на въздуха, когато се измести, да се върне в първоначалното си положение или да увеличи изместването си.
Това е относително просто.
Ако въздухът, който се издига през атмосферата, е по-студен от околната среда, той естествено ще се спусне до първоначалното си състояние
позиция, защото е по-плътен и по-тежък от околния въздух.
Такъв въздух е стабилен.
Въпреки това, ако въздухът, който се издига през атмосферата, е по-топъл от околната среда, тогава това ще увеличи изместването му
защото е по-малко плътен и по-лек от околния въздух.
Нека първо разгледаме абсолютната стабилност или стабилния въздух.
Твърди се, че това атмосферно състояние съществува, когато процентът на отклонение в околната среда или ELR е по-малък от SALR.
С други думи, промяната на температурата на околната среда с надморска височина е по-малко от 1,5°C на 1000 фута.
Разглеждайки графиката, маркираната област показва, че ако ELR е начертана и попада в тази зона,
атмосферата е стабилна.
Нека разберем защо използваме примерна ELR от 1°C на 1000 фута.
Диаграмата показва този ELR от лявата страна с температура на повърхността 20°C и спад с 1°C
на 1000 фута.
Ако покажем малко ненаситен въздух и го принудим да се издигне до 1000 фута, температурата ще падне
при DALR, което е 3°C на 1000 фута.
Следователно, докато въздухът бъде изместен до 1000 фута, парцелът въздух ще бъде при температура
от 17°C.
Сравнете температурата на колета с околната температура на въздуха на това ниво.
Можете да видите, че пакетът от изместен въздух е по-студен от въздуха в околната среда.
Ако силата на изместване бъде премахната, колетът ще се стреми да се върне на повърхността, защото е по-плътен и
по-тежки от околната среда.
Дори ако трябваше да изместим парцела въздух до 2000 фута, забележете сега разликата в температурата
между него и околната среда би било още по-голямо.
Следователно тенденцията за връщане на повърхността би се увеличила.
Нека сега разгледаме изместването на пакет от наситен въздух.
Може би си спомняте, че наситеният въздух, когато бъде изместен, ще промени температурата си с 1,5°C на 1000 фута.
Ако изместим наситения въздух до 1000 фута, температурата ще се понижи до 18,5°C.
Забележете, че точно както при ненаситения въздух, той е по-студен от околния въздух и ще има тенденция към това
върнете се на повърхността.
Отново, дори ако изместването продължи до 2000 фута, температурната разлика ще се увеличи, създавайки по-голяма тенденция към
връщане.
Това обяснява, че всеки път, когато въздухът в околната среда се охлажда със скорост по-малка от 1,8°C на 1000 фута, имаме
стабилна атмосфера.
Например, изотерма е мястото, където температурата е постоянна спрямо височината и ELR ще бъде тук.
Това обяснява защо се смята, че тропопаузата е много стабилна, ограничавайки вертикалния въздушен поток.
Инверсиите създават много стабилна атмосфера. Инверсия е мястото, където температурата се повишава с надморска височина, както е показано тук.
Ефектът от стабилната атмосфера е потискащ.
С други думи, атмосферата се съпротивлява на вертикалното изместване, предотвратявайки значителното издигане на въздух през атмосферата.
Това съпротивление предотвратява образуването на вертикални облаци като купести облаци.
Ако някакъв облак трябва да бъде създаден в този вид атмосфера, той ще бъде предимно облак от стратиформен тип.
Друг важен ефект за стабилната атмосфера е видимостта на повърхността.
Поради устойчивостта на атмосферата на вертикално движение, всяко замърсяване като прах или дим ще бъде уловено близо до
повърхност и се натрупват, създавайки много замъглени условия с последваща лоша видимост на повърхността.
Това завършва нашето изследване на стабилна атмосфера и свързаните с нея условия.
Нека сега разгледаме обратното на това състояние, абсолютна нестабилност или нестабилна атмосфера.
Твърди се, че това атмосферно състояние съществува, когато степента на отклонение в околната среда или ELR е по-голяма от DALR.
С други думи, промяната на температурата на околната среда с надморска височина е по-голяма от 3°C на 1000 фута.
Разглеждайки графиката, маркираната област показва, че ако ELR е начертана и попада в тази зона,
атмосферата е нестабилна.
За да подпомогнем нашето разбиране, нека разгледаме примерен ELR от 4°C на 1000 фута.
Диаграмата показва това ELR от лявата страна с повърхностна температура от 20°C и спадаща този път
с 4°C на 1000 фута.
Ако трябва да покажем малко ненаситен въздух и да го принудим да се издигне до 1000 фута, не забравяйте, че температурата
ще падне от DALR, което е 3°C на 1000 фута.
Следователно, когато въздухът бъде изместен до 1000 фута, парцелът въздух ще бъде 17°C.
Сравнете температурата на колета с околната температура на въздуха на това ниво.
Можете да видите, че пакетът от изместен въздух сега е по-топъл от въздуха в околната среда.
Ако силата на изместване бъде премахната, колетът ще продължи да се издига, защото е по-малко плътен и
по-лек от околната среда.
Дори и да изместим въздушния пакет на 2000 фута, разликата в температурата между него и
околната среда ще бъде още повече.
Следователно тенденцията за продължаване на покачването се увеличава.
Нека повторим тази ситуация, но този път измествайки пакет от наситен въздух.
Може би си спомняте, че наситеният въздух, когато бъде изместен, ще промени температурата си с 1,5°C на 1000 фута.
Ако изместим наситения въздух до 1000 фута, температурата ще се понижи до 18,5°C.
Забележете, че точно както при ненаситения въздух, той е по-топъл от околния въздух и ще има тенденция към това
продължават да се покачват.
Отново, дори ако изместването продължи до 2000 фута, температурната разлика ще се увеличи още повече, създавайки по-голяма
тенденция към покачване.
Това обяснява защо винаги, когато въздухът в околната среда се охлажда със скорост, по-голяма от 3°C на 1000 фута, имаме
нестабилна атмосфера.
При нестабилна атмосфера, независимо дали въздухът е наситен или не, в момента, в който въздухът бъде изместен, той ще продължи да
се издигат и ускоряват нагоре в атмосферата.
Това генерира значителни вертикални въздушни течения и в резултат на това, ако се получи някакъв облак, бихме очаквали
за да видите облаци от кумулиформен тип.
Самите облаци могат да представляват опасност за полета, както вече научихме от урока за системите за налягане.
Активните въздушни течения обаче могат да се използват за полезни цели за пилотите на планери, които използват тези възходящи потоци, за да получат
надморска височина.
Има допълнителен ефект от нестабилната атмосфера.
Поради активното издигане на въздуха, повърхностното замърсяване ще се издигне от повърхността и ще се премести нагоре
атмосферата, увеличавайки и подобрявайки видимостта на хоризонталната повърхност.
В топли, ясни летни дни, когато температурата на повърхността се повишава бързо, ELR ще се увеличи, създавайки нестабилна атмосфера и
често могат да се видят активни купести облаци.
Това е особено така в тропиците, като Флорида например.
Връщайки се към графиката, има една изключителна област, която трябва да бъде разгледана.
Ако ELR беше между 1,5°C на 1000 фута и 3°C на 1000 фута, тогава атмосферата щеше да бъде
описано като намиращо се в състояние на условна нестабилност.
Това означава, че стабилността на атмосферата вече зависи от допълнителни условия, тъй като досега беше само
стойността на ELR, която определя дали атмосферата е нестабилна или стабилна.
Нека се опитаме да разберем какво е това допълнително условие, като използваме пример.
Нека приемем ELR от 2°C на 1000 фута, както е показано на графиката.
Поглеждайки отново диаграмата, можете да идентифицирате примерния ELR на лявата скала.
Нека изместим малко ненаситен въздух в тази атмосфера.
Забележете, че когато изместеният ненаситен въздух достигне 1000 фута, той би се охладил до 17°C.
Забележете, че е по-студен от околния въздух на това ниво и ще се стреми да се върне към своето
първоначална позиция.
Това води до стабилна атмосфера.
Въпреки това, ако въздухът е наситен и бъде изместен до 1000 фута, той ще се охлади до 18,5°C, което
е по-топъл от въздуха в околната среда на това ниво.
Въздухът сега има тенденция да продължи да се издига.
Това разбира се води до нестабилна атмосфера.
Както можете да видите, стабилността на атмосферата сега зависи от нейната влажност.
Поглеждайки отново графиката, ако ELR попада между SALR и DALR, както е показано, стабилността е
в зависимост от влажността.
Наситеният въздух ще стане нестабилен, а ненаситеният ще стане стабилен.
Последният вид атмосферна стабилност, която може да се наблюдава, е неутралната стабилност.
Това се описва като състояние на атмосферата, в която ще се насочи парче въздух, ако бъде нарушено
да остане на изместеното място.
Това може да се случи само когато скоростта на отклонение в околната среда е същата като адиабатната скорост на отклонение на изместените
въздух, тоест или 3°C на 1000 фута, или 1,5°C на 1000 фута.
Ако ELR е 3°C на 1000 фута, както е показано и ненаситеният въздух е бил изместен, тогава забележете, че изместеният
въздухът се охлажда със същата скорост като околната среда и следователно ще остане на мястото, на което е
е изместен, няма тенденция да се върне или да се издигне.
Тази ситуация ще възникне и ако ELR е 1,5°C на 1000 фута.
Забележете отново, че ако наситеният въздух се измести, той се охлажда със същата скорост като ELR, отново създавайки
ситуация на неутрална стабилност.
Важно е тази графика да се използва като инструмент за разбиране на стабилността на атмосферата.
В която и зона да попада ELR, диктува стабилността на атмосферата и създава свързаните с това условия
състояние на стабилност.
Това завършва урока за стабилност.
Надяваме се, че сте разбрали как се постигат различните състояния на стабилност и какви съответни метеорологични условия трябва да се очакват.
В този урок ще разгледаме явлението турбуленция и срязване на вятъра, как се създават и техните
влияние върху авиацията.
Турбулентност означава смущения или груб въздух, който нарушава позицията на самолета, но позволява на самолета да поддържа полета си
път.
Срязването на вятъра е подобно явление, но много по-тежко.
Не грубият въздух сам по себе си, а въздушният поток има значителни промени в скоростта и/или посоката.
Срязването на вятъра се различава от турбулентността по това, че ще измести самолета рязко от планираната му траектория, така че значително
необходимо е контролно действие за поддържане на курс и скорост.
Една от най-честите причини за турбуленция е повърхността, върху която се движи въздушният поток.
Слоят въздух, който е нарушен, е известен като слой на триене.
Над този фрикционен слой въздушният поток не се влияе от повърхността.
Границата на нарушеното горно течение се нарича ниво на триене.
Турбулентният въздух близо до повърхността се създава по два основни начина.
Механично чрез обекти като дървета, хълмове и сгради и термично чрез ефекта на издигащия се топъл въздух.
Ние наричаме тези ефекти съответно механична или топлинна турбулентност.
Не само близо до повърхността откриваме нарушен въздух.
Среща се и около значителни облачни разработки.
Гледайки диаграмата, виждаме купесто-формен облак, създаден от издигащия се въздух.
Този вертикален въздушен поток ще наруши свободния въздух, създавайки турбуленция в облака.
Следователно вертикалният обхват на облака е много добра индикация за интензивността на вертикалния въздушен поток и
следователно интензивността на турбуленцията.
Поради тази причина купесто-формените облаци се третират предпазливо в авиацията.
Купесто-дъждовните облаци са най-очевидните визуално по отношение на способността им да генерират турбулентност.
Ние обаче не намираме само турбуленция в самия облак.
Ако сега разгледаме по-голямата картина, можем да идентифицираме низходящи течения на доста голямо разстояние от облака.
Тези течения могат също да нарушат свободния въздух, като по същия начин причиняват турбуленция.
Развитието на много големи облаци като купесто-дъждовни ще има много активни низходящи течения и трябва да се третира с повишено внимание.
Има едно допълнително безпокойство по отношение на големите облаци, особено от кумулиформен тип.
Когато валежите падат от облаците, те са склонни да влачат въздуха надолу, като създават низходящи течения вътре и под облака.
Ако количеството въздух, спускащо се от облака, е достатъчно значително, тогава възниква феномен, известен като микровзрив или
има опит с макровзрив.
Когато въздухът се спусне под облака, той може да влезе в контакт със земята и след това да се разпръсне.
Поради много големите промени в посоката и скоростта на вятъра както вертикално, така и хоризонтално, това дава
покачване до много опасно ниско ниво на срязване на вятъра.
Има друга област, където въздушният поток може да бъде значително нарушен, за да генерира значителна турбуленция и потенциално много опасни условия.
Гледайки диаграмата, можем да видим планина с хоризонтален въздушен поток отляво.
Докато въздухът тече над планината, той започва да се колебае във вълнообразен модел.
Тези трептения са известни като планински вълни, подветрени вълни или стоящи вълни.
За да се създадат трептенията, в атмосферата трябва да преобладават определени условия.
Първо въздухът трябва да е много стабилен, в противен случай въздушният поток при достигане на планината ще се издигне вертикално и ще унищожи
модел на трептене.
Друго условие, което трябва да се спазва е скоростта на вятъра на нивото на билото да е по-голяма
над 15 възела и нараства с надморската височина.
Посоката на вятъра спрямо ориентацията на планината е друг решаващ фактор.
Трябва да има значителна част от вятъра близо до перпендикуляра на планинската ос.
Диаграмата показва пример за планинска верига, разположена в посока север-юг.
Посоката на въздушния поток, необходима за създаване на планинската вълна, трябва да бъде или отляво, или
правото.
Ако всички тези условия са изпълнени, ще се създаде планинска вълна.
Често тези трептения могат да станат визуални.
Когато въздухът е принуден да се издигне в тази точка, той ще се охлади адиабатично, може да настъпи кондензация и облаци
може да се образува.
Когато обаче въздухът е принуден да се спусне в тази точка, той се затопля адиабатично и всеки облак се разсейва.
Обърнете внимание на формата на тези облаци.
Специфичните характеристики на този облак са, че имат форма, подобна на леща, и че често са неподвижни,
облакът непрекъснато се образува на предния ръб и се разтваря на задния ръб.
Тези облаци се наричат лещовидни облаци.
Има и други визуални улики на планинската вълна за пилота.
Един от тях е облакът, който покрива планините, което затруднява планината да бъде видяна от
въздух.
Тези облаци се наричат капачки.
Има още един облак, който вероятно е най-значимият, тъй като предполага местоположението на най-тежкото
турбуленция.
Ако погледнем въздушния поток под върха на първата вълна, можем да наблюдаваме въртене на въздуха.
Тази зона е най-опасната, тъй като посоката на вятъра се променя постоянно в много ограничена зона.
Облаците, които се развиват тук, се наричат ротооблаци или ролкови облаци.
Има друга ситуация в атмосферата, която може да предизвика турбуленция и срязване на вятъра.
В урока за системите за температура и налягане казахме, че може да има моменти, когато можем да изпитаме температура
инверсии.
Може би си спомняте, че инверсиите са мястото, където температурата се повишава с надморската височина.
Те обикновено са ограничени до най-ниските слоеве на атмосферата близо до повърхността.
Ако температурните инверсии са достатъчно силни, тогава в резултат на промяната на плътността можем да получим значителни промени
по посока на вятъра и скорост през инверсията.
Това води до срязване на вятъра и като пилоти ние трябва да сме наясно с тях.
Бъдете много внимателни, ако летището на вашата дестинация издаде MTI.
Това означава изразена температурна инверсия.
Получаването на MTI трябва да ви подкани да бъдете особено внимателни по отношение на срязването на вятъра около летището и при подхода.
Въпреки че е извън обхвата на този курс, ще споменем накратко смесването в долните слоеве на
атмосфера, създаваща инверсии.
Там, където се получава смесване, температурата пада по-бързо с височината.
Но на надморската височина, където няма смесване, температурата е малко по-висока, отколкото в смесителния слой.
Тези инверсии, както всеки друг тип, се нуждаят от внимателно разглеждане поради срязването на вятъра, което могат да създадат.
Турбуленцията от всякакъв вид е нещо, което искаме да избегнем.
Особено опасно е за самолета по време на подход или по време на фазата на кацане на полета, тъй като самолетът има
ниска скорост напред, ниска надморска височина и голямо съпротивление.
Летете с голямо внимание, реагирайте незабавно на турбуленция и следете отблизо въздушната си скорост.
Използвайте малко по-висока скорост на излитане или кацане, за да осигурите по-голям запас на безопасност от скоростта на спиране.
Но внимавайте, това ще увеличи разстоянието за кацане и излитане.
От този урок се надяваме да сте по-информирани за турбуленцията и срязването на вятъра.
Това ще ви помогне да сте подготвени и по-способни да вземате правилни решения относно избягването.
В този урок ще разгледаме облаците, тяхното формиране и характеристики и връзката им с авиацията.
Ще разгледаме и валежите и как се произвеждат.
Като начало ще разгледаме как се измерват и отчитат облаците.
Количеството облак се измерва в октави или осми от небето.
Ако половината небе беше покрито с облак, както е показано тук, тогава ще отчетем количеството облак като 4
октави.
В метеорологичните доклади на авиацията количествата облаци обикновено се изразяват като малко, което е покритие от 1 до 2 октави,
разпръснато, което е от 3 до 4 октави,
счупен, който е от 5 до 7 октави,
и накрая облачно, което е пълно облачно покритие или с други думи 8 октави.
Основата на облака се определя като долната зона, в която видът на затъмнението се променя перцептивно
от тази, съответстваща на мъгла от чист въздух, до тази, съответстваща на водни капчици или ледени кристали.
Базата на облака обикновено се дава като височината на облака над нивото на летището,
но на диаграмите за прогнозиране на района, основите на облаците обикновено се показват над средното морско ниво.
Как да установим височината на основата на облака?
Има няколко начина. Най-очевидният се предава на наземните станции от самолета в докладите за полета.
Друг начин е да използвате балон с известна скорост на издигане
и време за освобождаване, докато балонът изчезне в облака.
Понастоящем лазерни регистратори на основата на облаците се използват на повечето военни или по-големи граждански летища за точно измерване на височините на основата на облаците.
Дефиницията на облачните върхове е доста проста. Отбелязва се с рязко намаляване на относителната влажност.
В конвективен ден, когато имаме купести облаци, както виждаме тук,
основите на отделните облаци обикновено са на доста постоянно ниво,
докато върховете са на множество височини над нивото на земята.
Растежът на облака ще спре, когато въздухът в облака не може да се издигне
и следователно предотвратено по-нататъшно охлаждане.
Това ще се случи, когато температурата на въздуха в облака достигне същата температура като околния въздух.
С други думи, когато скоростта на охлаждане на издигащия се наситен въздух, SALR,
е такъв, че в крайна сметка ще бъде същият като въздуха в околната среда, ELR.
Сега ще разгледаме типовете облаци.
Най-простият метод за класификация се основава на формата на облака.
Това са стратиформени, кумулиформени и цириформени.
Stratiform е слоест тип облак с голяма хоризонтална ширина, но малка вертикална степен.
Купестовидният облак е купчин тип облак, обикновено с голям вертикален размер в сравнение с хоризонталния му размер.
И накрая, ciriform е влакнест облак, тънък или подобен на косъм по своята форма.
Това се среща само на високи нива в тропосферата.
Облаците се идентифицират и по височината, на която обикновено се появяват.
В тропосферата има три отделни нива.
Първото ниво на облак е ниско ниво на облак.
Облаците, класифицирани като ниско ниво, са тези, които се намират главно между повърхността и 6500 фута.
Това са слоести, слоесто-купести, купести и купесто-дъждовни.
Наставката нимб означава носене на дъжд.
Купесто-дъждовните облаци обаче могат да се простират от ниско ниво до по-високи нива, особено купесто-дъждовни.
Следващото ниво на облак е средно ниво на облак.
Облаците, класифицирани като средно ниво, обикновено се намират между 6500 фута и 23000 фута над нивото на земята.
Тези облаци със средно ниво винаги се обозначават с префикса alto.
Това са алтослоестите и висококумулусните.
Nimbostratus също е облак със средно ниво, но може да се простира както в долното, така и в горното ниво.
Последното ниво е облакът от високо ниво.
Облак с високо ниво може да се намери навсякъде от 16 500 фута до нивото на тропопаузата.
Облаците, открити на тези височини, получават префикса cirro.
Това са cirrostratus, cirrocumulus и cirrus.
За да разберете малко по-подробно за всеки от тези облаци, щракнете върху съответния тип облак.
След като сте готови да продължите, моля, щракнете върху бутона за продължаване напред.
Cirrostratus е прозрачен белезникав облачен воал с влакнест или гладък вид, покриващ изцяло или частично небето.
Състои се от ледени кристали и се намира между 18 000 и 45 000 фута.
Това е допълнително предупреждение за приближаваща фронтална система и обикновено създава голям ореол около слънцето или
луна.
Cirrocumulus е доста рядък облак.
Това е тънко бяло петно, лист или слой облак без засенчване, съставен от много малки елементи
под формата на зърна или вълни и повече или по-малко правилно подредени.
Обикновено се намира между 20 000 и 30 000 фута и се състои от ледени кристали.
Перестият е най-високият от всички облаци в тропосферата.
Състои се изцяло от ледени кристали.
Те са отделени облаци с формата на бели деликатни нишки на петна или тесни ивици.
Те са влакнести или подобни на косми, понякога дори имат текстура с гладък блясък.
Перестите облаци могат да бъдат намерени между 16 500 фута и 45 000 фута.
Те често предвещават приближаването на топъл фронт.
Altostratus е сив или синкав облачен лист или слой, който може да бъде влакнест или еднороден на вид,
понякога покриваща цялото небе, придавайки ефект на смляно стъкло на слънцето или луната.
Altostratus обикновено се намира между 8000 и 15000 фута и може да бъде с дебелина от около 2000 до 8000 фута.
Алтокумулусът е бял или сив, или и двете и се появява на петна или листове облак.
Състои се от заоблени маси, които могат да изглеждат фиброзни или дифузни.
Основата му обикновено се намира между 8000 и 15000 фута с върхове до 20000 или дори 23000 фута.
Nimbostratus е плътен дъждовен облак.
Обикновено е сиво, но често е много тъмно, като границите му са разпръснати от продължителни валежи от дъжд или сняг.
Той е достатъчно дебел, за да скрие слънцето.
Stratus обикновено е сив облачен слой с доста равномерна основа, която може да даде ръмеж или сняг.
Когато слънцето се вижда през облака, очертанията му стават ясно различими.
Stratus не създава феномен на ореол.
Дълбочината на този облак е с дебелина не повече от 1000 до 150 000 фута и обикновено е най-ниската от
всички облаци.
Основната опасност, свързана със стратуса, е, че той често покрива по-високи терени, което води до мъгла по хълмовете.
Слоесто-купестият облак е може би най-често срещаната форма на облак.
Изглежда сиво или белезникаво или дори и двете, но почти винаги има ясно изразени тъмни части.
Страта кумулус може да се види като петна, лист или в непрекъснат слой.
Този тип облак обикновено е с дебелина не повече от 2000 до 3000 фута, но може да бъде от 5000 до 6000
фута дълбоко понякога.
Купестият облак е най-често срещаната форма на купчини или конвективни облаци.
Обикновено е плътен и с остри очертания, развиващи се вертикално под формата на могили, куполи или кули, от които
горните части често приличат на карфиол.
Осветените от слънцето части на тези облаци са предимно блестящо бели, но основите им са относително тъмни и почти хоризонтални.
Този облак може да изглежда доброкачествен и да е с дебелина само няколко хиляди фута, но купестите облаци могат да растат бързо
при правилните условия и може да достигне над 20 000 фута.
Бъдете много внимателни към високорастящите купести облаци, ако ги срещнете по време на полет.
Купесто-дъждовните облаци са от голямо значение за летеца. Те са мощни конвективни облачни клетки.
Те изглеждат като големи купести облаци с голям вертикален обхват в началните си етапи, но развиват големи характерни върхове на наковалня
тъй като горната част на облака удря тропопаузата, която може да бъде висока до 45 000 фута.
Основата на купесто-дъждовните облаци често е много тъмна с накъсан облак, който се появява под основната облачна клетка.
Рискът от заледяване и турбуленция, свързан с този тип облак, винаги е сериозен.
Тези облаци имат огромна вертикална опора и в резултат на това могат да се появят силни градушки и дъждовни дъждове.
Други опасности включват мълния и статичен разряд, които могат да доведат до грешни показания на инструмента.
Облаците са просто съставени от малки капчици течна вода или на голяма надморска височина от малки ледени кристали.
За да се образува облак, водната пара трябва да се кондензира в течна вода.
Може би си спомняте от урока за влажността, че това се случва, когато наситеният въздух се охлажда.
Така че, за да се генерират облаци в атмосферата, въздухът трябва да се охлади до точка на оросяване.
Това може да стане по различни начини.
Въздухът може да бъде охладен чрез преминаване през по-хладна повърхност от тази, от която произхожда или може да бъде
охлажда се чрез смесване.
Обикновено обаче повечето облаци се създават чрез адиабатно повдигане и охлаждане.
Всеки от тези начини ще бъде разгледан на свой ред.
В ниските слоеве на атмосферата въздухът може да се охлади и да се създаде облак чрез турбулентно смесване.
Видяхме това в урока за турбулентността.
Тук отново виждаме, че температурата на въздуха в околната среда пада с надморска височина с приблизително 1 градус по Целзий на 1000
крака.
Забележете, че температурата на 2000 фута е 18 градуса по Целзий, а на 3000 фута е 17 градуса по Целзий.
Ако се извършва смесване до 3000 фута, забележете, че температурата на въздуха на 2000 фута и 3000
фута сега е по-малко от преди.
Това охлаждане може, ако има достатъчно влага, да създаде облак.
Обаче образуването на облак ще се случи само когато въздухът е бил охладен под точката на оросяване.
Не се открива облак над смесителния слой, тъй като температурата не е спаднала и съществува инверсия.
Този облак обикновено е слоест тип облак, с други думи, стратиформен тип.
Може би си спомняте, че казахме по-рано, че облакът може да бъде създаден от въздух, който се повдига и охлажда адиабатично
до точка на оросяване.
Нека сега разгледаме различните механизми за издигане на въздуха до по-високи нива.
Но преди всичко тези парчета въздух се нуждаят от спусък, който да ги накара да се издигнат и да ги изместят от техните
настояща позиция.
Един от тези тригери е конвекцията.
През деня земната повърхност ще се нагрява, като някои повърхности се нагряват повече от други.
Въздухът над тези по-топли повърхности ще бъде по-малко плътен от околната среда и следователно по-лек.
Този въздух ще се издигне и докато го прави, ще се охлади адиабатно.
Когато въздухът се охлади до точка на оросяване, ще настъпи кондензация и ще се образуват облаци.
Тези типове облаци са конвективни облаци и представляват вертикално развити облаци, които наричаме купести.
Този метод за създаване на облак обикновено се извършва в много малък мащаб, може би няколко мили напречно,
но степента на конвекция понякога може да бъде много по-голяма.
Ако въздухът е много сух, с други думи има ниска температура на точката на оросяване,
тогава въздухът ще трябва да се издигне до значително по-висока надморска височина, за да може да се охлади до
точката на оросяване.
Следователно съществува връзка между основата на облака и температурата на точката на оросяване на въздуха.
Приблизителен начин за изчисляване на височината на основата на облака във футове
е да извадите температурата на точката на оросяване от температурата на сухия термометър и да умножите отговора по 400.
Това основно правило ще даде височината на основата на облака във футове.
Така че, ако температурата на сухия термометър е плюс 12 и точката на оросяване е плюс 5 градуса, тогава 12 минус
5 е равно на 7.
Умножаването на това по 400 дава конвективна облачна основа от 2800 фута над нивото на земята.
Има и други начини, по които въздухът може да бъде повдигнат и охладен адиабатно.
Ако дадена област на земната повърхност изпитва натрупване на въздух, като например две въздушни маси, които се събират,
тогава въздухът ще бъде принуден да се издигне.
Това принудително изкачване ще доведе до охлаждане на въздуха.
Може да се получи кондензация и да се образува облак.
Отново по същия начин като конвективния облак, този облак ще има вертикален вид и ще бъде от купеста форма
тип.
Не забравяйте, че тези облаци са потенциално опасни, така че е най-добре да ги избягвате.
Тези конвергентни зони са показани на диаграмите като плътни черни линии като тази, показана тук.
Ако по-топъл въздух влезе в контакт с по-студен, по-плътен въздух, тогава по-топлият въздух ще бъде принуден да се издигне.
Издигащият се топъл въздух ще се охлади и кондензира, създавайки облак.
Този метод на повдигане се нарича фронтално повдигане и създава челен облак.
Има два вида фронтове, свързани с това, топли фронтове и студени фронтове.
Топлият фронт, показан тук, е когато топлият въздух се натиска срещу по-студения въздух и се издига нагоре и над
по-студен въздух.
Студеният фронт се създава, когато студеният въздух се натиска срещу топлия въздух и подбива топлия въздух, принуждавайки го
да се издигне и отново да създаде облаци.
Наличието на висока земя също в много случаи ще принуди издигането на въздуха и следователно образуването на
облак.
Типът създаден облак обаче зависи от стабилността на въздуха.
Може би си спомняте, че в нестабилна атмосфера повдигнатият въздух ще продължи да се издига, след като повдигащата сила бъде премахната.
Гледайки диаграмата, можем да видим въздуха, който идва отляво и се изтласква нагоре отстрани
планината, но на върха на планината поради нестабилността въздухът продължава да се издига.
Тъй като въздухът се издига вертикално, облакът би бил купесто-дъждовен тип, вероятно дори купесто-дъждовен облак.
Може да е трудно да се види този облак, тъй като може да е вграден в другия облак около планината.
Въпреки това, ако въздухът е стабилен, той ще има тенденция да потъва надолу от другата страна на планината.
Този път създаденият облак ще прегърне планината, създавайки капачен облак, както е показано.
При специални обстоятелства стабилните условия могат да създадат стоящи вълни и свързаните с тях лещовидни и роторни облаци.
Има допълнителен ефект, който се причинява от стабилен въздух, който тече над планина.
Това е известно като ефект на папрат и поражда вятър от папрат.
Терминът вятър от папрат описва всеки вятър, който духа надолу по планински склон и е по-топъл и по-сух от
въздух на същата височина от страната срещу вятъра.
Гледайки диаграмата, виждаме влажен въздух да духа от едната страна на планината.
Когато се достигне насищане, въздухът ще се охлади с наситена адиабатична скорост от 1,5°C на 1000 фута
и могат да се образуват облаци и валежи.
Въпреки това, когато въздухът се спуска от подветрената страна, той сега започва да се затопля и става ненаситен, затопляйки се от
спускане със скоростта на сухо адиабатно отклонение от 3°C на 1000 фута.
Забележете, че въздухът от подветрената страна е по-топъл, отколкото от наветрената страна.
Формата на облака също ни помага да забележим този ефект, тъй като основата на облака обикновено е доста високо
подветрената страна, но поради загубата на влага чрез кондензация и валежи е много по-ниска от наветрената страна.
Добър пример се намира по южните склонове на Алпите, когато въздухът се влива в Средиземно море по време на
зимни месеци.
До края на този урок ще разгледаме валежите.
Първо, нека видим как се произвеждат валежите.
Нуждаем се от кондензация, но по-важното е, че имаме нужда от кондензационни ядра.
Докато въздухът се охлажда, водната пара се кондензира във видими водни капчици около тези ядра, както е показано тук.
Тези капчици обаче са много малки.
Ако паднат на повърхността, ще генерират само много ситен дъждец.
Облакът, който обикновено произвежда това, е Stratus cloud.
Не забравяйте, че този облак има много малка вертикална сила и няма необходимия вертикален въздушен поток, за да поддържа по-големи
капчици.
Малките капчици конденз, които се произвеждат обаче, могат да растат чрез различни методи.
В облака капките се сблъскват доста често.
Тези сблъсъци карат капчици да се съединят и да образуват по-голяма капка.
Те в крайна сметка ще паднат под повишеното им тегло.
Този процес се нарича коалесценция.
Размерът, до който нарастват капките, ще зависи главно от силата на възходящите течения в облака.
Мощните вертикални въздушни потоци ще поддържат много по-големи капчици и ще произведат по-силен дъжд.
Облаци като Nimbus Stratus и особено Cumuliform тип облаци ще имат по-големи вертикални сили и ще дадат по-тежки, по-интензивни
валежи.
Крайният механизъм за производство на дъжд е най-ефективният.
Нарича се процес на Бержерон.
Това е доста сложно.
След като се създадат ледени кристали, те имат относително голяма скорост на падане и следователно бързо падат към земята.
Но те ще растат допълнително чрез натрупване, защото всички капки вода, които се сблъскат с ледените кристали, ще замръзнат
контакт.
Ако след това започнат да се топят, те стават лепкави и могат да се слеят в големи клъстери от ледени кристали, за да образуват
сняг.
Градушката се образува, когато дъждовните капчици се пометат бързо до върха на облака, което ги кара да замръзнат.
След това малката градушка ще падне отново, преди да бъде пометена обратно нагоре.
Градушката ще събере вода чрез сблъсък с други водни капчици, като отново ще увеличи размера.
Това може да се случи няколко пъти, добавяйки все повече и повече лед към градушката.
По този механизъм градушката расте слой по слой.
Градушката наистина може да стане много голяма, което я прави опасна за авиацията.
Градушките могат да тежат до един килограм.
За да поддържа градушка от един килограм, възходящите течения трябва да са много силни
и следователно облаците, в които протича този процес, трябва да се избягват на всяка цена.
Ще знаете, че има много различни видове валежи, като дъжд, градушка, сняг и т.н., но тези
падат по различни начини.
В зависимост от вида си, валежите могат да падат стабилно за дълъг период от време или рязко като дъжд.
Дъждове се развиват при нестабилни атмосферни условия от големи купести облаци и купесто-дъждовни облаци.
Тези облаци съдържат големи възходящи потоци въздух в себе си, което помага да се поддържат големи капчици валежи.
Следователно дъждовните дъждове обикновено се състоят от големи дъждовни капки.
Конвективната клетка, носеща се над земята, означава, че душът ще има относително рязко начало и спиране, характеристика
от този тип валежи.
Те могат да бъдат от дъжд, сняг или градушка.
Динамичните валежи падат от слоест облак, за разлика от дъждовете от конвективния облак.
Характеризира се с по-лекото си начало и постепенно спиране и продължителност от няколко часа.
Този тип валежи могат да бъдат ръмеж, дъжд, сняг или киша или понякога ледени топчета, които са подобни на
градушка, но идва от слоест облак.
Динамичните валежи могат да бъдат описани като периодични, с други думи, падащи от време на време за обикновено по-малко от
60 минути,
или непрекъснато, което е доста очевидно и продължава стриктно 60 минути или повече на всяко едно място.
Интензивността на валежите се описва съгласно следните критерии.
Слабият дъжд се описва като по-малко от 0,5 мм на час, докато силният дъжд е по-голям от 4 мм
на час.
Забележете, че тези цифри се отнасят само за умерените географски ширини, тъй като в тропиците може да има изключително силни валежи, които
не се разглежда тук.
Снеговалежът се представя в cm натрупване на час.
В този урок научихме, че облаците са нашите пътепоказатели в небето, които ни уведомяват какво се случва
в атмосферата.
Те могат да ни информират за потенциално опасни условия на летене.
Стабилната атмосфера поражда стратиформени облаци и потенциалните опасности за самолетите са малки.
Нестабилната атмосфера обаче е много проблематична, като води до потенциално много опасни метеорологични условия като градушка, мълния, заледяване
и турбуленция.
Купестите облаци, и по-специално купесто-дъждовните облаци, са най-визуалната индикация за тези заплахи.
В този урок ще разгледаме гръмотевичните бури, като се концентрираме главно върху тяхното образуване и потенциалните опасности, които
позират на пилотите.
За гръмотевични бури са необходими добре развити купесто-дъждовни облаци.
Срязването на вятъра е подобно явление, но много по-тежко.
Това не е груб въздух като такъв, а въздушен поток, който има изразени вариации в скоростта и/или посоката.
Срязването на вятъра се различава от турбулентността по това, че ще измести самолета рязко от планираната му траектория, така че значителен контрол
необходимо е действие за поддържане на курс и скорост.
Нестабилна атмосфера, с други думи степен на отклонение в околната среда, по-голяма от скоростта на наситено адиабатно отклонение, и това трябва
се простират доста над нивото на замръзване.
Достатъчно количество водна пара за образуване и поддържане на облака и задействащо действие за постигане на първоначалното изкачване на
въздух.
Има няколко задействащи механизма, които ще накарат въздуха да се издигне и да започне енергична конвективна дейност.
Първият от тях е чрез конвекция от повърхностно нагряване.
Тъй като повърхността на земята се нагрява неравномерно, въздухът, лежащ в близост до по-топли повърхности, ще стане по-малко плътен от
въздух над по-студени повърхности и този по-малко плътен въздух ще се издигне.
Въздухът може също да бъде предизвикан да се издигне, като бъде изтласкан нагоре по склоновете на планини и хълмове, това се нарича
орографско издигане.
Ако две въздушни маси се движат заедно, въздухът отново ще бъде принуден да се издигне.
Този тип задействащо действие е известно като конвергенция.
И накрая, въздухът ще се издигне поради челно повдигане.
Това се случва, когато по-топъл, по-малко плътен въздух се изтласква нагоре и върху по-студен, по-тежък въздух.
Обикновено има два различни вида гръмотевични бури.
Тези, които се срещат в една въздушна маса, най-чести през лятото, и фронтални гръмотевични бури, които са по-чести
тип през зимата.
В не-зимните месеци гръмотевичните бури могат да бъдат причинени от конвекция, конвергенция или орографско издигане.
Тази гръмотевична буря от тип въздушна маса или топлина е най-честа над сушата и обикновено се образува през деня.
Въпреки че е предимно изолиран, този тип гръмотевична буря понякога се образува в организирани линии или големи групи, които ще
обсъдете по-късно.
Гръмотевични бури също се появяват на студени фронтове или много рядко на оклузии.
Те често са вградени в слоест облак, което ги прави особено опасни за авиацията.
Този тип гръмотевична буря се образува главно над сушата и е по-често срещана през зимните месеци.
Следващият въпрос, който трябва да разгледаме, е как се развиват гръмотевичните бури с въздушна маса.
Включени са три основни етапа.
Начален стадий или стадий на кумулус, зрял стадий и накрая стадий на разсейване.
Нека разгледаме всеки по ред.
Началният етап се характеризира с нанизани възходящи потоци и бързо нарастване както хоризонтално, така и вертикално на купести облаци.
Напрегнатите възходящи потоци създават облаци с голям вертикален обхват.
Въздухът се вкарва в облака отдолу и отстрани.
Този етап обикновено продължава около 20 минути и създава облак понякога с диаметър 5 морски мили и 25 000
фута високи.
Зрелият стадий се характеризира с нанизани и низходящи течения и валежи.
Могат да се образуват дъжд, градушка или сняг и с падането им се получават силни низходящи течения.
Низходящото течение може да достигне 2000 фута в минута, свеждайки студения тежък въздух до по-ниски нива във и под
облак.
Тези низходящи течения често са по-студени от околния въздух под облака, което кара въздуха да потъва по-бързо
скорост и представляват голяма опасност за самолетите, попаднали под облака.
Възходящите течения в облака могат да достигнат 10 000 фута в минута, а горната част на облака може да расте нагоре с
до 5000 фута в минута.
На този етап кумулонимбусът ще започне да развива характерния влакнест връх на наковалнята.
Издигащите се и падащи водни капки, градушка и сняг предизвикват натрупване на статично електричество.
Горната част на облака става положително заредена, а долната част отрицателно.
Натрупването в крайна сметка води до мълния и характерното бумтене на експлозивно нагрят въздух, което е гръм.
Фронтовете на микровзривовете и поривите са други характеристики на зрелия стадий.
Микроизбухванията се създават от студения поток въздух под облака, който се разпространява, когато достигне повърхността.
Това са много опасни. Скоростта на потъване на въздуха понякога надвишава ефективността на изкачване на някои видове
самолети, като по този начин ги принуди да паднат на земята.
Добра визуална следа за пилотите е наличието на фургер.
Това е валежи, които падат, но не достигат до земята, и изглеждат като пипала, висящи под облака, като
показано тук.
Предният ръб на този изтичащ по-студен въздух под бурята е известен като фронт на пориви.
Той отбелязва бърза промяна в посоката и скоростта на вятъра, със забележим спад на температурата.
Фронтовете на поривите могат да станат видими, тъй като по-студеният въздух подбива топлия въздух, принуждавайки го да се издига и създава
облак.
Те са известни като ролообразни облаци.
Етапът на разсейване на купесто-дъждовен дъжд започва, когато върхът на наковалнята се оформи напълно.
Този етап се характеризира предимно с низходящи течения.
Въпреки това възходящите течения все още могат да преобладават в горната част на бурята, захранвайки нарастващата наковалня.
Валежите на този етап обикновено са обилни.
Светкавици и гръмотевици също са все още вероятни на този етап, което може да продължи между час и половина
два часа и половина.
Веднъж развити, тези видове бури се движат в същата посока като ветровете, на около 10 000 фута.
Отделните гръмотевични бури, макар и понякога доста големи, не продължават повече,
защото низходящите течения, причинени от валежите, потискат възходящите течения, необходими за поддържане на облака.
Следователно двата ефекта взаимно се компенсират.
Бурята на практика замира, след като валежите започнат.
Следващият раздел в този урок ще се концентрира върху опасностите, които гръмотевичните бури представляват за пилотите.
Изберете всяка посочена опасност на екрана, за да научите повече за нея.
Когато ги прегледате всички, щракнете върху бутона за напред.
Силна турбуленция може да възникне във и около всякакви купесто-дъждовни облаци и особено около гръмотевични бури.
Силните възходящи и низходящи течения в облака са особено опасни.
Низходящото течение и свързаното с него срязване на вятъра са особено опасни по време на излитане и кацане,
тъй като самолетът е в конфигурация с високо съпротивление и ниска скорост напред.
Срязването на вятъра може да доведе до загуба на контрол, както и до намаляване на въздушната скорост до скорост на спиране.
Структурни повреди от турбуленция могат да настъпят на корпусите на самолетите,
и в тежки случаи водят до крайни повреди на филето на крилото.
Силно заледяване може да възникне в купесто-дъждовен или гръмотевичен облак между 0 и минус 45 градуса по Целзий,
но може да бъде особено значим в диапазона от минус 3 до минус 10 градуса по Целзий.
Високите концентрации на големи преохладени водни капчици наистина могат да доведат до сериозно заледяване на корпуса на самолета много бързо.
За да избегнете това, не летете в облака над нивото на замръзване.
Замръзване на карбуратора или двигателя може да възникне при температури между минус 10 и плюс 30 градуса по Целзий
във високата влажност, свързана с всеки облак.
Градушка може да се срещне на всяка височина във и под гръмотевична буря.
Дори в рамките на няколко мили от самата буря трябва да очаквате градушка.
Градушка може да се преживее и под наковалнята извън облака.
Могат да бъдат причинени сериозни щети на обшивката на корпуса на самолета.
Всяка повреда на самолета значително ще намали неговите характеристики,
особено ако повредата е на предния ръб на крилото.
Най-вероятно е светкавицата да се появи на 5000 фута от двете страни на нивото на замръзване
в част от облака, която обикновено има температура между плюс 20 и минус 10 градуса по Целзий.
Светкавица в близост до самолет може да причини следните ефекти.
Временна слепота, грешно отчитане на компаса,
ADF става ненадежден, често сочещ към самата буря,
увреждане на кожата, ако самолетът е ударен от мълния,
запалване на горивните пари, ако резервоарите за гориво са почти празни.
Могат да възникнат големи промени в налягането във и около купесто-дъждовни и гръмотевични бури.
Бързите колебания на налягането могат да доведат до грешки в посочената височина до плюс или минус 1000 фута.
Неточните индикации за височина и силните низходящи течения са потенциално много опасни условия.
Ако висотомерът се колебае, не се борете с това. Може да пренапрегнете самолета.
По-важно е да поддържате отношение, а не височина вътре в бурята.
Авиационните власти изготвиха насоки относно разстоянията за избягване при използване на самолети, оборудвани с радар.
Ето таблица, показваща препоръчителните разстояния от купесто-дъждовна активност.
Повечето полети на частни пилоти ще се извършват доста под полетно ниво 200 и няма да се носи радарно оборудване.
Следователно леките самолети трябва да избягват гръмотевични бури на поне 10 морски мили хоризонтално и 5000 фута вертикално.
Задълбоченото планиране преди полет е особено важно при време, където се очаква силна конвекция.
Графиките за значимо време на ниско ниво, както и TAF трябва да дават добра индикация за времената и местоположението на купесто-дъждовните дъждове
или развитие на гръмотевична буря.
Ако този урок е постигнал целта си, сега ще разберете повече за гръмотевичните бури, как се генерират и много повече
важно е как да ги разпознаваме и избягваме.
Те са много опасни и е плашещо преживяване да бъдеш хванат в такъв.
Отнасяйте се към тях с повишено внимание и преди да полетите, анализирайте метеорологичните доклади и прогнози, като внимавате особено за всякакви признаци на
гръмотевична буря.
В този урок ще разгледаме вятъра и ще се концентрираме върху онези ветрове, които духат в първите няколко
хиляди фута над повърхността на Земята.
Ще разгледаме какво създава вятъра, какви са включените сили и как те се променят, когато вятърът взаимодейства с него
околната среда, особено повърхността, върху която тече.
Какво е вятърът обаче? Казано просто, това е постоянният хоризонтален въздушен поток над Земята.
Като начало, нека разгледаме измерването на вятъра и неговите единици.
Вятърът обикновено се представя като скорост, показваща както посоката, така и скоростта на вятъра.
Нека да разгледаме посоката. Посоката на движение на всеки обект обикновено се дава в градуси от север.
Тази скала започва от нула, което е на север, чак до 360 градуса, което е друг начин за
изразяващ север.
Посоката на вятъра се дава не като посоката на вятъра, а по-скоро като указание къде духа вятърът
идва от.
Например, вятър, духащ на изток, се нарича западен вятър и следователно ще бъде показан като имащ
посока от 270 градуса.
Може би вече знаете, че Земята има истински северен полюс и северен магнитен полюс.
Повечето посоки на вятъра, дадени от метеоролозите, ще се отнасят за истинския север.
Когато използвате такива посоки на вятъра, внимавайте да ги коригирате, като използвате съответната вариация, така че да имате посоката им
спрямо магнитния север.
Има редки случаи, когато докладваните ветрове са дадени като магнитни посоки на вятъра, а не истински.
Това обикновено се случва, когато вятърът се докладва от ръководител на полети от кула, например при излитане и
кацане и в записаната информационна служба на терминала на летището или ATIS.
Промените в посоката на вятъра се изразяват с помощта на термините заден ход и завиване.
Вятър, който се движи, променя посоката си по посока на часовниковата стрелка.
Например, вятър, който е бил 090 градуса и сега е 180 градуса, ще бъде описан като обръщане.
Казва се, че вятърът е обратен, ако посоката на вятъра се променя обратно на часовниковата стрелка.
Например, вятър, който е бил 270 градуса и сега е 180 градуса, ще бъде описан като обратен.
Може би си спомняте, че казахме, че вятърът се отчита като скорост, тоест както неговата посока, така и скорост
са дадени.
Стандартната единица за скорост е метър в секунда.
По-общо обаче единицата, приета за оперативни цели в авиацията, е възелът.
Един възел е една морска миля на час.
Измерването на скоростта на вятъра е доста просто.
Най-често използваният инструмент е чашният генератор и ветропоказателят, който е показан тук.
Трите чаши улавят вятъра и в резултат на това се въртят около вретено.
Посоката на вятъра се измерва с дистанционно излъчващ ветропоказател.
Тези инструменти се използват около летищата за изчисляване на приблизителната скорост на вятъра на повърхността за излитащи или кацащи самолети.
Дефиницията на приземния вятър е този, който духа на 10 метра над нивото на земята.
Следователно, тези инструменти са поставени на 10 метра над нивото на земята и са свободни от всякакви близки препятствия, които могат да смущават ненужно
въздушния поток и дават погрешни показания.
В някои метеорологични диаграми може да видите кодирани скорост и посока на вятъра.
Тук е показан пример за това как те са представени.
Кръгът обозначава точката на наблюдение или местоположението на четенето.
Посоката е показана с права линия, излизаща от кръга.
Тази линия сочи към посоката, от която духа вятърът.
Тук е показан вятър от 270 градуса, с други думи, западен вятър.
Кодирането на скоростта на вятъра е прикрепено към линията, излизаща от кръга.
Тънка права линия или перо представлява 10 възела.
Къса линия или перо представлява 5 възела.
Триъгълникът показва скорост от 50 възела.
В този пример четем скоростта като 65 възела.
Изследването на въздушния поток е сложно и за да го разберем, трябва да приемем определени условия и да конструираме опростено
модели.
Първият от тях е геострофичният вятър.
Първо, ще обясним и изброим фактите, които знаем за геострофичния вятър и ще разширим всеки от тях, тъй като
се споменава.
Геострофичният вятър е подложен на две сили.
Тези сили са в баланс и работят противоположно една на друга.
Какви са тези сили обаче?
Първата сила е силата на градиента на налягането.
Може би си спомняте от предишни уроци, че това е силата, която действа от високо към ниско налягане.
Близко разположените изобари ни казват, че силата на градиента на налягането е силна.
Тази ситуация е често срещана в системи с ниско налягане.
Широко разположените изобари ни казват, че силата на градиента на налягането е слаба.
Това е често срещано в повечето системи с високо налягане.
Това е силата на градиента на налягането, която определя силата на вятъра.
Ако силата на градиента на налягането е много голяма, тогава ще има бързо движение на въздуха и произтичащото от това
ветровете ще са много силни.
Въпреки това, ако силата на градиента на налягането е много слаба, тогава въздухът ще се движи бавно, което ще доведе до слаби ветрове.
Силата, която балансира силата на градиента на налягането, е силата на Кориолис.
Силата на Кориолис възниква от въртенето на Земята около нейната ос в пространството.
В северното полукълбо силата на Кориолис действа под 90 градуса спрямо посоката на вятъра, отклонявайки го надясно.
Това води до диаграма на вятъра като показаната.
Двете сили действат противоположно една на друга и в баланс.
Силата на градиента на налягането дърпа въздуха наляво, а силата на Кориолис го дърпа надясно.
Твърди се, че силата на градиента на налягането духа успоредно на прави изобари.
Твърди се, че геострофичният вятър духа успоредно на прави изобари.
Но как да разберем в каква посока духа по тези изобари?
Гледайки диаграмата, знаем, че градиентът на налягането ще накара въздуха да тече към ниското.
Но докато въздухът се движи, силата на Кориолис в северното полукълбо отклонява въздуха надясно,
карайки вятъра да духа успоредно на изобарите.
Byes Ballots измислиха лесен закон, който да ви помогне да запомните това.
Той заяви, че с гръб към вятъра в северното полукълбо ниското налягане ще бъде върху вас
наляво.
Нека сега разгледаме скоростта на вятъра.
За да изчислите скоростта, измерете разстоянието между две изобари и използвайте това разстояние в скалата на геострофичния вятър, за да
отчетете скоростта.
Не забравяйте да използвате географската ширина в скалата на геострофичния вятър, която съответства на географската ширина, на която сте взели
изобарно разстояние.
Сега се научихме как да изчисляваме посоката и скоростта на геострофичния вятър.
Но също така трябва да знаем на каква височина духа.
Може би си спомняте от урока за турбулентността, че слой въздух, който се движи близо до повърхността, е нарушен
и се забавя поради триенето между въздуха и повърхността.
Този слой се нарича фрикционен слой.
Тогава триенето е друга сила, действаща на вятъра.
Можем да заключим, че тъй като геострофичният вятър има само две сили, не може да има геострофичен вятър в
фрикционен слой.
Може би си спомняте, че височината на нивото на триене се променя в зависимост от времето на деня и природата
на повърхността.
Триещият слой обикновено се простира до около две или три хиляди фута.
Над тази височина духа геострофичният вятър.
Концепцията за геострофичния вятър е много полезна за нас. Може да служи като еталон, който да ни помогне
разберете други ефекти.
Гледайки изображението на геострофичния вятър в северното полукълбо, можем да видим двете сили, които се противопоставят една на друга
и в баланс, със силата на Кориолис, действаща на 90 градуса вдясно от посоката на вятъра.
Геострофичният вятър е синята линия, сочеща право нагоре.
Сега трябва да обмислим защо геострофичният вятър не продължава да духа в слоя на триене.
Първо знаем, че във фрикционния слой скоростта на вятъра намалява поради триенето.
Но когато скоростта намалява, силата на Кориолис намалява.
Забележете сега, че силите не са балансирани. Силата на градиента на налягането сега е по-силната сила и ще причини
вятърът да бъде отклонен, както е показано.
Това отклонение е чисто в резултат на триенето. Колкото по-голямо е повърхностното триене, толкова по-силен е повърхностният вятър
се отклонява от геострофичния.
Виждате от диаграмата, че над сушата отклонението е приблизително 30 градуса, а скоростта е на повърхността
около половината от това на геострофичния вятър.
Над морето, което е по-плавно, отклонението е само приблизително 10 градуса, а скоростта на повърхностния вятър е около два
трети от геострофичния вятър.
Погледнете изображението и забележете, че приземният вятър се е отдръпнал и е намалял по отношение на геострофичния вятър.
Следователно, докато се изкачвате от повърхността до нивото на геострофичния вятър, скоростта на вятъра ще се увеличава и ще се отклонява.
Това е основна диаграма, която трябва да запомните.
Когато използвате диаграмата, е важно да разберете как скоростта и посоката на вятъра варират от повърхността
до нивото на триене, където намираме геострофичния вятър.
Ако сега се върнем към нашата диаграма на повърхностното налягане, която видяхме по-рано, можем да видим геострофичния вятър
духащ успоредно на изобарите.
Но забележете, че на повърхността въздушният поток е леко напречен на изобарите и към ниското налягане.
Както можете да видите, въздушните потоци се движат обратно на часовниковата стрелка около ниско налягане и по посока на часовниковата стрелка около високо налягане в северното полукълбо.
Има още една голяма вариация в повърхностния вятър, която трябва да вземем предвид.
Това е промяната от ден към нощ.
С други думи, дневната промяна на повърхностните ветрове.
Отново се позоваваме на геострофичния вятър и неговите сили, за да разберем какво се случва.
Около 1500 часа скоростта на приземния вятър ще бъде най-висока.
Това се дължи на термично смесване и по-високо ниво на по-бързи ветрове.
Следователно повърхностният вятър ще бъде само малко по-бавен от геострофичния вятър и само силата на Кориолис
да бъде малко по-малко от това на геострофичния вятър.
Но в 06:00 часа приземният вятър е най-бавен.
Това се дължи на липсата на термично смесване.
Тъй като повърхностният вятър е толкова бавен, силата на Кориолис е значително по-малка от геострофичния вятър.
Следователно приземният вятър в 0600 ще бъде отклонен в по-голяма степен от геострофичния вятър.
Казано просто, повърхностните ветрове ще се движат между тези две крайности в зависимост от времето на деня.
От 06:00 нататък приземният вятър ще се усили и ще се придвижи към позиция 1500.
Но след 1500 часа вятърът бавно ще се върне и ще се придвижи към позиция 0600.
Ветровете, които обсъдихме досега, са ветровете, които духат в голям мащаб по цялата земя.
Останалата част от този урок се занимава с по-локализирани ветрове.
Първите от тях са сухоземният и морският бриз.
Сухопътният и морският бриз са местни ветрове, които могат да бъдат намерени по крайбрежието, особено в тропиците.
Сухопътен и морски бриз могат да се наблюдават само когато общите ветрови условия са слаби
и когато няма големи напорни системи, доминиращи крайбрежните региони.
Диаграмата показва разрез през сушата и морето през деня.
Земята ще се затопли по-бързо от морето и следователно ще бъде по-топла.
В резултат на това въздухът над земната повърхност ще бъде по-топъл и по-малко плътен от този над повърхността
на морето.
Това ще доведе до локализирано намаляване на налягането над земята и въздухът ще започне да се изтегля оттам
над морето.
Този въздух ще се нагрее и ще започне да се издига.
Въздушният поток от морето към сушата е известен като морски бриз и неговата сила ще бъде при
максимум около 1500 часа.
Този въздушен поток създава модел на циркулация до приблизително 1000 фута.
Нека да видим какво ще се случи през нощта.
Диаграмата показва разрез през сушата и морето през нощта.
Земята ще изстине по-бързо от морето.
В резултат на това въздухът над морската повърхност ще бъде по-топъл и по-малко плътен от този над сушата.
Тази ситуация ще доведе до локално намаляване на налягането и въздухът ще започне да се вкарва отгоре
земя към морето.
Този въздух ще се нагрее и ще започне да се издига.
Въздушният поток от сушата към морето е известен като сухоземен бриз и неговата сила ще бъде максимална
точно след изгрев слънце, където имаме минималните температури на земната повърхност.
Отново този поток от въздух създава модел на циркулация до приблизително 1000 фута.
Сухият и морският бриз са особено важни за крайбрежните летища.
Тук е показано летище близо до морето с пистата, успоредна на бреговата линия.
През нощта и деня през пистата ще се усеща постоянен страничен вятър.
Има два други вида локализирани ветрове.
Отново те могат да се наблюдават само когато общите условия на вятъра са слаби и когато няма голямо налягане
системи, доминиращи в региона.
Те се наричат анабатични и катабатични ветрове.
На диаграмата виждаме наклонен терен от двете страни на долина.
През деня сушата ще се затопли и на свой ред ще затопли въздуха в близост до повърхността.
Този въздух ще бъде по-малко плътен и ще започне да тече нагоре по страните на долината.
Тези възходящи ветрове се наричат анабатични ветрове.
Понякога облаците на върха на хребетите са признаци, че има анабатични ветрове.
Винаги се отнасяйте към планинските хребети с повишено внимание, независимо от облаците, които може или не могат да присъстват.
През нощта можем да видим обратния ефект.
Наклонените повърхности ще се охладят по-бързо от въздуха в долината и въздухът над тях ще стане по-плътен.
В резултат на това той ще потъне надолу по наклонения терен и ще се събере в дъното на долината отдолу.
Вятърът, генериран от този потъващ въздух, се нарича катабатичен вятър.
През цялата нощ в котловината ще продължи да се натрупва студен въздух.
Когато се достигне нова точка, това може да доведе до образуването на мъгла в долината.
Последният вятър, който се нуждае от обсъждане, е вятърът на папрат.
Този вятър се получава, когато стабилен въздух тече над планина и се спуска от другата страна.
Тъй като въздухът се изтласква над планина, той ще се охлади със скоростта на сухо адиабатно отклонение от 3 градуса на
хиляди фута.
Ако се достигне точката на оросяване, ще се образува облак.
От този момент нататък, ако принудителното изкачване продължи, то се охлажда при наситена адиабатична скорост на изтичане от 1,5 градуса на
хиляди фута.
На наветрения склон може да има валежи, които намаляват съдържанието на вода във въздушната маса.
Въпреки това, тъй като въздухът е стабилен, той ще тече обратно надолу по подветрената страна на планината и като нея
слиза ще се затопли адиабатно.
Първоначално се затопля с наситена адиабатна скорост, докато облакът се разпръсне.
И след това със сухоадиабатната скорост на забавяне, докато се спуска по-нататък.
Тъй като е имало загуба на водна пара от въздуха, основата на облака е по-висока от подветрената страна
отколкото от наветрената страна.
Следователно спускащият се въздух ще започне да се затопля със сухоадиабатната скорост на по-високо ниво.
Това означава, че когато въздухът отново достигне дъното на долината, той е преминал през процес на затопляне поради
загуба на валежи над планината.
Добър пример се намира по южните склонове на Алпите, когато въздухът се влива в Средиземно море по време на
зимни месеци.
Това завършва урока за слаби ветрове. Уверете се, че знаете разликата между геострофичните и повърхностните ветрове.
Повърхностните ветрове винаги се разбират най-добре, когато се сравняват с геострофичните, така че не забравяйте да запомните как се различават
по посока и скорост.
Всеки път, когато разглеждате диаграма на налягането, за да намерите ветровете, които да ви помогнат при планирането на полета, не забравяйте също да носите
имайте предвид локалния ефект на хълмове, долини и наклонени терени.
Те могат значително да променят вятъра от това, което е предложено от диаграмите на повърхностното налягане.
Видимостта в атмосферата е от голямо значение за пилотите и авиацията като цяло.
Видимостта е решаващ фактор при всички VFR полети и има значително влияние върху законността на кацането или вземането
-изключено.
Метеорологичният оптичен диапазон или METVIZ се описва като най-голямото хоризонтално разстояние, на което може да бъде разпознат тъмен обект
от наблюдател с нормално зрение.
Като алтернатива, ако е тъмно, видимостта е мярка за това колко светлини с определена мощност на свещта могат да бъдат
видяно.
Казано просто, видимостта е мярка за атмосферната яснота или неизвестност.
Сравнително лесно е да се оцени видимостта.
През деня се прави препратка към подходящи обекти на известни разстояния от точката на наблюдение, може би хълм или a
сграда, като църква или фабричен комин.
През нощта е по-трудно. Наблюдателят използва светлини, сияние от градска зона или може би контур
на хълм за разграничаване на видимостта.
Има и няколко инструмента, които могат да се използват за по-точно измерване на видимостта.
Това са Gold Visibility Meter, Visiometer и Transmissometer.
Има две основни затъмнения в атмосферата, чието присъствие ще ограничи светлината.
Първият е наличието на водни капчици. Те могат да бъдат окачени под формата на облак, мъгла или
мъгла или да вали като валежи, например като сняг, дъжд или ръмеж.
Второто основно затъмнение в атмосферата е наличието на твърди частици, например прах, дим или пясък.
Можем също да имаме комбинация от твърда материя и водни капки, понякога наричана смог.
Може би си спомняте от урока за стабилността, че стабилната атмосфера предотвратява вертикалното движение на въздуха.
Стабилната атмосфера е най-вече продукт на температурна инверсия.
Твърдите частици, генерирани от промишлени и селскостопански дейности, ще бъдат уловени близо до повърхността на Земята, причинявайки им изграждане
нагоре и намалете видимостта.
Слоеве въздух, натоварен с частици, често се виждат при летене и понякога се вижда ясна граница.
Подобна ситуация е често срещана около градовете под въздействието на високо налягане.
Ако видимостта е по-малка от 1000 м и относителната влажност е близо до 100%, съществува мъгла.
С видимост от 1000 m или повече и горна граница обикновено от 5000 m, въпреки че тази горна граница
варират от време на време, ние сме пропуснали.
Относителната влажност трябва да бъде 95% или повече.
Замъгляването или димът се причиняват от твърди частици и затова влажността ще бъде под 95% и е
често от порядъка на 50-60%.
Съобщава се за мъгла или дим при видимост под 5000 m, когато влажността не е достатъчно висока, за да се отчете мъгла
или мъгла.
Нека сега разгледаме малко по-подробно редукторите на видимостта, а именно валежите и суспендираните водни капки.
Валежите намаляват видимостта, когато се появят, но някои видове валежи причиняват по-голямо намаление от други.
Най-лошият от тях е снегът, който може да намали видимостта много бързо, понякога до стойности от 50-200 м в
силен дъжд, както е показано тук.
Нанасянето или навяването на сняг оказва още по-голямо влияние върху видимостта.
За летене на частни пилоти, където визуалната референция към земята и препятствията е жизненоважна, летенето при всякакъв снежен дъжд трябва
да се избягват.
Намаляването на видимостта при дъжд ще зависи и от интензивността му.
При силен дъжд може да има видимост до 1000 м или по-малко.
Дъждът, от друга страна, може да намали видимостта в по-голяма степен от дъжда поради много големия брой
капчици, присъстващи в ръмежа.
Видимост от 500 м или по-малко не е необичайна.
Вероятно най-важното намаление на видимостта е това, причинено от мъгла.
Има пет вида мъгла, които са идентифицирани.
Това са радиационна мъгла, мъгла от хълмове, адвективна мъгла, фронтална мъгла и арктическа или парна мъгла.
Първо, нека разгледаме радиационната мъгла.
Радиационната мъгла се причинява от загубата на топлина от земната повърхност през нощта.
Въздухът при ниски нива се охлажда чрез проводимост и ако има достатъчно охлаждане, въздухът в контакт с
повърхността ще достигне температурата на точката на оросяване и ще се насити от мъгла.
Трябва да има определени условия, за да може земята да се охлади с необходимото количество.
Първо, имаме нужда от ясно небе.
Не забравяйте, че облаците действат по начин, който може да улови топлината близо до повърхността на Земята.
Тези две изисквания обикновено са изпълнени, когато преобладава високо налягане.
Второ, трябва да има достатъчно влага във въздуха, така че охлаждането да доведе до насищане, така че относително
влажността трябва да е висока.
Трето, имаме нужда от слаб вятър от около 2 до 8 възела.
Ако няма вятър, кондензационните ядра, необходими за възникване на кондензация, не могат да бъдат суспендирани.
Ако вятърът е твърде силен, се получава смесване с по-топъл въздух от по-високо и предотвратява достатъчно охлаждане.
Радиацията от слънцето, достигаща Земята, като цяло ще доведе до разреждане и евентуално разпръскване на радиационна мъгла през
изпарение.
Тъй като слънцето затопля земята и въздуха в контакт с нея, конвекция и разбъркване на долните слоеве
въздух ще се проведе.
Област на радиационна мъгла ще бъде изчистена главно отдолу, но също и от горната част на мъглата и около
ръбове.
Усилването на вятъра ще доведе до смесване и затопляне на долните слоеве. Този ефект ще повдигне мъглата в нисък слой
облак.
Мъглата по хълмовете се образува, когато влажен стабилен въздух е принуден да се издигне над високо.
След това влажният въздух ще се кондензира, за да създаде нисък облак, който покрива или закрива високите места.
Тя може да бъде локализирана или наистина много обширна и представлява голяма опасност за нисколетящите самолети.
Видимостта при този тип мъгла обикновено е под 200 метра.
Адвективната мъгла се образува, когато топъл, влажен въздух се движи през студена повърхност.
Температурата на повърхността трябва да бъде такава, че въздухът, който се движи над нея, да се охлади до нивото на оросяване
точка.
За да се случи това, скоростта на вятъра трябва да е около 15 възела и въздухът трябва да има висока относителна стойност
влажност.
Студената повърхност може да бъде както земя, така и море.
Адвективната мъгла е често срещана около бреговете и понякога се нарича морска мъгла.
Разпръскването на адвективната мъгла обикновено се случва в резултат на по-сух въздух, който се движи в района или от увеличаване
в скоростта на вятъра,
което има ефект на повдигане на мъглата в нисък слоест облак.
Фронтална мъгла се образува точно пред някои топли и затворени фронтални системи.
Изпарението на водата в този по-хладен въздух го кара да достигне насищане и да образува мъгла.
Поясът от фронтална мъгла може да се простира до 200 мили пред самия фронт.
Мъглата ще се разсее, след като фронтът премине.
Визуалният обхват на пистата или докладите за RVR са предназначени да предоставят по-точни показания за видимост по пистата.
Те се отчитат само когато или хоризонталната нетна видимост, или RVR е по-малко от 1500 метра.
Докладите се вземат на всеки 15 или 30 минути, в зависимост от обема на въздушния трафик.
Инструментите, използвани за измерване на RVR, се наричат трансмисомери и обикновено има три, разположени покрай пистата,
един в двата края и трети в средата на пистата.
Отчитанията, дадени от тези инструменти, всъщност се наричат инструментална видимост на пистата или IRVR.
Показанията за RVR могат да бъдат дадени от контрола на въздушното движение на пилотите или могат да бъдат намерени преди полета
информационни документи като МЕТАЛИ и ВИДОВЕ.
Показаното тук е типично отчитане на RVR.
Префиксът R е идентификаторът за RVR информация.
Следващият е обозначението на пистата, в този пример писта 24L.
Стойността 1100 е стойността на RVR на зоната на докосване в метри. Има някои други подробности, които трябва да знаем.
Стойности на RVR под 50 метра се отчитат като M0050.
RVR над 1500 метра се отчитат като P1500.
Може да има отчетена тенденция за 10 минути. U означава, че видимостта се е увеличила през последните 10 минути.
D означава, че е намалял.
И N означава без промяна.
Буквата V трябва да бъде включена, ако има големи вариации в измерената RVR.
Тук RVR варира между 450 метра до 600 метра през 10-те минути преди наблюдението.
Косата или полегата видимост е повърхностното разстояние напред, което можете да видите, когато работите на определена височина.
Ако летите в слой мъгла, ще изпитате ограничена видимост.
Това се вижда от частта от сферата на видимост пред самолета.
На показаната височина не е възможно да се види земята. Косата видимост е нулева.
Ако обаче самолетът се спусне, тогава пилотът ще може да види земята и ще може
за да види повече от земята пред себе си.
Така че, в рамките на слой мъгла, спуснете се, за да подобрите наклонената си видимост.
Обратно, ако се работи над горната част на слоя мъгла, наклонената видимост се увеличава чрез набиране на височина.
Ако има плитък слой мъгла, покриващ летището, пилотът, летящ със самолет отгоре, може да си помисли, че
видимостта е доста разумна.
Въпреки това, по-надолу при финалния подход, условията ще изглеждат много по-лоши, тъй като пилотът вече трябва да вижда
по-голямо количество мъгла.
Това е опасно и може да доведе до объркване и дезориентация.
Това завършва урока за видимостта и за причината за различните видове мъгла.
60% от всички въздушни произшествия и смъртни случаи, свързани с времето, се случват при условия на нарушена видимост.
Бъдете много наясно с опасността от лоша видимост.
Като частен пилот трябва да поддържате визуална връзка със земята. Без него може бързо да се дезориентирате.
В този урок за обледеняване имахме за цел не само да разберем причината за обледеняването на самолетите и двигателите, но и
опасностите, които представлява за операциите на въздухоплавателните средства.
Ще научим също как да разпознаваме и впоследствие да избягваме условията на заледяване в атмосферата.
Първо, нека разгледаме защо обледеняването е толкова опасно, по-специално обледеняването на корпуса на самолета.
Каква е опасността от заледяване на корпуса на самолета?
Крилото на самолета е внимателно проектирано, за да създаде подемна сила и да намали съпротивлението.
Натрупването на лед значително ще повлияе на формата на крилото и в резултат на това повдигането ще бъде намалено.
Колкото по-голямо е натрупването на лед, толкова по-голяма е загубата на повдигане.
Ледът може също да наруши въздушния поток над корпуса на самолета, причинявайки допълнително съпротивление.
Друг фактор за ефективност, който трябва да имате предвид, е теглото.
Значително натрупване на лед може да увеличи теглото на самолета. За да се противопоставим на тази допълнителна тежест, трябва да увеличим повдигането.
И както току-що казахме, ледът върху корпуса на самолета ще има ефект на намаляване на повдигането.
Комбинацията от тези ефекти увеличава скоростта на срив на самолета и намалява неговата стабилност.
По време на полет това означава опасност.
Обледеняването също има неблагоприятно въздействие върху инструментите на самолета.
Може да блокира вентилационни отвори и портове, така че в условия на заледяване внимавайте с инструменти, които разчитат на тези вентилационни отвори
и портове за точни показания.
Обледеняването на самолетите възниква поради наличието на преохладени водни капчици в облаците.
Те съществуват като големи или малки капчици, или и двете, в зависимост от температурата на външния въздух и вида на облака
в които се намират.
Свръхохладените водни капки са водни капки, които все още са в течно състояние, въпреки че температурата е под нулата
градуси по Целзий.
Тази ситуация преобладава само когато няма върху какво да замръзнат капките, т.е.
замразяващи ядра.
Свръхохладените водни капки могат да съществуват в атмосферата при температури до минус 40 градуса по Целзий.
Както можете да си представите, има една повърхност, която, когато бъде представена на свръхохладените водни капки, ще ги накара да
замръзвам.
Това, разбира се, е самолет.
Типът обледеняване на корпуса на самолета зависи от размера на капчиците в облака.
Нека първо разгледаме малките преохладени водни капчици.
Те могат да бъдат намерени при температури между минус 15 градуса по Целзий до минус 40 градуса по Целзий.
Тъй като те са толкова малки, в момента, в който влязат в контакт с предните ръбове на самолет, ще го направят
замразете мигновено.
Както показва диаграмата, с течение на времето ледът ще се натрупа върху водещите повърхности на самолета.
Този тип глазура е известен като римски лед.
Характеризира се не само с начина, по който се изгражда само на върха на водещите ръбове, но и с
цвета и текстурата му.
На външен вид е непрозрачен или млечен.
Това е така, защото въздухът е уловен в леда, тъй като процесът на замразяване протича толкова бързо.
Освен това има груба текстура, подобна на шкурка.
Това е така, защото малките капчици замръзват веднага и се натрупват, за да дадат гранулиран растеж.
Изглежда и се усеща много като леда, който расте от вътрешната страна на домашните фризери.
Големите преохладени водни капки се намират при температури между нула градуса по Целзий и минус 15 градуса по Целзий,
и замръзват по много различен начин.
Поради размера си те не замръзват веднага.
Когато капката за първи път удари предните ръбове на самолета, само тази част, която докосва самолета, ще замръзне моментално.
След това останалата част от капката може да потече обратно, бавно замръзвайки, когато влезе в контакт с повърхността на кожата.
Това натрупване е характерно за този тип заледяване, наречен прозрачен или остъклен лед.
Чистият лед изглежда като стъкло и е предимно прозрачен, което го прави трудно забележим.
Ясно е, защото вътре няма въздух.
Процесът на замразяване е достатъчно бавен, за да позволи на въздуха да излезе.
Тази глазура е много опасна. Може бързо да се натрупа по крилата и е по-трудно да се отстрани.
В повечето случаи обаче е малко вероятно да изпитате само един вид заледяване.
Много по-вероятно е да изпитате и двете форми.
Този тип заледяване се нарича смесен лед и включва характеристики както на утайка, така и на чист лед.
Има и трети вид заледяване, наречен дъждовен лед или леден дъжд.
Този тип обледеняване е най-опасен за операциите на самолетите.
За да се образува топъл въздух трябва да лежи върху много студен въздух, който е под нула градуса.
Това е възможно само при топъл фронт, като този, показан тук, или при запушен фронт.
Облакът и дъждът се произвеждат вътре в топлия въздух, докато той се издига нагоре и по предната част.
Но забележете, че в този момент дъждът пада във въздух под нула градуса и може да стане супер
-охладен.
Ако самолет трябваше да лети в тази зона, скоростта на натрупване на лед е толкова голяма, че
за много кратко време самолетът няма да може да издържи полета, което прави отклонението необходимост.
Бъдете внимателни, когато летите през топли фронтове или оклузии, особено ако въздухът пред фронта е много студен.
Ако започнете да се натъквате на леден дъжд, обърнете се и напуснете района незабавно.
Има още един вид глазура.
Това се нарича скреж и това е единственото заледяване, което може да се образува без облаци.
Това заледяване е идентично с това, което може да се образува върху предните стъкла на автомобили в мразовити нощи.
Може да се развие на самолет в полет или на земята.
На земята в ясни нощи, когато повърхностната температура падне под нулата, водната пара може да се превърне директно в лед
и скреж може да се види на повърхността, докато се създават ледените кристали.
Важно е преди полет този лед да бъде отстранен, тъй като може да попречи на въздушния поток над самолета.
Този вид обледеняване може да възникне по време на полет в чист въздух, когато самолет бързо се изкачва през инверсия.
Ако първоначалната температура на въздуха е под нулата, тогава обшивката на самолета също ще бъде под нула градуса.
Но когато се изкачи и навлезе в по-топлия въздух, въздухът, преминаващ през кожата, се охлажда и сублимацията може
възникват, създавайки ледени кристали и скреж.
Това може да се наблюдава и при бързо спускане от голяма надморска височина, където температурата на кожата на самолета е все още под
нула.
Тъй като долният по-топъл въздух тече върху кожата, тя отново може да бъде охладена до точка на замръзване.
Ако предното ви стъкло страда от това заледяване, тогава опасността е, че няма да можете да го поддържате
визуална връзка със земята.
По-рано споменахме, че както температурата на външния въздух, така и вида на облака определят размера на преохладената вода
капчици.
Облаците от кумулиформен тип често имат силни вертикални възходящи въздушни течения, движещи се в тях.
Следователно те могат да поддържат значителен брой големи, преохладени водни капки.
В резултат на това пилотът може да очаква умерен или дори тежък чист лед в тези облаци, особено само по време на полет
над нивото нула градуса по Целзий.
При купесто-дъждовните облаци възходящото течение е още по-голямо и рискът от обледеняване винаги е голям.
Избягвайте тези облаци не само поради риска от заледяване, но и поради другите опасности, които създават.
В слоест облак рискът от обледеняване обикновено е много по-малък поради липсата на вертикално развитие на въздуха.
Дори ако температурите са подходящи за образуване на големи, преохладени водни капки,
облакът има малка способност да ги поддържа и още по-малко способност да поддържа големи количества от тях.
В резултат на това обикновено можем да очакваме само малки капчици и следователно само лек дим.
Облакът, който е изключение от това, е nimbostratus.
Може да има възходящи течения, за да поддържа големите капки, което прави риска от обледеняване умерен или дори тежък.
След като разгледахме опасността от обледеняване на корпуса на самолета, нека сега разгледаме друг вид обледеняване, което може да изпитате.
Това се нарича индукционно заледяване.
Тук е известна проста индукционна система.
Първият от този вид лед се нарича ударен лед.
Това се случва, когато сняг или преохладени водни капчици залепват или замръзват мигновено, когато влязат в контакт със стените
на всмукателната камера и въздушния филтър.
В крайна сметка може да блокира напълно всмукването на въздух, причинявайки спиране на двигателя.
Всеки тип бутален двигател може да страда от този тип натрупване на лед.
Самолетите с впръскване на гориво имат алтернативно подаване на въздух за захранване на двигателя, когато нормалните въздухозаборници са блокирани.
Когато относителната влажност е по-висока от 50% и температурата е между около минус 10 градуса по Целзий до
плюс 30 градуса по Целзий,
друг вид лед, наречен лед на карбуратора, може да се натрупа в индукционната система.
Това може да бъде причинено по два начина.
Когато въздухът преминава през тръбата на Вентури, показана тук, статичното налягане намалява и температурата на въздуха вероятно ще спадне
което води до образуване на лед в тръбата на Вентури.
Дроселната клапа има подобен ефект.
При настройки на ниска мощност дроселната клапа е почти затворена и ограничава въздушния поток.
Това действа като тръбата на Вентури и може да настъпи спад на температурата, което да доведе до натрупване на лед и евентуално засядане
дросела.
Ефектът от изпаряването или изпарението на горивото, докато напуска горивната струя, показано тук, може да се комбинира с
това да влоши ситуацията.
Този процес причинява абсорбиране на латентна топлина и по този начин намалява температурата, което вероятно води до образуване на лед.
Комбинираният ефект от тези процеси на обледеняване ще доведе до недостиг на въздух в буталния двигател, което ще доведе до
бягайте грубо и евентуално спрете.
Има обаче начин за борба с тази потенциално опасна ситуация.
Чрез избиране на въглехидратна топлина можем да отклоним топлия въздух от около двигателното отделение към индукционната система, за да помогнем
разтопете леда и предотвратете гладуването на двигателя.
Въпреки това, докато горещият въздух преминава през работата на двигателя първоначално ще се влоши допълнително поради намалената му плътност.
Това може да изглежда доста тревожно, но не се притеснявайте, това е знак, че горещият въздух си върши работата.
По същия начин ледът и течната вода, които могат да преминат през двигателя, могат отново да го накарат да работи грубо, но като
преди това е знак, че работи.
След няколко минути двигателят отново ще започне да работи нормално.
Това завършва урока за глазурата. Разгледахме някои много важни въпроси, с които един пилот трябва да знае.
Заледяването е опасно. Да бъдеш информиран и образован пилот е най-добрият начин да се противопоставиш на тази опасност.
Преди всичко очаквайте обледеняване на корпуса на самолета в облака, когато летите над нивото на замръзване.
На ниво частен пилот трябва да се пазите от всякакви облаци, особено от конвективни облаци.
И накрая, когато сте на ниска мощност при спускане например, особено когато влажността е висока, винаги бъдете подготвени
за грубо работещ двигател, причинен от замръзване на въглехидрати.
Не забравяйте, че прилагането на въглехидратна топлина може моментално да влоши ситуацията.
Поддържайте въглехидратната топлина и работата на двигателя ще се подобри.
Можем да определим въздушна маса като голямо тяло от въздух, в което температурата и влажността са по-високи
или по-малко постоянен.
Тези въздушни тела произхождат от региони на източници, където първоначално са развили своите характеристики, защото с течение на времето въздухът ще избира
характеристиките на повърхността, която е под него.
Например, ако повърхността на земята е студена и влажна, тогава въздухът над нея, след достатъчно време, ще го направи
също стават студени и мокри.
Обратно, ако земята е топла и суха и въздухът над нея остава там достатъчно дълго, тя също
ще стане топло и сухо.
За да може въздухът да придобие характеристиките на земната повърхност, въздухът трябва да остане над източника
регион от доста време.
Можем да наблюдаваме това явление в области с високо налягане или антициклони, където ветровете са слаби и
въздушната маса е неподвижна.
Ние класифицираме въздушните маси по два начина, по температура и влажност.
В класификацията на температурата използваме описанието полярен, което е студен въздух от полярни източници, и тропически, което
е сравнително по-топъл въздух от тропически произход.
Има и трета, наречена арктическа, която не означава непременно, че е по-студена от полярната, а по-скоро описва
истинският му произход, който е по-близо до Северния полюс.
Има две класификации, обозначаващи влажността на въздушните маси. Първият е морски, което предполага влажна въздушна маса
чийто източник е морето.
Втората класификация е континентална, което предполага суха въздушна маса, чийто източник е континентална земна маса.
Използваме комбинация от характеристиките на температурата и влажността, за да етикетираме и изброим типовете въздушни маси.
В умерените ширини около Обединеното кралство това са полярни морски, полярни континентални, тропически морски, тропически континентални, арктически и накрая
връщане на полярно море.
При определени условия тези въздушни маси ще засегнат Обединеното кралство.
За да направят това, те трябва да се преместят от своя изходен регион. Въпреки това, след като въздушните маси се раздвижат, те
се променят от повърхността, върху която се движат.
Обикновено те ще станат топли или охладени, докато се движат. Това драстично ще промени въздушната маса и ще създаде
уникални климатични характеристики.
Ако въздушна маса се премести в по-топла зона, например към екватора, тя ще се затопли отдолу.
След това скоростта на падане на температурата на околната среда ще се увеличи и въздухът ще стане нестабилен.
Може да се получи енергично издигане на въздуха и ако има влага във въздуха, ще се развият купести облаци.
Обратно, ако въздухът се движи от своя източник към по-студена част на земното кълбо, например към полюсите,
ще се охлажда отдолу.
Степента на отклонение в околната среда ще намалее и въздухът ще стане стабилен.
Ако в този тип въздушна маса има влага, ще се развият стратиформени облаци с ниско ниво.
След като разгледахме движението на въздушните маси, нека разгледаме подробно всяка въздушна маса и
вижте какво се случва, когато пристигнат над Обединеното кралство.
Кликнете върху съответната въздушна маса, за да разберете как тя влияе върху времето в Обединеното кралство.
След това, след като видите всеки един, щракнете върху бутона за напред, за да продължите с урока.
Полярният морски въздух се приближава към Британските острови от северозапад.
Източникът му е Северният Атлантик, но когато се движи на юг, ще премине над по-топли повърхности.
Това ще я накара да стане все по-нестабилна с приближаването си към Европа.
В резултат на нестабилността на този сравнително влажен въздушен поток, ние сме склонни да получим купесто и понякога купесто-дъждовно развитие,
така че могат да се очакват дъждове, може би дори с градушка и гръмотевици при определени обстоятелства.
Условията за летене през деня са доста неравномерни, причинени от нестабилността и преобръщането на атмосферата.
Видимостта обаче като цяло е отлична извън зоните на валежите.
Дъждовете обикновено изчезват в сушата за една нощ, когато земята се охлади, което често води до ясно небе, инверсии и понякога радиация
мъгла.
Ако полярният морски въздух се движи на юг, преди да се насочи към Обединеното кралство по североизточна линия, ние наричаме това връщане
полярен морски въздух.
Той е достатъчно различен, за да има собствена класификация.
Тъй като първоначалната следа е на юг, въздушната маса става нестабилна с много влага, събрана при преминаването й над
океана.
Въпреки това, когато след това се насочи към Обединеното кралство, той може да стане стабилен в по-ниските си слоеве, докато пътува
леко към полюса и се охлажда малко отдолу.
Въпреки това, останалата част от въздушната маса, например средната и горната част, все още са нестабилни.
Типът облак, който се образува във връщащия се полярен морски въздух, обикновено е стратиформен в най-ниските слоеве, с потенциално нестабилен
конвективен облак в средните слоеве.
Тропическият морски въздух е най-честата въздушна маса, засягаща Европа.
Неговият произход е средната част на Атлантическия океан около Азорските острови и затова се приближава от югозапад, охлаждайки се отдолу на
неговата северна писта, като по този начин увеличава стабилността му.
Тъй като долните слоеве са тези, които охлаждат, се получава само ниска облачност с лоша видимост и адвективна мъгла, особено
на наветрени брегове.
Условията във вътрешността често са малко по-добри, но все пак относително лоши с голяма ниска облачност.
Във вътрешността през лятото обаче обикновено има достатъчно топлина от слънцето, за да се повдигне и от време на време да се разбие облакът
плитък купест облак.
Тропическият континентален въздух се доближава до Обединеното кралство от югоизток.
Тази въздушна маса засяга района предимно през лятото и е отговорна за най-високите температури.
Обикновено е сухо с безоблачно небе, въпреки че често се получават мъгливи условия, осигуряващи умерена до лоша видимост.
Полярната континентална въздушна маса засяга Европа само през зимата.
Произхождащ от Сибир или Северна Русия, това е стабилна, много суха и студена въздушна маса.
Полярният континентален въздух има малко влага, тъй като произходът му е над обширна земна маса.
Той носи безоблачни, но люто студени условия в голяма част от страната.
Ако има достатъчно път през морска зона като Северно море, ще има достатъчно затопляне отдолу
и събиране на влага, за да предизвика конвекция.
Понякога тази конвекция може да бъде изключително силна, като в източните крайбрежни райони възникват снежни дъждове.
Арктическият въздух се спуска до Обединеното кралство със силни северни въздушни потоци.
Въздухът бързо става нестабилен, докато се движи на юг през все по-топло море, носейки снежни дъждове в Северна Шотландия.
След като завършихме раздела за въздушните маси, нека сега се съсредоточим върху фронтовете.
Фронтовете са преходни зони между въздушни маси с различна температура, а именно полярни и тропически.
Може би си спомняте от урока за системите под налягане, че съществува фронтална граница между полярния морски въздух и тропическия морски въздух
въздух, както можете да видите тук.
Това се нарича полярен фронт.
Ще се концентрираме върху полярния фронт до края на този урок.
Тази фронтална граница е много течна и когато топлият въздух се движи на север, за да замени тежкия студен въздух, налягането намалява.
Докато въздухът по повърхността се движи към ниското налягане, той се отклонява надясно от силата на Кориолис.
Този въздушен поток създава две уникални фронтални характеристики, студен и топъл фронт.
По протежение на тази част от полярния фронт студеният въздух се натиска срещу топлия въздух и го подкопава.
Това се нарича студен фронт. Тук е показано в напречно сечение.
По протежение на тази част от полярния фронт топлият въздух се изтласква нагоре и над по-студения въздух другата
страна на предницата.
Това се нарича топъл фронт и е показано тук в напречно сечение.
За да получите по-добра представа как изглежда цялата система в напречно сечение, например топлата и
студен фронт,
нека се върнем за кратко отново към падината на полярния фронт, като погледнем изгледа отгоре.
Тези системи се намират между 35 градуса на север и 65 градуса на север и се движат от запад на изток през
Атлантическия и Тихия океан.
Това, което трябва да разберем по-подробно, е какви метеорологични условия бихме могли да очакваме, ако такава система съществуваше
приближава Британските острови.
Фронтовете обикновено пристигат последователно, първо топлият фронт, последван от студения фронт.
На плановия изглед можем да начертаем линия, която пресича студен и топъл фронт, и можем
след това погледнете напречното сечение, както е показано тук.
Топлият фронт ще бъде първият от фронтовете, който ще повлияе на времето, когато системата се движи отляво
надясно.
Наклонът на типичен топъл фронт е 1 към 150. Той е много плитък и облакът, който се развива
е предимно стратиформен тип.
Въпреки това, първите облаци, забелязани от наблюдател на земята, ще бъдат перести облаци на много голяма надморска височина, след това перести слоести.
В крайна сметка, когато предната част се приближи, ще се наблюдават по-дебели алтостратуси и в крайна сметка, където предната част се срещне със земята,
nimbostratus ще преобладава.
Цялата поредица може да отнеме до 12 часа, за да премине над дадено местоположение.
Облакът пред топлия фронт може да се простира на около 600 морски мили пред позицията на повърхността на
предната част.
Забележете как основната област на валежите започва на около 200 до 300 морски мили пред повърхностния фронт като
основата на облака постепенно се понижава.
Това може да продължи много часове, когато фронтът се приближи.
Тъй като валежите се увеличават по-близо до земната позиция на фронта, видимостта ще намалее и в крайна сметка може да се появи фронтална мъгла
да се наблюдават.
Взехме предвид облака пред топъл фронт, но какво се случва с другите елементи на времето?
Първо, нека погледнем вятъра. За да видите това, нека се върнем към плановия изглед.
Пред топлия фронт забележете, че вятърът е сравнително слаб, идващ от около 250 градуса.
Но с наближаването на фронта се променя. Бавно увеличава скоростта си и духа от около 200 градуса.
Така че с приближаването на топлия фронт вятърът леко се отдръпва и се засилва.
За да обобщим, това са условията, които бихте очаквали да наблюдавате на повърхността с приближаващ топъл фронт.
Облакът ще се увеличи и основата ще се снижи.
Ще започнат валежи, които ще станат постоянни и умерени.
Вятърът ще се отдръпне и ще се усили.
Видимостта ще се влоши.
Налягането ще спада стабилно.
Температурата ще остане на сравнително стабилно ниска стойност.
Точката на оросяване обикновено ще бъде стабилна и сравнително ниска.
След това ще разгледаме очакваното време при пристигането на повърхностния топъл фронт, както е показано тук на плановия изглед
и тук на изгледа на напречното сечение.
Облачността ще е ниска и ще остане сравнително постоянна.
Валежите ще са продължителни и умерени, може и обилни.
Гледайки плановия изглед, ще забележите, че вятърът променя посоката доста ясно оттук, точно преди фронта,
до тук, точно след предната част.
Тук виждаме рязък завой на вятъра.
Всяка внезапна промяна в посоката на вятъра близо до повърхността трябва да бъде планирана, когато летите поради
промените в курса, че това ще наложи поддържането на фиксирана писта.
Видимостта ще бъде лоша, по хълмовете ще се образува мъгла.
Налягането ще продължи леко да намалява.
Температурата и точката на оросяване внезапно ще се повишат, когато навлезем в топлия тропически въздух.
Този топъл въздух между студения и топлия фронт се нарича топъл сектор.
Както току-що научихме, топлият сектор се намира между фронтовете.
Това е стабилна въздушна маса и времето обикновено е доста постоянно в този участък.
Характеризира се с доста равномерна основа от обширни слоести или слоесто-купести облаци, с възможност за лек дъждец.
Вятърът ще е постоянен и на места силен.
Видимостта може да е лоша, с обилна мъгла над високите места.
Гледайки само изгледа отгоре, ще забележите, че в топлия сектор, когато наближаваме студения фронт,
налягането продължава бавно да пада.
И накрая, температурата и точката на оросяване ще останат доста високи и стабилни в тази топла, влажна въздушна маса.
Сега нека погледнем студения фронт, който ще следва зад топлия сектор, когато системата се движи отляво
надясно.
Студеният фронт е почти топъл фронт в обратна посока, но имайте предвид, че средният наклон е малко по-стръмен,
обикновено 1 на 50.
Студеният въздух напредва и подбива топлия въздух, принуждавайки го да се издига нагоре, карайки въздуха да се охлажда адиабатно и да кондензира.
Основният облак все още е стратиформен, тъй като наклонът все още е много плитък.
Въпреки това, както може би си спомняте от урока за системите под налягане, носът на студен въздух тук създава много нестабилни условия
и въздухът се издига много бързо, създавайки големи купести облаци пред повърхността на фронта.
Това прави преминаването на студения фронт доста внезапно с малко предупреждение, че наближава.
Тези купести облаци могат да създадат опасни гръмотевични бури с шквал.
Силно препоръчително е никога да не летите през студен фронт на ниско ниво, независимо от опита ви
или способност.
Наблюдавайте много внимателно и времето непосредствено преди студения фронт.
За да обобщим тогава, това са условията, които бихте очаквали да забележите на повърхността при наближаващ студ
отпред.
Очаквайте вграден кумулиформен облак в стратиформения облак, даващ постоянни и дъждовни валежи.
Вятърът ще се ориентира рязко с навявания и са възможни шквалове.
Преди пристигането на фронта повърхностното налягане ще спадне, но ще се повиши, след като фронтът премине.
При валежи видимостта ще е лоша, но бързо ще има признаци за подобряване.
И накрая, температурата и точката на оросяване обикновено ще паднат рязко, когато преминем в студения въздух зад предната част.
След като студеният фронт премине, времето ще бъде доминирано от условията зад студения фронт, както е показано
тук
В тази област забележете, че студеният полярен морски въздух се движи към екватора и следователно се движи над по-топлия
повърхности.
Може би си спомняте, че това създава нестабилност и следователно изолирани купести облаци ще се развиват зад студения фронт.
Налягането ще продължи да се повишава, като видимостта е добра, но при превалявания временно ще се влоши.
Не забравяйте, че въпреки че опасните условия на студения фронт са преминали, не предполагайте, че условията ще се подобрят
значително.
Все още може да откриете значително време след студения фронт, както показахме.
След като видяхме очакваното време с преминаването на депресията на полярния фронт, сега ще разгледаме какво е то
възможно да се изчисли движението на самите фронтове.
Скоростта на движение на топъл фронт може да се оцени с помощта на проста техника.
Всичко, от което се нуждаете, е метеорологична карта с геострофична скала върху нея.
Измерете изобарното разстояние отпред по този начин.
Използвайте това измерване на скалата на геострофичния вятър и след това умножете отговора по две трети.
Това дава приблизителната скорост на предната част.
След като видяхме как се изчислява скоростта, нека погледнем посоката.
Фронтът ще се движи по посока на символите, но по-точно ще се движи успоредно на изобарите
зад предната част.
Скоростта на движение на студен фронт може да се оцени по подобен начин на техниката на топлия фронт.
Отново измерете изобарното разстояние отпред по този начин и използвайте скалата на геострофичния вятър.
Това дава приблизителен отговор за скоростта на фронта.
Посоката на студения фронт ще бъде успоредна на изобарите зад фронта.
От двата типа фронтове, които сме виждали, студеният фронт се движи по-бързо и в крайна сметка това ще стане
наваксайте топлия фронт, както виждаме тук в план и профил.
Когато двата фронта се срещнат, те се сливат и създават това, което е известно като запушен фронт.
Забележете, че за идентифициране на този нов фронт символите на топлия и студения фронт се появяват заедно на фронталната линия.
Въпреки това, както сега ще видите в напречното сечение, те могат да се слеят по два начина.
Ако студеният фронт се издига и над топлия фронт по този начин, това се нарича топла оклузия.
Въпреки това, ако студеният фронт преминава под топлия фронт по този начин, тогава това се нарича студена оклузия.
Времето на оклузията е комбинация от топло и студено фронтално време.
Това обикновено са дълги периоди на непрекъснат дъжд, осеяни със силни дъждове.
Оклузиите в Обединеното кралство са отговорни за повечето от големите наводнения през последните години.
Има един последен фронт, който трябва да разгледаме, преди да завършим този урок.
Нека се върнем към полярната предна граница, която наблюдавахме в началото на урока.
Има слабо взаимодействие между топлия тропически морски и полярен морски въздух, тогава няма да има прегъвания или смущения
наблюдавани.
Това се описва като неподвижен фронт и символите за студен и топъл фронт ще бъдат показани така
обозначават статичната граница.
Имайте предвид обаче, че ветровете ще духат успоредно на предната позиция, както е показано.
Това завършва урока за въздушни маси и фронтове.
Това е много важна част от авиационната метеорология и е жизненоважно да се разберат различните точки, които имат
изведени чрез този урок.
Преминаването на фронтове има значителни последици за частните пилоти.
Промените в налягането и температурата могат да причинят грешки на висотомера до хиляда фута или повече.
Пресичането на който и да е фронт неизбежно ще доведе до летене по инструменти и в комбинация с промените на вятъра това може да бъде опасно за
неопитен пилот, дори такъв с квалификация по прибори.
Когато фронтовете са налице, планирането преди полета трябва да бъде особено задълбочено и подробно, ако фронтовете трябва да бъдат
избегнати или договорени.
METAR са рутинни метеорологични доклади за авиацията.
Кодът METAR означава метеорологичен доклад от летището.
Това са кодирани съобщения за действителните метеорологични условия в определено време и място.
METAR обикновено се издават на всеки половин час по време на работното време на летището.
Ще разгледаме кодирането на METAR раздел по раздел, като бавно изграждаме нашето разбиране, като използваме примерен доклад METAR.
Първата група, която се появява в METAR, е идентификацията на типа доклад.
След това се показва четирицифреният индикатор за местоположение на IKO на издаващото летище.
В нашия пример ще използваме Kidlington, Echo, Golf, Tango, Kilo.
Следващата група е датата и часа на реалното наблюдение на времето.
Първите две цифри представляват датата,
последвано от времето в часове и минути според универсалните времеви координати.
Забележете обаче, че кодът Z за зулу време се използва вместо UTC.
Информацията за наблюдавания вятър се показва след това.
Първо, посоката на вятъра, дадена в градуси, закръглена нагоре или надолу до най-близките 10 градуса.
След това скоростта на вятъра в възли, която е средна за период от 10 минути.
Въпреки това, ако се наблюдава порив най-малко с 10 възела повече от средната стойност, тогава стойността на порива идва след
средният вятър.
Тази цифра на порива се предшества от буквата G, както е показано.
Следващата група може да се появи или да не се появи в зависимост от променливостта на посоката на вятъра.
Показва се след основната вятърна група, както е посочено тук.
Означава крайностите в посоката на вятъра през последните 10 минути.
Буквата V ще се появи между тези две крайности.
Ако вятърът е спокоен, тогава се използва това кодиране.
Видимостта в metta е представена от следващата група.
Когато няма подчертана променливост във видимостта по посока, обикновено се дава минималната видимост.
До 10 км, това се измерва в метри.
Например 6000 означава, че минималната хоризонтална видимост е 6000 метра, измерена от точката на наблюдение.
След като видимостта достигне 10 km или повече, кодовата цифра е 9999.
Видимост под 50 метра се обозначава с код 0000.
В някои случаи можем да намерим и информация за видимостта на пистата.
Това е известно като видимост на пистата или RVR.
Дава се само когато хоризонталната видимост или видимостта на пистата е по-малка от 1500 метра.
Тази група започва с буквата R,
и след това продължава да дава пистата за използване.
Последвано от прага на видимост в метри.
В нашия пример в Кидлингтън, нека разгледаме изпълнена видимост от 1400 метра с RVR на писта 30
от 1100 метра.
Ако видимостта на RVR е повече от максималната отчетена стойност, тогава се използва код P пред
стойност на видимостта.
Понякога може да дойде буква след видимостта на RVR, за да посочи наблюдаваната тенденция.
U означава, че видимостта се е увеличила със 100 метра или повече през последните 10 минути.
A D, че е намалял през същия период от време.
И N, че няма ясно изразена тенденция.
Следващият раздел на METAR се занимава с метеорологичните групи.
Това означава какво време действително преобладава на или близо до летището по време на наблюдението.
Това е пълна таблица, която ви показва какви кодове могат да се използват за описание на времето.
Първата колона, показана тук, представлява интензивността или близостта на метеорологично явление.
Това са
минус, което означава светлина,
без квалификатор, което означава умерено,
плюс, което означава тежък и накрая
пр.н.е., което означава в близост, но не и в точката на наблюдение.
Следващата колона добавя подробности или описва действителния метеорологичен феномен, който ще видим по-късно.
Три от най-често срещаните, които вероятно ще видите, са
BC, което означава петна и често се използва за описване на мъгла,
SH, което означава душове,
и TS, което е гръмотевична буря.
Последните три колони представляват метеорологични явления.
Сега ще разгледаме всяка от тези колони на свой ред и ще обясним тяхното използване.
Първата от тези колони разглежда валежите.
Тази група е доста разбираема.
Той съдържа всички валежи, като ръмеж, дъжд, сняг, градушка и др.
Следващата колона разглежда по-специално тези метеорологични явления, които са класифицирани като затъмнения.
Те включват мъгла, мъгла, дим, пепел и др.
Последната колона съдържа всички други метеорологични явления, които все още не са включени.
Тази група се състои главно от по-необичайни метеорологични събития, които рядко се съобщават, но въпреки това са важни.
Това завършва цялата таблица на метеорологичните групи на МЕТА.
Нека сега да разгледаме как се използват някои от тези символи и букви.
Нека анализираме кода, който показва силен дъжд.
Ние използваме следните символи и букви, за да представим това.
тежък,
душ,
от дъжд.
Определението за гръмотевична буря, възникваща на дадено място, е, че през последните 10 минути е чут гръмотевица.
Следователно, само защото се вижда мълния, това не означава непременно, че има гръмотевична буря на което и да е място.
Когато има гръмотевична буря, се използват буквите TS.
Ако няма валежи, ще се използват само тези букви.
Ако обаче има валеж от някакъв вид, след TS се вмъкват още две букви.
Например, ако има дъжд, наблюдаван от бурята, тогава ще се появи TSRA.
Въпреки това може да се наблюдава градушка, така че може да видите TSGR или TSGS.
GS означава малка градушка.
Cloud е следващата информация в META.
Има няколко облачни префикса, които се използват за описание на количеството облак във всеки слой.
Видяхме в урока за облаците, че подразделяме облачното покритие на осмини, наречени октави.
В зависимост от облачното покритие количествата облаци могат да бъдат класифицирани като
Малко, което означава една до две осми от облака.
Разпръснати, което означава три до четири осми.
Счупен, пет-седем осми.
Или облачно, което означава пълно облачно покритие, осем осми.
Височината на облака ще последва веднага след сумата.
Това ще се покаже като трицифрена височина в стотици фута.
Височините на облаците в META винаги се измерват от нивото на летището на QFE.
Например шест октави на 1900 фута ще изглеждат като
И осем октави на 500 фута ще бъдат съкратени до
Единствените видове облаци, които са посочени в META, са значителният конвективен облак.
Това са купесто-дъждовни и извисяващи се купести облаци.
Показан тук е облачен слой облак, но с конвективен купесто-дъждовен облак
на около 2000 фута над нивото на земята, предизвиквайки силен дъжд.
Ако на летището не се наблюдава облак, тогава се използва кодът SKC, което означава ясно небе.
Ако небето е затъмнено поради причини, различни от облачно покритие, така че облакът не може да се определи лесно,
след това кодът VV се използва вместо информацията за облака, за да докладва вертикалната видимост в стотици
крака.
Тук е показан пример за затъмнено небе поради мъгла.
Съобщава се за вертикална видимост от 200 фута.
Ако вертикалната видимост не може да бъде оценена, тогава три наклонени черти ще заменят броя на футовете.
Както е показано тук.
Терминът CAVOK често се използва в META кода, за да обозначи, че таванът на облака и видимостта са ОК.
Ако се използва CAVOK, той ще замени групите видимост, RVR, време и облаци.
Има четири критерия, които трябва да бъдат изпълнени, за да се използва CAVOK.
Първият от тях е, че видимостта трябва да бъде 10 км или повече.
След това най-ниският таван на облака не трябва да бъде по-нисък от 5000 фута или най-високата минимална секторна надморска височина, което от двете
е по-голямото.
Не трябва да има купесто-дъждовни и не трябва да има значително време.
Ако тези критерии са изпълнени, тогава съкращението CAVOK ще се появи в META кода.
Температурата и точката на оросяване ще бъдат следващата група в META кода.
Това е просто двуцифрено число за температурата на въздуха, наклонена черта, последвана от друго двуцифрено число
за точката на оросяване.
Те се измерват в градуси по Целзий.
В този пример температурата на въздуха е плюс 10 градуса по Целзий, а точката на оросяване е плюс 2 градуса.
Ако някой от тях е отрицателен, те ще имат префикс M.
Сега точката на оросяване е минус 2 градуса по Целзий.
Следващата важна характеристика на META е QNH.
QNH ще бъде представен с буквата Q,
последвано от четирицифрено число, представляващо действителната стойност на налягането.
Ако QNH е по-малко от 1000 mbar, тогава стойността ще бъде предшествана от нула.
Например, QNH от 991 mbar ще изглежда като
Q0991.
Важно е обаче да се отбележи, че нито една от другите стойности на налягането няма да се появи в META, а само
QNH.
QNH винаги се закръгля надолу от съображения за безопасност.
Групата, озаглавена Скорошно време, се използва само когато е настъпило значително оперативно време през последния час или след
последната META, която от двете е по-къса.
Групата винаги започва с RE и се включва, ако дадено метеорологично явление наскоро е престанало или е намаляло през
интензивност.
RE всъщност означава Recent.
Ако през часа е имало гръмотевична буря, но към момента на наблюдението дъждът е бил слаб,
настоящото време ще бъде минус RA с RETS като скорошна метеорологична група.
Въпреки че понастоящем не се издава на летища в Обединеното кралство, информацията за срязване на вятъра може да се докладва в META.
Това просто ще бъде обозначено с буквите WS, последвани от подробностите за отчета.
Прогнозата за тенденция е валидна два часа след часа на наблюдението и е приложена в края
на МЕТА.
Той дава очакваните променящи се условия. Промяната може да бъде посочена или като
Ставайки или
Временно. Те могат да бъдат последвани от период от време в часове и минути.
Тези времеви периоди обаче могат да бъдат предшествани от FROM, TIL или AT.
Нека разгледаме един пример. Тази тенденция предполага, че временно от 10.20 Zulu до 12.20 Zulu,
видимостта ще намалее до 1000 метра при силни дъждове.
Ако няма прогноза за промяна, тогава думата NOSIG се използва, за да означава, че не се очакват значителни промени в
следващите два часа.
Ще се появи знак за равенство върху META, за да обозначи края на съобщението.
Вариация на META е специален доклад. Това ще има същия формат като META,
но ще бъде обозначен със съкращението SPECI в самото начало на съобщението.
Конкретен доклад ще бъде издаден при съществена промяна на метеорологичните условия в периода между рутинните наблюдения.
Това може да се използва за обозначаване на подобрение или влошаване на времето.
С практиката трябва да можете да декодирате META отчетите точно и бързо.
Уверете се, че не гледате само META за вашите летища за заминаване или дестинация,
но също и на други по маршрута ви, и по-специално тези срещу вятъра, за да получите по-добра картина
условията, които биха могли да бъдат при вас скоро.
Бъдете винаги предпазливи. Условията ще варират и се различават от това, което може да сте интерпретирали от META, така че бъдете внимателни
и приемете най-лошото.
TAF се различават от META по това, че описват прогнозните условия на летището и обикновено покриват a
период между 9 и 24 часа.
9-часовите TAF обикновено се издават на всеки 3 часа, а 12-24-часовите TAF на всеки 6 часа.
TAF се издава отделно от META, но много от кодовете и групите в META също са
използвани в TAF.
В този урок ще разгледаме само основните разлики.
Показан тук е примерен TAF.
Първата очевидна разлика е, че отчетеният идентификатор вече е TAF, а не META.
Индикаторът за местоположение на ICAO на летището, което издава доклада, е същият като този за META. Отново ние
използвайте Kidlington.
Не забравяйте, че META беше просто индикация за времето в определен момент.
TAF обаче има за цел да даде прогноза за определен период от време, така че TAF ще има различно
времева група към МЕТА.
Първият от тях е времето на произход. Първо датата и след това часа в часове и минути
в зулу.
Следва обаче срокът на валидност. Отново това ще започне с датата, след това с началния час в часове и
след това крайното време в часове.
Така че тук имаме срок на валидност от 13-ти в
0700 Zulu до 1600 Zulu същия ден, с други думи, 9 часа TAF.
Декодирането на вятъра е същото като за МЕТА, а показаният тук пример е средна стойност
посока на вятъра от 310 градуса при 15 възела.
Видимостта в TAF следва същите правила за кодиране като META, с изключение на това, че е само една минимална стойност на видимост
показано.
В нашия пример видимостта е 8000 метра.
Подобно на видимостта, метеорологичното кодиране за TAF е същото като META и таблицата, показана тук
е да опресните паметта си.
Облачното кодиране обаче е малко по-различно от META.
Ако няма купесто-дъждовен облак под 5000 фута или под минималната прогнозна надморска височина в сектора и CAVOK
или SKC не се прилага, тогава се използва кодът NSC.
Това означава No Significant Cloud.
Друга разлика е, че в TAF се отчитат само купесто-дъждовни облаци, докато в META извисяващи се купести и купесто-дъждовни облаци
се съобщава за облаци.
Основната информация за TAF завършва в облачната група.
Може би си спомняте обаче, че META имаше много допълнителна информация след облачните групи, както е показано тук.
TAF обаче няма информация за температура и точка на оросяване, Q&H, скорошно време, срязване на вятъра или информация за състоянието на пистата.
Само значителни промени във времето следват облачната група.
Тази част разглежда как се кодират значителните промени във времето в рамките на периода TAF.
Първият индикатор за промяна е FM, което означава ОТ.
Това е последвано от времева група в часове и минути, както е показано тук.
Това означава, че от 12.20 Zulu ще настъпят определени промени във времето.
Тези промени във времето ще заменят съответното време преди този период.
В този пример, от 12.20 Zulu до края на периода TAF, вятърът ще се промени на
270 градуса истински при 17 възела с минимална видимост от
4000 метра и малко разкъсан облак на 1000 фута.
Това е само един вид индикатор за промяна на времето, който може да се използва.
Промяната не може да бъде точно прогнозирана до час и минута, тогава се използва друг код.
Групата за промяна BECOMING, последвана от четирицифрена времева група, показва очаквания начален час на постоянна промяна
в прогнозните условия.
Те могат да бъдат редовни или нередовни и да започват в неопределено време в рамките на дадения период.
До края на дадения период от време промяната щеше да е настъпила и предложените условия ще имат предимство.
Да разгледаме примера.
Това означава, че по някое време между 0900 Zulu и 1100 Zulu,
видимостта трайно ще стане 5000 метра при слаб дъжд.
Забележете, че информацията за вятъра не се е променила. Все още ще бъде 310 градуса вярно при 15 възела.
Другият индикатор за промяна е TEMPO, което означава временно.
Това е различно от индикатора за промяна BECOMING, тъй като тази промяна може да настъпи по всяко време в рамките на определен
период от време и не е постоянна промяна.
Тези временни колебания се очаква да продължат по-малко от час всеки път, но общо не повече от половината
дадения период от време.
Нека разгледаме този пример.
Между 1200 Zulu и 1400 Zulu видимостта ще падне до
4000 метра, с времето
гръмотевични бури и умерен дъжд.
Ще има 5 до 7 октави купесто-дъждовен облак на 1000 фута.
След 14:00 обаче времето ще се върне към основните условия, посочени тук.
Индикацията за вероятност може да се използва за оценка на вероятността от възникване и се показва от кода PROB.
Това се изразява като процент от 30%, което се счита за ниска вероятност, или
40%, което е голяма вероятност.
Вероятността може да бъде последвана от времева група, както е показано тук, или от индикатор, като например ставащ или временно.
Едно последно нещо трябва да разгледаме, преди да завършим урока.
Когато TAF изисква изменение, изменената прогноза може да бъде посочена чрез вмъкване на AMD след идентификатора на TAF,
както е показано тук.
Надяваме се, че от този урок вече ще можете да декодирате точно TAF съобщението.
Не забравяйте, че това е прогноза за очакваните условия и следователно е от съществено значение за вашия брифинг преди полета.
Ако използвате TAF правилно, ще бъдете в по-добра позиция да вземате точни и информирани решения относно вашите
полет и очакваните условия на летищата, които посещавате.
В Обединеното кралство картата на точковия вятър се нарича Формуляр 214.
Това е отличен инструмент за брифинг, който ви позволява бързо да идентифицирате скоростта и температурата на вятъра на различни височини и
места в и около Обединеното кралство.
Формуляр 214 трябва да се използва като ежедневна справка за полети в Обединеното кралство и Република Ирландия до
надморска височина от 24 000 фута.
В горната част на всяка диаграма ще има информация за времето на валидност.
Тъй като има четири издания на тази диаграма всеки ден, важно е да се гарантира, че тя обхваща периода от време
от планирания ви полет.
Графиката е прогноза за условията, очаквани към даден час и дата.
В нашата примерна диаграма виждаме, че е прогнозирано до 14 февруари 2003 г. в 1500 UTC.
Но валиден три часа преди това, тоест от 1200 UTC, и три часа след това, тоест до 1800
UTC.
Самата диаграма показва карта на Обединеното кралство и Ирландия, покрита с информационни полета.
Данните във всяко поле са специфични за местоположение или място на картата.
Координатите на тези местоположения се показват в горната част на всяко поле.
Нека разгледаме по-отблизо едно от тези места.
Тук са показани координатите на мястото в градуси и минути.
По-просто обаче, забележете, че кутията лежи върху пресечната точка на координатите на географската ширина и дължина, за които се отнася.
Под координатите има четири колони.
Лявата колона дава надморската височина в хиляди фута над морското равнище.
Следващата колона показва посоката на вятъра.
Това е дадено на интервали от 10 градуса и се отнася до истинския север.
След това внимавайте, за да вземете предвид вариациите, когато използвате този вятър за планиране на полети през страната.
Понякога ще се използва съкращението VRB за обозначаване на променлива посока на вятъра, когато скоростта на вятъра е под 5 възела.
Следва скоростта на вятъра в възли на стъпки от 5 възела.
Последната колона показва статичната температура на въздуха до най-близкия цял градус по Целзий с положителна или отрицателна стойност
префикс.
Когато използвате тази диаграма за планиране на полета и брифинг за полета, може да се наложи да интерполирате данните, ако вашата надморска височина
е между надморските височини в информационното поле
а също и ако вашите летища за заминаване и дестинация са разположени между дадените местоположения, тъй като те почти сигурно ще
бъди.
Например, да приемем, че планирате да летите по показания маршрут.
Избирате да летите първоначално на 3000 фута височина и след това да се изкачите до 4000 фута, преди да преминете
над хълмовете Чевиот и южните възвишения.
И двете надморски височини попадат между редовете от 2 до 5000 фута във формуляр 214.
За първата половина от маршрута бихте планирали вятър от 075 градуса при 17 възела.
За втората половина на маршрута бихте предположили вятър от 140 градуса при 10 възела.
По средата на маршрута ще очаквате вятър от около 105 градуса при 12 възела.
Очевидно ветровете почти сигурно ще варират по маршрута, а също и с времето.
Въпреки това, формуляр 214 ще ви даде добра оценка на условията на вятъра, които можете да очаквате да срещнете по протежение на
маршрут.
След това тази информация може да се използва при планиране на вашата навигация.
Въпреки че формуляр 214 съдържа много информация, свързана с планирането на полета,
все пак ще трябва да допълните това с други прогнозни диаграми, като значими метеорологични диаграми и съответните TAF
и METAR.
Метеорологичните диаграми на ниско ниво са жизненоважна помощ за успешното планиране на полети за полети, които се извършват между
повърхност и 10 000 фута.
Тези диаграми показват в точен и много структуриран формат очакваните метеорологични явления.
Формуляр 215
В Обединеното кралство диаграмата обикновено се нарича Формуляр 215 или просто 215.
Те се произвеждат на всеки 6 часа, 365 дни в годината за самолети с ниско ниво, летящи над Обединеното кралство и съседните
области.
215 се издава приблизително 3 часа преди началото на периода на валидност и всяка диаграма е валидна за
6 часа.
Точен период на валидност е ясно идентифициран в горната част на всяка прогноза.
В този пример имаме диаграма, издадена в 0310 UTC на 8 януари 2002 г.
и е валиден между 0600 UTC и 1200 UTC на 8 януари.
И е валиден между 0600 UTC и 1200 UTC на 8 януари.
В този пример имаме графика, издадена в 0310 UTC на 8 януари 2002 г.
Под заглавието на диаграмата и информацията за валидност има две схематични карти.
Лявата карта е моментна снимка в едно прогнозно време, показваща позициите на всеки фронт и с
области на времето, ясно разделени на зони.
Времето, към което тази прогнозна диаграма е валидна, е ясно показано под диаграмата.
В нашия пример имаме диаграма, която е валидна на 8 януари в 09:00 UTC.
Диаграмата използва стандартни символи за времето, много от които може да сте запознати.
Тук е показан списък с кодове и символи и може би си струва да отделите време за разглеждане на диаграмата
и запомняне на някои от символите и кодовете.
В този пример имаме карта, която се появява в горния десен ъгъл на диаграмата,
и под диаграмата има синоптична прогнозна диаграма, която е валидна шест часа след изтичане на основната
информация за диаграмата, която току-що видяхме.
В нашия пример тази прогнозна диаграма е валидна на 8 януари в 1800 UTC.
Всички антициклонални и циклонални центрове се идентифицират и на двете карти с малък кръст или кръг и
съответно буквите H и L.
Връщайки се към оригиналната ни диаграма, нека сега се съсредоточим подробно върху лявата карта.
Както бе споменато по-рано, фронталните граници и метеорологичните зони са ясно показани.
Тези метеорологични зони са обградени от изпъкнали линии, а в някои случаи и от ръба на областта на картата.
Зоните са ясно разграничени от номер на зона в кръг.
В нашия пример тук имаме областта на картата, разделена на пет различни зони.
Всяка зона е свързана с текста, съдържащ се в основното тяло на диаграмата, чрез номера на зоната.
Движението на фронтовете и границите на зоните се идентифицира със стрелки, които показват посоката на движение.
Числата, които се появяват до стрелките, показват скоростта, с която елементът се движи в възли.
Ако фронт или граница на зона е в застой или се движи с по-малко от 5 възела, тогава думата SLOW е
посочени на диаграмата.
Височината на изотермата от 0°C или нивото на замръзване се маркира на диаграмата с помощта на малки кутии.
Този пример, показан тук, е ниво на замръзване на 3000 фута.
Нека сега да разгледаме текстовата информация на диаграмата за значително време на ниско ниво.
Както видяхме по-рано, прогнозната информация е свързана с различните зони на диаграмата чрез номера на зони.
Текстът на прогнозата, който се прилага за всяка зона, е разделен на отделни секции под картите на графиката,
и номерът на зоната е посочен в горния ляв ъгъл на всяка част от текста.
Възможно е обаче да има подразделения въз основа на честотата на възникване на конкретни метеорологични явления, както ще видим сега.
Текстът, който се появява във всеки раздел, зона 1 в нашия пример, следва стандартни съкращения.
Всеки раздел е разделен на четири различни колони с информация.
Първата колона описва честотата или разпространението на метеорологично явление.
Съкращението GEM винаги се използва за обозначаване на общите условия, които могат да се очакват във всяка зона.
В рамките на зоната обаче могат да съществуват вариации, които се различават от общите условия.
Повече подробности са дадени под общата информация, като се използват съкращенията за
В тези случаи се включва допълнителна информация.
В нашия пример това са общите условия.
Но изолирани в зона 1, можем да очакваме тези условия да преобладават.
Втората колона с информация, съдържаща се в диаграмата за значително време на ниско ниво
се отнася до видимостта, която се прогнозира за всяко метеорологично явление.
В нашия пример, обикновено в зона 1, можем да очакваме видимост от 25 км.
Но в изолирани райони това ще бъде намалено до 7 км.
Третата колона от текст се отнася до действителните метеорологични явления.
Много от метеорологичните явления са посочени на тази диаграма с помощта на кодове, които са идентични с тези, наблюдавани в
TAF и META.
В нашия пример, в зона 1, обикновено няма значително време.
Но в рамките на тази зона ще има отделни случаи на превалявания от дъжд.
Последната колона с информация на диаграмата се отнася до прогнози за облаци.
Количествата в облака винаги се показват в октави и понякога се дава диапазон от количества.
Типовете облак винаги се прогнозират с помощта на стандартни съкращения на тип облак
и облаците винаги се показват във футове над средното морско ниво.
Първият ред с информация за облака, който съответства на общите условия, които се прогнозират да настъпят в зона 1
показва, че се очаква да се появят 2-4 октави купести и слоестокупести с основа на облака от 2500
крака
и с горна височина на облака от 5000 фута.
Освен това се прогнозира 0-3 октави висококупест облак с основа от 7000 фута и горна
от 10 000 фута.
Съкращението SFC се използва за означаване на повърхността или нивото на земята, а LYR означава облачен слой.
Последните редове с текст, които се появяват непосредствено под информацията за облака, се отнасят за предупреждения.
Тези предупреждения подчертават конкретни аспекти на прогнозата, които изискват специално внимание.
Те до голяма степен се обясняват сами по себе си, но включват допълнителни съкращения, които са подчертани тук.
Някои от тези съкращения вече сме виждали. Те просто са включени отново тук като напомняне.
Точно в долната част на диаграмата има кратък ред или два текста, които обобщават перспективите за
6 часа след изтичане на основната графика.
Тази перспектива не навлиза в точни подробности относно височините на облаците и метеорологичните явления
но дава индикация как се очаква да се промени синоптичната ситуация.
Тази перспективна прогноза е свързана с перспективната карта в горната част на диаграмата.
Разбирането, което ще постигнете по време на този урок, ще ви осигури достатъчно основни познания
за да разберете разнообразието от ниско ниво на значими метеорологични диаграми, произведени по целия свят.
Въпреки че има прилики между повечето от тези диаграми, има някои разлики.
Надяваме се обаче, че нивото на разбиране, което сте постигнали сега, ще ви помогне да ги използвате ефективно
начин.
Тази диаграма представлява един от най-добрите инструменти за самоинформиране за пилот на общата авиация
и трябва да представлява неразделна част от всеки брифинг за времето преди полета.
Графиките на значимата метеорологична система за световната зона за прогнозиране предоставят информация за критично време на средна и голяма надморска височина.
Тези диаграми включват прогнозните местоположения на вградени купесто-дъждовни облаци, средна и силна турбуленция на чист въздух,
средно и силно заледяване, струйни течения и други важни метеорологични явления.
Нека първо се обърнем към класациите на високо ниво.
Всяка диаграма има ясно дефинирана легенда, която съдържа следната информация.
Името на World Area Forecast Center или WAFSI, който е изготвил диаграмата, Лондон или Вашингтон.
Напомняне, че прогнозата е за едно фиксирано време.
Буквата на ICAO, която се използва за обозначаване на района.
Диапазонът от нива на полет, през които картата е валидна.
Часът в UTC и датата, на която графиката е валидна.
WAFSI значимите метеорологични карти се изготвят на всеки 6 часа и са валидни за 2400 написани 0000, 0600, 1200 и 1800
UTC всеки ден.
Тъй като всяка диаграма е валидна за едно единствено фиксирано време, отговорност на потребителя е да интерполира между тях
диаграми, за да установите какво може да се очаква в междинни моменти.
WAFSI Significant Weather Charts, които са произведени от WAFSI London, съдържат една допълнителна легенда.
Това подчертава нивата на полет, между които може да се очаква ясна въздушна турбуленция или CAT.
В легендата всяка област на CAT има номер, присвоен към нея и този номер съответства на същата
номер, който е прикрепен към област на диаграмата.
Тази зона е оградена с пунктирана линия.
Легендите, които са присвоени на средно ниво на важни метеорологични карти, са подобни на тези на високо ниво
диаграми.
Освен текстовия ред, който ясно подчертава, че тези диаграми са валидни между полетно ниво 100 и полетно ниво
450.
Нека сега да разгледаме различните явления, които могат да се появят в класациите за значимо време на WAFSI.
Гръмотевичните бури не се показват изрично в диаграмите като такива.
Те обаче се приемат винаги, когато се прогнозира купесто-дъждовен облак.
По този начин, когато се види кодът CB, трябва да приемете гръмотевична буря.
Областта на диаграмата, за която се отнася това, е разделена с помощта на наклонена линия, както се вижда тук.
Важно е обаче да запомните, че на диаграмите на WAFSI се показват само вградени купесто-дъждовни.
Отворените клетки или изолираните купесто-дъждовни растения са относително лесни за забелязване по време на полет.
Ако има някакво споменаване на купесто-дъждовен дъжд или CB, трябва да приемете умерена или силна турбуленция, лед, градушка и
възможност за гръмотевична буря.
Включена в информацията за купесто-дъждовна и гръмотевична активност е индикация за нивото на активност на
купесто-дъждовен в рамките на скалъпената зона на диаграмата.
ISOL се използва, за да посочи, че купесто-дъждовни растения ще бъдат изолирани в тази зона.
OCTNOL се използва, за да посочи, че купесто-дъждовни облаци може да се срещат понякога в района.
ШИРОКО РАЗПРОСТРАНЕНИЕ предполага, че купесто-дъждовните растения се очаква да бъдат широко разпространени в скалообразната зона.
И накрая, FRQ се използва, за да внуши, че купесто-дъждовните се очаква да бъдат чести.
Индикацията е дадена в купесто-дъждовните полета за нивата на полета, между които може да се очаква купесто-дъждовно движение.
Ако някое от тези нива на полет е извън обхвата на височината на диаграмата, тогава се използва XXX.
В този пример върховете на активността са прогнозирани за полетно ниво 410, но долната част на купесто-дъждовното
дейност е под нивото на диаграмата.
Не забравяйте, че това беше ниво на полет 250 за класациите на високо ниво.
Ще трябва да се консултирате с диаграмата на средно ниво, за да видите основата на купесто-дъждовната активност.
Следващият феномен, който ще разгледаме, са тропическите циклони, известни още като урагани в Атлантическия океан.
Тези силни бури са лесно разпознаваеми на значимите метеорологични диаграми по този въртящ се символ.
Символът винаги е придружен от името на Световната метеорологична организация на бурята, Олга в нашия пример.
Тропическите циклони са свързани с интензивни зони на купесто-дъждовна активност и те трябва да бъдат много внимателно наблюдавани.
Ако се прогнозира умерена или силна турбуленция, това ясно се показва на диаграмата по пътя на
следните символи.
Не забравяйте, че винаги когато се прогнозира купесто-дъждовен дъжд, трябва автоматично да приемем умерена до силна турбуленция.
В допълнение, на метеорологичните диаграми със средно ниво, зоните с умерена и силна турбуленция често се свързват с други
видове облак със средно ниво.
Тези зони са подчертани чрез символите за турбулентност, които са включени в облачните кутии, присвоени на всеки
назъбена облачна зона.
На диаграмите на високо ниво се показват само купесто-дъждовни облаци и може би си спомняте, че умереното или силно заледяване също е
автоматично се приема.
На диаграми със средно ниво обаче се показват други облаци и те могат да доведат до условия за заледяване.
Това са символите, използвани за обозначаване на умерени или тежки условия на заледяване.
На диаграмата забележете, че е даден обхватът на нивата на полета, в който е прогнозиран рискът от обледеняване.
Широко разпространените пясъчни или прашни бури се подчертават на значимите метеорологични диаграми само когато тези явления се прогнозират значително
неясна видимост между нивата на полета, за които картата е валидна.
Символът, който се използва на диаграмата, е идентичен и за двете явления и е показан тук.
Както научихме по-рано, единствените облаци, които се показват на диаграми на високо ниво, са вградени купесто-дъждовни облаци.
Въпреки това, на диаграмите на средно ниво се показва доста повече информация за облака.
Всички видове облаци, които има вероятност да имат значителен риск от обледеняване или турбуленция, са ясно подчертани.
В нашия пример тук текстовото поле на облака сочи към две назъбени облачни области и показва, че прекъснатите количества от
кумулус и висококупест се прогнозират в тези региони.
Може да се очаква умерена турбуленция между полетни нива 250 и XXX, което е по-малко от полетно ниво 100.
Може да се очаква умерено заледяване между нива на полет 250 и 150.
Значимите фронтални системи са подчертани на значимите метеорологични диаграми.
Важно е да се има предвид, че не са показани всички фронтални системи, а само тези, които биха могли да имат значително въздействие върху
авиация чрез свързаната с това промяна на времето и въздушната маса.
Стандартното фронтално кодиране се използва за обозначаване на повърхностните позиции на фронтовете и посоките и скоростите на движение
показани чрез стрелки.
Тези стрелки показват посоката на движение, а цифрите показват скоростта на преминаване във възли.
В нашия пример виждаме студен фронт, който се движи в източна посока със скорост от 20 възела.
Височините на тропопаузата са включени в диаграмите за значимо време на високо ниво.
Показаните височини всъщност показват най-студената температура в тропосферата.
Тези височини на тропопаузата са посочени на голям брой места във всяка от диаграмите на високо ниво.
Височините в тропопаузата са представени в нива на полета в правоъгълна кутия.
Когато в атмосферата има няколко тропопаузи, към полето за тропопауза се добавя H или L
за да посочи дали се показва горната или долната височина на тропопаузата.
В тези случаи правоъгълната кутия се разширява, за да включи допълнителния символ и кутията изглежда по-скоро като
стрелка, сочеща нагоре или надолу.
Струйните потоци се разпознават на диаграмите чрез черни плътни линии, които имат ивици на вятъра, показващи скоростта на струята на място
точки и нивото на полет, при което се достига максималната скорост.
Върхът на стрелката в края на всяка линия на потока на струята показва посоката на движение на потока.
Увеличаването или намаляването на скоростта на стъпки от 20 възела по дължината на струйната струя се обозначават с
или допълнителен набор от вятърни пера или, ако има малко място на диаграмата, две успоредни линии, перпендикулярни
спрямо посоката на движение на струята.
В този урок разгледахме в дълбочина различните елементи на значимите метеорологични диаграми. Важно е че
вие ги разбирате и оценявате, че те представляват най-добрата фиксирана времева прогноза за различни явления, които са от голямо значение
интерес към авиацията.
Те трябва да се превърнат във важен елемент от успешното планиране на полета при полет над полетно ниво 100.
SIGMET е съкратено съобщение на обикновен език, което се отнася до появата и/или очакваната поява на значително време, което
може да повлияе на експлоатационната безопасност на самолета.
SIGMET е валиден за 4 часа, докато SIGMET за вулканичен или тропически циклон е валиден до 6
часове.
Съобщенията се издават от определени служби за метеорологично наблюдение, които отговарят за регионите за полетна информация или FIR.
SIGMET информацията за дозвукови крейсерски нива се идентифицират просто като SIGMET.
Тези със значителна информация за свръхзвукови или трансзвукови крейсерски нива са кодирани като SIGMET SST.
SIGMETs са написани с помощта на съкратен обикновен език. Повечето от тези съкращения ще сте виждали преди в ниското ниво
значими метеорологични диаграми. Показва се пълен списък и може да пожелаете да прекарате няколко минути в разглеждането му.
Ще разгледаме как се конструира SIGMET съобщение, като разгледаме отделните компоненти на действително SIGMET съобщение.
Първият елемент в SIGMET е индикаторът за местоположение на единицата за въздушно движение, обслужваща района на полетна информация
или контролна зона, за която се отнася съобщението SIGMET, в този случай LFMM.
LFMM означава Център за полетна информация в Марсилия. Това е последвано от думата SIGMET, която действа като идентификатор.
След идентификатора се показва поредният номер. В този пример поредният номер е 2.
Този пореден номер съответства на броя SIGMET съобщения, издадени за района на полетна информация от 0001 UTC на
деня на издаване.
Последователността от SIGMET съобщения понякога се обозначава с комбинация от цифри и букви.
Следващите елементи са групите за дата и час, указващи периода на валидност в UTC на съобщението SIGMET.
В този пример съобщението е валидно на 25-то число на месеца от 0700 UTC до 1100 UTC.
Последният елемент на първия ред на SIGMET е индикаторът за местоположение на службата за метеорологично наблюдение, която
създаде съобщението, което след това е последвано от тире, за да отдели преамбюла от следващия ред текст.
В началото на втория ред имаме името на FIR или контролната зона, за която
Издава се SIGMET. В този пример имаме FIR Marseille.
Това е последвано от името и описанието на метеорологичното явление, което е причината за издаването на SIGMET.
Това ще бъде съкратен обикновен език от таблицата със съкращения, видяна по-рано в урока.
Тук наблюдаваме силна турбуленция.
След името на явлението има индикация дали информацията се наблюдава и се очаква да продължи
с помощта на абревиатурата OBS или прогноза с помощта на съкращението FCST.
Ако е приложимо, ще бъде посочено и времето на наблюдение в UTC.
Нашият SIGMET показва OBS в 0645, което показва, че силната турбуленция е наблюдавана в 0645 UTC.
Следващата група информация е свързана с местоположението и надморската височина на наблюдаваното или прогнозираното явление.
Когато е възможно, се прави позоваване на географска ширина и дължина, местоположения или добре известни географски характеристики.
Примери за това са горната прогноза на FL360, северно от 52°N и Gander Oceanic на FL280.
В нашия пример виждаме, че в рамките на FIR на Марсилия се наблюдава силна турбуленция в 0645 UTC, разположена между
Пиренеите и изпитанието Massif Son, между нивото на земята и FL080.
Движението или прогнозираното движение на метеорологичния феномен се осигурява чрез позоваване на една от осемте точки
на компаса.
Скоростта е дадена в километри в час, възли или неподвижен, ако е подходящо.
В нашия пример имаме STNR. Това показва, че силната турбуленция е стационарна.
Накрая се прави индикация за всички промени в интензитета на явлението, като се използват съкращенията за усилване, отслабване или
без промяна.
Нашият пример не показва промяна.
Вече можем да съберем всичко това заедно. Сигналът SIGMET гласи
Второто съобщение SIGMET, издадено от службата за метеорологично наблюдение в Марсилия, Франция от 0001 UTC.
Съобщението е валидно от 07:00 UTC до 11:00 UTC на 25-то число на месеца.
Зоната, покрита от SIGMET, е FIR Марсилия. Силна турбуленция беше наблюдавана в 0645 между Пиренеите и
изпитанието Massif Son от земята до FL080.
Явлението е стационарно и не се очаква промяна.
SIGMETs за облаци от вулканична пепел или тропически циклони включват допълнителен ред текст.
Този ред съдържа кратка перспективна прогноза след периода на валидност, посочен по-рано в съобщението.
Прогнозата ще включва траектория на облака пепел или позиции на центъра на тропическия циклон, според случая.
Важно е да се запознаете със структурата и съкращенията, използвани в съобщенията SIGMET.
Правилното тълкуване на SIGMETs е от съществено значение за успешното планиране на полета и безопасността по време на полет.
Airmet е прогноза, предназначена за ниско ниво на авиация, използвайки съкратен обикновен език или в устна форма, или в текст
форма.
Приложимо е за самолети, които нормално работят до FL100.
Съществува телефонна услуга за прогнозиране на Airmet за използване от пилоти, които нямат достъп до разпространената метеорологична информация
по факс,
или airmet прогнози, разпространени в текстова форма чрез телепринтер до залите за брифинг на летището.
В Обединеното кралство аерометките се произвеждат за различни географски области, както е показано тук.
Регионалните въздушни съобщения за областите Шотландия, Северна Англия, включително Северна Ирландия и Уелс, и накрая Южна Англия, се произвеждат четири
пъти на ден.
Субрегионалните въздушни сигнали за зоните Централен, Югоизточен и Югозападен се произвеждат три пъти на ден, докато междуканалните аеромет
се произвежда само два пъти на ден.
Нека сега да разгледаме един типичен самолет за Обединеното кралство.
Примерът, който сега ще разгледаме, е от шотландски район airmet.
Първият ред на airmet е описание кога прогнозата е валидна.
Следващата част от текста е описание на метеорологичната обстановка.
Обикновено се коментират всякакви фронтове и тяхното прогнозно движение, както и всякакви значителни промени на въздушните маси.
За описание на метеорологичната ситуация се използва общ, сбит и обикновен английски език.
След общия текст на срещаната ситуация има един или два реда текст, който описва всяка силна ситуация
предупреждения за вятър, които се очакват.
Те се включват, когато се очаква вятърът да надвишава 20 възела.
В примера имаме западен повърхностен вятър, разположен на запад от 4 градуса запад със случайни пориви от 35
до 45 възела.
Под предупреждението за силен вятър е по-общата прогноза за вятъра за района на airmet, дадена на различни нива по-горе
средно морско ниво.
В края на всяко описание на вятъра има прогноза за температурата, която може да се очаква при този полет
ниво.
PS означава температура над 0 градуса по Целзий плюс, а MS означава температура под 0 градуса по Целзий минус.
Непосредствено под частта от текста, която описва ветровете, има прогноза за нивото на замръзване.
Понякога това варира пространствено в района на airmet и понякога с времето.
Всички промени се подчертават чрез кратък описателен текст.
Под текста за нивото на замръзване е описание на прогнозата за метеорологичните условия за района на airmet.
Този регион често е разделен на отделни зони. В нашия пример имаме две зони.
Границите на тези зони са подчертани с обяснителен текст.
Във всяка зона има описание на различните метеорологични елементи.
Тези метеорологични елементи включват прогнози за видимост, време и облаци.
Различните метеорологични елементи са написани в същия ред, както се появяват в Обединеното кралство за ниско ниво на значимо време
Формуляр на диаграма 215.
Последният раздел с информация в долната част на всяка зона посочва всички предупреждения, които са приложими за зоната
площ.
Те често обхващат авиационни опасности като облаци по хълмове, умерено или силно обледяване или турбуленция, слоеве под нулата и
планинска вълнова активност.
Точно в края на доклада има един или два реда текст, който дава перспективата за
следващите шест часа. Тази прогноза е кратка и стегната.
Форматът на показаните досега аерометки е този от Обединеното кралство, но това се променя значително от държава до държава
държава.
Ето защо, когато летите извън въздушното пространство на Обединеното кралство, е препоръчително да се запознаете напълно с различните формати airmet от други
MET услуги.
Самият airmet е отличен инструмент за брифинг.
Краткият съкратен текст го прави просто, но ефективно средство за бързо определяне на общите прогнозни условия.
Бъдете внимателни обаче, airmet е само обща прогноза и полезна за планиране на маршрута и за оценяване на
обща прогноза за времето.
Въпреки това, за по-точни прогнози за конкретни летища, трябва да се информирате, като използвате TAF или METAR.
В раздела за метеорологичните брифинги разгледахме методите за получаване на информация за времето преди полет.
Въпреки това има средства за получаване на информация за времето по време на полет, като настроите и слушате подходящи честоти на вашия
радио.
Едно от тези средства е волмет.
Излъчванията на Volmet са HF или VHF предавания от земя към въздух на метеорологични доклади и прогнози.
Тези предавания се излъчват на обикновен език, давайки най-новите метеорологични доклади като METAR.
Наскоро обаче беше добавена повече информация към волметните предавания, които вече могат да включват SIGMET и TAF.
Показан тук е списъкът с VHF volmet услуги за Обединеното кралство и близкия континент.
Има четири волметни трансмисии.
Това са London Volmet Main, London Volmet North and South и накрая шотландския Volmet.
До всяко от тях е честотата, на която може да се намери предаването, работните часове и
летища, обхванати от предаването.
Нека да разгледаме по-отблизо излъчването на London Volmet Main.
Обърнете внимание, че VHF честотата е 135,375 MHz и че волметът се излъчва непрекъснато в продължение на 24 часа
период.
В предаването на London Volmet Main ще намерите доклади на обикновен език за времето, отнасящи се до няколко големи летища.
London Volmet South съдържа доклади за повече местни летища в южна Англия.
Тези доклади на обикновен език всъщност са текущите METAR за избраните летища и се актуализират на всеки половин час.
Тук са показани метеорологичните елементи, които ще бъдат включени в доклада, който е точно като формата на
действителен METAR.
Този пример volmet е текстова версия на главното излъчване на London Volmet.
Както можете да видите, всяко от големите летища е посочено със свързаната с него информация за времето.
Нека чуем едно типично предаване.
Дъждовни душове.
Облак, малко, 2000 фута.
Малко куминимбуси, 2500 фута.
Счупен, 4000 фута.
Температура 1,4, точка на оросяване 9.
QNH 1.004, ставане, видимост, 1,0 km или повече, нулево значимо време.
Брюксел на 1.120, вятър 1.90°14 възела, максимум 2.4 възела.
Видимост 1.0 km или повече, слаби превалявания от дъжд.
Облак, разпръснат на 2300 фута, разпръснат на 5000 фута, разбит на 10 000 фута.
Температура 1,3, точка на оросяване 1,0.
QNH 1.006, без значителна промяна.
Дъблин на 1.130, вятър 2.60°6 възела, променлив между 2.40 и 3.00°.
Видимост 10 км или повече.
Облак, разпръснат на 2400 фута, разпръснат на 20 000 фута.
Температура 1,3, точка на оросяване 6.
QNH 9,97, без значителна промяна.
Глазгоу на 1.120, вятър 0.70° 5 възела, променлив между 0.30 и 1.10°.
Видимост 1,0 km или повече.
Облак, няколко 1800 фута, разпръснат на 4500 фута.
Температура 1,4, точка на оросяване 8.
QNH 9.97.
Лондон Гетуик на 1.120, вятър 1.90° 1.0 възела, променлив между 1.50 и 2.20°.
Видимост 1,0 км или повече, в близост превалявания.
Облак, малко 2400 фута, разпръснат на 4000 фута.
Температура 1,1°, точка на оросяване 9°.
QNH 999.
Лондон Хийтроу на 1.120, вятър 2.20° 12 възела, променлив между 1.90 и 2.50°.
Видимост 1.0 km или повече, слаби превалявания от дъжд.
Облак, няколко 2000 фута, няколко QNH 2500 фута.
Счупен, 1,1000 фута.
Температура 11, точка на оросяване 8.
QNH 9.97.
Темпо, видимост 4500 метра, дъжд.
Лондон Станстед на 1.120, вятър 2.00° 16 възела.
Видимост 9 км, слаби превалявания от дъжд.
Облак, няколко 1600 фута, разпръснати QNH 2200 фута.
Счупен, 2800 фута.
Температура 10, точка на оросяване 7.
QNH 9.97.
Скорошен дъжд.
Примерите, които видяхме досега, се излъчват на VHF и са свързани с континенталната част на Обединеното кралство и
близо до континента.
Bolmets обаче се излъчват по целия свят и покриват различни области.
Тези по-мащабни предавания се излъчват на HF честоти обикновено между 3 до 20 MHz.
Показани тук, подчертани в зелено, са примери за такива болтове.
Волеметът на Шанън е илюстриран, тъй като е жизненоважен източник на метеорологична информация за полетните маршрути в Северния Атлантик.
Тези типове болтове съдържат същата информация като тези, които вече сме виждали
въпреки че е по-вероятно да имат допълнителни подробности за прогнозата за времето, като сигмети или времето по маршрута.
Както видяхме, волметните предавания са проектирани да бъдат прости и лесни за разбиране
така че бърз и ефективен брифинг за времето да може да се осъществи, докато сте във въздуха.
Преди да летите, запишете волметните честоти за районите, в които летите
така че по пътя да можете да се сдобиете с най-новото време за вашата дестинация и алтернативни летища.
Това е полезно по много причини.
Това ви позволява да потвърдите, че метеорологичните условия на летището на вашата дестинация са все още благоприятни
и ако е необходимо отклонение, можете бързо да определите текущата пригодност на вашето планирано летище за отклонение.
Автоматичните терминални информационни услуги или ATIS са предаване на текуща информация за летището
в непрекъснато излъчване в работно време.
Обикновено се предава на дискретна VHF честота.
Понякога ще има ATIS за заминаване и друг за пристигане, както е показано тук на летище Оксфорд.
Въпреки това, за да се освободят VHF честотите на въздушния трафик,
някои летища предават информацията на ATIS по гласовия канал на VOR, както е показано тук в Кефлавик.
Ако текущото време или информация се променят, ATIS незабавно се актуализира и презаписва, за да отрази това.
След това на това ново актуализирано излъчване на ATIS се дава последователен азбучен код, който замества предишния запис.
Например излъчването на ATIS Bravo ще замени предишното излъчване на ATIS Alpha.
Когато говори с контрола на въздушното движение, пилотът е длъжен да посочи азбучния код на информацията на ATIS
е получил
за да може ATC да провери дали пилотът има най-новата информация.
Подобно на Volmet, ATIS ще се излъчва на обикновен език и трябва да съдържа някои или всички от следните
информация, ако е приложимо.
Име на летището.
ATIS обозначение на последователност или информационен код.
Време на наблюдение.
Писта в употреба и състояние.
Приземният вятър във възли и спрямо магнитния север.
Видимост и RVR.
Настоящо време.
Значителна облачност.
Температура и точка на оросяване.
Настройка на висотомера.
Ниво на преход.
Очакван тип подход.
И накрая всички предупреждения, свързани с полетните операции.
След като разгледахме ATIS, нека сега чуем предаването, както би направил пилот, когато е настроил
съответната честота.
Това е рентгенова снимка с информационен код на Брайс Нортън, насочена към 0900 Zulu.
Писта 26.
Приземен вятър 18004 възела.
Видимост 3000 метра при ръмеж.
Облакът се разпръсна на 300 фута.
Счупен на 500 фута.
Външна температура на въздуха 9 градуса по Целзий.
Две точки 9 градуса по Целзий.
QNH 1013 милибара.
29,92 инча.
Преходно ниво 35.
IFR.
Обслужваемост пълна.
Информационен код на Брайс Нортън Рентгенова снимка.
ATIS обикновено се получава преди стартиране на двигателя.
Когато правите първоначален контакт с контрола на въздушното движение, трябва да споменете информационния код на вашия ATIS
сте получили, за да гарантирате въздушния трафик, че имате най-новата информация за летището.
ATIS се използва и от пилоти преди пристигане на летище.
При първоначален контакт с летището на дестинация споменете информационния код на ATIS излъчването, което сте получили.
ATIS ви подготвя много добре за условията на летището и използваната писта, така че планирането
може да се направи преди вашето излитане или кацане, като се гарантира експедитивно присъединяване и заминаване.
Получаването на ATIS също ще гарантира, че радиопредаванията между контрола на въздушното движение и пилота се поддържат
минимум.
Това е особено важно в натоварено въздушно пространство, където радиопредаването трябва да бъде кратко, за да се позволи ефективна комуникация с
всички самолети в близост.