- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.2. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТМОСФЕРЫ
- •1.5. ВИДИМОСТЬ
- •1.6. МИНИМУМЫ ПОГОДЫ
- •3.4.1. ПАССАТЫ
- •3.4.2. МУССОНЫ
- •ГЛАВА 4. АЭРОСИНОПТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ И ДОКУМЕНТЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ МЕЖДУНАРОДНОЙ АЭРОНАВИГАЦИИ
- •4.6. КАРТЫ ТРОПОПАУЗЫ
- •4.16. СОДЕРЖАНИЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИНФОРМАЦИИ SIGMET, AIRMET
- •5.1. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ОПЕРАТИВНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ОРГАНОВ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ
- •5.8.2. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ ДЕЖУРНОЙ СМЕНЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
- •5.8.3. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМАЯ ОРГАНАМ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
- •5.10. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОРГАНОВ СЛУЖБЫ АЭРОНАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
- •ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
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 -