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Hindernisse für die Flug
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Hindernisse für die Flug

Hindernisse für die Flug: Windscherung, Bö, Tornados, Sturm, Blitzschlag, regen

 

Windshear - eine Änderung seiner Geschwindigkeit und (oder) die Raumrichtungen. Diese Änderung kann entweder horizontal (horizontal CB) und vertikalen (SV vertikal) Richtungen. Der Begriff "Windscherung" beschreibt eine Vielzahl von Zustand der Atmosphäre.

Windscherung erzeugen unterschiedliche Wetterereignisse: Gewitter, regen, virga (regen Strom, bevor sie den Boden erreichen verdampft), Abwinde von kalter Luft Aufwinde, Temperaturin Verschiebung des Jet-Streams, Sturmböen usw. Regen, regen und virga verursacht Mikro -poryvy Wind - die Hauptursache für die SW [60].

Beobachtungen zeigen, dass etwa 5% von Gewittern durch Mikro-Impulse begleitet. Die entsprechenden absteigenden Luftströme werden in der Zone in der Größe von 500 Metern und mehreren Kilometern verteilt sind. Wenn diese Strömung den Boden erreicht, es breitet sich in der Oberflächenschicht von Luft in der horizontalen Ebene, manchmal mit der Bildung von Wirbelringen an den Grenzen der Zone verbreitet. Die Bildung von Mikro-Impuls vertikale Abwind (symmetrische Microburst).

Die Zone der Wirbelringe erreicht eine Höhe von 500 m über dem Boden und umfasst eine Fläche von bis zu 2 4 km im Durchmesser. Micro-Impulse können entstehen, und die Oberfläche der Erde zu erreichen, ohne regen im Fall von Virga. Die sich ergebende Anpassung an regen verdampft, wodurch die Kühlluft bewirkt und als Konsequenz, die Abwärtsströmung des Windes.

Gewitterwolken sind in Bewegung, und ein Mikro-Impuls veranlasste sie, asymmetrische Form geworden. Der Lebenszyklus des Mikro Impuls - 15-20 min. Die maximale Intensität der Windscherung erreicht ca. 5 Minuten nach dem Kontakt mit dem Boden stromabwärts.

Windscherung 1Windscherung 1 2Windscherung 1 3

 

Starke HR (vor allem in geringer Höhe) durch eine Flut von ein paar Kilometer von dem Gebiet der NE verursacht werden. Sein Mechanismus - seitliche Ausbreitung der horizontalen Strömungsgeschwindigkeit erreicht 150-185 km / h. Es ist oft eine Flut von Gewitter, das sich entwickelt, begleitet von anderen Arten von Wolke, die Identifizierung verhindert.

Temperaturumkehr Windscherung verursacht oft die Geschwindigkeitsänderung und (oder) die Windrichtung in der Oberflächenschicht kleiner, wenn warme Luftmasse bewegt sich über die kalte Luftmasse, - vor allem in den Küstengebieten, Flughäfen oder Piedmont. Es Updraft während des Anhebens abgekühlt, aber mit der gleichen Geschwindigkeit erhitzt, wenn nach unten fließt. Durch Erhitzen wird die kalte Luft über der Inversions Piedmont Täler verstärkt. In dieser Temperaturgradient steigt extrem. Dies geschieht aufgrund der Reibung CB langsam bewegende Oberfläche und Warmluftströme, die über sie schnell bewegt.

Sommersturm in der Nähe der windigen Hängen auch zu erheblichen CB unter geeigneten Bedingungen. Diese Gewitter sind durch relativ hohe Cloud-basierte gekennzeichnet, die oft in Höhen 2500-3000 m (manchmal - a) über dem Boden, in der Luftmassen, die hohe Temperaturen auf der Oberfläche der Erde zu erzeugen (38.40 ° C), aber einen relativ niedrigen Taupunkt (on-6 up + 3 ° C). Regen fallen von Gewitterwolken in großer Höhe kann vollständig zu verdampfen, bevor es den Boden erreicht.

Gewitterwolken je nach ihrer Entwicklung in vnutrimassovye und vordere und regen und Hagel unterteilt. Wolken sind nicht nur die Intensität und die Art der Fällung, aber der Mechanismus für das Auftreten und die Entwicklung.

Im Fall von Massen gemittelt schwachen Cumulonimbus mehrere Stürze aus der Kondensation und Koagulation ergibt, erreicht ein Maximum kritischen Abmessungen beginnen, aus den Wolken fallen, um die steigenden Luftströmungen treffen. Wenn der Effekt der fallenden Tropfen der die Wirkung der Aufhebung der Luft übersteigt, der Sturm nachlässt.

Die starken Frontgewitterwolken unter dem Einfluss von NE in der mittleren und oberen Atmosphäre Aufwärtsströmung zu biegen. In diesem Fall ist die hemmende Wirkung von Niederschlag ab, da sie sich außerhalb der Neigung des ansteigenden Luftstrom. Bei der Bildung der geneigten Aufwärtsströmung relativ flachem Gelände manchmal sind Drehbewegungen, was zu wesentlich erhöhte vertikale Geschwindigkeit und mit ihm die Drehgeschwindigkeit.

Studien von starken Gewittern in 1990-2005 Jahren. Sie zeigten, dass sie auf die thermodynamische Instabilität, die durch eine Überhitzung der Oberflächenluftschicht oder ungleichmäßiger Verteilung Einstellung Advektion von Wärme und Kälte, als auch die Konvergenz und Divergenz der Luftströmung verursachte verwandt sind. So cb Hagel und Tornados squalls (Tornados) entstehen und sich entwickeln, wenn die Strahlströme in der oberen Troposphäre beobachtet werden. Im Allgemeinen zeigen Studien, dass anstelle der allgemeinen Bild der Verteilung des Luftstroms unter Gewitterwolken haben nur eine Beschreibung von einigen seiner Fragmente und recht widersprüchlich.

Flurry - Ein starker Anstieg der kurzfristigen Wind ändern ihre Richtung. Sturmböen mit Gewitterwolken verbunden sind, und oft während der Stürme auftreten. Für Aufregung charakteristischen Wirbelbewegung der Luft mit einer horizontalen Achse in den Wolken oder unter ihnen. Die Windgeschwindigkeit während einer Flut von häufig mehr als 20 m / s; die Dauer der Erscheinung ist in der Regel mehrere Minuten; Manchmal gibt es immer wieder Böen des Bö.

Twister - ein starker Wirbel ist klein unter den Wolken mit einer fast vertikalen Drehachse. Es hat die Form einer dunkelen Wolke Säule (Durchmesser von bis zu mehreren hundert Metern), von dem ein Teil aus dem trichterförmigen Verengung unteren Basis Cumulonimbuswolke und in Richtung der Oberfläche der Erde des zweiten Teils weggelassen wird, kann aus Spritzern und Staub angehoben werden, der mit dem ersten verbunden ist. Der engste Teil der Säule - in der Mitte. Windgeschwindigkeit in einem Tornado erreicht 50- 100 m / s bei einer starken Aufwärtskomponente. Die Luft in einem Tornado und nach rechts und links gedreht. Tornado kann katastrophale Schäden und Verlust von Menschenleben in der Art und Weise ihrer Bewegung verursachen, obwohl es in der Nähe fast vollständige Flaute ist. Tornado über Land manchmal bezeichnet als ein Thrombus, und in den USA - einen Tornado.

 

Gewitter und elektrischen Entladungen

Bedeckt - Eine komplexe atmosphärische Erscheinung, die durch das Auftreten von intensiven konvektiven Wolken gekennzeichnet ist und durch erhebliche Turbulenzen, Böen, Tornados, Windscherung, Niederschlag, wie regen, Schnee, Hagel, häufige elektrische Entladungen und Donner begleitet.

Gewitter werden in 6 Ebenen unterteilt. Gewitter Ebene 1 (schwach) und Level 2 (mild), gekennzeichnet durch schwache oder mittel atmosphärische Turbulenzen und Blitz; Gewitter Ebene 3 und 4 (stark und sehr stark) - erhebliche Turbulenzen, Blitzschlag, Niederschlag in Form von schweren regen; Gewitter Ebene 5 - schweren Turbulenzen, Blitzschlag, starken Windböen, Hagel möglich; Gewitter Ebene 6 - erhebliche Turbulenzen, schwere Hagel, Blitzschlag und zahlreichen langwierigen Wind. Die wichtigsten Zeichen von einem Gewitter - Blitz.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Welt zur gleichen Zeit gibt es etwa 180 einzelne Gewitter, wenn Blitzschläge im Durchschnitt jeden 20 mit.

Blitz - Ein riesiger Funken atmosphärischen Elektrizität zwischen den Wolken zwischen Wolken und der Erde, als auch intra-cloud mehrmals.

Wenn die Bodeneinrichtungen stellen die Hauptgefahrenstufe von Cloud-Land, die Objekte in der Atmosphäre, gefährlichen Blitz aller Art.

Es gibt mehrere Arten von Blitzen. Zarnitsa (thermal zipper) - oder Blitzwolke Lumineszenz durch Blitzschlag verursacht werden, nicht durch Donner (wegen der großen Entfernungen zum Beobachter) begleitet. Für streifig Blitz gebänderten seine charakteristische Bewölkung. Raketenförmigen Reißverschlusses lange Entladung in der Atmosphäre bezeichnet, die den Eindruck einer langsamen Entladung Entwicklung schafft entlang des Kanals. Reißverschlussband, als ob die Zeit zwischen den Impulsen der Abführkanal Wolke-Boden-Verschiebungen (möglicherweise Wind) gebildet ist. Die Impulse werden in einem Blitz in horizontaler Richtung getrennt, obwohl das Auge gleichzeitig alle Bänder einfängt. Correct Reißverschluss eine Form hat, die Kanal partitioniert ist (oder gebrochen erscheint) an den Leucht Fragmente, deren Länge beträgt mehrere zehn Meter. Kugelblitz ist leuchtend mobile Kugel mit einem Durchmesser aufgerufen cm bis 20, die Dauer ihres Lebens ein paar Sekunden.

 

Linear Blitz - Er bezieht sich auf die sogenannte keine Elektrode Entladung. Seine Länge beträgt mehrere Kilometer und kann sogar 20 km zu erreichen. Von dem Hauptkanal hat mehrere Niederlassungen in der Länge 2-3 km. was die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit dem Flugzeug. Die durchschnittliche Geschwindigkeit des Blitzes - 150 km / s, die Stromstärke im Kanal erreicht 200 000 A und die Temperatur des Plasmas in dem Kanal der 10 000 ° C übersteigt

Die Quelle des Gewitters Wolken sind (in der Regel Cumulonimbus) und elektrische Ladungen in ihnen. Stromgewitterwolken sind in der Regel klein, was typisch für den Subtropen ist, kann aber großen Größen in einer riesigen Gewitterwolken, die sich auf eine Höhe von mehr als 20 km zu erreichen. Die Höhe eines typischen Sturmwolken - 8-12 km (obere Grenze) und 0,5-2 km (Untergrenze). Ihre Höhe wird nur nach geografischen Gebieten festgelegt.

Der Entwicklungsprozess beginnt Blitze in der Atmosphäre unter bestimmten Bedingungen. Insbesondere ist es notwendig, dass die elektrische Feldstärke einen bestimmten Grenzwert überschritten hat. Für Sturmzonen 0,4 MV / m <E cr <1 MV / m.

Die Länge der einzelnen Sturmzentren horizontal nicht mehr als 10 km, so dass die Größe der wichtigsten Bereiche, in denen die Gebühren liegen nur wenige Kilometer nicht überschreiten. Datenträger mit einer maximalen Dichte von Ladungen, die vom Blitz initiiert werden sollte noch weniger usw. sein. E. ihre linearen Abmessungen sind ein paar hundert Meter.

E = 106 V / m: So kann man die Dichte der Raumladung, ausreichend für die Bildung der Durchbruchspannung zu berechnen. Es geht um 45 C / m3, dass ein oder zwei Größenordnungen höher als die durchschnittliche Ladungsdichte in Gewitterwolken und Gewitter.

Die Energie des elektrischen Feldes durch Blitzschlag durch warme Luft, die sich in einer Wolke steigt toleriert generiert.

In einem typischen Sturmwolke chaotischen Wind, Wasser und Eis in einem Gravitationsfeld und das Feld Gefälle von Temperaturen und Drücken.

Diese Antriebskraftverteilung und die Ansammlung der elektrischen Ladung führt schließlich zur Bildung des elektrisch aktiven Bereiches der Atmosphäre.

Der Mechanismus der Bildung von elektrischen Ladungen in den Wolken ist nicht ganz klar, aber es wird angenommen, dass es zu der starken Aufwärtsbewegung der Luft in der Mitte der Wolkenbildung und Kollisionen mit unterkühlten Wassertröpfchen mit Eiskristallen zusammen.

Climbing die feuchte Luft wird gekühlt, und Tau Punkt über seinen Wasserdampf kondensiert zu Wassertröpfchen, eine Wolke bilden. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung (bis 20 km) ist die Temperatur reduziert ° C bis -40 Wasserdampf in es verwandelt sich in Eiskristalle, die wachsen zusammen in einem kleinen, ziemlich schwer Hagelkörner. Letztere fallen durch die Wolke, unterkühlten Wassertröpfchen zu sammeln. Kleines Licht Eisstücke steigt eine positive Ladung tragen, die schwereren Hagelkörner mit einer negativen Ladung zu verlassen. Vertikale Luftströmung der Eisstücke im oberen Teil der Wolke tragen, wo positive Ladungen akkumuliert werden und an der Basis der Wolke durch die negative Ladung Zentrale erstellt.

Wie von der Analyse der physikalischen Prozesse mit elektrischen Durchschlag der Luft und der Bildung von Blitzschlag in der Atmosphäre verbunden gezeigt, Quellen der Blitz kann nur Zonen atmosphärischen Heterogenität (Wolken insbesondere), die überschüssige elektrische Ladung enthalten sein, und erstellen Sie eine ziemlich intensive und verlängerte elektrischen Feldes. Solche Zonen sind die blitz gefährlich. Solche atmosphärischen Formationen haben ihren eigenen Quellen und dynamischen Eigenschaften.

Die wahrscheinlichste Quelle der blitzgefährdeten Gebieten - intensive konvektive Bewegung der Luftströme in Gewitterzellen. Dies führt zu der Verteilung und ermöglicht ähnlich geladenen Tröpfchen. Andere Quellen Blitzgefahrenzone - Sandstürme, aktive Vulkane Emissionen und Nuklearexplosionen.

Analyse der Mechanismen der Verteilung und Entfernung der Ladung in der Atmosphäre ist ziemlich komplex. Bisher gibt es keine allgemein akzeptierte Theorie solcher Prozesse zu diesen Quellen. Solche Theorie würde es ermöglichen, einige der Eigenschaften von Blitz ungefährlichen Bereich zu berechnen - Die maximale elektrische Feldstärkeverteilung des elektrischen Feldes in dem Raum, die Rate der Erzeugung der elektrischen Ladungen und eine Zone ihrer Lokalisierung.

Flugzeuge Elektrische Ladung kann in Cumulonimbus, Kumulus, Alt- und nimbostratus erzeugt werden. Dazu ist es notwendig, dass in einer Wolke von nicht-gleichförmigen elektrischen Feldes gibt. Die Wolke inhomogene Phasenzusammensetzung, desto weniger wird es homogenes elektrisches Feld. Die Ladung Q-Ebene, in der Fällungszone (unterhalb der Wolke) sehr klein ist, steigt scharf an, wenn die Wolke eintritt. Die Hauptursache für die Ansammlung von elektrischem Ladungsstrahl ist seine Wechselwirkung mit dem Wolkenpartikel. Die meisten Flugzeuge Elektrifizierung erfolgt bei Minustemperaturen (bis -15 ° C). Dies wirkt sich deutlich die Wahrscheinlichkeit, vom Blitz getroffen zu werden. Von der NASA Datenzone Flugzeug vom Blitz getroffen zu werden in Wolken vor allem in einem Bereich konzentriert ist begrenzt Isothermen 0, ° C. -10 Die Elektrifizierung der Ebene wirkt sich auf die Flugbahn von jedem Blitz und die Wahrscheinlichkeit ihrer Generation.

Die elektrostatische Aufladung, die Sonne wirkt sich auf die Sicherheit des Fluges, nicht nur aufgrund der erhöhten Wahrscheinlichkeit davon mit Blitz trifft. Es verursacht auch Effekte, die die Qualität der Radioempfang an Bord verschlechtern, reduziert die Genauigkeit der Messwerte Radiokompass und Qualität der Funktionsweise der On-Board-REO als Ganzes. Elektrische Flugzeugladung erscheint manchmal sogar in die Aerodynamik des Fluges. Darüber hinaus kann die Ladung zu einer Explosion führen, wenn Kraftstoff Sonne im Flug Nachfüllen. Das Wichtigste ist, dass die Wolken aller Art (außer Alt) Flugzeugvereisung stärker elektrifiziert. Insbesondere nimbostratus Ladungswert Q-Ebene Frostschuppen zweimal höher als die der reinen Ebene. Um die Sicherheit im Fall einer großen Flugzeug Elektrifizierung durch Vereinbarung mit dem Manager zu ändern Höhe empfohlen, um sicherzustellen.

 

Starkregen

Intensiven Niederschlägen (PLD) vnutrimassovyh und fallen aus der vor Gewitterwolken.

Gewitterwolken - eine der 10 Arten von Wolken auf der Internationalen Klassifikation. Ihren internationalen Titel - Cumulonimbus (Cb). In gemäßigten Breiten LÄCHELN erreichen eine Höhe 12- 14 km, und in den Tropen - 15-16 km. Kann eine Wolke sich über eine Fläche von bis zu 50-100 km2 decken. Diese Wolken bilden oft einen vorderen Bandlängemehrere tausend Kilometer. Sie zeichnen sich durch ausgeprägte vertikale Luftströmung, Turbulenz, elektrisches Feld aus. Allerdings Zonen, gefährlich, in GL Fliegen, relativ klein in der Größe und in der Frontbewölkung fast immer vorhanden Intervalle ausreichend für den sicheren Flugbetrieb.

Es gibt drei Stufen in der Lebensdauer CL. In der ersten Phase der Entwicklung (Cumulus) herrscht Aufwind (10-15 Minuten von der Zeit, als die Wolke vom Radar erfasst). Die zweite Stufe - die Dauer der Laufzeit (15-30 min), die durch die Anwesenheit von auf- und absteigenden Luftströmungen, Niederschlag, Auftreten von Blitz gekennzeichnet ist. In der dritten Stufe (über 30 min) Cloud bricht, verringert die Intensität der Niederschläge, die Verringerung der elektrischen Aktivität und Turbulenzen.

In der Meteorologie Niederschlagsintensität, um die Höhe der Wassersäule, die auf einer horizontalen Fläche einiger Zeit fiel zu bestimmen. Zum Beispiel ist die Intensität der regen 100 mm / h ziemlich stark, aber der Wassergehalt in der Luft ist in diesem Fall 2-3 g / m3. Messungen für eine Stunde, im wesentlichen erlaubt gemittelte Werte.

In der Stadt Yukonvill (North Dakota, USA) 4 1956 Juli wurde höchste in der Welt 1870 Niederschlagsintensität mm / h für über 1 min aufgezeichnet. In 1962 wurde durchgeführt, Messung des Wassergehalts in der Luft während eines Gewitters auf einem speziell ausgestatteten Flugzeug F-100. Obwohl bodengestützten Messungen geben die moderate Werte der Niederschlagsintensität (37 mm / h) und der Wassergehalt (1,1 g / m3), Messung von der Ebene zeigte die durchschnittliche Wassergehalt 8,4 r / m3 und maximale - bis44 g / m3. In der ehemaligen Sowjetunion war die maximale Intensität der Niederschläge erfasst über 1000 mm / h.

In Bezug auf den Einfluss der PLD auf die aerodynamischen Eigenschaften der Streitkräfte von Interesse, numerische Merkmale, die Intensität der Regenfälle, Wasserverfügbarkeit.

 

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