Введение 3
Глава 1 Высотные ветры в атмосфере и их влияние на полет воздушных судов в условиях Краснодарского Причерноморья 6
1.1 Физико-географическая характеристика Черноморского побережья
Краснодарского края 6
1.2 Факторы формирования ветров струйных течений и их влияние на
полет воздушных судов 8
Глава 2 Методы измерения параметров ветра струйных течений 21
2.1 Аэрологические методы и технические средства измерения параметров
ветра 21
2.2 Существующие системы измерения параметров ветра и тенденция их
развития 26
Глава 3 Анализ струйных течений Краснодарского Причерноморья по данным аэрологического зондирования 34
3.1 Тропосферные струйные течения 34
3.2 Стратосферные струйные течения 47
Заключение 54
Список использованной литературы 56
По определению Всемирной метеорологической организации «Струйное течение - это сильный узкий поток с почти горизонтальной осью в верхней тропосфере или нижней стратосфере, характеризующийся большими вертикальными и горизонтальными сдвигами ветра и одним или более максимумами скорости». В струйных течениях сконцентрирована максимальная кинетическая энергия атмосферы.
Нижний предел скорости ветра струйных течений составляет 30 м/с, и выбран с учетом того, что ветер, превышающий 100 км/ч, оказывает заметное влияние на путевую скорость и другие параметры полета самолетов, летающих в зоне струйных течений.
В послевоенные годы в связи с требованиями авиации струйные течения изучались с неослабевающим интересом. Им посвящены сотни исследований. Изучаются такие характеристики струйных течений, как пространственная структура, условия формирования и перемещения их, связь с атмосферными фронтами и барическими образованиями, вертикальные и горизонтальные сдвиги ветра, вертикальные движения и изменения высоты тропопаузы, разрывы тропопаузы, влияние орографии на структуру струйных течений, облачность и турбулентность в струйных течениях и т. п.
Такой интерес к струйным течениям объясняется не только требованиями авиации, но и тем, что высотные фронтальные зоны со струйными течениями занимают важное место в системе общей циркуляции атмосферы. Ибо здесь происходит как наиболее интенсивный горизонтальный перенос, так и вертикальные перемещения воздуха. Высотные фронтальные зоны и струйные течения, непрерывно преобразовываясь вследствие цикло- и антициклонической деятельности, обеспечивают зональный и меридиональный обмен воздуха в планетарном масштабе. По своей природе струйные течения создают благоприятные условия для авиации, но могут и угрожать безопасности полетов. Дальнейшее его изучение - все еще сохраняющаяся проблема и с этим связан выбор данной темы ВКР.
Актуальность работы предопределяется именно тем, что струйные течения являются противоречивыми в своих проявлениях по отношению к воздушным судам и их изучение представляется собой нерешенную проблему.
Объектом исследования является ветер струйных течений и его проявления, влияющие на полеты воздушных судов.
Предмет исследования: особенности структуры струйных течений тропосферы и стратосферы...
Проведено исследование более 2100 выпусков радиозондов за период 2013-2015г. По результатам можно сделать следующие выводы:
1. В 2013 году тропосферные струйные течения наблюдались в 107 днях, что составляет 29% от года. В 2014 году они наблюдались в 73 днях (20%). В 2015 году струйных течений было больше, чем в предшествующие годы - 128 дней (35%). В среднем за исследуемый период количество дней со струйными течениями составило 28%. В те же годы стратосферные струйные течения распределялись следующим образом: 36 (10%), 47(13%),72(20%) в целом имеет место подобия повторяемости струйного течения по годам в тропосфере и стратосфере;
2. Высокая скорость ветра струйного течения (150-200км/ч) оказывает большое влияние на путевую скорость самолета. При попутном движении имеет место увеличение скорости воздушных судов. Это дает существенную экономию топлива на ВС. При движении против струйного течения получается обратный эффект и возрастает расход топлива. Минимальные скорости ветра СТ составляют около 30 м/с. При этой скорости ветер начинает влиять на угол сноса самолета. В зависимости от скорости и класса самолета угол сноса может достигать 10-12 градусов. При больших скоростях ветра угол сноса увеличивается;
3. По результатам аэрологического зондирования тропосферное струйное течение (ТСТ) проявляется круглый год. Наивысшая активность приходится на холодный период. Максимальная скорость струйного течения за 2013-2015 гг. пришлась на декабрь и составила 73 м/с. Нижняя граница струйных течений наблюдалась на высоте около 5,4 км, а верхняя - примерно на 12,5 км. Максимальная высота слоя ТСТ составила 6,7 км, минимальная 0,9 км. Данные параметров направления ветра выявили два господствующих румба. Они приходятся на СЗ и ЮЗ секторы. По-видимому, направление ТСТ в значительной мере подстраивается к простиранию береговой линии и горной цепи;
4. Стратосферное струйное течение наблюдалось на высотах 18, 23, 28 и 32 км. На протяжении 2013-2015 годов эти высоты зафиксированы в холодный период года. Установлено, что диапазон высот ССТ в максимальном его значении составил 16 км. Наивысшая скорость была зафиксирована в марте 2013 г. и составила 89 м/с на высоте 32 км. На выявленных высотах преобладает ЮЗ направление ССТ. Это направление слабее связано с рельефом местности.
Предложение по результатам данной ВКР. Целесообразно разработать современный лидар и устанавливать его на борт самолетов. В таком случае экипаж воздушного судна гражданской авиации сможет выявлять струйные течения, вызывающие турбулентность ясного неба. Соответствующая информация о сдвиге ветра обеспечит экипаж информацией об опасных метеоявлениях в СТ.
