Направление и скорость ветра.
Ветром называется горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности. Но воздушные потоки не строго горизонтальны, т.к. почти всегда в этих движениях есть вертикальные составляющие. Ветер - величина векторная и определяется двумя составляющими: направлением и скоростью. Направление ветра - азимут точки горизонта, откуда дует ветер, измеряется в градусах. Скорость ветра - скорость перемещения воздуха за выбранный интервал времени. Обычно измеряется в метрах в секунду. Для авиационных расчетов скорость ветра выражают в километрах в час. (1 м/сек = 3,6 км/час). Со скоростью ветра неразрывно связано понятие силы ветра: -2-3 м/сек - слабый (чуть ощущается); -4-7 м/сек - умеренный (качаются тонкие ветви деревьев); -10-12 м/сек - сильный (качаются толстые ветви деревьев); -больше 15 м/сек - буря; -больше 20 м/сек - шторм; -30 м/сек - ураган. Ветер не является устойчивым течением и в короткие промежутки времени изменяется как по скорости, так и по направлению. Эта изменчивость ветра особенно резко выражается вблизи поверхности земли и непосредственно связана с турбулентным состоянием воздушного потока. Движение воздуха происходит под действием силы вращения земли (кориолисова сила), силы барического градиента, возникающей вследствие неравномерного распределения давления воздуха в горизонтальном направлении, силы трения и силы тяжести. Под воздействием этих сил в слое до 1000-1500м вектор времени направлен к изобаре под острым углом, величина которого больше над сушей и меньше над морем, больше в низких широтах и уменьшается к полюсам. В циклоне в Северном полушарии ветры у земли дуют по спирали от периферии к центру против часовой стрелки, в антициклоне - по спирали от центра к периферии по часовой стрелке. Скорость и направление ветра зависят от высоты над поверхностью земли, географического района, времени года и суток, от распределения давления. Суточный ход скорости ветра у земли наиболее четко выражен над сушей и почти незаметен над морем. Более резко он выражен в теплую половину года и при ясной погоде, слабее - в холодную и при облачной погоде. С увеличением высоты скорость ветра в среднем возрастает, и на высоте 500 м она выше почти вдвое, чем у земли; в слое трения ветер поворачивает вправо, а в свободной атмосфере дует почти строго вдоль изобар (если встать спиной к ветру, то меньшее давление будет слева). Ветер имеет большое значение для авиации: -ветер существенно влияет на взлет и посадку, при встречном ветре сокращается длина разбега и пробега; -при боковом ветре возникают силы, затрудняющие управление ЛА. Так, например, если ветер дует справа от направления взлета, то на правой плоскости возникает дополнительная подъемная сила, а на левой она уменьшается, в результате возникает кренящий момент; кроме того, боковой ветер создает силу, стремящуюся развернуть ЛА относительно его продольной оси, а следовательно - и в сторону от оси ВПП; -еще большие трудности боковой ветер создает при посадке ЛА, т.к. затрудняет точное выдерживание ЛА на глиссаде снижения и во время пробега на ВПП; -ветер значительно влияет на самолетовождение (необходима поправка на ветер при выдерживании направления); -ветер вызывает болтанку, пыльные бури, низовые метели, ухудшающие видимость и затрудняющие взлет, полет, посадку ВС. При оценке конкретных метеоусловий необходимо учитывать местные ветры, которые возникают под влиянием местных физико-географических и термических условий. Серьезные трудности для пилотирования ЛА на глиссаде снижения, при взлете, посадке вызывает сдвиг ветра. Под сдвигом ветра понимается изменение направления или скорости ветра, или того и другого вместе в горизонтальном направлении, либо одного слоя атмосферы по отношению к другому по вертикали.
Различают горизонтальный и вертикальный сдвиги ветра: Вертикальный сдвиг ветра (вертикальная составляющая градиента ветра) - это изменение направления и скорости ветра по высоте (например, на Н=200м направление ветра 280* и его скорость 18 м/сек, а на Н=100м направление ветра 80* и скорость 8 м/сек). Горизонтальный сдвиг ветра (горизонтальная составляющая градиента ветра) - изменение направления и скорости ветра в различных точках по горизонтали на одной и той же высоте. Для оценки интенсивности сдвига ветра следует пользоваться терминами и их численными категориями, которые рекомендованы ИКАО (смотреть Таблицу 1).
Таблица 1 Критерии интенсивности сдвига ветра
Возникновение сдвига ветра чаще всего наблюдается, когда вблизи поверхности земли располагается тонкий слой сильно выхоложенного воздуха, а над ним с большой скоростью перемещается теплый воздух. Обычно это слой инверсии. Чаще всего такие условия наблюдаются ночью и утром в холодное время года. Сдвиг ветра возникает также на границе двух воздушных масс, скорости и направление которых различны. Большие сдвиги ветра наблюдаются вблизи грозовых облаков. От сдвига ветра следует отличать вертикальное перемещение воздуха. Различаются три основных вида: 1.Конвекция - вертикальное движение воздуха, связанное с неравномерностью прогрева земной поверхности. 2.Восходящее скольжение - поднятие больших масс воздуха при натекании на горные хребты, или поднятие теплого воздуха при натекании на холодный. 3.Динамическая турбулентность - завихрения, возникающие над пересеченной местностью при сильном ветре.
|
