Wiatr Turbulencje ćw. 10. dr inż. Anna Kwasiborska

Transkrypt

1 Wiatr Turbulencje ćw. 10 dr inż. Anna Kwasiborska

2 Wiatr Poziomy ruch mas powietrza względem Ziemi, spowodowany nierównomiernym rozkładem ciśnienia atmosferycznego. Wiatr określa się poprzez: Kierunek - wyznacza się w stopniach miary kątowej według 16-stopniowej skali, Prędkość - wyrażamy w: m/s, km/h, NM

3 Kierunek wiatru Jest wypadkową kilku sił działających wprawiając w ruch masy powietrza: Siła gradientu barycznego siła inicjująca ruch cząsteczek powietrza (im większa różnica ciśnień tym większe przyspieszenie), Siła Corliolisa - (odchylająca kierunek ruchu powietrza na półkuli północnej w prawo, na półkuli południowej w lewo) powoduje, że masa powietrza nie przemieszcza się wzdłuż linii prostej od ośrodka wysokiego ciśnienia do układu niskiego ciśnienia, Siła tarcia.

4

5 Prądy strumieniowe Prąd strumieniowy (ang. jet stream) to intensywny, dość wąski i prawie poziomy strumień przenoszący z zachodu na wschód olbrzymie masy powietrza w atmosferze ziemskiej. W poszczególnych przypadkach wykazują one zazwyczaj przebieg falisty, czasami o dużych amplitudach, niemniej jednak o stabilnej wysokości. Prędkość wiatru powyżej 110 km/h, nawet ponad km/h Występowanie - około km nad poziomem morza

6 Prądy strumieniowe nad Atlantykiem Średni czas przelotu nowoczesnego odrzutowca dalekiego zasięgu z Nowego Jorku do Londynu to około 6 godzin. 7 stycznia 2015 r. powstały warunki, w których Boeing należący do linii lotniczej British Airways przeleciał nad Atlantykiem w 5 godzin 16 minut

7 Turbulencje w lotnictwie Turbulencja oznacza "stan zakłócony". Z lotniczego punktu widzenia odnosi się to do zakłóconego, niespokojnego powietrza. Podczas turbulencji samolot zaczyna drgać, lekko opadać lub trząść. W łagodnej formie zdarzają się bardzo często nie stanowią zagrożenia. Bardzo silna turbulencja może jednak stanowić istotne zagrożenie dla statków powietrznych.

8 Turbulencje Turbulencje to burzliwe ruchy powietrza. Spowodowane są przez: - Masy powietrza, - Uskoki wiatru. Ruch mas powietrza ulega nagłemu zakłóceniu - zjawisko występujące w miejscach zetknięcia prądów powietrza o różnych kierunkach i/lub prędkościach. Najczęstszą przyczyną powstawania turbulencji jest występowanie prądów konwekcyjnych są to masy powietrza, które ogrzane przez słońce wznoszą się, formując chmury.

9 Rodzaje turbulencji Ze względu na przyczyny powstania wyróżnia się następujące turbulencje: termiczna, mechaniczna, orograficzna, przy bezchmurnym niebie (CAT - Clear Air turbulence), w śladzie aerodynamicznym SP.

10 Strefy występowania turbulencji w warstwie przyziemnej (ang. friction layer, warstwa atmosfery od powierzchni ziemi do wysokości około 1 km; występuje w niej zarówno turbulencja termiczna, jak i mechaniczna) w chmurach w czystym powietrzu

11 Turbulencja termiczna Turbulencja termiczna powstaje natomiast wskutek prądów konwekcyjnych powstających przy nierównomiernym nagrzewania się od podłoża atmosfery. Jej przejawem są chmury typu cumulus (Cu). Może też czasami powstać przy napływie chłodnych mas powietrza nad cieplejszy ląd lub powierzchnię morza. Prąd konwekcyjny pionowy ruchu powietrza dzieli się na: Prądy wstępujące tworzą się w warunkach obniżonego ciśnienia. Odbywa się wtedy unoszenie się ciepłego, lżejszego powietrza. Prądy zstępujące - kiedy ciśnienie jest wyższe obserwujemy opadanie chłodnego, cięższego powietrza.

12 Turbulencja mechaniczna Turbulencja tzw. dynamiczna - powstaje wskutek tarcia przepływającego powietrzna o nierówności podłoża. Jej natężenie zależy od prędkości wiatru oraz jego pionowego profilu oraz wielkości i gęstości przeszkód ją wywołujących. Ten rodzaj turbulencji słabnie nad otwartym morzem i dużymi płaskimi przestrzeniami lądu.

13 Turbulencja orograficzna Turbulencja orograficzna powstaje przy przepływie mas powietrza przez łańcuchy górskie. Jej przejawem są chmury rotorowe po stronie zawietrznej gór.

14 Turbulencja nieba bezchmurnego Turbulencja czystego nieba (ang. Clear-Air Turbulence CAT), czasami nazywana dziurami w powietrzu, to nagłe zawirowania (ruchy wstępujące i zstępujące) powietrza w bezchmurnej atmosferze. Występuje blisko prądów strumieniowych i związana jest z różnicą prędkości wiatru na różnych wysokościach (tego typu zmianę prędkości wiatru w górnej atmosferze łatwo zaobserwować w chmurach cirrus). Dziury powietrzne są nieprzyjemne i niebezpieczne dla pasażerów i załóg samolotów. CAT można wykryć i zmierzyć ich intensywność za pomocą pomiarów optycznych. Na mapach oznaczone SIGWX.

15 Turbulencja w śladzie aerodynamicznym

16 Intensywność turbulencji Dodatkową informacją może być także wartość przeciążenia występującego w przypadku różnych przedziałów intensywności: słaba poniżej 0,2g; umiarkowana od 0,2 do 0,5g; silna od 0,5 do 1,5g; ekstremalna (bardzo silna) powyżej 1,5g

17 Mapy istotnych zjawisk pogody SWC Significat Weather Chart (czasami oznaczone SIGWX) dla danego rejonu.

18

19

20

21

22

23

24

25 NSC no significat cloud SKC sky clear FEW few SCT scarttered BKN broken OVC overcast

26 Krążki stacji meteo

27

28 Mapa SWL z prognozą na godz. 18 UTC, ważna w dniu r. w godzinach 15-21UTC

29 Prognozowana widzialność i zjawiska:prognozowana widzialność przeważająca w całej strefie od 3 do 5 km ograniczona przez zamglenia; lokalnie widzialność od 6 do 8 km. Prognozowane zachmurzenie: chmury BKN (5-7/8) altocumulus i altostratus o podstawach od 8000 do 10000FT AMSL i wierzchołkach powyżej górnej granicy SWL (FL100, w obszarach górskich FL150); chmury BKN (5-7/8) stratocumulus o podstawie od 2000 do 4000FT AMSL i wierzchołkach na wysokości od 7000 do 8000FT AMSL; w chmurach prognozowane jest umiarkowane oblodzenie; lokalnie BKN (5-7/8) stratus o podstawach od 600 do 1200FT AMSL i wierzchołkach od 1400 do 1800FT AMSL. Poziom zamarzania FL030

30 Prognozowana widzialność i zjawiska: prognozowana widzialność przeważająca w całej strefie od 6 do 10 km, lokalnie widzialność od 4 do 5 km ograniczona przez umiarkowane opady deszczu i zamglenia. Prognozowane zachmurzenie: chmury BKN (5-7/8) altocumulus i altostratus o podstawach od 8000 do 10000FT AMSL i wierzchołkach powyżej górnej granicy SWL (FL100, w obszarach górskich FL150); w chmurach prognozowane jest umiarkowane oblodzenie oraz umiarkowana turbulencja; chmury SCT (3-4/8) oraz BKN (5-7/8) stratocumulus o podstawach od 3000 do 5000FT AMSL i wierzchołkach na wysokości od 6000 do 8000FT AMSL; w chmurach prognozowane jest umiarkowane oraz silne oblodzenie.

31 W rejonach oddzielonych przerywaną linią poza elementami wymienionymi w punkcie 3 dodatkowo prognozowane są marznące opady deszczu ograniczające widzialność od 4 do 5 km.

32 Prognozowana widzialność i zjawiska: prognozowana widzialność przeważająca od 6 do 10 km. Prognozowane zachmurzenie: chmury BKN (5-7/8) altocumulus i altostratus o podstawach od 8000 do 10000FT AMSL i wierzchołkach powyżej górnej granicy SWL (FL100, w obszarach górskich FL150); w chmurach prognozowane jest umiarkowane oblodzenie oraz umiarkowana turbulencja. W górach prognozowane są porywy wiatru osiągające prędkość do 60kt oraz fala górska.

33 Zadanie Odczytać z mapy prognozę obszarową dla FIR Warszawa i obszarów sąsiadujących.