Атмосферное давление

Атмосферное давление (Р) – это сила, с которой атмосфера давит на единицу горизонтальной поверхности. Оно равно весу вышележащего столба воздуха с основанием, равным 1 см².

В качестве единиц измерения давления используются гектопаскали (гПа) и миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.)

В таблице 4 указаны среднемесячные значения давления в гПа за 4 срока, среднее, минимальное и максимальное давление за каждый месяц и за год.

Для анализа изменчивости атмосферного давления по данным таблицы 4 нужно построить графики годового хода среднего, максимального и минимального давления за каждый месяц (все 3 кривые построить на одном графике).

Таблица 4. Атмосферное давление (образец)

Месяц	Сроки наблюдений	Сред. Р	Max P	Min P
	1000,2	1000,2	999,8	1000,1	1000,0	1024,3	980,0
	993,5	994,0	994,0	993,9	993,8	1014,3	964,5
	1000,2	1000,3	1000,1	1000,1	1000,1	1030,4	974,0
	994,1	994,2	994,2	994,5	994,2	1011,6	972,5
	996,5	996,6	996,1	996,3	996,3	1008,5	984,8
	996,2	996,4	995,8	995,8	996,0	1008,7	980,7
	994,7	994,9	994,5	994,3	994,6	1001,1	985,7
	994,0	994,3	993,9	994,0	994,0	1003,1	985,2
	994,2	994,4	994,3	994,5	994,3	1008,0	975,3
	993,9	993,3	992,6	993,2	993,2	1007,7	982,4
	992,6	993,3	993,6	993,8	993,3	1014,8	970,3
	1000,9	1000,9	1000,5	1000,4	1000,6	1012,4	975,3
год					995,8	1030,4	964,5

 

 

В анализе необходимо указать годовую амплитуду изменения атмосферного давления; месяцы, в которые наблюдалось максимальное и минимальное давление; амплитуды изменения атмосферного давления по сезонам (разность между максимальным и минимальным давлением за 3 месяца) и сезон года с наибольшей изменчивостью давления.

В таблице 4 указаны значения атмосферного давления на уровне аэродрома. Используя барометрическую формулу Лапласа

привести к среднему уровню моря величину среднегодового, максимального и минимального давления.

,

где	Н	–	высота аэродрома над уровнем моря;
	Рн	–	среднегодовое, максимальное или минимальное давление на уровне аэродрома;
	tср	–	среднегодовая температура воздуха.

Результаты расчетов должны быть представлены в курсовой работе.

Приведенное среднегодовое значение атмосферного давления нужно сравнить со значением давления на уровне моря в стандартной атмосфере (1013,25 гПа) и сделать вывод о том, какая погода преобладала в анализируемом году − циклоническая или антициклоническая, т.е. погода, связанная с областями низкого или высокого давления.

В конце раздела, характеризующего особенности распределения давления, необходимо показать влияние температуры и давления на следующие летные и эксплуатационные характеристики воздушных судов:

− потребная воздушная скорость горизонтального полета;

− скорость отрыва и длина разбега;

− посадочная скорость и длина пробега;

− располагаемая тяга ТРД;

− часовой расход топлива.

 

 

Ветер

Ветер представляет собой горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности. Основные его характеристики – направление и скорость. Направление ветра выражается в градусах или румбах той части горизонта, откуда дует ветер. Градусы отсчитываются от северного направления географического меридиана по часовой стрелке от 0° до 360°. Направление ветра может также указываться по 16 румбам, для обозначения которых используются русские или латинские наименования (С, ССВ, СВ, ВСВ, В, ВЮВ, ЮВ, ЮЮВ, Ю, ЮЮЗ, ЮЗ, ЗЮЗ, З, ЗСЗ, СЗ, ССЗ). Условия эксплуатации самолетов на соответствующем аэродроме в значительной степени характеризуются особенностями режима приземного ветра. Взлет и посадку самолетов всегда стремятся осуществлять против ветра, так как при этом уменьшается скорость отрыва и длина разбега, посадочная скорость и длина пробега, улучшается устойчивость и управляемость самолета. Таким образом, анализ преобладающего направления и скорости ветра является необходимой климатической характеристикой аэродрома. С учетом преобладавшего направления ветра выбирают направление ВПП при проектировании аэродромов. Сильные ветры сказываются на безопасности полетов и регулярности движения воздушных судов.

В курсовой работе необходимо провести анализ двух характеристик ветра: направления и скорости.

В таблице 5 указаны данные о среднемесячной повторяемости (в %) ветров различных румбов. Ветры со скоростью равной или меньше 3 м/с, как мало влияющие на взлет и посадку самолетов, отнесены к штилевому состоянию.

В таблице 6 указаны среднемесячные значения скорости ветра за 4 срока, средняя и максимальная скорость ветра за каждый месяц и за год, а также повторяемость (в %) скорости ветра следующих градаций 0-5 м/с,6-11 м/с, 12-15 м/с, более 15 м/с в течение каждого месяца и в течение года.

В курсовой работе нужно дать анализ двух характеристик влажности: упругости водяного пара и относительной влажности.

Таблица 5. Направление ветра (образец)

Месяц	N	Штиль (0­3м/с)	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	С
n	P	n	P	n	P	n	P	n	P	n	P	n	P	n	P	n	P
		105,0	84,68	1,5	1,21	3,0	2,42	8,5	6,85	0,0	0,00	0,0	0,00	0,5	0,40	3,5	2,82	2,0	1,61
		92,0	82,14	2,0	1,79	6,5	5,80	6,5	5,80	0,0	0,00	2,0	1,79	0,5	0,45	1,5	1,34	1,0	0,89
		93,0	75,00	0,0	0,00	18,5	14,92	6,5	5,24	0,0	0,00	4,0	3,23	1,5	1,21	0,5	0,40	0,0	0,00
		91,0	75,83	0,5	0,42	5,0	4,17	12,0	10,00	0,5	0,42	5,0	4,17	1,5	1,25	1,5	1,25	3,0	2,50
		103,0	83,06	0,5	0,40	1,5	1,21	0,0	0,00	0,0	0,00	3,5	2,82	9,5	7,66	3,5	2,82	2,5	2,02
		102,0	85,00	0,0	0,00	0,0	0,00	1,0	0,83	1,0	0,83	3,5	2,92	5,5	4,58	2,5	2,08	4,5	3,75
		109,0	87,90	0,0	0,00	0,5	0,40	3,0	2,42	3,0	2,42	5,0	4,03	1,0	0,81	2,5	2,02	0,0	0,00
		114,0	91,94	0,5	0,40	2,5	2,02	1,0	0,81	0,0	0,00	1,0	0,81	3,5	2,82	0,5	0,40	1,0	0,81
		113,0	94,17	0,0	0,00	0,5	0,42	3,5	2,92	0,0	0,00	1,0	0,83	0,0	0,00	1,5	1,25	0,5	0,42
		93,0	75,00	1,0	0,81	2,5	2,02	9,5	7,66	2,0	1,61	2,0	1,61	6,0	4,84	7,5	6,05	0,5	0,40
		94,0	78,33	1,0	0,83	3,5	2,92	5,0	4,17	0,5	0,42	6,5	5,42	5,5	4,58	3,0	2,50	1,0	0,83
		92,0	74,19	0,0	0,00	7,0	5,65	17,5	14,11	1,0	0,81	2,5	2,02	2,0	1,61	0,0	0,00	2,0	1,61
год		1201,0	82,26	7,0	0,48	51,0	3,49	74,0	5,07	8,0	0,55	36,0	2,47	37,0	2,53	28,0	1,92	18,0	1,23

 

N – общее количество наблюдений;

n – количество случаев;

P − повторяемость в %,

 

Используя сведения о среднемесячной повторяемости ветров различных румбов, которые указаны в таблице 5, рассчитать среднюю повторяемость штилей и среднюю повторяемость ветров этих румбов за каждый сезон года. (Средняя повторяемость за сезон − это сумма повторяемостей данного направления ветра за три месяца деленная на три). Полученные результаты записать в таблицу 5.1.

 

Таблица 5.1. Повторяемость ветров разных направлений

Сезоны года	Штиль (0-3м/с)	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	С
Зима
Весна
Лето
Осень

 

 

Для анализа распределения ветров по направлению строят розы ветров для каждого сезона года и за весь год.

При построении розы ветров проводят 8 румбов. Для каждого румба необходимо построить радиус-вектор, численно равный повторяемости ветра данного направления. При соединении концов всех восьми радиус-векторов получается многоугольник, представляющий собой розу ветров. Повторяемость штилей и слабых ветров 3 м/с указывают в кружке в центре розы ветров. Повторяемость ветров каждого румба откладывать от кружка.

Пример построения розы ветров показан на рис. 1.

 

Таблица 6. Скорость ветра (образец)

Месяц	Сроки наблюдений	Средняя скорость	Максимальная скорость	Повторяемость скорости ветра различных градаций
N	0­5м/с	6­11м/с	12­15м/с	> 15м/с
				n	P	n	P	n	P	n	P
	1,5	2,1	2,3	1,8	1,9				95,97		4,03		0,00		0,00
	2,0	2,1	2,2	2,4	2,1				99,11		0,89		0,00		0,00
	2,1	2,2	2,7	2,2	2,3				95,97		4,03		0,00		0,00
	1,6	2,4	3,0	2,7	2,4				96,67		3,33		0,00		0,00
	1,2	2,3	3,1	1,8	2,1				97,58		2,42		0,00		0,00
	1,3	1,9	2,7	1,8	1,9				98,33		1,67		0,00		0,00
	1,1	1,9	2,5	1,4	1,7				99,19		0,81		0,00		0,00
	1,5	1,8	2,4	1,5	1,8				100,00		0,00		0,00		0,00
	1,2	1,3	2,3	1,4	1,5				100,00		0,00		0,00		0,00
	2,5	3,0	2,8	2,4	2,6				92,74		7,26		0,00		0,00
	2,5	2,3	2,4	2,4	2,4				97,50		2,50		0,00		0,00
	2,3	2,5	2,7	2,6	2,5				97,58		2,42		0,00		0,00
год	1,7	2,1	2,5	2,0	2,1				97,53		2,47		0,00		0,00

 

 

В анализе указать преобладающее направление ветра по месяцам, по сезонам, в течение года.

Преобладающее направление ветра по сезонам и за год связать со средними и максимальными скоростями, которые наблюдались в этот жепериод. Среднюю скорость ветра за сезон рассчитать по данным за 3 месяца, для максимальной скорости указать месяц, когда такая скорость наблюдалась.

По характеру розы ветров за год нужно сделать вывод о наиболее целесообразном выборе направления ВПП при проектировании аэродрома. При выборе направления ВПП нужно учитывать суммарную повторяемость двух противоположных румбов (С+Ю; СВ+ЮЗ; В+З; ЮВ+СЗ).

Для анализа изменчивости скорости ветра необходимо по данным таблицы 6 построить два графика:

− годового хода средней и максимальной скорости ветра;

− готового хода повторяемости (в %) скорости ветра следующих градаций 0-5 м/с, 6-11 м/с, 12-15 м/с, более 15 м/с (все 4 кривые построить на одном графике).

Данные таблицы 6 и графики должны быть проанализированы, и результаты анализа изложены в работе.

При анализе скорости ветра для каждой градации нужно указать месяц с максимальной повторяемостью и месяц с минимальной повторяемостью этой градации, величину повторяемости в эти месяцы, а также повторяемость за год.

Указать в анализе, какие скорости ветра преобладали в анализируемом году, в какие месяцы и с какой повторяемостью наблюдался ветер со средними скоростями 12-15 м/с и более 15 м/с.