Meteorologia para pilotos. Notas de aula do curso “Meteorologia da Aviação. Sinais de mau tempo persistente

A meteorologia é uma ciência que estuda os processos e fenômenos físicos que ocorrem na atmosfera terrestre, em sua contínua conexão e interação com a superfície subjacente do mar e da terra.

Meteorologia da aviação- um ramo aplicado da meteorologia que estuda a influência dos elementos meteorológicos e dos fenômenos meteorológicos nas atividades da aviação.

Atmosfera. O envelope de ar da Terra é chamado de atmosfera.

Com base na natureza da distribuição vertical da temperatura, a atmosfera é geralmente dividida em quatro esferas principais: a troposfera, a estratosfera, a mesosfera, a termosfera e três camadas de transição entre elas: tropopausa, estratopausa e mesopausa (6).

Troposfera - a camada inferior da atmosfera, altura de 7 a 10 km nos pólos e de 16 a 18 km nas regiões equatoriais. Todos os fenômenos climáticos se desenvolvem principalmente na troposfera. Na troposfera, formam-se nuvens, ocorrem nevoeiros, trovoadas, nevascas, congelamento de aeronaves e outros fenômenos. A temperatura nesta camada da atmosfera cai com a altitude em uma média de 6,5°C a cada quilômetro (0,65°C por 100%).

A tropopausa é uma camada de transição que separa a troposfera da estratosfera. A espessura desta camada varia de centenas de metros a vários quilômetros.

A estratosfera é a camada da atmosfera situada acima da troposfera, até uma altitude de aproximadamente 35 km. O movimento vertical do ar na estratosfera (em comparação com a troposfera) é muito fraco ou quase ausente. A estratosfera é caracterizada por uma ligeira diminuição da temperatura na camada de 11-25 km e um aumento na camada de 25-35 km.

A estratopausa é uma camada de transição entre a estratosfera e a mesosfera.

A mesosfera é uma camada da atmosfera que se estende de aproximadamente 35 a 80 km. Uma característica da camada da mesosfera é um aumento acentuado da temperatura desde o início até um nível de 50-55 km e uma diminuição para um nível de 80 km.

A mesopausa é uma camada de transição entre a mesosfera e a termosfera.

A termosfera é uma camada da atmosfera acima de 80 km. Esta camada é caracterizada por um aumento acentuado e contínuo da temperatura com a altura. A uma altitude de 120 km a temperatura atinge +60° C, e a uma altitude de 150 km -700° C.

É apresentado um diagrama da estrutura da atmosfera até uma altitude de 100 km.

A atmosfera padrão é uma distribuição condicional por altitude dos valores médios dos parâmetros físicos da atmosfera (pressão, temperatura, umidade, etc.). As seguintes condições são aceitas para a atmosfera padrão internacional:

  • pressão ao nível do mar igual a 760 mm Hg. Arte. (1013,2MB);
  • umidade relativa 0%; a temperatura ao nível do mar é de -15° C e cai com a altitude na troposfera (até 11.000 m) em 0,65° C para cada 100 m.
  • acima de 11.000 m a temperatura é considerada constante e igual a -56,5°C.

Veja também:

ELEMENTOS METEOROLÓGICOS

O estado da atmosfera e os processos que nela ocorrem são caracterizados por uma série de elementos meteorológicos: pressão, temperatura, visibilidade, umidade, nuvens, precipitação e vento.

A pressão atmosférica é medida em milímetros de mercúrio ou milibares (1 mm Hg - 1,3332 mb). A pressão normal é considerada Pressão atmosférica, igual a 760 mm. Rt. Art., que corresponde a 1013,25 MB. A pressão normal está próxima da pressão média ao nível do mar. A pressão muda continuamente tanto na superfície da terra quanto nas alturas. A mudança na pressão com a altitude pode ser caracterizada pelo valor do degrau barométrico (a altura que se deve subir ou descer para que a pressão mude em 1 mm Hg, ou 1 mb).

O valor do estágio barométrico é determinado pela fórmula

A temperatura do ar caracteriza estado térmico atmosfera. A temperatura é medida em graus. A mudança de temperatura depende da quantidade de calor proveniente do Sol em um determinado latitude geográfica, a natureza da superfície subjacente e a circulação atmosférica.

Na URSS e na maioria dos outros países do mundo, é adotada a escala centígrada. Os principais pontos (de referência) nesta escala são: 0°C - o ponto de fusão do gelo e 100°C - o ponto de ebulição da água à pressão normal (760 mm Hg). O intervalo entre esses pontos é dividido em 100 partes iguais. Este intervalo é denominado “um grau Celsius” – 1° C.

Visibilidade. A faixa de visibilidade horizontal próxima ao solo, determinada pelos meteorologistas, é entendida como a distância na qual um objeto (ponto de referência) ainda pode ser detectado pela forma, cor e brilho. O alcance da visibilidade é medido em metros ou quilômetros.

A umidade do ar é o conteúdo de vapor d'água no ar, expresso em unidades absolutas ou relativas.

A umidade absoluta é a quantidade de vapor d'água em gramas por 1 litro3 de ar.

A umidade específica é a quantidade de vapor d'água em gramas por 1 kg de ar úmido.

A umidade relativa é a razão entre a quantidade de vapor d'água contido no ar e a quantidade necessária para saturar o ar a uma determinada temperatura, expressa em porcentagem. A partir do valor da umidade relativa você pode determinar o quão próximo um determinado estado de umidade está da saturação.

O ponto de orvalho é a temperatura na qual o ar atingiria um estado de saturação para um determinado teor de umidade e pressão constante.

A diferença entre a temperatura do ar e o ponto de orvalho é chamada de déficit de ponto de orvalho. O ponto de orvalho é igual à temperatura do ar se a umidade relativa for 100%. Nestas condições, o vapor de água condensa-se e formam-se nuvens e nevoeiros.

As nuvens são um conjunto de gotículas de água ou cristais de gelo suspensos no ar, resultantes da condensação do vapor d'água. Ao observar nuvens, observe seu número, forma e altura limite inferior.

A quantidade de nuvens é avaliada em uma escala de 10 pontos: 0 pontos significa que não há nuvens, 3 pontos - três quartos do céu estão cobertos de nuvens, 5 pontos - metade do céu está coberto de nuvens, 10 pontos - todo o céu está coberto de nuvens. coberto de nuvens (totalmente nublado). A altura das nuvens é medida por meio de radares, holofotes, balões piloto e aviões.

Todas as nuvens, dependendo da localização da altura do limite inferior, são divididas em três níveis:

A camada superior está acima de 6.000 m e inclui: cirros, cirrocumulus, cirrostratus.

A camada intermediária vai de 2.000 a 6.000 m, inclui: altocumulus, altostratus.

A camada inferior está abaixo de 2.000 m e inclui: estratocúmulo, estrato, nimbostratus. A camada inferior também inclui nuvens que se estendem verticalmente por uma distância considerável, mas cujo limite inferior fica na camada inferior. Essas nuvens incluem cumulonimbus e cumulonimbus. Essas nuvens se destacam em grupo especial nuvens de desenvolvimento vertical. A cobertura de nuvens tem maior influência nas atividades de aviação, uma vez que as nuvens estão associadas a precipitação, trovoadas, formação de gelo e fortes golpes.

A precipitação são gotículas de água ou cristais de gelo que caem das nuvens para a superfície da terra. De acordo com a natureza da precipitação, a precipitação é dividida em precipitação manta, caindo das nuvens nimbostratus e altostratus na forma de gotas de chuva de tamanho médio ou na forma de flocos de neve; torrencial, caindo de nuvens cumulonimbus na forma de grandes gotas de chuva, flocos de neve ou granizo; garoa, caindo de nuvens estratos e estratocúmulos na forma de pequenas gotas de chuva.

O vôo em uma zona de precipitação é difícil devido à forte deterioração da visibilidade, diminuição da altura das nuvens, irregularidades, formação de gelo em chuva congelante e garoa e possíveis danos à superfície da aeronave (helicóptero) devido ao granizo.

O vento é o movimento do ar em relação à superfície da Terra. O vento é caracterizado por duas grandezas: velocidade e direção. A unidade de medida da velocidade do vento é metro por segundo (1 m/s) ou quilômetro por hora (1 km/h). 1 m/seg = = 3,6 km/h.

A direção do vento é medida em graus, mas deve-se levar em conta que a contagem regressiva é de Polo Norte sentido horário: direção norte corresponde a 0° (ou 360°), leste - 90°, sul - 180°, oeste - 270°.

A direção do vento meteorológico (de onde sopra) difere da direção do vento aeronáutico (de onde sopra) em 180°. Na troposfera, a velocidade do vento aumenta com a altura e atinge um máximo abaixo da tropopausa.

Zonas relativamente estreitas ventos fortes(a velocidades de 100 km/h e acima) na alta troposfera e na baixa estratosfera em altitudes próximas à tropopausa são chamadas de correntes de jato. A parte da corrente de jato onde a velocidade do vento atinge seu valor máximo é chamada de eixo da corrente de jato.

Em tamanho, as correntes de jato estendem-se por milhares de quilómetros de comprimento, centenas de quilómetros de largura e vários quilómetros de altura.

Atmosfera

Composição e propriedades do ar.

A atmosfera é uma mistura de gases, vapor d'água e aerossóis (poeira, produtos de condensação). A participação dos principais gases é: nitrogênio 78%, oxigênio 21%, argônio 0,93%, dióxido de carbono 0,03%, outros representam menos de 0,01%.

O ar é caracterizado pelos seguintes parâmetros: pressão, temperatura e umidade.

Atmosfera de padrão internacional.

Gradiente de temperatura.

O ar é aquecido pelo solo e a densidade diminui com a altura. A combinação destes dois fatores cria uma situação normal onde o ar é mais quente na superfície e esfria gradualmente com a altura.

Umidade.

A umidade relativa é medida como uma porcentagem, como a razão entre a quantidade real de vapor d'água no ar e o máximo possível em uma determinada temperatura. O ar quente pode dissolver mais vapor de água do que o ar frio. À medida que o ar esfria, sua umidade relativa se aproxima de 100% e as nuvens começam a se formar.

O ar frio no inverno está mais próximo da saturação. Portanto, o inverno tem base e distribuição de nuvens mais baixas.

A água pode estar em três formas: sólida, líquida e gasosa. A água tem uma alta capacidade calorífica. No estado sólido tem densidade menor que no estado líquido. Como resultado, suaviza o clima em escala planetária. No estado gasoso é mais leve que o ar. O peso do vapor d'água é 5/8 do peso do ar seco. Como resultado, o ar úmido sobe acima do ar seco.

Movimento atmosférico

Vento.

O vento surge de um desequilíbrio de pressão, geralmente no plano horizontal. Este desequilíbrio surge devido a diferenças nas temperaturas do ar em áreas vizinhas ou à circulação vertical do ar em diferentes áreas. A causa raiz é o aquecimento solar da superfície.

O vento é nomeado pela direção de onde sopra. Por exemplo: o norte sopra do norte, a montanha sopra das montanhas, o vale sopra nas montanhas.

Efeito Coriolis.

O efeito Coriolis é muito importante para entender processos globais na atmosfera. O resultado desse efeito é que todos os objetos que se movem no hemisfério norte tendem a virar para a direita e no hemisfério sul - para a esquerda. O efeito Coriolis é forte nos pólos e desaparece no equador. O efeito Coriolis é causado pela rotação da Terra sob objetos em movimento. Esta não é uma força real, é uma ilusão de rotação correta para todos os corpos em movimento livre. Arroz. 32

Massas de ar.

Uma massa de ar é o ar que tem a mesma temperatura e umidade em uma área de pelo menos 1.600 km. Uma massa de ar pode ser fria se for formada nas regiões polares, quente - de zona tropical. Pode ser marinho ou continental em umidade.

Quando chega um CVM, a camada de ar terrestre é aquecida pelo solo, aumentando a instabilidade. Quando o TBM chega, a camada superficial de ar esfria, desce e forma uma inversão, aumentando a estabilidade.

Frente fria e quente.

Uma frente é a fronteira entre massas de ar quente e fria. Se o ar frio avançar, é uma frente fria. Se o ar quente avançar, é uma frente quente. Às vezes, as massas de ar se movem até serem interrompidas pelo aumento da pressão à sua frente. Neste caso, o limite frontal é denominado frente estacionária.

Arroz. 33 frente fria frente quente

Frente de oclusão.

Nuvens

Tipos de nuvens.

Existem apenas três tipos principais de nuvens. Estes são estratos, cúmulos e cirros, ou seja, estrato (St), cúmulo (Cu) e cirro (Ci).

estrato cumulus cirrus Fig. 35

Classificação das nuvens por altura:


Arroz. 36

Nuvens menos conhecidas:

Neblina – Forma-se quando o ar quente e úmido chega à costa ou quando o solo irradia calor para uma camada fria e úmida à noite.

Limite de nuvem - forma-se acima do pico quando ocorrem correntes ascendentes dinâmicas. Figura 37

Nuvens em forma de bandeira - formam-se atrás dos topos das montanhas durante ventos fortes. Às vezes consiste em neve. Figura 38

Nuvens de rotor - podem se formar a sotavento da montanha, atrás da crista em ventos fortes e ter a forma de longas cordas localizadas ao longo da montanha. Eles se formam nos lados ascendentes do rotor e são destruídos nos lados descendentes. Indica turbulência severa. Fig. 39.

Nuvens onduladas ou lenticulares - são formadas pelo movimento ondulatório do ar durante ventos fortes. Eles não se movem em relação ao solo. Figura 40

Arroz. 37 Fig. 38 Fig.39

Nuvens com nervuras são muito semelhantes às ondulações na água. Formado quando uma camada de ar se move sobre outra a uma velocidade suficiente para formar ondas. Eles se movem com o vento. Figura 41

Píleo - quando uma nuvem de trovoada se desenvolve em uma camada de inversão. Uma nuvem de tempestade pode romper a camada de inversão. Arroz. 42


Arroz. 40 Fig. 41 Fig. 42

Formação de nuvens.

As nuvens consistem em inúmeras partículas microscópicas de água de vários tamanhos: de 0,001 cm a ar saturado até 0,025 com condensação contínua. Maneira principal formação de nuvens na atmosfera - resfriamento do ar úmido. Isso ocorre quando o ar esfria à medida que sobe.

A névoa se forma no ar de resfriamento devido ao contato com o solo.

Atualizações.

Existem três razões principais pelas quais ocorrem atualizações. São fluxos decorrentes do movimento de frentes, dinâmicos e térmicos.


térmica dinâmica frontal

A taxa de subida do fluxo frontal depende diretamente da velocidade da frente e é geralmente de 0,2-2 m/s. Num escoamento dinâmico, a taxa de subida depende da força do vento e da inclinação da encosta, podendo atingir até 30 m/s. O fluxo térmico ocorre quando o ar mais quente sobe e é aquecido pela superfície da Terra em dias ensolarados. A velocidade de elevação atinge 15 m/s, mas geralmente é de 1 a 5 m/s.

Ponto de orvalho e altura das nuvens.

A temperatura de saturação é chamada de ponto de orvalho. Vamos supor que o ar ascendente esfrie de uma certa maneira, por exemplo, 1 0 C/100 m, mas o ponto de orvalho cai apenas 0,2 0 C/100 m. Assim, o ponto de orvalho e a temperatura do ar ascendente se aproximam de 0,8. 0 C/100 m. Quando se equalizarem, as nuvens se formarão. Os meteorologistas usam termômetros de bulbo seco e úmido para medir as temperaturas do solo e de saturação. A partir dessas medidas você pode calcular a base da nuvem. Por exemplo: a temperatura do ar na superfície é 31 0 C, o ponto de orvalho é 15 0 C. Dividindo a diferença por 0,8 obtemos uma base igual a 2.000 m.

Vida das nuvens.

Durante o seu desenvolvimento, as nuvens passam pelos estágios de origem, crescimento e decadência. Uma nuvem cúmulo isolada vive cerca de meia hora desde o momento em que aparecem os primeiros sinais de condensação até se desintegrar em uma massa amorfa. No entanto, muitas vezes as nuvens não se desfazem tão rapidamente. Isso ocorre quando a umidade do ar ao nível das nuvens e a umidade da nuvem coincidem. O processo de mixagem está em andamento. Na verdade, a termalidade contínua resulta numa propagação gradual ou rápida da cobertura de nuvens por todo o céu. Isso é chamado de superdesenvolvimento ou DO no léxico do piloto.

A termalidade contínua também pode alimentar nuvens individuais, aumentando a sua vida útil em mais de 0,5 horas. Na verdade, as tempestades são nuvens de longa duração formadas por correntes térmicas.

Precipitação.

Para que ocorra a precipitação, são necessárias duas condições: correntes ascendentes prolongadas e alta umidade. Gotículas de água ou cristais de gelo começam a crescer na nuvem. Quando ficam grandes, começam a cair. Está nevando, chovendo ou granizo.

FAIXA DE VISIBILIDADE HORIZONTAL E SUA DEPENDÊNCIA DE VÁRIOS FATORES

Visibilidade- é a percepção visual dos objetos, devido à existência de diferenças de brilho e cor entre os objetos e o fundo sobre o qual são projetados. A visibilidade é um dos fatores meteorológicos mais importantes que afetam as operações de voo e principalmente a decolagem e aterrissagem de aeronaves, já que cerca de 80% informação necessária o piloto recebe visualmente. A visibilidade é caracterizada pela amplitude de visibilidade (até onde se pode ver) e pelo grau de visibilidade (quão bem se pode ver). No apoio meteorológico à aviação, utiliza-se apenas o alcance visual, normalmente denominado visibilidade.

Toldos visíveis à distância- esta é a distância máxima a partir da qual objetos apagados durante o dia e pontos de referência iluminados à noite são visíveis e identificados. Supõe-se que o objeto esteja sempre acessível ao observador, ou seja, O terreno e a forma esférica da Terra não limitam a possibilidade de observação. A visibilidade é avaliada quantitativamente através da distância e depende das dimensões geométricas do objeto, da sua iluminação, do contraste do objeto e do fundo e da transparência da atmosfera.

Dimensões geométricas do objeto. O olho humano tem uma certa resolução e pode ver objetos cujas dimensões são de pelo menos um minuto de arco. Para que um objeto não se transforme em ponto à distância, mas possa ser identificado, seu tamanho angular deve ser de pelo menos 15¢. Portanto, as dimensões lineares dos objetos na superfície terrestre selecionados para determinação visual da visibilidade devem aumentar com a distância do observador. Os cálculos mostram que para determinar a visibilidade com segurança, um objeto deve ter dimensões lineares de pelo menos 2,9 m (a uma distância de 500 m), 5,8 m (a uma distância de 1.000 m) e 11,6 m (a uma distância de 2.000 m). m). A forma de um objeto também afeta a visibilidade. Objetos com bordas bem definidas (edifícios, mastros, canos, etc.) são visíveis melhor do que objetos com bordas desfocadas (floresta, etc.).

Iluminação. Para observar um objeto, ele deve estar iluminado.

O olho humano permanece resistente à percepção de objetos sob luz forte

20…20.000 lux (lux). A iluminação diurna varia entre 400...100.000 lux.

Se a iluminação de um objeto for menor que o limite do olho, o objeto se tornará invisível.

O contraste do objeto com o fundo. Um objeto com dimensões angulares suficientes só pode ser visto se diferir em brilho ou cor do fundo no qual foi projetado. O contraste de brilho é de importância decisiva, uma vez que o contraste de cores de objetos distantes é suavizado devido à névoa óptica.

Neblina óptica- trata-se de uma espécie de cortina de luz, que se forma a partir da dispersão dos raios de luz por partículas líquidas e sólidas da atmosfera (produtos da condensação e sublimação do vapor d'água, poeira, fumaça, etc.). Objetos vistos à distância através da névoa óptica geralmente mudam de cor, suas cores desbotam e parecem ter uma tonalidade azul acinzentada.

Contraste de luminância K- esta é a proporção da diferença absoluta no brilho de um objeto Em e fundo Vf para a maioria deles.



Bo>namorado


(condição para observação de objetos luminosos à noite), então:

K=B o - Bf


Se namorado>Bo


(condição para observar objetos escuros durante o dia), então:


K=Bf - B sobre


O contraste do brilho varia na faixa de 0 a 1. No


Bo=namorado,



o objeto não é


visível No Bo= 0 , PARA


1 objeto é um corpo negro.


Limiar de sensibilidade ao contraste e é o menor valor de contraste de brilho no qual o olho deixa de ver o objeto. O valor de e não é constante. Varia de pessoa para pessoa e depende da iluminação do objeto e do grau de adaptação do olho do observador a esta iluminação. Sob condições de luz natural normal e dimensões angulares suficientes, o objeto a pode ser detectado em e = 0,05. A perda de sua visibilidade ocorre em e = 0,02. Na aviação, o valor aceito é e = 0,05. Se a iluminação diminuir, a sensibilidade ao contraste do olho aumenta. Ao entardecer e à noite

e = 0,6…0,7. Portanto, o brilho do fundo nestes casos deve ser 60...70% maior que o brilho do objeto.

Transparência atmosférica- este é o principal fator que determina o alcance da visibilidade, uma vez que os contrastes observados entre o brilho do objeto e o fundo dependem das propriedades ópticas do ar, da atenuação e dispersão dos raios de luz nele contidos. Os gases que compõem a atmosfera são extremamente transparentes. Se a atmosfera consistisse apenas de gases puros, então o alcance da visibilidade à luz do dia atingiria aproximadamente 250...300 km. Gotículas de água, cristais de gelo, poeira e partículas de fumaça suspensas na atmosfera dispersam os raios de luz. Como resultado, forma-se uma névoa óptica que prejudica a visibilidade de objetos e luzes na atmosfera. Quanto mais partículas suspensas no ar, maior será o brilho da névoa óptica e mais objetos distantes serão visíveis. A transparência da atmosfera é agravada pelos seguintes fenômenos climáticos: todos os tipos de precipitação, neblina, neblina, neblina, tempestade de poeira, neve acumulada, neve soprada, nevasca geral.

A transparência da atmosfera x é caracterizada pelo coeficiente de transparência t. Mostra o quanto o fluxo luminoso que passa por uma camada da atmosfera com 1 km de espessura é enfraquecido por várias impurezas depositadas nesta camada.

TIPOS DE VISIBILIDADE

Alcance visual meteorológico (MVR)- esta é a distância máxima na qual objetos pretos com dimensões angulares superiores a 15¢, projetados contra o céu próximo ao horizonte ou contra o fundo de neblina, são visíveis e identificados durante o dia.

Nas observações instrumentais, a visibilidade é considerada m faixa de visibilidade óptica meteorológica (MOR - faixa óptica meteorológica), que é entendida como o comprimento do caminho do fluxo luminoso na atmosfera, no qual ele enfraquece para 0,05 em relação ao seu valor inicial.

O MOR depende apenas da transparência e da atmosfera, está incluído nas informações sobre o clima real do aeródromo, é plotado em mapas meteorológicos e é um elemento primordial na avaliação das condições de visibilidade e das necessidades da aviação.

Visibilidade para fins de aviação– é a maior das seguintes quantidades:

a) a distância máxima na qual um objeto preto de tamanho adequado, localizado próximo ao solo e observado contra um fundo claro, pode ser distinguido e identificado;

b) a distância máxima na qual luzes com intensidade luminosa de cerca de 1000 candelas podem ser distinguidas e identificadas contra um fundo iluminado.

Essas distâncias têm Significados diferentes no ar com um determinado coeficiente de atenuação.


Visibilidade predominanteé o maior valor de visibilidade observado de acordo com a definição do termo visibilidade que seja alcançado pelo menos em metade da linha do horizonte ou em pelo menos metade da superfície do aeródromo. O espaço pesquisado pode incluir setores adjacentes e não adjacentes.

Alcance visual da pista Alcance visual da pista (RVR) é a distância dentro da qual o piloto de uma aeronave localizada na linha central da pista pode ver as marcações ou luzes do pavimento da pista que limitam a pista ou indicam sua linha central. A altura do nível médio dos olhos do piloto na cabine da aeronave é considerada de 5 m. As medições do RVR por um observador são praticamente impossíveis, sua avaliação é realizada por cálculos baseados na lei de Koschmider (quando se utilizam objetos ou marcadores) e na lei de Allard. lei (ao usar luzes). O valor RVR incluído nos relatórios é o maior destes dois valores. Os cálculos RVR são realizados apenas em aeródromos equipados com sistemas de iluminação de alta intensidade (HI) ou baixa intensidade (LMI), com visibilidade máxima ao longo da pista inferior a

1.500 m. Para visibilidade superior a 1.500 m, a visibilidade RVR é identificada com MOR. Orientações sobre o cálculo de visibilidade e RVR estão contidas no Manual de Práticas de Observação e Relatório de Alcance Visual de Pista (DOS 9328).

Visibilidade vertical- esta é a altura máxima a partir da qual uma tripulação em voo vê o solo verticalmente para baixo. Na presença de nuvens, a visibilidade vertical é igual à altura do limite inferior das nuvens ou menor que ela (em neblina, em fortes precipitações, em geral com neve soprada). A visibilidade vertical é determinada por meio de instrumentos que medem as alturas na parte inferior das nuvens. As informações de visibilidade vertical são incluídas nos relatórios meteorológicos reais do aeródromo, em vez da altura da base das nuvens.

Visibilidade oblíqua- esta é a distância máxima ao longo da trajetória de descida em que o piloto de uma aeronave que se aproxima para pousar, ao passar da pilotagem por instrumentos para a pilotagem visual, pode detectar e identificar o início da pista. Em condições meteorológicas difíceis (visibilidade de 2.000 m ou menos e/ou altura da base das nuvens de 200 m ou menos), a visibilidade oblíqua pode ser significativamente menor que a visibilidade horizontal na superfície do solo. Isto acontece quando existem camadas de retenção (inversão, isoterma) entre a aeronave em voo e a superfície terrestre, sob as quais se acumulam pequenas gotas de água, partículas de poeira, poluição atmosférica industrial, etc.; ou quando uma aeronave pousa em nuvens baixas (abaixo de 200 m), sob as quais existe uma camada subnuvem de neblina espessa de densidade óptica variável.

A visibilidade oblíqua não é determinada instrumentalmente. É calculado com base no MOR medido. Em média, com uma altura de base de nuvens inferior a 200 m e MOR inferior a 2.000 m, a visibilidade oblíqua é de 50% do alcance horizontal e da visibilidade da pista.

Meteorologia da aviação

Meteorologia da aviação

(do grego met(éö)ra - fenômenos celestes e logos - palavra, doutrina) - disciplina aplicada que estuda as condições meteorológicas nas quais aeronaves, e o impacto destas condições na segurança e eficiência dos voos, desenvolvendo métodos de recolha e processamento de informação meteorológica, preparando previsões e apoio meteorológico aos voos. À medida que a aviação se desenvolve (a criação de novos tipos de aeronaves, a expansão da gama de altitudes e velocidades de voo, a escala dos territórios para operações de voo, a expansão da gama de tarefas resolvidas com a ajuda de aeronaves, etc.), a aviação enfrenta. novas tarefas estão sendo definidas. A criação de novos aeroportos e a abertura de novas rotas aéreas requerem estudos climáticos nas áreas de construção propostas e na atmosfera livre ao longo das rotas de voo planeadas, a fim de selecionar soluções óptimas para as tarefas. A mudança das condições em torno dos aeroportos existentes (como resultado da atividade humana ou sob a influência de processos físicos naturais) requer um estudo constante do clima dos aeroportos existentes. A estreita dependência do clima próximo à superfície terrestre (zona de decolagem e pouso de uma aeronave) das condições locais exige pesquisas especiais para cada aeroporto e o desenvolvimento de métodos de previsão das condições de decolagem e pouso para quase todos os aeroportos. As principais tarefas de M. a. como disciplina aplicada - nivelamento e otimização suporte de informação voos, melhorando a qualidade dos serviços meteorológicos prestados (exatidão dos dados reais e exatidão das previsões), aumentando a eficiência. A solução para estes problemas é alcançada através do aprimoramento da base material e técnica, das tecnologias e métodos de observação, do estudo aprofundado da física dos processos de formação de fenômenos meteorológicos importantes para a aviação e do aprimoramento dos métodos de previsão desses fenômenos.

Aviação: Enciclopédia. - M.: Grande Enciclopédia Russa. Editor chefe G. P. Svishchev. 1994 .


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4. Sinais locais clima

6. Previsão meteorológica da aviação

1. Fenômenos atmosféricos perigosos para a aviação

Os fenômenos atmosféricos são elemento importante clima: se chove ou neva, se há neblina ou tempestade de poeira, se há nevasca ou trovoada, tanto a percepção do estado atual da atmosfera pelos seres vivos (humanos, animais, plantas) quanto o impacto do clima sobre aqueles sob ao ar livre estão carros e mecanismos, edifícios, estradas, etc. Portanto, observações de fenômenos atmosféricos (seus definição correta, registrando horários de início e término, flutuações de intensidade) em uma rede de estações meteorológicas grande importância. Os fenômenos atmosféricos têm grande influência nas atividades da aviação civil.

Os fenômenos climáticos comuns na Terra são vento, nuvens, precipitação (chuva, neve, etc.), neblina, trovoadas, tempestades de poeira e nevascas. Mais fenômenos raros incluem desastres naturais como tornados e furacões. Os principais consumidores de informações meteorológicas são marinha e aviação.

Os fenómenos atmosféricos perigosos para a aviação incluem trovoadas, rajadas de vento (rajadas de vento de 12 m/seg e superiores, tempestades, furacões), nevoeiro, formação de gelo, chuvas, granizo, nevascas, tempestades de poeira, nuvens baixas.

Uma tempestade é um fenômeno de formação de nuvens acompanhado por descargas elétricas na forma de raios e precipitação (às vezes granizo). O principal processo na formação das tempestades é o desenvolvimento de nuvens cumulonimbus. A base das nuvens atinge uma altura média de 500 m, e o limite superior pode atingir 7.000 m ou mais. Fortes movimentos de ar em vórtice são observados em nuvens de trovoada; Na parte central das nuvens observam-se pelotas, neve e granizo, e na parte superior há nevasca. As tempestades são geralmente acompanhadas de rajadas. Existem tempestades intramassivas e frontais. As trovoadas frontais desenvolvem-se principalmente nas frentes atmosféricas frias, menos frequentemente nas quentes; a faixa dessas trovoadas costuma ser estreita em largura, mas ao longo da frente cobre uma área de até 1000 km; observado dia e noite. As tempestades são perigosas devido a descargas elétricas e fortes vibrações; A queda de um raio em um avião pode levar a consequências graves. Durante uma forte tempestade, as comunicações de rádio não devem ser utilizadas. Os voos na presença de trovoadas são extremamente difíceis. Nuvens cumulonimbus devem ser evitadas lateralmente. Nuvens de tempestade menos desenvolvidas verticalmente podem ser superadas de cima, mas a uma altitude significativa. Em casos excepcionais, a intersecção de zonas de trovoada pode ser realizada através de pequenas interrupções de nuvens encontradas nestas zonas.

Uma tempestade é um aumento repentino do vento com uma mudança em sua direção. As tempestades geralmente ocorrem durante a passagem de frentes frias pronunciadas. A largura da zona de instabilidade é de 200 a 7.000 m, a altura é de 2 a 3 km e o comprimento ao longo da frente é de centenas de quilômetros. A velocidade do vento durante rajadas pode atingir 30-40 m/s.

O nevoeiro é um fenômeno de condensação de vapor d'água na camada de ar terrestre, em que o alcance de visibilidade é reduzido para 1 km ou menos. Com um alcance de visibilidade de mais de 1 km, a neblina de condensação é chamada de neblina. De acordo com as condições de formação, os nevoeiros são divididos em frontais e intramassa. Os nevoeiros frontais são mais comuns durante a passagem de frentes quentes e são muito densos. Os nevoeiros intramassivos são divididos em radiativos (locais) e adventícios (nevoeiros móveis de resfriamento).

A formação de gelo é o fenômeno de depósitos de gelo em várias partes de uma aeronave. A causa da formação de gelo é a presença de gotículas de água na atmosfera em estado super-resfriado, ou seja, com temperaturas abaixo de 0° C. A colisão de gotículas com um avião leva ao seu congelamento. O acúmulo de gelo aumenta o peso da aeronave, reduz sua sustentação, aumenta o arrasto, etc.

Existem três tipos de cobertura:

b sedimento gelo puro(maioria olhar perigoso formação de gelo) é observada ao voar em nuvens, precipitação e neblina em temperaturas de 0° a -10° C e abaixo; a deposição ocorre principalmente nas partes frontais da aeronave, nos cabos, nas superfícies da cauda e no bocal; o gelo no solo é um sinal da presença de zonas de gelo significativas no ar;

b geada - um revestimento granular esbranquiçado - um tipo de gelo menos perigoso, ocorre em temperaturas de até -15--20 ° C e abaixo, assenta de maneira mais uniforme na superfície da aeronave e nem sempre se mantém firme; um voo longo em uma área que produz gelo é perigoso;

ь a geada é observada bastante Baixas temperaturas e não atinge tamanhos perigosos.

Se a formação de gelo começar durante o vôo nas nuvens, você deve:

b se houver brechas nas nuvens, voe por essas brechas ou entre camadas de nuvens;

b se possível, vá para uma área com temperatura acima de 0°;

b se se sabe que a temperatura próxima ao solo é inferior a 0° e a altura das nuvens é insignificante, então é necessário ganhar altitude para sair das nuvens ou entrar em uma camada com temperaturas mais baixas.

Se a formação de gelo começou durante o vôo sob chuva congelante, você deve:

b voar para uma camada de ar com temperatura superior a 0°, se a localização dessa camada for conhecida antecipadamente;

b sair da zona de chuva e, se houver ameaça de formação de gelo, retornar ou pousar no campo de aviação mais próximo.

Uma nevasca é um fenômeno em que a neve é ​​transportada pelo vento na direção horizontal, muitas vezes acompanhada por movimentos de vórtice. A visibilidade em tempestades de neve pode diminuir drasticamente (até 50-100 m ou menos). As nevascas são típicas de ciclones, periferia de anticiclones e frentes. Eles dificultam a aterrissagem e a decolagem de um avião, às vezes tornando isso impossível.

As áreas montanhosas são caracterizadas por mudanças repentinas no clima, frequentes formações de nuvens, precipitação, trovoadas e mudanças de vento. Nas montanhas, especialmente na estação quente, há um movimento constante de ar para cima e para baixo, e vórtices de ar surgem perto das encostas das montanhas. Cordilheiras em geral coberto de nuvens. Durante o dia e às horário de verão Estas são nuvens cúmulos, e à noite e no inverno - nuvens baixas stratus. As nuvens se formam principalmente no topo das montanhas e no lado de barlavento. Poderosas nuvens cúmulos sobre as montanhas são frequentemente acompanhadas por fortes aguaceiros e trovoadas com granizo. Voar perto das encostas das montanhas é perigoso, pois o avião pode ficar preso em vórtices de ar. O voo sobre as montanhas deve ser realizado a uma altitude de 500-800 m; a descida após o voo sobre as montanhas (picos) pode começar a uma distância de 10-20 km das montanhas (picos). Voar sob as nuvens só pode ser relativamente seguro se o limite inferior das nuvens estiver localizado a uma altitude de 600-800 m acima das montanhas. Se este limite estiver abaixo da altitude especificada e se os topos das montanhas estiverem fechados em alguns pontos, o voo torna-se mais difícil e, com a diminuição das nuvens, torna-se perigoso. Em condições montanhosas, romper as nuvens para cima ou voar através das nuvens por meio de instrumentos só é possível com um excelente conhecimento da área de voo.

2. Efeito das nuvens e da precipitação no voo

aviação clima atmosférico

A influência das nuvens no vôo.

A natureza do voo é frequentemente determinada pela presença de nuvens, sua altura, estrutura e extensão. A nebulosidade complica a técnica de pilotagem e as ações táticas. O voo nas nuvens é difícil e seu sucesso depende da disponibilidade de equipamentos de voo e navegação adequados na aeronave e do treinamento da tripulação de voo em técnicas de pilotagem por instrumentos. Em nuvens cúmulos poderosas, o vôo (especialmente em aeronaves pesadas) é complicado pela alta turbulência do ar nas nuvens cúmulos-nimbus, além da presença de tempestades;

EM período frio anos, e em grandes altitudes e em período de verão, ao voar nas nuvens existe o perigo de formação de gelo.

Tabela 1. Valor de visibilidade da nuvem.

Efeito da precipitação no voo.

A influência da precipitação no voo deve-se principalmente aos fenómenos que a acompanham. Precipitações fortes (especialmente garoa) ocorrem frequentemente Grandes áreas, são acompanhados de nuvens baixas e prejudicam bastante a visibilidade; Se houver gotículas super-resfriadas neles, ocorre congelamento da aeronave. Portanto, com fortes precipitações, especialmente em baixas altitudes, o voo é difícil. Nas chuvas frontais, o vôo é difícil devido à forte deterioração da visibilidade e ao aumento do vento.

3. Responsabilidades da tripulação da aeronave

Antes da partida, a tripulação da aeronave (piloto, navegador) deve:

1. Ouça um relatório detalhado do meteorologista de plantão sobre as condições e previsão do tempo ao longo da rota (área) do voo. Neste caso, atenção especial deve ser dada à presença ao longo da rota (área) do voo:

b frentes atmosféricas, sua posição e intensidade, potência vertical dos sistemas de nuvens frontais, direção e velocidade de movimento das frentes;

b zonas com fenômenos meteorológicos perigosos para a aviação, seus limites, direção e velocidade de deslocamento;

b maneiras de evitar áreas com mau tempo.

2. Receber um boletim meteorológico da estação meteorológica, que deverá indicar:

b condições meteorológicas reais ao longo da rota e no ponto de desembarque há não mais de duas horas;

b previsão do tempo ao longo do percurso (área) e no ponto de desembarque;

b corte vertical do estado esperado da atmosfera ao longo do percurso;

b dados astronômicos dos pontos de partida e pouso.

3. Se a partida atrasar mais de uma hora, a tripulação deverá ouvir novamente o relatório do meteorologista de plantão e receber novo boletim meteorológico.

Durante o voo, a tripulação da aeronave (piloto, navegador) é obrigada a:

1. Observar as condições meteorológicas, especialmente os fenómenos perigosos ao voo. Isso permitirá que a tripulação perceba prontamente uma forte deterioração do clima ao longo da rota (área) do voo, avalie-a corretamente, tome uma decisão apropriada para o próximo voo e conclua a tarefa.

2. Solicitar 50-100 km antes de se aproximar do aeródromo informações sobre a situação meteorológica na área de pouso, bem como dados de pressão barométrica ao nível do aeródromo e definir o valor da pressão barométrica resultante no altímetro de bordo.

4. Sinais meteorológicos locais

Sinais de bom tempo persistente.

1. Pressão alta, aumentando lenta e continuamente ao longo de vários dias.

2. Padrão diário correto do vento: silêncio à noite, força significativa do vento durante o dia; nas margens dos mares e grandes lagos, bem como nas montanhas, há uma mudança regular de ventos: durante o dia - da água para a terra e dos vales para os picos, à noite - da terra para a água e dos picos para os vales .

3. No inverno, o céu está claro e somente à noite, quando está calmo, finas nuvens estratos podem flutuar. No verão acontece o contrário: os cúmulos se desenvolvem durante o dia e desaparecem à noite.

4. Corrija a variação diária da temperatura (aumento durante o dia, diminuição à noite). Na metade do ano no inverno a temperatura é baixa, no verão é alta.

5. Sem precipitação; orvalho intenso ou geada à noite.

6. Nevoeiros terrestres que desaparecem após o nascer do sol.

Sinais de mau tempo persistente.

1. Pressão baixa, mudando pouco ou diminuindo ainda mais.

2. Falta de padrões diários normais de vento; a velocidade do vento é significativa.

3. O céu está completamente coberto por nuvens nimbostratus ou stratus.

4. Chuvas prolongadas ou nevascas.

5. Pequenas alterações de temperatura durante o dia; Relativamente quente no inverno e fresco no verão.

Sinais de piora do tempo.

1. Queda de pressão; Quanto mais rápido a pressão cair, mais cedo o clima mudará.

2. O vento aumenta, suas flutuações diárias quase desaparecem e a direção do vento muda.

3. A nebulosidade aumenta, e a seguinte ordem de aparecimento das nuvens é frequentemente observada: aparecem cirros, depois cirrostratus (seu movimento é tão rápido que é perceptível a olho nu), cirrostratus é substituído por altostratus e este último por cirrostratus.

4. As nuvens cúmulos não se dissipam nem desaparecem à noite, e seu número aumenta ainda mais. Se assumirem a forma de torres, deve-se esperar uma tempestade.

5. A temperatura aumenta no inverno, mas no verão há uma diminuição notável na sua variação diurna.

6. Círculos e coroas coloridas aparecem ao redor da Lua e do Sol.

Sinais de melhoria do tempo.

1. A pressão aumenta.

2. A cobertura de nuvens torna-se variável e aparecem interrupções, embora por vezes todo o céu possa ainda estar coberto por nuvens baixas de chuva.

3. Chuva ou neve caem de vez em quando e são bastante fortes, mas não caem continuamente.

4. A temperatura diminui no inverno e aumenta no verão (após uma diminuição preliminar).

5. Exemplos de acidentes de avião devido a fenômenos atmosféricos

Na sexta-feira, um avião turboélice FH-227 da Força Aérea Uruguaia transportou o time júnior de rugby Old Christians de Montevidéu, Uruguai, através dos Andes para uma partida na capital chilena, Santiago.

O voo começou na véspera, 12 de outubro, quando o voo decolou do aeroporto de Carrasco, mas devido ao mau tempo, o avião pousou no aeroporto de Mendoza, na Argentina, e lá permaneceu durante a noite. O avião não pôde voar diretamente para Santiago devido ao clima, então os pilotos tiveram que voar para o sul paralelo às montanhas de Mendoza, depois virar para oeste, depois seguir para o norte e começar a descida para Santiago depois de passar por Curicó.

Quando o piloto informou ter passado por Curicó, o controlador de tráfego aéreo autorizou a descida para Santiago. Este foi um erro fatal. O avião entrou em um ciclone e começou a descer, guiado apenas pelo tempo. Quando o ciclone passou, ficou claro que eles estavam voando direto para a rocha e não havia como evitar a colisão. Como resultado, o avião atingiu o topo do pico com a cauda. Devido a impactos em pedras e no solo, o carro perdeu cauda e asas. A fuselagem rolou em grande velocidade encosta abaixo até bater de frente em blocos de neve.

Mais de um quarto dos passageiros morreram quando caíram e colidiram com uma pedra, e vários outros morreram posteriormente devido a ferimentos e frio. Então, dos 29 sobreviventes restantes, mais 8 morreram em uma avalanche.

O avião acidentado pertencia ao regimento especial de aviação de transporte do exército polonês, que servia ao governo. O Tu-154-M foi montado no início da década de 1990. O avião do Presidente da Polónia e do segundo governo semelhante Tu-154 de Varsóvia passou por reparos programados na Rússia, em Samara.

As informações sobre a tragédia ocorrida esta manhã nos arredores de Smolensk ainda precisam ser coletadas aos poucos. O avião Tu-154 do presidente polaco pousava perto do campo de aviação de Severny. Esta é uma pista de primeira classe e não houve reclamações sobre isso, mas àquela hora o campo de aviação militar não aceitava aviões devido ao mau tempo. O centro hidrometeorológico da Rússia previu forte nevoeiro no dia anterior, visibilidade de 200 a 500 metros, são condições muito ruins para pouso, à beira do mínimo mesmo para melhores aeroportos. Cerca de dez minutos antes da tragédia, os despachantes enviaram um transportador russo para um local de reserva.

Nenhum dos que estavam a bordo do Tu-154 sobreviveu.

A queda do avião ocorreu no nordeste da China - segundo várias estimativas, cerca de 50 pessoas sobreviveram e mais de 40 morreram. O avião da Henan Airlines, voando de Harbin, ultrapassou a pista sob forte neblina ao pousar na cidade de Yichun, quebrou-se em pedaços com o impacto e pegou fogo.

Havia 91 passageiros e cinco tripulantes a bordo. As vítimas foram levadas ao hospital com fraturas e queimaduras. A maioria está numa condição relativamente estável e as suas vidas não correm perigo. Três estão em estado crítico.

6. Previsão meteorológica da aviação

Para evitar acidentes de aeronaves devido a fenômenos atmosféricos, são desenvolvidas previsões meteorológicas para aviação.

O desenvolvimento de previsões meteorológicas para aviação é um ramo complexo e interessante da meteorologia sinótica, e a responsabilidade e complexidade desse trabalho são muito maiores do que na preparação de previsões convencionais para uso geral (para a população).

Os textos fonte das previsões meteorológicas dos aeroportos (código TAF - Terminal Aerodrome Forecast) são publicados à medida que são compilados pelos serviços meteorológicos dos aeroportos correspondentes e transmitidos à rede mundial de intercâmbio de informações meteorológicas. É nesta forma que são utilizados para consultas ao pessoal de controle de voo do aeroporto. Essas previsões são a base para a análise das condições climáticas esperadas no ponto de pouso e a tomada de decisão sobre a partida pelo comandante da tripulação.

A previsão do tempo para o aeródromo é compilada a cada 3 horas por um período de 9 a 24 horas. Em regra, as previsões são emitidas pelo menos 1 hora e 15 minutos antes do início do seu período de validade. Em caso de mudanças climáticas repentinas e previamente imprevistas, poderá ser emitida uma previsão extraordinária (ajuste) cujo prazo de entrega poderá ser de 35 minutos antes do início do período de validade, podendo o prazo de validade ser diferente do padrão;

O tempo nas previsões da aviação é indicado no horário de Greenwich (Horário Universal - UTC), para obter o horário de Moscou você deve adicionar 3 horas (durante o horário de verão - 4 horas). O nome do aeródromo é seguido pelo dia e hora da previsão (por exemplo, 241145Z - dia 24 às 11h45), depois pelo dia e período de validade da previsão (por exemplo, 241322 - dia 24 de 13h às 22h ou 241212 - dia 24 das 12h às 12h do dia seguinte; para previsões extraordinárias também podem ser indicados minutos, por exemplo 24134022 - dia 24 das 13h40 às 22h; relógio).

A previsão meteorológica para um aeródromo inclui os seguintes elementos (em ordem):

b vento - direção (de onde sopra, em graus, por exemplo: 360 - norte, 90 - leste, 180 - sul, 270 - oeste, etc.) e velocidade;

b faixa de visibilidade horizontal (geralmente em metros, nos EUA e alguns outros países - em milhas - SM);

b fenômenos meteorológicos;

b nebulosidade por camadas - quantidade (clara - 0% do céu, isolada - 10-30%, dispersa - 40-50%, significativa - 60-90%; contínua - 100%) e a altura do limite inferior; em caso de neblina, nevasca e outros fenômenos, poderá ser indicada visibilidade vertical em vez do limite inferior de nuvens;

b temperatura do ar (indicada apenas em alguns casos);

b presença de turbulência e formação de gelo.

Observação:

A responsabilidade pela exatidão e exatidão da previsão é do engenheiro de previsão do tempo que desenvolveu esta previsão. No Ocidente, ao compilar previsões de aeródromos, os dados da modelagem computacional global da atmosfera são amplamente utilizados. Na Rússia e na CEI, as previsões de aeródromos são desenvolvidas principalmente manualmente, usando métodos trabalhosos (análise de mapas sinópticos, levando em consideração as condições aeroclimáticas locais) e, portanto, a precisão e exatidão das previsões são menores do que no Ocidente (especialmente em complexos , mudando drasticamente as condições sinóticas).

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