Формирование туманов
Туман — одно из наиболее сложных условий для авиационной отрасли, требующее от аэропортов и авиакомпаний особого внимания и подготовки
Формирование туманов
Время чтения: ~5-7 минут
Туман — одно из самых загадочных и в то же время опасных явлений для авиации. Этот метеорологический феномен, характеризующийся крайне низкой видимостью из-за скопления водяных капель (продуктов конденсации или сублимации водяного пара) в воздухе, может значительно повлиять на полёты.
Понимание природы туманов, их видов и стратегий минимизации рисков, связанных с ними, имеет решающее значение для каждого пилота и авиакомпании.
Навигация
Часть 1
Часть 2
Часть 4
Условия формирования туманов
Туман формируется, когда влажный воздух охлаждается до точки росы, что приводит к конденсации водяных паров в мелкие капли, формирующие облако на уровне земли.
Основные условия для его формирования включают высокую влажность, минимальное перемещение воздуха, ясное небо или слабое облачное покрытие. Различные типы туманов возникают в зависимости от способов охлаждения воздуха и источников влажности: например, радиационный туман образуется в ясные, безветренные ночи, когда земля быстро теряет тепло через излучение, а адвекционный — когда теплый влажный воздух перемещается над более холодной поверхностью.
Основные условия для его формирования включают высокую влажность, минимальное перемещение воздуха, ясное небо или слабое облачное покрытие. Различные типы туманов возникают в зависимости от способов охлаждения воздуха и источников влажности: например, радиационный туман образуется в ясные, безветренные ночи, когда земля быстро теряет тепло через излучение, а адвекционный — когда теплый влажный воздух перемещается над более холодной поверхностью.
По интенсивности туманы подразделяются на:
- Очень сильные (видимость менее 50 метров);
- Сильные (от 50 до 200 метров);
- Умеренные (от 200 до 500 метров);
- Слабые (от 500 до 1000 метров).
Условия для формирования тумана:
1. Охлаждение воздуха до точки росы: Туман часто формируется ночью или ранним утром, когда земля остывает после захода солнца, что приводит к охлаждению приземного слоя воздуха. Когда температура воздуха падает до точки росы, водяной пар конденсируется, образуя капельки воды, видимые как туман.
2. Высокая влажность: Для формирования тумана необходима высокая влажность. Это может произойти в результате длительных дождей, наличия водоемов или влажных почв в данной местности.
3. Наличие конденсационных ядер: Мелкие частицы в воздухе, такие как пыль, соль или дым, служат конденсационными ядрами, на которых водяной пар может конденсироваться и формировать туман.
1. Охлаждение воздуха до точки росы: Туман часто формируется ночью или ранним утром, когда земля остывает после захода солнца, что приводит к охлаждению приземного слоя воздуха. Когда температура воздуха падает до точки росы, водяной пар конденсируется, образуя капельки воды, видимые как туман.
2. Высокая влажность: Для формирования тумана необходима высокая влажность. Это может произойти в результате длительных дождей, наличия водоемов или влажных почв в данной местности.
3. Наличие конденсационных ядер: Мелкие частицы в воздухе, такие как пыль, соль или дым, служат конденсационными ядрами, на которых водяной пар может конденсироваться и формировать туман.
Виды туманов
Радиационный туман
Радиационный туман формируется в спокойные, ясные ночи, особенно после дождливого дня.
Такой туман образуется в центрах антициклонов, седловин и на осях гребней вследствие радиационного выхолаживания подстилающей поверхности и прилегающих слоев воздуха в ясные тихие ночи. Летом образуются низкие приземные туманы над болотами, озерами, руслами небольших рек и поэтому носят пятнистый характер. Вертикальная мощность туманов колеблется от нескольких метров до нескольких десятком метров. К земле туман сгущается, поэтому более опасен при взлете и посадке. С восходом солнца или усилением ветра более 3 м/с туман рассеивается. Зимой из-за длительного выхолаживания подстилающей поверхности туман простирается до 200-400м, а максимум до 1,5-2 км.
Такой туман опасен при полетах на малых высотах, взлете и посадке. При температуре воздуха менее -32°С наблюдаются переохлажденные туманы (ICE FOG) по своему происхождению схожие с радиационными.
Радиационный туман формируется в спокойные, ясные ночи, особенно после дождливого дня.
Такой туман образуется в центрах антициклонов, седловин и на осях гребней вследствие радиационного выхолаживания подстилающей поверхности и прилегающих слоев воздуха в ясные тихие ночи. Летом образуются низкие приземные туманы над болотами, озерами, руслами небольших рек и поэтому носят пятнистый характер. Вертикальная мощность туманов колеблется от нескольких метров до нескольких десятком метров. К земле туман сгущается, поэтому более опасен при взлете и посадке. С восходом солнца или усилением ветра более 3 м/с туман рассеивается. Зимой из-за длительного выхолаживания подстилающей поверхности туман простирается до 200-400м, а максимум до 1,5-2 км.
Такой туман опасен при полетах на малых высотах, взлете и посадке. При температуре воздуха менее -32°С наблюдаются переохлажденные туманы (ICE FOG) по своему происхождению схожие с радиационными.
Адвективный (адвекционный) туман возникает, когда теплый воздух проходит над холодной поверхностью, часто встречается на побережьях.
Он образуется при перемещении теплого воздуха на холодную подстилающую поверхность. При этом за счет соприкосновения с холодной подстилающей поверхностью воздух охлаждается и образуется туман, который с высотой уплотняется и переходит в слоистую облачность. Туман занимается огромные площади, удерживается длительное время даже при ветре 10-15 м/с, с восходом солнца не рассеивается.
Он образуется при перемещении теплого воздуха на холодную подстилающую поверхность. При этом за счет соприкосновения с холодной подстилающей поверхностью воздух охлаждается и образуется туман, который с высотой уплотняется и переходит в слоистую облачность. Туман занимается огромные площади, удерживается длительное время даже при ветре 10-15 м/с, с восходом солнца не рассеивается.
Оросительный туман (туман испарения) появляется при присутствии воздуха с очень высокой влажностью, например, над большими водоемами.
При перемещении холодного воздуха, с температурой ниже -10°С, на незамерзшую водную поверхность при относительной влажности не менее 70%, можно ожидать возникновение туманов испарения. Туманы испарения, как правило, наблюдаются в узкой прибрежной зоне шириной 10-20 км. Вблизи незамерзающих широких рек и водохранилищ поздней осенью и зимой туманы наблюдаются довольно часто при температуре воздуха ниже -35°С.
При перемещении холодного воздуха, с температурой ниже -10°С, на незамерзшую водную поверхность при относительной влажности не менее 70%, можно ожидать возникновение туманов испарения. Туманы испарения, как правило, наблюдаются в узкой прибрежной зоне шириной 10-20 км. Вблизи незамерзающих широких рек и водохранилищ поздней осенью и зимой туманы наблюдаются довольно часто при температуре воздуха ниже -35°С.
Морозный туман — это когда капельки в тумане замерзают, формируя мелкие ледяные кристаллы.
Механизм образования состоит в следующем: зимой во время сильных морозов (ниже -39°С) при инверсионном распределении температуры в приземной слое и слабом ветре продукты сгорания парообразного и жидкого топлива (газ, керосин, бензин) и выхлопные газы являются источником насыщения водяным паром. И при их смешивании с холодным воздухом может быть достигнуто состояние насыщения водяным паром.
Механизм образования состоит в следующем: зимой во время сильных морозов (ниже -39°С) при инверсионном распределении температуры в приземной слое и слабом ветре продукты сгорания парообразного и жидкого топлива (газ, керосин, бензин) и выхлопные газы являются источником насыщения водяным паром. И при их смешивании с холодным воздухом может быть достигнуто состояние насыщения водяным паром.
Туманы склонов образуются, когда вследствие адиабатического охлаждения теплый воздух, встречая на пути гору, вынужден подниматься по её склонам.
Быстро расширяясь, поднимающийся воздух понижается свою температуру до точки росы, что и вызывает появление густого тумана.
Быстро расширяясь, поднимающийся воздух понижается свою температуру до точки росы, что и вызывает появление густого тумана.
Фронтальные туманы возникают, когда водяной пар в клину холодного воздуха достигает насыщения вследствие испарения фронтальных осадков.
Дополнительная причина: адиабатическое понижение температуры, вызванное падением давления перед фронтом.
Фронтальные туманы могут сопровождаться выпадением моросящих осадков. По вертикали они могут достигать несколько сот метров и сливаться с низкими облаками. Может сливаться с адвективным туманом в теплом секторе циклона за теплым фронтом.
Дополнительная причина: адиабатическое понижение температуры, вызванное падением давления перед фронтом.
Фронтальные туманы могут сопровождаться выпадением моросящих осадков. По вертикали они могут достигать несколько сот метров и сливаться с низкими облаками. Может сливаться с адвективным туманом в теплом секторе циклона за теплым фронтом.
Туман существенно уменьшает видимость, что делает его серьезной проблемой для авиации. Пилотам и аэропортам приходится адаптироваться к этим условиям, используя специальное оборудование и процедуры для обеспечения безопасности полётов и минимизации задержек.
Рекомендации и влияние на полёты
Туман значительно снижает видимость, что делает посадку и взлёт более рискованными. Многие авиакомпании при низкой видимости переносят рейсы или перенаправляют их в другие аэропорты. Кроме того, туман увеличивает риск инцидентов, поскольку пилоты и диспетчеры должны полагаться исключительно на приборы. По статистике, значительное количество авиационных происшествий приходится именно на плохие погодные условия, включая туман.
Для эффективной работы в условиях тумана пилотам важно использовать все доступные метеорологические данные и современные технологии прогнозирования. Обучение инструментальных заходов на посадку в условиях ограниченной видимости, регулярные тренировки на тренажерах и знание аэродромных процедур в условиях ограниченной (низкой) видимости могут существенно повысить безопасность полётов. Опытные пилоты советуют также всегда иметь план действий на случай внезапного ухудшения видимости, включая возможность ухода на запасной аэродром.
Для эффективной работы в условиях тумана пилотам важно использовать все доступные метеорологические данные и современные технологии прогнозирования. Обучение инструментальных заходов на посадку в условиях ограниченной видимости, регулярные тренировки на тренажерах и знание аэродромных процедур в условиях ограниченной (низкой) видимости могут существенно повысить безопасность полётов. Опытные пилоты советуют также всегда иметь план действий на случай внезапного ухудшения видимости, включая возможность ухода на запасной аэродром.
Понимание природы туманов, их видов и воздействия на авиационную деятельность является ключевым для обеспечения безопасности и своевременности полётов. Осведомленность о метеорологических условиях и умение адаптироваться к ним — неотъемлемые навыки для каждого пилота, стремящегося к профессионализму и ответственности в своей работе.
Аэропорты и авиакомпании используют детальные метеорологические данные для оценки условий видимости. Если видимость падает ниже установленных минимумов, которые определяются международными и национальными авиационными властями, решение о вылете может быть отложено или полет перенаправлен в другой аэропорт. Эти стандарты зависят от типа воздушного судна и категории аэропорта.
Для обеспечения безопасности и уменьшения задержек, аэропорты внедряют различные технологии и процедуры, включая:
Категорированные заходы на посадку (CAT I, II, III):
Использование системы инструментальной посадки (ILS):
Улучшенные системы ILS на взлетно-посадочных полосах могут значительно увеличить точность захода на посадку и безопасность полётов в условиях низкой видимости.
Расширение метеорологической поддержки:
Установка дополнительных метеорологических станций для точного предсказания и мониторинга тумана и других погодных условий.
Обучение и сертификация экипажа:
Пилоты и диспетчеры регулярно проходят обучение по выполнению полётов и посадок в сложных погодных условиях, что включает моделирование условий сильного тумана.
Для обеспечения безопасности и уменьшения задержек, аэропорты внедряют различные технологии и процедуры, включая:
Категорированные заходы на посадку (CAT I, II, III):
- CAT I позволяет выполнить посадку при минимальной видимости 550 метров.
- CAT II и CAT IIIA предназначены для условий сильного тумана, где видимость может снижаться до 300 и 200 метров соответственно.
- CAT IIIB позволяет совершать посадку при крайне низкой видимости до 50 метров, и некоторые специально оборудованные аэропорты и воздушные суда даже могут проводить операции посадки практически "вслепую".
Использование системы инструментальной посадки (ILS):
Улучшенные системы ILS на взлетно-посадочных полосах могут значительно увеличить точность захода на посадку и безопасность полётов в условиях низкой видимости.
Расширение метеорологической поддержки:
Установка дополнительных метеорологических станций для точного предсказания и мониторинга тумана и других погодных условий.
Обучение и сертификация экипажа:
Пилоты и диспетчеры регулярно проходят обучение по выполнению полётов и посадок в сложных погодных условиях, что включает моделирование условий сильного тумана.
Заключение
Туман — одно из наиболее сложных условий для авиационной отрасли, требующее от аэропортов и авиакомпаний особого внимания и подготовки. При принятии решения о вылете, основным критерием является безопасность пассажиров и экипажа. Важным фактором, влияющим на этот процесс, является видимость, которая может существенно снижаться в условиях тумана.
Таким образом, адаптация к условиям тумана требует от авиационной индустрии инвестиций в технологии, обучение и инфраструктуру. Эти усилия направлены не только на обеспечение безопасности, но и на минимизацию задержек и неудобств для пассажиров, подчеркивая важность готовности и гибкости в меняющихся погодных условиях.
Таким образом, адаптация к условиям тумана требует от авиационной индустрии инвестиций в технологии, обучение и инфраструктуру. Эти усилия направлены не только на обеспечение безопасности, но и на минимизацию задержек и неудобств для пассажиров, подчеркивая важность готовности и гибкости в меняющихся погодных условиях.
Название статьи: Формирование туманов
Дата выхода: 02.05.2024
Автор статьи: Георгий Курбацкий
Дата выхода: 02.05.2024
Автор статьи: Георгий Курбацкий
Подписывайтесь и учитесь с нами
All photo and video materials belong to their owners and are used for demonstration purposes only. Please do not use them in commercial projects.
