Атмосферная турбулентность - это мелкомасштабные, нерегулярные движения воздуха, характеризующиеся ветрами, меняющимися по скорости и направлению. Турбулентность является важным фактором атмосферной циркуляции, потому что она «перемешивает и взбалтывает» атмосферу, заставляя водяной пар, аэрозоли, а также энергию распределяться как по вертикали, так и по горизонтали.
Стоит отметить, что не все турбулентные вихри вызывают болтанку и затрудняют выполнение полетов. Только соизмеримые или превышающие размер вихри могут оказать существенное влияние на ВС [2].
До 20% авиационных происшествий в последние годы связаны с сложными условиями полета. Самый сложный этап полета - посадка. На воздушное судно оказывают влияние не только различные силы, но и неблагоприятные погодные условия, негативное влияние которых в разы больше. Как следствие авиационных происшествий и инцидентов на посадке на порядок больше, чем на других этапах полета.
Атмосферной турбулентности уделяют особое внимание прогнозисты еще и потому, что это явление является сложным для прогнозирования, хотя и достаточно часто встречающимся.
Ниже представлены некоторые летные происшествия, связанные с болтанкой:
- 260 человек погибли на борту самолета Airbus A-300 компании American Airlines в 2001 году. Воздушное судно попало в зону турбулентности сразу после взлета из аэропорта г. Нью-Йорк. Экипаж не справился с управлением;
- в 2010 году в небе над Россией Боинг Вьетнамских авиалиний находился в зоне турбулентности, направляясь из Ханоя в Париж. 30 человек получили ранения;
- пять человек было ранено осенью 2015 года во время рейса Гренада-Майами на борту самолета American Airlines, который попал в зону турбулентности. В корпусе самолета образовалась трещина;
- весной 2016 года в аэропорту г. Ростов-на-Дону разбился Боинг авиакомпании FlyDubai. Самолет попал в зону турбулентности при посадке. 62 человека погибли;
- в 2016 году авиакомпания Etihad, выполнявшая рейс из Абу-Даби в Джакарту, попала в зону атмосферной турбулентности. Пострадали более 30 человек;
- 27 семь человек были ранены на борту самолета, выполнявшего рейс Москва-Бангкок 1 мая 2017 года, компания Аэрофлот, при попдании в зону турбулентности ясного неба .
В оперативной работе синоптик АМЦ/АМСГ обязан своевременно предоставлять прогноз атмосферной турбулентности в форматах GAMET, SIGMET, AIRMET и AIREP SPECIAL, согласно должностной инструкции и нормативных документов, а также в кратчайшие сроки передавать информацию сотрудникам ОВД.
Таким образом, актуальность данной работы заключается в отсутствии на сегодняшний день точных методов прогнозирования атмосферной турбулентности для Московского района полетной информации, где на территории площадью более 732 272 кв. км и на интервале высот до 16 150 м производится наибольшее число полетов. Повышение качества прогнозов турбулентности может быть достигнуто только при глубоком изучении динамики явлений и всестороннем учете особенностей атмосферных процессов. Повышение точности прогнозов способствует повышению безопасности полетов, снижению рисков и финансовых затрат на производство полетов.
Целью данной работы является исследование методов прогноза атмосферной турбулентности применительно к Московскому району полетной информации.
Задачами работы являются:
- создание архива случаев атмосферной турбулентности за период 2018-2021 гг. (всего 15 093 случая);
- проведение анализа повторяемости случаев атмосферной турбулентности по различным критериям:
- интенсивности, сезонной изменчивости, распределение по эшелонам;
- анализ типовых синоптических ситуаций при возникновении турбулентности;
- апробации методов прогноза атмосферной турбулентности и выбор оптимального метода с учетом комплексного подхода по Московскому РПИ.
В оперативной работе синоптикам АМЦ/АМСГ необходимо
прогнозировать наличие или отсутствие атмосферной турбулентности, ее интенсивность и высоту слоя. На данный момент для Московского РПИ не существует точных методов прогнозирования, вследствие чего синоптикам приходится предоставлять прогностическую информацию, основываясь на личном опыте, что также не гарантирует точность прогноза. Целью данного исследования является анализ, подбор и апробация комплексного метода прогнозирования атмосферной турбулентности для Московского РПИ.
В ходе исследования был создан архив случаев атмосферной турбулентности за период с ноября 2018 г. по 2021 г. Из всех случаев зафиксированной турбулентности в 92% наблюдалась выше 250 эшелона, в 6% от 100 до 250 эшелона и в 2% от земли до 100 эшелона. В 6% от всех случаев наблюдалась сильная турбулентность. Было выявлено, что количество случаев турбулентности не зависит от годового хода. Наиболее часто турбулентность наблюдается в ложбине и размытом барическом поле, редко в тыловой части циклона. Наиболее точными прогностическими параметрами являются скорость и направление ветра.
