УСЛОВИЯ ПОЛЕТОВ В ЗОНАХ АТМОСФЕРНЫХ ФРОНТОВ
ВВЕДЕНИЕ
Облачность и видимость – это факторы, которые определяют сложность метеорологических условий для полетов. Наиболее сложные, резко меняющиеся погодные условия, значительно затрудняющие, а иногда и исключающие полеты, встречаются при соприкосновении больших масс воздуха с различными физическими свойствами и характеристиками.
Краткая характеристика воздушных масс.
Большие массы воздуха в тропосфере, обладающие однородными погодными условиями и физическими свойствами и-перемещающиеся в одном из течений общей циркуляции атмосферы, называются воздушными массами (ВМ). Основой термодинамической характеристикой ВМ является их температурный режим, влагосодержание и движение.
В связи с этим воздушные массы подразделяются на теплые и холодные, устойчивые и неустойчивые.
Устойчивая ВМ - более теплая, чем подстилающая поверхность.
Характер погоды в устойчивой воздушной массе зимой – это низкие подинверсионые слоистые и слоисто-кучевые облака, морось, дымка, туман, гололед, в облаках обледенение. Сложные условия только для взлета, посадки и полетов на малых высотах, от земли до 1-2 км. Наихудшие погодные условия для полетов наблюдаются под облаками в слое от земли до их нижней границы. Здесь всегда ухудшена видимость, может идти мелкий снег, иногда туманы сливаются с облаками. В облаках и под ними в случае выпадения переохлажденной мороси может быть обледенение, особенно у верхней границы облаков, под инверсией, или в зоне переохлажденной мороси. Полет выше облаков протекает спокойно, в условиях хорошей видимости, ясного неба или небольшой облачности верхнего или среднего яруса.
Летом в УВМ преобладает малооблачная погода или кучевые облака со слабой турбулентностью до 500 м, видимость несколько ухудшена за счет задымленности.
Неустойчивая воздушная масса (НВМ) – это холодная воздушная масса, в которой наблюдаются благоприятные условия для развития восходящих движений воздуха, главным образом термической конвекции. При перемещении над теплой подстилающей поверхностью нижние слои холодного воздуха прогреваются. Наиболее активна НВМ в теплое время года. При достаточном влагосодержании воздуха развиваются кучево-дождевые облака до 8-12 км, ливни, град, внутримассовые грозы, шквалистые усиления ветра. При достаточной влажности и последующем ночном прояснении утром могут возникать радиационные туманы. В НВМ видимость, как правило, хорошая, полеты сопровождаются болтанкой как в облаках, так и под ними и между ними.
В холодное время года в НВМ сложности с полетами не наблюдается. Как правило, ясно, наблюдается низовая метель при ветрах северных и северо-восточных, а при северо-западном вторжении холодного воздуха наблюдаются слоисто-кучевые или кучево-дождливые облака с нижней границей не ниже 200-300 м со снежными зарядами.
Наибольшую опасность для полетов представляют кучево-дождевые (грозовые) облака. В полете их легко различить по вершинам, имеющим вид гигантской метлы (наковальня), состоящей из перистых и перисто-слоистых облаков. Под грозовым облаком в приземном слое наблюдаются сильный шквалистый ветер и ливневые осадки. При полете в НВМ на средних высотах можно иногда встретить высококучевые башенкообразные и хлопьевидные облака, располагающиеся на высотах 2000-6000м. Их появление в утренние часы - признак возможной грозы в дневное время. При этом, чем больше отдельные вершины или хлопья, тем по времени ближе гроза.
Наиболее благоприятные условия полета в НВМ наблюдаются выше вершин кучевообразных облаков или в широких пространствах между ними.
Тёплая воздушная масса - воздушная масса, перемещающаяся на холодную подстилающую поверхность. Тёплая воздушная масса, продвигаясь на холодную поверхность и охлаждаясь снизу, становится устойчивой воздушной массой.
Холодная воздушная масса - перемещающаяся на тёплую подстилающую поверхность. Холодная воздушная масса, двигаясь на более тёплую подстилающую поверхность и прогреваясь снизу, становится, как правило, неустойчивой воздушной массой.
Метеоусловия в различных воздушных массах.
Атмосферные фронты
Для оценки фактического и ожидаемого состояния погоды на маршруте или в районе полетов большое значение имеет анализ положения атмосферных фронтов относительно маршрута полета и их перемещения. Фронты являются зонами активного взаимодействия теплых и холодных воздушных масс.
Атмосферный фронт — это переходные зоны между различными воздушными массами достигают в ширину десятков километров и называются атмосферными фронтами, которые разделяют две воздушные массы, одна из которых более теплая и менее плотная.. На синоптических картах атмосферные фронты изображают линиями. Более легкая воздушная масса стремиться вверх, скользя над более тяжелой. Фронт на карте погоды представляет собой линию пересечения фронтальной поверхности с поверхностью земли.
Вдоль поверхности фронта происходит упорядоченный подъем воздуха, сопровождающийся конденсацией содержащего в нем водяного пара. Это приводит к формированию на фронте мощных облачных систем и осадков, вызывающих наиболее сложные для авиации условия погоды. Фронты располагаются под небольшим углом к горизонтальной плоскости вследствие динамических причин, связанных с движением разделяемых фронтом воздушных масс. Угол наклона фронта составляет примерно несколько десятков минут. Фронт всегда наклонён в сторону холодной воздушной массы, т.к. давление воздуха в тёплом воздухе с высотой падает медленнее, чем в холодном воздухе.
Линия пересечения фронтальной поверхности с уровнем земли называется «ЛИНИЕЙ ФРОНТА»
Ширина фронтальной зоны вблизи земной поверхности изменяется в широких пределах: от нескольких километров до нескольких десятков километров.
В свободной атмосфере атмосферному фронту соответствует высотная фронтальная зона, достигающая нескольких сотен километров в ширину.
Толщина (вертикальная протяжённость) зоны фронта в нижней тропосфере составляет несколько сотен метров. В верхней тропосфере толщина зоны фронта больше, чем в нижней тропосфере, и составляет несколько километров.
Длина атмосферного фронта по горизонтали - тысячи километров.
Атмосферный фронт всегда располагается в барической ложбине.
В теоретическом плане атмосферный фронт рассматривают как поверхность «разрыва» многих метеорологических величин, кроме атмосферного давления. На атмосферном фронте скачкообразно изменяются: температура, плотность, влажность воздуха, ветер, горизонтальный и вертикальный барические градиенты, величина барической тенденции. Разница средней температуры тёплой и холодной воздушных масс, разделяемых фронтальной поверхностью, у земной поверхности может достигать 30 °С.
Перед вылетом необходимо оценить активность фронта по следующим признакам:
- фронты располагаются по оси ложбины, чем резче выражена ложбина, тем активен фронт;
- ветер претерпевает при переходе через фронт резкие изменения в направлении, наблюдается сходимость линий потока, а также изменения их по скорости;
- температура по обе стороны фронта претерпевает резкие изменения, контрасты температуры составляют 6-100 градусов и более;
- барическая тенденция не одинакова по обе стороны фронта, перед фронтом падает, за фронтом растет, иногда изменение давления за 3 часа составляет 3-4 гПа и более;
- вдоль линии фронта располагаются характерные для каждого типа фронта облака и зоны осадков. Чем влажнее воздушная масса в зоне фронта, тем активнее погода.
В зависимости от направления движения фронты подразделяются на теплые, холодные и фронты окклюзии.
Для всех атмосферных фронтов характерно то, что основная система фронтальных облаков формируется в тёплой воздушной массе над фронтальной поверхностью. Мощность и форма облаков в зоне фронта зависят от температуры, влажности и термодинамического состояния тёплой воздушной массы, взаимодействующей на фронте с холодной воздушной массой.
Тёплые фронты, перемещающиеся на территорию России с акватории Атлантического океана, обычно более выражены в зимний период, чем в летний период. Холодные фронты, перемещающиеся с океанической поверхности на материк, как правило, более выражены в тёплый период, чем в холодный период.
Облачная система теплого фронта