Тема: КЛИМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТМОСФЕРЫ НА УРОВНЯХ ЭШЕЛОНОВ ПОЛЕТА ИЗ (В) АЭРОПОРТА БОГАШЕВО

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.

Купить

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.

Купить