Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Meteorological_services_for_flights.pdf
Скачиваний:
869
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
4.89 Mб
Скачать

МинистерствообразованияинаукиУкраины

ГосударственнаялетнаяакадемияУкраины

Г.П. Лещенко, Г.В. Перцель, Е.Г. Лещенко

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЛЕТОВ

РекомендованоМинистерствомобразованияи

наукиУкраинывкачествеучебногопособия

длявысшихучебныхзаведений

Кировоград

2010

ББК26.23 39.57

ЛещенкоГ.П., ПерцельГ.В., ЛещенкоЕ.Г. Метеорологическоеобеспечениеполетов: Учебноепособие(3-еизд. перераб. идоп.). Кировоград: ГЛАУ, 2010. 184 с.

Вучебномпособиирассмотреныосновныесведенияометеорологическихвеличинах, явлениях, атмосферныхобразованиях, ихвлияниинавыполнениеполетовиуправление воздушным движением. Приведены аэросиноптические материалы и документы Международнойорганизациигражданскойавиации(ICAO) иВсемирнойметеорологической организации(WMO), используемыеприметеорологическом обеспечениимеждународной аэронавигации.

Учебное пособие предназначено для специалистов гражданской авиации, преподавателей и слушателей факультетов повышения квалификации высшихучебных заведений.

Ил. 66, табл. 10, библиогр. 21 назв., прилож. 8.

РекомендованоМинистерством образованияинаукиУкраины вкачествеучебного пособиядлявысшихучебныхзаведений. Письмо№ от 2010.

Рецензенты:

проф.БелоусоваЛ.Ю. (зав.кафедройСанкт-Петербургскогогосударственногоуниверситет гражданскойавиации);

проф.КривульченкоА.И. (зав.кафедройКировоградскогогосударственногопедагогического университета);

ТысинюкН.М. (начальникКировоградскойавиационнойметеорологическойстанции).

ISBN 966-7878-34-4

Г.П. Лещенко, Г.В. Перцель,

Е.Г. Лещенко

Метеорологическоеобеспечениеполетов, 2010

Компьютернаяверстка Изд-воГЛАУ, 2010

- 2 -

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

стр.

Введение.......................................................................................................................................

6

Глава1. Основныесведенияофизическихпроцессах, протекающихватмосфере............

7

1.1.

Составистроениеатмосферы ....................................................................................

7

1.2.

Основныефизическиехарактеристикиатмосферы..................................................

8

1.3.

Характеристикаветра..................................................................................................

9

1.4.

Облакаиосадки...........................................................................................................

10

1.5.

Видимость.....................................................................................................................

15

1.6.

Минимумыпогоды ......................................................................................................

17

1.7.

Воздушныемассы........................................................................................................

18

1.8.

Атмосферныефронты .................................................................................................

20

1.9.

Барическиесистемы ....................................................................................................

24

Глава2. Опасныеметеорологическиеявления........................................................................

26

2.1.Явленияпогодывнижнемслоетропосферы, опасныедляполетовилиих

осложняющие...............................................................................................................

27

2.2.Туманы, условияихобразованияиклассификация................................................. 28

2.3.Обледенениевоздушныхсудов, причиныеговозникновенияифакторы,

влияющиенаегоинтенсивность..................................................................................

30

2.3.1.Видыиформыотложенияльданаповерхностивоздушныхсудов........................ 32

2.3.2.Рекомендацииповыполнениюполетовиуправлениювоздушнымдвижением

взонахобледенения....................................................................................................

33

2.4.Турбулентностьатмосферы, причинывозникновенияифакторы, влияющие

наееинтенсивность.....................................................................................................

33

2.4.1.Рекомендацииповыполнениюполетовиуправлениювоздушнымдвижением

 

взонахтурбулентности...............................................................................................

37

2.5.

Грозы, условияобразованияистадииразвития.......................................................

37

2.5.1.

Электризациявоздушныхсудов.................................................................................

40

2.5.2.

Классификациягроз.....................................................................................................

41

2.5.3.

Методынаблюдениязагрозами.................................................................................

42

2.5.4.Рекомендацииповыполнениюполетовиуправлениювоздушнымдвижением

взонахгрозовойдеятельности.............................................................................................

43

2.6.Сдвигиветравприземномслое, ихвлияниенавыполнениеполетов................... 44

2.6.1.Рекомендацииповыполнениюполетовиуправлениювоздушнымдвижением

 

вусловияхсдвиговветра.............................................................................................

50

2.7.

Вулканическийпепел..................................................................................................

51

2.7.1.

Общаяхарактеристикавулкановивулканическойдеятельности..........................

51

2.7.2.

Влияниевулканическогопепланавыполнениеполетов........................................

53

Глава3. Высотныеигеографическиеособенностиметеорологическихусловийполетов......

54

3.1.Рольтропопаузывпогодныхпроцессахнабольшихвысотах................................ 54

3.2.Струйныетечения, ихклассификация, условияобразованияиполетоввних..... 55

3.2.1.Рекомендацииповыполнениюполетовиуправлениювоздушнымдвижением

 

взонахструйныхтечений...........................................................................................

59

3.3.

Местныеветры.............................................................................................................

59

3.4.

Особенностиметеорологическихусловийполетоввнизкихширотах..................

62

3.4.1.

Пассаты.........................................................................................................................

62

3.4.2.

Муссоны........................................................................................................................

64

3.4.3.

Внутритропическаязонаконвергенции..................................................................

64

- 3 -

стр.

3.4.4. Тропическиециклоны.................................................................................................

65

3.5.Особенностиметеорологическихусловийполетовввысокихширотах............... 68

3.6.Особенностиметеорологическихусловийполетоввгорныхрайонах, над

 

пустынямиибольшимиводнымипространствами.................................................

69

3.7.

Понятиеобобщейциркуляцииатмосферы..............................................................

70

Глава4. Аэросиноптическиематериалы, метеорологическаяинформацияи

 

 

документация, используемыеприметеорологическомобеспечении

 

 

международнойаэронавигации.................................................................................

77

4.1.

МеждународныйметеорологическийкодКН-01 .....................................................

77

4.2.

МеждународныйавиационныйметеорологическийкодMETAR (SPECI) ...........

78

4.3.

МеждународныйавиационныйметеорологическийкодTAF ................................

89

4.4.

Приземныекартыпогоды...........................................................................................

95

4.5.

Картыбарическойтопографии..................................................................................

98

4.6.

Картытропопаузы.......................................................................................................

103

4.7.

Картымаксимальныхветров......................................................................................

105

4.8.

Общиесведенияопрогнозахпогоды........................................................................

107

4.9.Правилаперемещенияиэволюциивоздушныхмасс, атмосферныхфронтов

 

ибарическихсистем ...................................................................................................

109

4.10.

Прогнозыпогодыпоаэродрому................................................................................

114

4.11.

Прогнозыдляпосадки(Lending forecast) типаTREND ...................................................

115

4.12.

Прогнозыдлявзлета FCST TAKE-OFF (Forecast for take-off) .............................

115

4.13.

Прогностическиекарты(Prognosis charts) ................................................................

115

4.14.ЗональныепрогнозыдляполетовнамалыхвысотахGAMET

 

(General aviation forecast) ............................................................................................

121

4.15.

Таблицапрогнозаусловийпогодыпомаршруту(низкийуровень) ......................

123

4.16.

СодержаниеипоследовательностьинформацииSIGMET, AIRMET ....................

125

4.17.

Предупрежденияпоаэродрому(Aerodrome warnings) ....................................................

130

4.18.

Предупреждениеосдвигеветра(Wind shear warning) ....................................................

131

4.19.Службаслежениязавулканическойдеятельностьюнамеждународных

авиатрассах..................................................................................................................

131

4.20.Оперативнаяметеорологическаяинформация(Operational meteorological

information) ...................................................................................................................

132

Глава5. Метеорологическоеобеспечениеполетов................................................................

134

5.1.Основыорганизацииработыизадачиоперативныхметеорологических

 

органовпообеспечениюбезопасностиполетов......................................................

134

5.2.

Метеорологическиенаблюденияисводки...............................................................

137

5.3.

Радиолокационныенаблюдения................................................................................

139

5.4.

Наблюдениязаветромнавысотах............................................................................

139

5.5.Информация, получаемаяспомощьюметеорологическихискусственных

 

спутниковЗемли(МИСЗ) ...........................................................................................

139

5.6.

Наблюденияидонесениясбортавоздушныхсудов...............................................

140

5.6.1.

Регулярныенаблюдениясбортавоздушныхсудов(ARP) .....................................

140

5.6.2.Специальныеидругиенерегулярныенаблюдениясбортавоздушных

 

судов(ARS) ..................................................................................................................

140

5.6.3.

Содержаниедонесенийсбортавоздушныхсудов..................................................

141

5.6.4.

Регистрацияданныхнаблюденийсбортавоздушныхсудов.................................

143

5.7.

Метеорологическоеобеспечениеэкипажейвоздушныхсудов.................................

149

5.7.1.

Общиеположения.......................................................................................................

149

- 4 -

стр.

5.7.2.Метеорологическоеобеспечениеэкипажейвоздушныхсудовпри

 

подготовкекполету.....................................................................................................

149

5.7.3.

Метеорологическаяконсультация.............................................................................

150

5.7.4.

Полетнаядокументация..............................................................................................

150

5.7.5.Метеорологическоеобеспечениеэкипажейвоздушныхсудоввполете.................. 151

5.8.Метеорологическоеобеспечениеоргановобслуживаниявоздушного

 

движения.......................................................................................................................

151

5.8.1.

Общиеположения........................................................................................................

151

5.8.2.

МетеорологическаяконсультациядежурнойсменыОВД ......................................

152

5.8.3.

Метеорологическаяинформация, предоставляемаяорганамОВД ........................

152

5.9.

Метеорологическоеобеспечениеоргановпоисково-спасательнойслужбы .........

154

5.10.

Метеорологическоеобеспечениеоргановслужбыаэронавигационной

 

 

информации..................................................................................................................

154

5.11.Средстварассылкиметеорологическихданных........................................................ 155

Сокращения, используемыеприметеорологическомобеспечении

 

международнойаэронавигации................................................................................................

159

Списокиспользованнойлитературы.........................................................................................

168

Предметныйуказатель................................................................................................................

169

Приложения:

 

1.

Алгоритмобразованияоблачности.......................................................................................

173

2.

Характеристикаоблаков.........................................................................................................

174

3.

МеждународныйметеорологическийкодКН-01..................................................................

175

4.

Примерынанесенияусловийпогодынаприземныхсиноптическихкартах....................

176

5.

МеждународныеавиационныеметеорологическиекодыMETAR (SPECI) иTAF ..........

177

6.

ПримерытелеграммвформатекодовMETAR (SPECI) иTAF ...........................................

179

7.

Наиболеечастовстречающиесяанглийскиесловаисокращениявинформации

 

 

SIGMET, AIRMET ивпрогнозахGAMET ...........................................................................

181

8.

ПримерытелеграммвформатекодовSIGMET, AIRMET ..................................................

183

- 5 -

ВВЕДЕНИЕ

Условияполетовлетательныхаппаратов(ЛА) зависятотмногихфакторов, среди которыходнимизрешающихявляетсясостояниевоздушнойсредыили, инымисловами, погода.

Облачность, осадки, ветер, туман идругиеметеорологическиеявленияоказывают значительное влияние на пилотирование, воздушную навигацию и обслуживание воздушного движения, часто определяютвозможностьили невозможностьвыполнения полетовсточкизрениябезопасностииэкономическойцелесообразности.

ЭксплуатацияЛАсопровождаетсясложнымвзаимодействиемсфизическимсостоянием атмосферы, котороеоказываетвлияниенааэродинамическиесилы (подъемную силуи лобовоесопротивление), силутяги двигателей, расход топлива, скоростьи предельно допустимую высоту(потолок) полета, наработуидостоверностьпоказанийаэронавигационныхприборов.

Правильное использование метеорологической информации, умение хорошо разбиратьсявусловияхпогоды, приниматьграмотныерешенияпривстречесразличными метеорологическимиявлениямииусловиямипогоды требуютотпилотов, штурманови диспетчеровуправлениявоздушнымдвижениемтвердыхзнанийавиационнойметеорологии.

Авиационная метеорология – это наука, изучающая влияниеметеорологических факторовнадеятельностьавиации, разрабатывающаятеоретическиеосновыипрактические методыметеорологическогообеспеченияполетов. Авиационнаяметеорология– прикладная научнаядисциплина, являющаясясамостоятельнымразделомметеорологии.

Метеорология – это наука, изучающая атмосферу, ее строение, свойства и протекающиевнейфизическиепроцессы, тоесть, метеорологияилифизикаатмосферы– это наукаопогоде. Подпогодойпонимаетсяфизическоесостояниеатмосферы вкакой-либо моментилипромежутоквремени, котороехарактеризуетсясовокупностью метеорологическихвеличин (температура, атмосферноедавление, влажностьвоздуха, количество и высотанижнейграницы облаков, ветер, видимость, количествоосадков) иявлений(вид осадков, туманы, метели, грозы, шквалы, пыльные(песчаные) бури, смерчи, обледенение, болтанкаидр.)

Метеорологическое обеспечение авиации в масштабах всего земного шара осуществляетсянабазеширокогомеждународногосотрудничестваврамкахВсемирной метеорологической организации (ВМО) – World meteorological organization (WMO) и

Международной организации гражданской авиации (МОГА) – International civil aviation organization (ICAO), которыеявляютсяспециализированнымиучреждениямиОрганизации ОбъединенныхНаций(ООН). Этиорганизацииработаютнаосноверабочихсоглашений, в основукоторыхположенпринцип разделениясфердеятельности ивлияниявобласти авиационнойметеорологии. ICAO разрабатываеттребования, реализациякоторыхдолжна обеспечиватьбезопасную, экономичную, эффективную ирегулярную работугражданской авиации. Вкомпетенцию WMO входитопределениеметодовисредств, используемыхдля удовлетворениятребований, сформированныхICAO.

Интенсификация воздушного движения повышает требования к оперативности, надежностииточностифактическойипрогнозируемойпогодыпоаэродромамимаршрутам полетов. Всвязисэтимвнастоящеевремяивбудущемрезкоповышаютсятребованияк знаниям в области авиационной метеорологии пилотов и диспетчеров ОВД, которые анализируют получаемую информацию о фактической и прогнозируемой погоде и принимают решение на выполнение полетов и управление воздушным движением.

Предлагаемоеучебноепособиесодержитобщиесведенияометеорологическихвеличинахи явлениях, атмосферных образованиях и их влиянии на работу авиации, а также характеристикуаэросиноптических материалов и документов ICAO и WMO, которые используютсяприметеорологическомобеспечениимеждународнойавиации.

- 6 -

ГЛАВА1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ, ПРОТЕКАЮЩ ИХВАТМОСФЕРЕ

1.1. СОСТАВИСТРОЕНИЕАТМОСФЕРЫ

Атмосфера– газоваяиливоздушнаяоболочкаЗемли. Еетолщинаоколо20000 км. Примерно50% всеймассыатмосферысосредоточеновслоеотземнойповерхностидовысоты

5 км, 75% до10 км, 90% – до20 км, около99% до30...35 км.

Атмосферасостоитизсмесигазов, называемойвоздухом, вкоторойнаходятсяво взвешенномсостояниижидкиеитвердыечастицы(капливоды, кристаллыльда, пыль, дым, продуктырадиоактивногораспадаит.п.).

Газы, входящиевсоставвоздухавнижнихслояхатмосферы, делятнадвегруппы– постоянныеипеременныесоставляющие. Вгруппупостоянныхсоставляющихвходятазот, кислород, водороди инертныегазы (аргон, гелий, неон, криптон, ксенон). В группу переменныхсоставляющих водянойпар, озон, углекислыйгазилидиоксидуглерода, диоксидыазота, серы, пыль, дымидр.

В вертикальном направлении атмосфераделитсянанесколькослоев, называемых сферами. Каждыйизэтихслоевотличаетсясвоеобразным изменением температуры по вертикали, а такжехарактерными особенностями других физических свойств (состав воздуха, электрическиехарактеристикиидр.).

Посоставувоздухаатмосфераделитсянадваслоя– гомосфера(отповерхностиЗемли до100 км, гдесоставвоздухасвысотойнеизменяется) игетеросфера(выше100 км, где химическийсоставвоздухаизменяется).

Похарактеруизменениятемпературывоздухасвысотойатмосфераделитсянапять основныхслоев(тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера) ичетыре промежуточных(тропопауза, стратопауза, мезопаузаитермопауза). ТаккакполетыЛА гражданской авиации (ГА) проводятся в нижних слоях атмосферы (тропосфере и стратосфере), далеебудутприводитьсяосновныесведениятолькодляэтихслоев.

Тропосфера– этонижнийслойатмосферы, простирающийсяотповерхностиЗемлидо высоты 8…10 кмвсеверныхширотах, 10…12 км всреднихширотахи16…18 км над экваториальнымирайонами. Характернойособенностью тропосферы являетсяпонижение температурывоздухасвысотой, котороевсреднемравняется0,65°C на100 мвысоты. В тропосференаходитсяпочтивесьводянойпар, приконденсациикоторогообразуютсяоблака и осадки. В нейформируютсявоздушныемассы иатмосферныефронты, развиваются циклоныиантициклоны.

Тропопауза– этопереходныйслоймеждутропосферойистратосферой. Толщинаего колеблетсяотнесколькихсотенметровдо2…3 км. Тропопаузаявляетсязадерживающим слоемдляпроцессов, происходящихвтропосфере.

Стратосфера– этослойатмосферы, лежащийнадтропосферойипростирающийсядо высотыоколо50 км. Вэтомслоедовысоты20…30 кмтемпературанеизменяется, азатем она повышается. Вследствие незначительного количества водяного пара облака в стратосфере, какправило, необразуются. Вредкихслучаяхвюжныхширотахвнижнюю частьстратосферыпроникаютвершиныкучево-дождевыхоблаков.

- 7 -

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]