Ostacoli alla volo
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Ostacoli alla volo

Ostacoli alla fuga: wind shear, Squall, tornado, tempeste, fulmini, pioggia

 

Windshear - un cambiamento sua velocità e (o) le direzioni dello spazio. Questo cambiamento può sia in orizzontale (CB orizzontale) e verticali (SV verticali) le direzioni. Il termine "shear vento" descrive una vasta gamma di stato dell'atmosfera.

Wind shear generare diversi eventi meteorologici: temporali, pioggia, virga (stream pioggia che evapora prima di raggiungere il suolo), correnti discendenti di correnti ascensionali d'aria fredda, inversione termica spostamento di correnti a getto, burrasche, ecc Pioggia, pioggia e virga causando micro vento -poryvy - la causa principale del SW [60].

Le osservazioni mostrano che circa il 5% di temporali accompagnati da micro-impulsi. Le relative correnti d'aria discendenti sono distribuiti nella zona di dimensioni variabili da 500 metri a diversi chilometri. Quando questo flusso raggiunge il suolo, si diffonde nello strato superficiale di aria nel piano orizzontale, a volte con la formazione di anelli vortice sui limiti della zona di distribuzione. La formazione di downdraft verticale micro-impulsi (microburst simmetrico).

La zona degli anelli di vortice raggiunge un'altezza di 500 m dal suolo e si estende su una superficie fino a 2 4 km di diametro. Microimpulsi possono sorgere e raggiungere la superficie della terra senza pioggia in caso di Virga. La rettifica risultante alla pioggia evapora, causando così l'aria di raffreddamento e, di conseguenza, il flusso verso il basso del vento.

Nubi di tempesta sono in movimento, e un micro-impulsi causato loro di diventare forma asimmetrica. Il ciclo di vita del micro-impulsi - 15-20 min. L'intensità massima di wind shear raggiunge circa 5 minuti dopo il contatto con il terreno a valle.

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Forte HR (soprattutto a bassa quota) può essere causata da una raffica di pochi chilometri dalla zona di NE. Il suo meccanismo - laterale diffusione della velocità del flusso orizzontale raggiunge 150-185 km / h. Spesso è una raffica di temporali che si sviluppa, accompagnato da altri tipi di nuvole che impedisce l'identificazione.

Temperatura di inversione wind shear spesso provoca la variazione di velocità e (o) la direzione del vento nello strato superficiale di piccola, se caldi massa d'aria posizionato sopra la massa d'aria fredda, - soprattutto nelle zone costiere, aeroporti o piemontese. Ci corrente ascensionale raffreddato durante il sollevamento, ma con la stessa velocità riscaldato quando scorre verso il basso. Riscaldando l'aria fredda sopra valli inversione Piemonte è migliorata. In questo gradiente di temperatura aumenta estremamente. Ciò si verifica a causa della superficie in movimento lento attrito CB e flussi d'aria calda che si muove rapidamente su di loro.

Estate tempesta vicino alle piste ventosi anche creare CB significativo in condizioni adeguate. Questi temporali sono caratterizzati da elevati cloud-based, spesso ad altitudini 2500-3000 m (a volte - a) dal suolo, nelle masse d'aria che generano elevate temperature sulla superficie della terra (38.40 ° C), ma un punto di rugiada relativamente basso (on-6 up + 3 ° C). Pioggia che cade da cumulonembi ad alta quota può evaporare completamente prima di raggiungere il suolo.

Cumulonembi a seconda del loro sviluppo sono divisi in vnutrimassovye e anteriore e pioggia e grandine. Nuvole sono non solo l'intensità e tipi di precipitazione, ma il meccanismo di comparsa e lo sviluppo.

Nel caso di-media di massa debole cumulonembi più cadute derivanti dalla condensazione e coagulazione, raggiungendo una dimensioni massime critiche cominciano a cadere dalle nuvole per soddisfare le correnti ascensionali. Quando l'effetto delle gocce che cadono di supera l'effetto di sollevamento dell'aria, la tempesta scompare.

Le forti cumulonembi anteriori sotto l'influenza di NE nell'atmosfera medio e superiore possono piegare flusso verso l'alto. In questo caso l'effetto inibitorio di precipitazioni diminuisce, dal momento che sono al di fuori di inclinazione del flusso d'aria crescente. Nella formazione di inclinato flusso ascendente di terreno relativamente piatto a volte ci sono movimenti di rotazione, con conseguente aumento della velocità verticale drammaticamente, e con essa la velocità di rotazione.

Studi di forti temporali in 1990-2005 anni. Essi hanno dimostrato che essi sono legati all'instabilità termodinamico causato dal surriscaldamento dello strato d'aria di superficie, o irregolare avvezione regolazione distribuzione del caldo e del freddo, e la convergenza e divergenza del flusso d'aria. Così grandine e trombe d'aria cb raffiche (tornado) nascono e si sviluppano quando si osservano le correnti a getto nell'alta troposfera. In generale, gli studi dimostrano che, invece del quadro generale della distribuzione del flusso d'aria sotto cumulonembi hanno solo una descrizione di alcuni suoi frammenti, e piuttosto contraddittorie.

raffica - Un forte aumento del vento a breve termine cambiare la sua direzione. Piovaschi associati con cumulonembi, e spesso si verificano durante le tempeste. Per raffica caratteristico movimento vorticoso dell'aria con un asse orizzontale tra le nuvole o sotto di loro. La velocità del vento nel corso di una raffica di spesso più di 20 m / s; la durata del fenomeno è solitamente parecchi minuti; A volte ci sono ripetuti raffiche di burrasca.

Torcitore - un forte vortice è piccolo sotto le nuvole con un asse quasi verticale di rotazione. Esso ha la forma di una colonna nube scura (diametro fino a diverse centinaia di metri), una parte del quale è stato omesso dal imbutiforme ambito inferiore nube di base cumulonimbus e verso la superficie della terra della seconda parte può essere sollevato da spruzzi e polvere, che è collegato alla prima. La parte più stretta della colonna - nel mezzo. velocità del vento in un ciclone raggiunge 50- 100 m / s ad una forte componente verso l'alto. L'aria in un tornado ed è ruotato a destra ea sinistra. Tornado può causare danni catastrofici e la perdita di vite umane nel modo del loro movimento, anche se è vicino alla quasi completa stasi. Tornado su terra a volte indicato come un trombo, e negli Stati Uniti - un tornado.

 

Temporali e scariche elettriche

Coperto - Un fenomeno atmosferico complesso, che si caratterizza per la comparsa di intense nubi convettive ed è accompagnato da notevoli turbolenze, raffiche, trombe d'aria, wind shear, precipitazioni sotto forma di pioggia, neve, grandine, frequenti scariche elettriche e tuoni.

Temporali sono divisi in livelli 6. Temporali di livello 1 (debole) e 2 livello (lieve), caratterizzata dalla turbolenza atmosferica debole o moderata e fulmini; Livello Temporale 3 e 4 (forte e molto forte) - notevole turbolenza, fulmini, precipitazioni sotto forma di pioggia; Livello Temporale 5 - turbolenza severa, fulmini, taglienti raffiche di vento, grandine possibile; Livello Temporale 6 - notevole turbolenza, pesante grandine, fulmini e numeroso lungo vento. Il segno principale di un temporale - fulmine.

In qualsiasi momento in tutto il mondo, allo stesso tempo ci sono circa 180 singoli temporali quando fulmini in media ogni 20 con.

Fulmine - Un gigante elettricità atmosferica scintilla tra le nuvole tra le nuvole e la terra, così come all'interno della nube più volte.

Se le strutture a terra rappresentano il livello di pericolo principale di terra nuvola, gli oggetti in atmosfera, fulmini pericoloso di tutti i tipi.

Ci sono diversi tipi di fulmini. Zarnitsa (cerniera termico) - o fulmini nube luminescenza provocati da fulmini, non è accompagnato da tuoni (a causa delle grandi distanze all'osservatore). Per fulmini striato caratteristica fasciato la sua copertura cloud. cerniera a forma di razzo chiamato scarico lungo nell'atmosfera, che crea l'impressione di una scarica lenta sviluppo lungo il canale. nastro della cerniera formata come se il tempo tra gli impulsi della nube-terra turni canale di scarico (possibilmente vento). Gli impulsi vengono separate in un lampo in direzione orizzontale, anche se l'occhio cattura tutti i nastri simultaneamente. cerniera corretta ha una forma che è partizionato canale (o appare rotto) ai frammenti luminosi, la loro lunghezza è diverse decine di metri. Palla fulmine si chiama luminosa sfera mobile con un diametro fino a 20 cm, la durata della sua vita pochi secondi.

 

Fulmine Lineare - Si riferisce al cosiddetto nessuno scarico elettrodo. La sua lunghezza è di diversi chilometri e può raggiungere anche 20 km. Dal canale principale ha diverse filiali in lunghezza 2-3 km. che aumenta la probabilità di colpire l'aereo. La velocità media di fulmine - 150 km / s, la forza corrente nel suo canale raggiunge 200 000 A e la temperatura del plasma nel canale supera il 10 000 ° C.

La fonte del lampo nubi di tempesta sono (di solito cumulonembi) e cariche elettriche in loro. Nuvole di tempesta potere sono solitamente di piccole dimensioni, che è tipico delle regioni subtropicali, ma può raggiungere grandi dimensioni in un enorme nubi di tempesta che si estendono fino a un'altezza di oltre 20 km. L'altezza di una tipica tempesta nuvole - 8-12 km (limite superiore) e 0,5-2 km (limite inferiore). La loro altezza è determinata soltanto per area geografica.

Il processo di sviluppo inizia fulmini nell'atmosfera in determinate condizioni. In particolare, è necessario che l'intensità del campo elettrico superato un certo limite. Per le zone di tempesta 0,4 MV / m <E cr <1 MV / m.

La lunghezza dei singoli centri di tempesta non orizzontalmente oltre 10 km, quindi la dimensione dei principali settori in cui gli oneri non superano alcuni chilometri. Volumi con una densità massima di oneri, che sono iniziati da un fulmine, dovrebbero essere ancora meno così via. E. Le loro dimensioni lineari sono poche centinaia di metri.

Così, si può calcolare la densità della carica spaziale, sufficiente per la formazione di tensione di rottura: E = 106 V / m. Si tratta di 45 C / m3 che uno o due ordini di grandezza superiore alla densità media di carica in cumulonembi e temporali.

L'energia del campo elettrico generato da un fulmine tollerato da aria calda, che sorge in una nuvola.

In una tipica nube di tempesta vento caotica, acqua e ghiaccio sono in un campo gravitazionale, e il gradiente di campo di temperature e pressioni.

Questi guida distribuzione della forza e l'accumulo di carica elettrica alla fine porta alla formazione della regione elettricamente attiva dell'atmosfera.

Il meccanismo di formazione di cariche elettriche nelle nubi non è completamente chiara, ma si ritiene che è legato alla forte movimento verso l'alto di aria nel centro della formazione nube e collisioni con goccioline molto fredde di acqua con cristalli di ghiaccio.

Salendo l'aria umida viene raffreddata, e punto di rugiada superiore a quello del vapore acqueo si condensa in goccioline d'acqua, formando una nuvola. Su ulteriore movimento verso l'alto (up 20 km) la temperatura viene ridotta a -40 ° C. Il vapore acqueo in essa si trasforma in cristalli di ghiaccio, che crescono insieme in una piccola, chicchi di grandine abbastanza pesante. Quest'ultimo, cadendo attraverso la nube, raccogliendo le goccioline di acqua molto fredde. Piccola luce pezzi di ghiaccio salgono portando una carica positiva, lasciando i chicchi di grandine più pesanti con una carica negativa. flusso d'aria verticale portare i pezzi di ghiaccio nella parte superiore della nube dove si accumulano cariche positive e alla base della nube creata dal centro carica negativa.

Come mostrato dall'analisi dei processi fisici associati con guasto elettrico di aria e formazione di fulmini nell'atmosfera, fonti di fulmini possono essere solo zone eterogeneità atmosferica (in particolare, nuvole), che contengono carica elettrica in eccesso e creare un campo elettrico piuttosto intensa e prolungata. Tali zone sono il fulmine pericolosi. Tali formazioni atmosferiche hanno le proprie origini e le caratteristiche dinamiche.

La fonte più probabile delle aree soggette a fulmini - moto convettivo intenso di correnti d'aria nelle celle temporalesche. Questo porta alla distribuzione e rende goccioline cariche simile. Altre fonti Fulmine Danger Zone - tempeste di polvere, emissioni vulcani attivi e esplosioni nucleari.

Analisi dei meccanismi di distribuzione e la rimozione della carica in atmosfera è piuttosto complessa. Finora non vi è generalmente la teoria di tali processi a queste fonti accettate. Una tale teoria consentirebbe di calcolare alcune caratteristiche di area fulmini pericolosi - distribuzione massima intensità di campo elettrico del campo elettrico nello spazio, la velocità di generazione di cariche elettriche e una zona della loro localizzazione.

La carica elettrica dei velivoli può essere generato in cumulonembo, cumulo, contralto e nimbostratus. Per questo è necessario che in una nuvola di campo elettrico non uniforme lì. La composizione della fase disomogenea nuvola, tanto meno avrà campo elettrico omogeneo. Il Q aereo carica in quale zona di precipitazione (sotto la nuvola) è molto piccolo, aumenta bruscamente quando entrano nel cloud. La causa principale dell'accumulo di getto carica elettrica è la sua interazione con le particelle cloud. Più elettrificazione aeromobili si verifica a temperature sub-zero (up -15 ° C). Questo influenza in modo significativo la probabilità di essere colpiti da un fulmine. Da aerei zona dati NASA essere colpita da un fulmine in nuvole è concentrata principalmente in una regione delimitata isoterme 0, -10 ° C. L'elettrificazione del piano influisce sulla traiettoria di qualsiasi fulmini e la probabilità della loro generazione.

Carica elettrostatica il sole colpisce la sicurezza del volo, non solo a causa della maggiore probabilità di colpire con un fulmine. Essa provoca anche effetti che peggiorano la qualità della ricezione radio di bordo, riduce la precisione della bussola letture radio e la qualità del funzionamento di REO di bordo nel suo complesso. carica aerei elettrici a volte appare anche nelle aerodinamica del volo. Inoltre, la carica può provocare un'esplosione quando il carburante rabbocco sole in volo. La cosa importante è che le nubi di tutti i tipi (ad eccezione di contralto) velivoli a velo elettrificate più forte. In particolare, nimbostratus valore di carica Q piano Frostscale due volte superiore a quella del piano puro. Al fine di garantire la sicurezza in caso di una grande elettrificazione velivolo raccomandato dal accordo con il gestore di cambiare altitudine.

 

Precipitazioni tempesta

Piogge intense (PLD) vnutrimassovyh e cadere dal fronte di cumulonembi.

Cumulonembi - uno dei generi 10 di nuvole sulla classificazione internazionale. Il loro titolo internazionale - Cumulonembo (Cb). In latitudini temperate SORRIDERE raggiungere un'altezza 12- 14 km, e ai tropici - 15-16 km. Una nuvola in grado di coprire una superficie fino a 50-100 km2. Queste nubi spesso formano una lunghezza striscia anteriorediverse migliaia di chilometri. Essi sono caratterizzati da un flusso d'aria verticale pronunciata, la turbolenza, campo elettrico. Tuttavia, zone pericolose per volare a GL, relativamente di piccole dimensioni, e tra le nuvole frontali esistono quasi sempre intervalli sufficienti per la sicurezza in volo dell'aeromobile.

Ci sono tre fasi nella vita di CL. Nella prima fase di sviluppo (cumulo) prevale updraft (10-15 minuti dal momento in cui la nube rilevato dai radar). La seconda fase - il periodo di maturazione (15-30 min), che si caratterizza per la presenza di correnti ascendenti e aria discendenti, precipitazione, verificarsi di fulmine. Nella terza fase interruzioni (over 30 min) cloud, ridotto l'intensità di precipitazione, diminuendo l'attività elettrica e turbolenza.

In meteorologia, intensità di precipitazione presa per determinare l'altezza della colonna d'acqua, che è caduta su una superficie orizzontale per qualche tempo. Ad esempio, l'intensità della pioggia 100 mm / h è abbastanza forte, ma il contenuto di acqua nell'aria in questo caso è 2-3 g / m3. Misure per un'ora, ha permesso sostanzialmente la media dei valori.

In città Yukonvill (North Dakota, Stati Uniti) 4 1956 luglio, è stato registrato il più alto nel mondo 1870 dell'intensità delle precipitazioni mm / h per oltre 1 min. In 1962 è stato condotto misurando il contenuto di acqua in aria durante un temporale su un aereo appositamente attrezzato F-100. Anche se le misure a terra danno i valori moderati di intensità di pioggia (37 mm / h) e contenuto di acqua (1,1 g / m3), misura presa dal piano ha mostrato il contenuto medio di acqua 8,4 r / m3 e massima - per44 g / m3. Nell'ex Unione Sovietica la massima intensità delle precipitazioni registrata era di circa 1000 mm / h.

Per quanto riguarda l'influenza dei PLD sulle caratteristiche aerodinamiche delle Forze Armate di interesse tali caratteristiche numeriche, l'intensità delle precipitazioni, disponibilità di acqua.

 

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