Карты максимальных ветров и их анализ

Лабораторная работа

Карты тропопаузы и их анализ

Цель работы:

1. Изучить порядок составления и обработку карт тропопаузы (проведение изобар и выделение областей низкой и высокой тропопаузы ).

2. Научиться определять по картам тропопаузы: ветер, температуру и влажность воздуха, высоту тропопаузы, место, где ВС будет пересекать тропопаузу и ее наклон.

Карты максимальных ветров и их анализ

Цель работы:

1. Изучить порядок составления и обработку карт максимальных ветров (проведение изотах и выделение зоны струйных течений).

2. Научиться определять положение струйных течений; высоту оси и максимальную скорость; вертикальные и горизонтальные сдвиги ветра и оценивать условия сильной болтанки при полетах в зонах струйных течений.

Выполнил курсант___ курса _____ группы, факультета_____

Фамилия, имя и отчество ___________________

Проверил преподаватель

___________________

Оценка___________________

Дата ____________________

г. Кировоград

201__ год

Карты тропопаузы составляются по данным радиозондирования в 00, 06, 12 и 18 часов UTC. Эти карты дают представление о пространственном положении тропопаузы (рис. 1).

На карты наносятся следующие данные:

или

РРР - давление на самом нижнем уровне тропопаузы в гПа;

ТТ -температура воздуха на уровне тропопаузы
в целых °С;

Dt_d - дефицит точки росы - указывается цифрой кода (точно
так же, как на картах AT);

δ, и - направление и скорость ветра м/с ( наносится так же,
как на приземной карте погоды).

Например:

На уровне тропопаузы:

Р = 281 гПа

t = -40°С

Dt_d = 11°С

Ветер 120° 37 м/с.

На картах тропопаузы проводятся изобары: до 250гПа
через 50гПа, далее – через 25гПа (225, 200 и т.д.). Такой же интервал применяется в случае малых градиентов давления. Это соответствует изменению высоты примерно на 1 км. Изобары дают наглядное представление о том, где тропопауза располагается ниже (область больших значений давления), а где выше (область малых значений давления).

Центральная область наибольших высот тропопаузы закрашивается красным цветом, наименьших высот – синим цветом (более густым, чем океаны и моря). В центре области наибольших высот тропопаузы ставятся буквы В_тр (высокая тропопауза), в центре области наименьших высот - Н_тр (низкая тропопауза). Справа от букв В_тр и Н_тр указывается, соответст-
венно, красным и синим цветом высота тропопаузы в км с десятыми долями или в декаметрах.

По карте тропопаузы при полетах на высоких эшелонах можно определить, где ВС будет пересекать тропопаузу и ее наклон.

Для определения места пересечения ВС тропопаузы надо знать давление (в гПа), соответствующее заданному эшелону. На карте тропопаузы вдоль маршрута полета находят изобары, где давление равно давлению на эшелоне. Найденные точки и будут местами пересечения ВС тропопаузы.

В результате неравномерного по высоте залегания тропопаузы воздушные потоки под тропопаузой резко меняются по направлению и скорости движения. Это вызывает болтанку ВС. Особенно сильная болтанка при полете в зоне тропопаузы и при ее пересечении наблюдается в тех районах, где ее наклон к плоскости горизонта – тангенс угла наклона (рис.2) – составляет 1/300 и более. Пересекать тропопаузу в таких районах не рекомендуется.

Рис. 2. Определение наклона тропопаузы

Так как на карте тропопаузы превышение одной изобары над другой составляет 1 км, то наклон тропопаузы определяется по кратчайшему расстоянию между двумя соседними изобарами, пересекающими маршрут или лежащими вдоль него. Если это расстояние, например, составляет 200 км, то наклон будет 1/200. Таким образом, чем гуще изобары на карте тропопаузы, тем круче наклон тропопаузы.

Контрольные вопросы

1. Что называется тропопаузой?

2. Как изменяется температура в зоне тропопаузы?

3. Как тропопауза влияет на условия полетов?

4. От каких факторов зависит высота тропопаузы?

5. В каких районах тропопауза располагается выше: над полюсом или над экватором ?

6. Как располагается тропопауза над циклонами и антициклонами?

7. Какое положение занимает тропопауза в зоне теплых фронтов?

8. Какое положение занимает тропопауза в зоне холодных фронтов?

9. На какой высоте, в среднем, находится тропопауза?

10. Какие опасные явления могут наблюдаться при полетах в зоне тропопаузы и при ее пересечении?

11. По каким данным и как часто составляются карты тропопаузы?

12. Для чего предназначены карты тропопаузы?

13. Какие данные наносятся на карту тропопаузы? Приведите пример.

14. Как называются изолинии на картах тропопаузы и через какой интервал они проводятся?

15. Что необходимо знать для определения места пересечения ВС тропопаузы?

16. В каких случаях при пересечении тропопаузы наблюдается сильная болтанка и когда пересекать ее не рекомендуется?

Решение задач по картам тропопаузы:

Карта тропопаузы 10декабря за 00UTC

1. Выделить на карте тропопаузы соответствующим цветом районы с высокой и низкой тропопаузой.

1. Определить давление и высоту, температуру и влажность воздуха, направление и скорость ветра в пунктах:

а) Амдерма б) Волгоград

1. Определить положение тропопаузы (высоту залегания) при полете по маршрутуСухуми-Будапешт

1. Определить место, где ВС будет пересекать тропопаузу при полете по маршруту Львов-Симферополь на Нэш =10000м (FL330).

1. Определить наклон тропопаузы в пункте и оценить условия сильной болтанки:

а)Ставрополь б)Рим

Карты максимальных ветров составляются по данным радиозондирования в 00, 06, 12 и 18 часов UTC (рис. 1).

По этим картам уточняется положение оси струйного течения (СТ), определяется высота ее залегания, горизонтальные и вертикальные сдвиги ветра в зоне струйного течения.

На карту максимальных ветров наносятся следующие данные:

РРР	–	высота в гПа, на которой наблюдается максималь- ный ветер над данным пунктом;
ННН	–	высота в десятках метров или в километрах с десятыми долями, на которой наблюдается максимальный ветер, над данным пунктом;
δ	–	направление максимального ветра;
и и и	–	скорость максимального ветра (цифрами) в м/с;
	–	вертикальные сдвиги ветра:
	–	величина изменения скорости ветра на 1000 м вверх от данной высоты;
	–	величина изменения скорости ветра на 1000 м вниз от данной высоты.

Точки с одинаковой скоростью ветра соединяются на карте тонкими черными линиями. Эти линии называются изотахами. Изотахи проводятся через 10м/с, начиная с 30м/с. Изотаха
30 м/с является границей СТ. Точки с максимальными скоростями соединяются на карте жирными стрелами – это ось СТ.

Области максимальных ветров, очерченные изотахой
30 м/с, выделяются зеленым цветом. Центральная часть области выделяется красным цветом. В этой зоне указывается высота оси СТ в км с десятыми долями и скорость ветра на оси СТ в м/с
или в км/ч. С приземной карты погоды за тот же срок переносятся положения центров циклонов и антициклонов.

Вертикальные сдвиги ветра указаны на карте в виде
дроби – в числителе на 1000м вверх, в знаменателе на 1000м вниз от нанесенной рядом высоты. Вертикальный сдвиг ветра на 100м высоты равен 1/10 от указанной на карте величины.

Горизонтальные сдвиги ветра оцениваются по густоте изотах. Чем гуще изотахи, тем больше горизонтальные сдвиги ветра.

Количественно горизонтальный сдвиг ветра можно рассчитать по расстоянию (S) между изотахами:

(1)

По сдвигам ветра можно судить о наличии болтанки при полете в зоне струйных течений.

Особенно сильная болтанка в зоне СТ наблюдается в тех районах, где горизонтальные сдвиги ветра достигают 6 м/сек и более на 100 км расстояния, и/или вертикальные – 3 м/сек и более на 100 м высоты.

Контрольные вопросы:

1. Что называется струйным течением?

2. На каких высотах, как правило, располагаются струйные течения?

3. Какое направление струйного течения является преобладающим?

4. Какие скорости струйных течений, как правило, наблюдаются над Украиной?

5. Над какими географическими районами наблюдаются самые сильные струйные течения?

6. Какой воздух (теплый, холодный) и какое давление наблюдаются на левой (правой) стороне струйного течения?

7. Какую опасность для полетов могут представлять струйные течения?

8. Что является критерием сильной болтанки при полетах в зоне струйного течения?

9. В каких частях струйного течения наблюдаются самые благоприятные (неблагоприятные) условия для выполнения полетов?

10. В каких частях струйного течения наблюдаются положительные отклонения температуры воздуха от температуры в стандартной атмосфере?

11. Каким образом положительные отклонения температуры воздуха от температуры в стандартной атмосфере влияют на выполнение полетов в зоне струйного течения?

12. Как рекомендуется обходить встречное струйное течение?

13. Как рекомендуется пересекать струйное течение?

14. Как можно обнаружить струйное течение в полете?

15. Для чего предназначены карты максимального ветра?

16. Какие данные наносятся на карты максимального ветра? Приведите пример.

17. Как называются изолинии на картах максимального ветра и как они проводятся?

18. Как указываются вертикальные сдвиги ветра на картах максимального ветра?

19. Как оцениваются горизонтальные сдвиги ветра на картах максимальных ветров?

20. При каких значениях вертикальных(горизонтальных) сдвигов ветра наблюдается сильная болтанка самолета?

Решение задач по картам максимальных ветров:

Карта максимальных ветров 10декабря за 00UTC

1. Выделить на карте максимальных ветров соответствующим цветом зону СТ и очаги максимальной скорости ветра.

1. Определить левую холодную циклоническую, а также правую антициклоническую сторону СТ и проанализировать условия полетов в случаях попутного или встречного СТ.

1. Определить направление и скорость максимального ветра, давление и высоту максимального ветра, вертикальные сдвиги ветра (ΔU_ветт) на 1000м вверх и (ΔU_вет) на 1000м вниз и оценить наличие сильной болтанки в пунктах:

а)Киев б)Курган

1. Рассчитать горизонтальные сдвиги (ΔU_гор) ветра и оценить наличие сильной болтанки при полете по маршруту

Киров-Уфа.