Влияние турбулентности на полёт - Реферат

Среди метеорологических явлений, оказывающих влияние на полеты воздушных судов, одним из наиболее опасных является атмосферная турбулентность, вызывающая интенсивную болтанку самолетов. Трудности прогноза болтанки усугубляются недостаточным пространственным и временным разрешением данных температурно-ветрового зондирования, не отражающим особенностей мезомасштабных явлений, с которыми связано возникновение зон турбулентности.Обычно вне пограничного слоя атмосферы воздушный поток является слабо возмущенным и только в отдельных слоях или целых зонах наблюдается усиленное перемешивание воздуха. 1. трение воздуха о поверхность земли, в результате чего наблюдаются большие вертикальные градиенты ветра в нижнем слое атмосферы; 4. процессы облакообразования, при которых выделяется тепло конденсации и изменяется характер полей температуры и ветра; 5. взаимодействие воздушных масс, различных по своим свойствам, на границе которых очень резко выражены горизонтальные градиенты температуры и ветра, 6. наличие инверсионных слоев, в которых могут возникать гравитационные волны, теряющие при определенных условиях устойчивость и др. Термическая (конвективная) турбулентность создается за счет неравномерного нагрева земной поверхности или при адвекции холодного воздуха на теплую подстилающую поверхность.Для анализа условий возникновения турбулентности в температурно-неоднородной атмосфере часто привлекается безразмерный параметр - число Ричардсона В тех случаях, когда Ri <Ri кр в слое, для которого определялось число Ri, условия для образования и развития турбулентности имеются. Широкое использование числа Ri обусловлено тем, что с точки зрения теории гидродинамической устойчивости число Ri является основным безразмерным критерием ТЯН. Однако в реальных условиях турбулентные очаги встречаются и при числах Ri, превышающих эти критические значения. Пчелко установлено, что наличие интенсивной турбулентности в атмосфере следует отмечать не в слоях с малыми числами Ri а на тех уровнях, где наблюдаются большие изменения с высотой чисел Ричардсона, так как здесь наблюдается переход от турбулентной атмосферы квазиламинарным слоям и наоборот.Суть синоптических методов прогноза атмосферной турбулентности, вызывающей болтанку самолетов, заключается в комплексном анализе приземных карт погоды и карт барической топографии разных уровней, на которых выделяются участки воздушных течений с наибольшей вероятностью болтанки. Установлено, что однозначной зависимости болтанки от синоптического положения не существует, поэтому при диагнозе и прогнозе необходимо исходить не из альтернативности события, а из некоторой его вероятности, т. е. привлекать дополнительные статистические характеристики, предусматривающие прогноз с учетом некоторых других признаков. Исследование характера барического поля при болтанке самолетов позволило выявить типичные области, в которых интенсивная турбулентность встречается наиболее часто. Пчелко, турбулентность при ясном небе следует прогнозировать в тех случаях, когда по маршруту полета встречается одна из типичных синоптических ситуаций, в которой болтанка наиболее вероятна. Первый тип барического поля (тип 1) характеризуется наличием глубокой высотной ложбины, в которой можно выделить отдельный частный циклон (рис.Болтанка на холодных фронтах не наблюдается в тех случаях, когда они слабо выражены или когда горизонтальный градиент температуры в области фронтальной зоны составляет менее 2°С на 100 км, а горизонтальный градиент скорости ветра менее 20 км/ч на 100 км. Теплый фронт или фронт окклюзии, связанные с четко выраженными высоко-тропосферными струйными течениями и имеющие горизонтальный градиент температуры более 2 °С на 100 км, а горизонтальный градиент скорости ветра более 20 км/ч на 100 км. Показателями болтанки, связанной со струйным течением, являются: скорость ветра более 25 м/с, вертикальный градиент скорости ветра более 10 м/с на 1 км высоты и изменение направления ветра более 15° на 1 км высоты.Для определения зон интенсивной турбулентности имеется возможность использования спутниковой информации. Первый заключается в том, что, распознавая на снимках ИСЗ метеорологические объекты и зная метеорологические и синоптические условия возникновения интенсивной турбулентности, можно качественно оценить возможность ее возникновения. Второй подход использования спутниковой информации для определения зон повышенной турбулентности предусматривает анализ данных наблюдений за собственным излучением поверхности в диапазоне 8-12 мкм, полученных с метеорологических спутников. Уходящее излучение, регистрируемое аппаратурой ИСЗ в указанном спектральном интервале, позволяет не только обнаруживать облака или лед на фоне подстилающей поверхности, но и получить информацию о температурных неоднородностях самой излучающей поверхности, в частности, верхней границы облаков.В заключение можно сказать, что на самолет турбулентность воздействует в основном негативно. Она приводит к увеличению расхода топлива, а также возникновен

Содержание

Введение

1. Причины турбулентности атмосферы

2. Число Ричардсона

3. Синоптические методы прогноза атмосферной турбулентности

4. Холодные фронты I и II родов на приземной карте

5. Возможности использования спутниковой информации для определения зон интенсивной атмосферной турбулентности

Вывод

турбулентность атмосферная самолет болтанка

Среди метеорологических явлений, оказывающих влияние на полеты воздушных судов, одним из наиболее опасных является атмосферная турбулентность, вызывающая интенсивную болтанку самолетов. Болтанка, особенно сильная, - явление сравнительно редкое. Тем не менее, внезапное попадание самолета в зону интенсивной турбулентности может быть причиной серьезных авиационных происшествий. В связи с этим перед синоптиками метеоподразделений стоит сложная задача диагноза и прогноза болтанки самолетов. Трудности прогноза болтанки усугубляются недостаточным пространственным и временным разрешением данных температурно-ветрового зондирования, не отражающим особенностей мезомасштабных явлений, с которыми связано возникновение зон турбулентности. Добиться удовлетворительного качества прогнозов болтанки можно только путем глубокого изучения динамики указанных явлений и комплексного учета особенностей атмосферных процессов.