РЕФЕРАТ 2
Введение 5
1 Современное состояние аэроклиматических исследований 7
1.1 Аэроклиматические наблюдения 7
1.2 Новый аэроклиматический справочник 10
1.3 Изменения климата свободной атмосферы 11
1.4 Аэроклиматические наблюдения и авиация 13
1.5 Общие представления о влиянии температурный и ветровых
характеристик атмосферы на полет воздушного судна 16
1.5.1 Влияние температуры воздуха на полет самолета 16
1.5.2 Влияние ветра на полеты воздушных судов 20
2 Методические основы исследования. Характеристика исходного
материала. 24
2.1 Трасса Томск - Москва - Томск 24
2.2 Трасса Томск - Сочи - Томск 26
2.3 Краткое авиационно-климатическое описание пунктов
назначения 27
2.4 Исходные данные исследования 30
3 Анализ климатических условий и их изменчивости на трассах Томск
- Москва - Томск, Томск - Сочи - Томск 34
3.1 Термический режим свободной атмосферы 36
3.1.1 Температурный режим и его изменчивость на трассе
Томск - Москва - Томск 38
3.1.2 Температурный режим и его изменчивость на трассе
Томск - Сочи - Томск 49
3.2 Особенности температурного режима в свободной атмосфере за
период 2004 - 2014 гг 58
3.3 Ветровой режим свободной атмосферы 62
4 Влияние климатических изменений на экономические показатели авиационного сообщения 66
Заключение 70
Список использованных источников и литературы 72
Приложение А Характеристики температуры воздуха 78
Приложение Б Характеристики температуры воздуха 86
Приложение В Повторяемость (в числе случаев) величин скорости и направлений ветра 94
Приложение Г Характеристики ветра 98
Приложение Д Характеристики ветра 106
В условиях изменения климата назрела острая необходимость уточнения климатических метеорологических показателей на высотах эшелона полета воздушного транспорта. Правильный учет климатических условий обеспечивает регулярность и безопасность полетов, а также во многом определяет экономические затраты на авиационное сообщение, что является основным показателем работы воздушного транспорта. Эшелоны полетов, как правило, располагаются в свободной атмосфере, в то же время большая часть научных публикаций посвящена изменениям климата приземного слоя.
Целью исследования является определение:
- формирующейся тенденции климатического режима на эшелонах полета (изобарические поверхности 500, 400, 300, 250, 200 гПа) на трассах Томск - Москва - Томск, Томск - Сочи - Томск;
- изменяющихся параметров экономических затрат на авиационное сообщение.
Для достижения поставленных целей решались следующие основные задачи:
- получить основные физико-статистические характеристики пространственно-временного распределения температуры, скорости и направления ветра по тяготеющим к трассе аэрологическим станциям для исследуемых стандартных изобарических поверхностей;
- провести анализ распределения полученных величин;
- полученные результаты сравнить с данными из Нового аэроклиматического справочника свободной атмосферы;
- сформулировать выводы о климатических условиях на трассах Томск - Москва - Томск, Томск - Сочи - Томск и тенденции их изменения.
Объект исследования свободная атмосфера над трассами Томск - Москва - Томск, Томск - Сочи - Томск.
Предмет исследования температура воздуха, скорость и направление ветра.
Научная новизна исследования выражается в том, что на фоне изменяющегося климата отсутствуют уточненные климатические метеорологические показатели на высотах эшелона полета воздушных судов.
В результате исследования проведена оценка как общих показателей климатического режима свободной атмосферы в слое 5-12 км, так и специальных - для выполнения экономических расчетов.
Автор выражает глубокую признательность к.г.н, доценту Н. К. Барашковой за научное руководство на всех этапах выполнения диссертационной работы.
Полученные результаты значений средней температуры воздуха самых холодных и самых теплых месяцев в сравнении с данными из Нового аэроклиматического справочника свободной атмосферы говорят об имеющихся изменениях на участках трасс Томск - Москва - Томск, Томск - Сочи - Томск.
На трассе Томск - Москва - Томск самые холодные месяцы стали холоднее на 1 - 2 0С на участках 1 (Новосибирск-Барабинск), 2 (Барабинск- Омск) и 4 (Уфа-Пенза) на изобарической поверхности 500 гПа. Средняя температура воздуха самых холодных месяцев стала выше на 1 - 2 ОС на следующих участках: 1 и 2 участки на уровнях 400, 300, 250, 200 гПа; 3 (Омск- Уфа) участок на уровнях 500, 400, 200 гПа; 4 участок на уровнях 300, 250, 200 гПа.
Летние месяцы по трассе стали холоднее на 1 ОС на уровнях: 500 гПа (5 участок Пенза-Москва), 400 гПа (3 участок), 300 гПа (2 и 3 участки), 250 гПа (1 и 3 участки), 200 гПа (4 и 5 участки). Потепление на 1 ОС в самые теплые месяцы было на изобарических поверхностях: 400, 300 гПа (5 участок), и 200 гПа (1, 2 участки).
Изменения также коснулись абсолютных максимумов и минимумов температуры воздуха. Абсолютные минимумы стали выше на изобарических поверхностях: 500 (на 5 ОС), 300 (на 3 ОС), 250 (на 3 ОС) и 200 гПа (на 1 ОС). На уровне 400 гПа абсолютный минимум температуры воздуха стал ниже на 3 ОС. Абсолютные максимумы стали выше на трех уровнях: 300 (на 3 ОС), 250 (на 1 0С) и 200 (на 4 ОС) гПа. На уровнях 500 гПа (на 5 ОС) и 400 гПа (на 1 ОС) абсолютные максимумы стали ниже.
На трассе Томск - Сочи - Томск зимние месяцы стали холоднее на 1 - 2 0С на участках трассы на изобарических поверхностях: 500 (3 Омск-Уфа участок), 400 (все участки), 300 (1 Новосибирск-Барабинск, 2 Барабинск-Омск участки), 250 (1, 2 участки) и 200 (1 - 4 Новосибирск-Волгоград участки). В то же время зима на участках 1 и 2 на уровне 500 гПа стала теплее.
Выявлены изменения в температурном режиме и самых теплых летних месяцев. На 1, 2 (200 гПа), 5 Волгоград-Ростов-на-Дону (500, 400, 300, 250 гПа) участках температура стала выше на 1 - 2 0С. На участках 1, (250 гПа), 2, (300 гПа), 3 (400, 300 гПа), 4 и 5 (200 гПа) наоборот - ниже на 1 0Q.
Абсолютный минимум на трассе стал выше на всех изобарических поверхностях: 500 гПа (на 5 0С), 300 гПа (на 3 0С), 250 (на 5 0С), 200 гПа (на 5 0С). Противоположная тенденция лишь на уровне 400 гПа, где абсолютный минимум стал ниже на 3 OQ Изменился и абсолютный максимум, он стал ниже на уровнях: 500 гПа (на 3 OQ), 400 гПа (на 3 OQ), 300 гПа (на 1 OQ), 200 гПа (на 1 OQ), кроме уровня 250 гПа, где изменения отсутствуют.
Для исследования современной динамики температурного режима в свободной атмосфере за период 2004 - 2014 гг. был проведен анализ аномалий температуры (отклонений от климатических норм) для изобарических поверхностей: 500, 400, 300, 250, 200 гПа по данным аэрологических станций (Новосибирск, Барабинск, Омск, Уфа, Пенза, Москва, Волгоград, Ростов - на - Дону), прилегающих к рассматриваемым трассам. Температура воздуха зимнего сезона в слое тропопаузы стала ниже нормы. В остальные сезоны в слое тропопаузы и средней тропосферы наблюдаются положительные аномалии, как и для всего года в целом.
Анализ распределения характеристик ветра (Vs, Vx, Vy, Vr) в средней тропосфере и слое тропопаузы выявил наличие изменений в сторону увеличения. В то же время величина ViaKc уменьшилась.
При переходе от зимы к лету часовой расход топлива на исследуемых трассах увеличивается. Определенный вклад в величину перерасхода топлива вносит и выявленное в работе потепление на уровнях эшелона полета воздушных судов.
