Катастрофа Ту-154 на взлете с аэродрома Сочи (Адлер) 25 декабря 2016 года — взгляд авиационного метеоролога
27 марта 2019 года / В.Глазунов,А.Анимица / Aviation EXplorer
Предлагается к изучению и обсуждению метеорологическая гипотеза катастрофы самолета ТУ-154 на взлете со снижением и ударом о воду вблизи аэродрома Сочи(Адлер) 25 декабря 2016 года.
Это воздушное судно (ВС) взлетало при официально отмеченной средней скорости попутного (северо-восточного) ветра над взлетно-посадочной полосой (ВПП): 4 м/с (ночной бриз с суши на море).
Взлёт с попутным ветром резко увеличивает длину потребной ВПП для набора необходимой воздушной скорости и отрыва от ВПП.
Предельное значение скорости попутного ветра, при которой взлёт ВС должен быть запрещён, было установлено ранее решением МГА 5 м/с (из-за нехватки ВПП для набора скорости отрыва) и важно, что взлёт этого ВС происходил «на пределе» значения попутного ветра над ВПП!
В России лишь два аэродрома — Сочи (Адлер) и Алдан (в Якутии) по условиям превышения внешнего горного рельефа вынуждены пользоваться лишь одним концом ВПП для взлета и посадки, т.е. и взлетать и садиться в Сочи можно только со стороны моря.
На аэродроме Сочи (см. Рис.1, ВПП видна в торец — почти в центре фото) расположена как раз по оси Адлерской долины, и это демонстрирует опасность расположения ВПП точно в самом жёлобе долины.
Рис.1. Адлерская долина и ВПП аэродрома Сочи (Адлер), вид с моря
Рис.2. Вторжение холодного фронта воздуха через отрог Кавказского хребта в Адлерскую долину
Жёлоб Адлерской долины перекрыт как заслонкой в верхней его части на северо-востоке отрогом Кавказского хребта. Поэтому при мощном вторжении фронта холодного воздуха, переваливающего через хребет, возникает прорыв — сток «порции» холодного воздуха в Адлерскую долину с формированием мощного и высокоскоростного стокового «языка», который будет разгоняться под собственным весом (и на контрасте с теплым воздухом в долине) и этот процесс может достигать катастрофических значений (30-40 и более м/с) уже на высоте 100м над ВПП, а может быть и ниже, аналогично описанным в литературе «стоковым ветрам» и возникновению опасного профиля струйного течения нижнего уровня в пограничном слое атмосферы.
Прорыв холодного воздуха в пограничном слое атмосферы (см. далее рис.3) обычно происходит часто в виде «Фронта порывов» (Gust Front, GF) в различных метеоусловиях — либо шквала перед грозой, либо холодного мезо-фронта над тёплой поверхностью и др.
GF выглядит как резкий кратковременный шквал с быстрым (масштаба минут) нарастанием скорости ветра до ураганных значений (30 и более мс) и мощным увеличением турбулентности.
Рис 3 Фронт порывов (Gust Front, GF) со схемы ИКАО, взято из:
Метеорологическая экспертиза катастрофы Ми-8МТ на Шпицбергене в 2008 г.
При этом лавина холодного воздуха высотой лишь в несколько сотен метров приводит к резкому взрывному увеличению скорости ветра -«шквалу», она прокатывается по инерции от зоны возникновения иногда до десятков км «вперёд», и потом может даже, до начала следующей «порции» прорыва, холодного воздуха, рассеяться.
В мировой лётной практике во многих ведущих странах мира за десятилетия зарегистрирован ряд тяжёлых авиакатастроф с гибелью всех пассажиров, вызванных попаданием Воздушных Судов (ВС) в условия Фронта Порывов (GF) и дальнейшие расследования показали полную беспомощность ВС при попадании в сильные и очень сильные сдвиги ветра при GF.см док ИКАО;
Рис.4. Руководство по сдвигу ветра на малых высотах (ИКАО)
Именно из за сдвигов ветра при GF для организации заблаговременного предупреждения пилотов ВС была выполнена большая техническая международная программа и налажены в ряде стран производство для аэродромов специальных установок Доплер-Радаров, которые по зарегистрированному резкому росту сдвигов ветра обнаруживают появление GF и оперативно предупреждают об этом диспетчеров и экипажи во многих известных аэродромах мира, тем самым уменьшая вероятность катастрофы от сдвигов ветра из-за GF.
См.: о новом Доплер-Радаре с функцией определения сдвигов ветра: http://superjet.wikidot.com/wiki:radar
В данном случае АП в Сочи в результате анализа стало очевидно, что прорыв холодного воздуха в Адлерскую долину после преодоления им горного хребта и скатывания по долине вниз под действием сил плавучести и вызвал формирование «попутного» GF для взлёта ТУ-154 с ВПП Сочи в долине, что и вызвало резкую потерю высоты данного взлетающего ВС вплоть до достижения им касания водной поверхности.
Важно также то, что почти во всех случаях АП с сильными сдвигами ветра в мире ВС встречались и анализировались в международных документах пока ТОЛЬКО случаи со «встречным» шквалом от действия GF (положительный сдвиг ветра), а в данном случае движение ВС было как раз «попутным» с направлением шквала GF, что и вызвало резкую потерю воздушной скорости ВС и касание им воды в режиме кабрирования с дальнейшим разрушением ВС
На Рис.2. – показана закрытая облаками верхняя зона долины при начале холодного вторжения, т.е. это начало «обвала» холодного воздуха вниз по долине, перевалившего через хребет.
Важно иметь в виду, что при таком явлении стока холодного воздуха по долине вниз процесс может происходить в пульсационном режиме — в виде движущейся «лавины» (микро-мезо-холодного фронта) холодного воздуха, или огромной «капли» скатывающегося к теплому морю холодного воздуха, с длительностью процесса лишь в десятки минут и затишьем как перед, так и после скатывания этой “капли” – лавины холодного воздуха!
При этом, если самолёт взлетал с ВПП «по ветру» и малом попутном ветре, после отрыва от ВПП он попадает в слои с резко усиливающемся попутнымм ветром, начиная с высоты 100 м, что даст резкую потерю воздушной скорости с последующей потерей высоты и снижением вплоть до самой поверхности воды!
При этом ВС находится во взлётной конфигурации кабрирования — т.е. задран вверх его нос и опущены вниз и хвостовое оперение двигательная часть воздушного судна.
При встрече ВС с водой при такой скорости движения как жёсткой несжимаемой средой касание воды в этой конфигурации ВС сразу приведёт к отлому хвостовых плоскостей ВС и двигателей (этим и объясняется разброс деталей ВС в виде длинной полосы на воде) с дальнейшим падением ВС в воду. Похоже — оно именно так и произошло.
В истории авиации известны умышленно и чётко выполненные посадки ВС на воду, они описаны в мировой литературе, когда корпус ВС специально приводится в положение, параллельное воде, как на ВПП, примеры удачных посадок: Ленинград, посадка Ту-124 на Неву 21 августа 1963 года. и Нью Йорк, аварийная посадка на Гудзон 15 января2009 года Airbus A320-214). Самолёты после приводнения и глиссирования остались на плаву, не разломились и плавали на воде, все люди были спасены).
Относительно рассматриваемого АП в Сочи см опубликованный комментарий.
Там даётся подробный метео-анализ этого АП, кроме того, есть ещё пока не опубликованный подробное исследование точки зрения авиационной метеорологии по этому поводу которое приведено в этой статье.
Для анализа этого АП необходимо тщательно изучить запись воздушной скорости этого взлетающего ВС и при попадании в условиях попутного GF — оно даст падение воздушной скорости только за счёт внешних причин, но это даст ошибочную попытку считать, что это «брак записи», т к возникнет противоречие – при сохранении оборотов будет падать воздушная скорость!
Учитывая, что есть вероятность данного авиапроисшествия (АП) по «чисто метеорологической” причине, стоило бы знать ответы на эти вопросы.
В этих случаях взлетевший в слабом попутном ветре ВС попадает после отрыва в условия резкого роста скорости попутного ветра и падения воздушной скорости и подъёмной силы и потери высоты в приземном слое вплоть до снижения до поверхности воды! Это похоже на то, что произошло!
Для того, чтобы убедиться, что в данном случае этого режима ветра НЕ наблюдалось, следует убедиться, что после отрыва ВС не происходило уменьшения воздушной скорости и потери высоты по этой причине/ Такие данные пока не публиковались!
Если обнаружится что такой фактор внешнего ветра здесь действует, то нужно строго запретить взлёт самолёта в Сочи при любой, даже самой слабой попутной скорости ветра у земли!
В связи с новой и очень высокой государственной значимостью аэродрома Сочи (Адлер) периоды ожидания отмены вылетов при попутном ветре становятся серьёзным препятствием для регулярности полётов и реально ПОРА ставить вопрос о создании в Сочи новой ВПП — параллельно береговой линии и перпендикулярно старой ВПП (можно на сваях мелководья, или засыпая прибрежную зону, как это стали делать в Японии). При таком расположении ВПП вдоль уреза воды случаи «попутного ветра» для взлёта исключаются, а наблюдающийся слабый боковой горно-долинный и бризовый ветер до 5 м/с у Земли и вообще не будет препятствовать работе аэропорта!
Вопрос этот чрезвычайно важный и серьёзный, т.к. действующий в данном случае опасный фактор «попутного ветра при взлёте ВС» представляет непосредственную угрозу жизни людей!
ВЫВОД-РЕКОМЕНДАЦИЯ: нужно рекомендовать построить в Сочи новую ВПП — параллельно железной дороге и перед ней со стороны моря (см. на переднем плане фото 1 и 2) и тогда единственной проблемой будет сделать туннель для железной дороги под будущей новой ВПП чтобы ВС могли беспрепятственно выкатываться на ВПП.
Поскольку явление прорыва и «стока» холодного воздуха по Адлерской долине не является частым, и такие АП с GF не могут быть частыми (речь идёт о малой вероятности совпадения прохода GF со взлётом ВС, это не облегчает ситуацию и опасность вероятности такого АП сохраняется) и главное что она МОЖЕТ БЫТЬ В БУДУЩЕМ!
Кроме того, важно заметить, что при другом – рекомендуемом расположении ВПП — перпендикулярном к старой ВПП даже при прохождении GF «боковая» встреча с ним произойдёт на высоте, которая позволяет боковым манёвром избежать происшествия и продолжать набор высоты.
И конечно, для аэродрома Сочи обязательно и необходимо установить выше ВПП в долине доплер-радар для определения усилений сдвига ветра и выявления появления движущегося GF и организации оперативного оповещения диспетчеров и экипажей ВС и почти полного устранения вероятности АП по этой причине!
Дополнение. Избранные комментарии из первичной публикации в Макспарке:
… Метео-Гипотеза этого АП:
-
Взлёт и Посадка ВС — обычно идёт ТОЛЬКО ПРОТИВ ветра — для сокращ. дистанц.разгона на ВПП и достиж. возд. скорости «отрыва»ВС. При взлёте с попутным ветром потребная для этого длина ВПП -РЕЗКО УВЕЛИЧИВАЕТСЯ!
-
При горно-долинной и бризовой суточн.циркуляции приземн. ветер над ВПП Сочи направлен ДНЁМ -с моря на сушу, НОЧЬЮ– НАОБОРОТ, с суши на море!
-
Высота гор с севера ВПП Сочи НЕ даёт летать на север и поэтому и взлёт,и посадка- только с юга(с моря). Длина ВПП в сторону моря ограничена морем и ж/д,ночью при попутном ветре =5м/с ВЗЛЁТ ЗАПРЕЩЁН -«не хватит» ВПП для отрыва ВС. НО это ограничение было введено «условно»,считаю его ОШИБОЧНЫМ!
-
Расписание регулярн. взл./посад. в ВС в Сочи -СТРОГО с учётом суточной циркуляции (только против ветра!).
-
Взлёт этого НЕПЛАНОВОГО ВС был НОЧЬЮ — при ПОПУТНОМ средн ветре 4…5 м/с –на ПРЕДЕЛЬНОМ ошибочно «разрешённом» верхн. значении!
-
При кратковр.пульсациях (длительн.меньше времени разгона ВС на ВПП 40-50 сек) скор.ветра МОЖЕТ ПРЕВЫСИТЬ(на 3..5 мс) её средн. значение,тогда ВС в конце ВПП не достигнет необх.возд.скор. отрыва, пилот будет вынужден «рвануть»вверх руль высоты- для отрыва ВС(«подскок») при недостаточной возд. скорости- в конфигурации»кабрирования»(задран нос)ВС -при ней рост возд. скор. и подъёмной силы резко убывают!Неясна информация о до-загрузке ВС в Сочи и превыш.веса- затрудняет отрыв!
-
По Закону роста скор.ветра с высотой в приземн.слое (при 4-5м/с у Земли- даёт на выс.более 100м — более 10м/с, а при струйном течении нижнего уровня(бывает!)- и более 15 и иногда более 20мс !- см. «стоковый ветер»,«бора»)- это может дать резкую потерю возд.скорости, подъёмной силы и высоты ВС — последствия могут быть ИМЕННО ТАКИМИ, как произошли (снижение ВС — до самой воды!).
-
Нужно СРОЧНО ЗАПРЕТИТЬ взлёт ВС с попутным ветром при ЛЮБОЙ его скорости (аэродромы Сочи, и Алдан — в Якутии).
|
|||
| По РЛЭ допустимый попутный ветер 10м/с |
|
|||
| Вы ссылаетесь на «Инструкцию» по которой при наличии СТНУ (Струйного течения нижнего уровня) ветер до высоты круга ПОПУТНЫЙ ветер может стать катастрофическим! Такие «инструкции» пишут-невежды преступники, не знающие метеорологию. |
|
|||
| В России лишь два аэродрома — Сочи (Адлер) и Алдан (в Якутии) по условиям превышения внешнего горного рельефа вынуждены пользоваться лишь одним концом ВПП для взлета и посадки, т.е. и взлетать и садиться в Сочи можно только со стороны моря. |
|
|||
| При этом ВС находится во взлётной конфигурации кабрирования — т.е. задран вверх его нос и опущены вниз и хвостовое оперение двигательная часть воздушного судна. |
|
|||
| С ветки СОЧИ 154:
Corvus Старожил форума 28.03.2019 14:58 [-] скрыть ответ на сообщение пользователя Курсант — ПВО от 27.03.2019 09:34 Курсант — ПВО Прочитал…. Вот, вроде бы солидный человек, опять же эксперт АЭ! Но нет НИ ОДНОГО факта, подтверждающего его гипотезу! Где метеокарты? А метеослужба Адлера, что, спала в ту ночь? А свидетели спуска этого холодного фронта есть? Этот фронт, что, на секундочку спустился в долину и тут же исчез, так что его никто не заметил? И главное вывод интересный: » в АЭП Адлер нужно построить новую ВПП, параллельно железной дороге». ???? Фактическая погода на аэродроме Сочи в момент катастрофы была: ветер 060° (северо-восточный) 4 м/с, видимость 10 км, высота нижней границы облаков 1000 м, температура воздуха +5°, температура точки росы +1°, относительная влажность воздуха 75%. Спокойная метеообстановка, отсутствие кучево-дождевой облачности и атмосферных фронтов (о чём я писал ещё по горячим следам). Сдвиг ветра маловероятен, на мой взгляд. Если он и был, то слабый, в виде небольшого восходящего потока над морем (Т воды была около +10, Т воздуха на берегу +5). В общем, я не поддерживаю гипотезу о возможном влиянии опасного сдвига ветра на исход того полёта. |
|
|||
| Здравствуйте!
К сожалению, авторы комментариев к статье, подготовленной для специалистов, оказались незнакомыми с новыми данными о явлении Фронта Порывов (Gust Front, GF) описанным в статье Док. ИКАО «Сдвиги ветра», ознакомьтесь пожалуйста! НЕ позорьте себя невежеством, уважаемые! GF объявлено ИКАО причиной авиакатастроф! Поэтому приведённые комментаторами «доводы» несостоятельны, т.к. 1) GF -явление другого, слишком «мелкого» (мезо) масштаба, оно малое и высокоскоростное), не регистрируется на метеокартах, редко фиксируется, не имеет предварительных «признаков погоды» (облаков, и пр.) 2)Для GF поэтому НЕТ «методов прогноза» о которых пытаются некоторые писать! 3) Пока что Единственный метод «борьбы» с GF — это слежение с помощью спец.Доплер Радара (см Док. ИКАО) для оперативного оповещения пилотов и избегания попадания и катастроф ВС). Жаль, что не зная этой современной информации о GF, авторы пытаются об этом «рассуждать» устаревшими методами и о других, более крупных явлениях погоды: фронты, воздушные массы…. Форма Адлерской долины -опускающийся к морю желоб- способствует возникновению «языка» скатывающегося по долине к морю холодного воздуха (см. стоковые ветры, «бора» и др.); могут обостряться ночью — «по пути» с горным ветром. Поэтому условия долины повышают вероятность GF и положение ВПП поперёк долины- является ОЧЕНЬ неудачным и способствует возникновению шквала и желательно сделать ВПП вдоль береговой линии, что и рассматривается! Всего доброго и не попадайте в GF! |
|
|||
| Полностью поддерживаю данную версию. На следующий день, после катастрофы, обсуждал погоду в Сочи со своими метеорологами — анализ метеокарт показывао большую вероятность сдвига ветра в этом районе во время взлёта. Был удивлён, что сдвиг ветра, как причину этой катастрофы, почти не рассматривали, во всяком случае «на слуху» её не было. |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
seneka. “””По РЛЭ допустимый попутный ветер 10м/с»»» Ту-154Б-2? Да ещё и в Сочи? Это Вы так пошутили «удачно»? |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
А что Вас так смутило? |
|
|||
| Автору комментария Гуцул. Как член комиссии ИКАО и Госавианадзора СССР участвовал в подробном и многодневном обследовании аэродрома Сочи (Адлер) и поэтому знаю ситуацию с местными условиями. Регистрация прохождения GF требует установки посекундных датчиков пульсаций ветра и специальных Доплер Радаров — ведь прохождение GF может занимать (см. Рис) меньше минуты и может остаться не обнаруженным! Ещё тогда в СССР было рекомендована установка специальных датчиков ветра и Доплер Радара в Адлере, но до сих пор этого НЕТ!!! Сэкономили — СКУПОЙ ПЛАТИТ МНОГОКРАТНО!Так что видим — и GF здесь проходят, и самолёты они УБИВАЮТ и не могут в Сочи «найти» по невежеству «кто и как это делает». Жаль. И ситуация способствует тому, что такие происшествия будут происходить ещё! Всего доброго всем и желаю Вам не попадать в GF в Адлере (Сочи). |
|
|||
| И Вам, Уважаемый, всего доброго! |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Текст Вашей статьи, впечатление такое, писал человек не обладающий терминологией авиационной, ну что это за безобразие такое в описании пространственного положения, следующего по траектории набора высоты: «При этом ВС находится во взлётной конфигурации кабрирования — т.е. задран вверх его нос и опущены вниз и хвостовое оперение двигательная часть воздушного судна». Это кто писал, ребёнок или журналист?, но не авиационный специалист и т.д. и т.п. такие «неавиационные вирши» не вызывают у читателя доверия к авторам ни в чём. Самолёт набрал воздушную (приборную) скорость взлёта в соответствие с РЛЭ и траектория его движения полностью соответствовала управляющим воздействиям ЭВС, если бы имел место сдвиг ветра, то сначала произошло бы изменение пространственного положения ВС, а затем уже управляющие действия пилотирующего, чего не было в реале — ранняя по высоте полёта уборка закрылков, практически в один приём, без задержки в промежуточном положении, вынудила пилотирующего сосредоточится на разгоне приборной скорости до необходимой для полёта на «чистом крыле», именно этим мотивом объясняется отклонение штурвала «от себя» и перевод самолёта из набора высоты в снижение. |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Приведите статистику, подтверждающую Ваше: «Так что видим — и GF здесь проходят, и самолёты они УБИВАЮТ и не могут в Сочи «найти» по невежеству «кто и как это делает» — это не трудно сделать, взяв данные о количестве взлётов из а/п Сочи, хотя бы, за 10 последних лет и соотнести эти данные с количеством авиакатастроф за этот же период времени. Статистика, явно, будет не в пользу Вашей гипотезы — за последние десять лет одна была авиакатастрофа при взлёте, а взлетов тысячи, если не десятки тысяч. |
|
|||
| Коммент.booster:
Ваша критика в 1 ч.комм.- по терминологии — текст написан метеорологом для разных профессий и нестыковка терминов разных отраслей не может ставить под сомнение само описанное и наблюдавшееся катастрофическое явление природы. Использовать это для «опровержения» других позиций и унижения автора — неприлично! По 2 ч.комм:- Вы приводите неизвестно где взятые, официально НЕ опублик. данные об управлении этого ВС(хранятся почти 3 года в закрытой комиссии Мин. обороны, которая НЕ публикует материалов по этому АП)!Отсрочка выдачи заключения по этому АП- https://news.mail.ru/society/3 … Обсуждаться могут лишь открыто опубликованные данные, а НЕ «где-то» полученные и неофициальные и сомнительные-у Вас. Условия этого аэродрома (см) способствуют GF.Отсутствие регистрации мгновенных пульсационных порывов ветра и записей Доплер-Радара и приводит к тому, что НЕТ»статистики» GF и вызванных ими событий — «НЕ ИЗМЕРЯЕМ, А ПОЭТОМУ И НЕ ЗНАЕМ, ЧТО ЭТО БЫВАЕТ»-это обструкция! Сэкономили по невежеству на установке?Жаль. Желаю Вашему самолёту не попадать в GF. Всего доброго. |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Сочи аэродром со специальным режимом охраны и предназначен, в том числе, для авиации СЛО, неужели с целью обеспечения первых лиц государства кто то мог экономить на оборудовании аэродрома метеоприборами? — нет, я не думаю, что кто то экономил, скорее всего обоснования Вашей гипотезы не столь убедительно выглядят для специалистов метеорологии, которые, несомненно имеются в распоряжении ФСО, ФСБ. «Невежество в охране и обеспечении первых лиц государства в вопросах метеообеспечения полётов СЛО» — фактически Ваши заявления, подобные вот этому: «Отсутствие регистрации мгновенных пульсационных порывов ветра и записей Доплер-Радара и приводит к тому, что НЕТ»статистики» GF и вызванных ими событий — «НЕ ИЗМЕРЯЕМ, А ПОЭТОМУ И НЕ ЗНАЕМ, ЧТО ЭТО БЫВАЕТ»-это обструкция!», именно так и звучат. «Что же Вы молчите, когда под угрозой жизни первых лиц государства?, немедленно доложите Ваши опасения Президенту лично!» — я так считаю Вам надо поступить, тем более у Вас столько регалий. |
|
|||
| Коммент.booster: Ваши «сомнения» в имеющейся недостаточной информационной и финансовой обеспеченности и в необходимости значительного усиления метеообеспечения в отраслях хозяйства являются следствием Вашего ПОЛНОГО НЕЗНАНИЯ реальной катастрофической ситуации финансового и информационного обеспечения в остановке процветающего массового невежества людей и всех уровней Руководства в области гидрометеорологии. Это — предмет для отдельного крупного и серьёзного выступления с тысячами фактов и оснований для уголовных расследований!
Всего Вам доброго. |
|
|||
|
[-] Cкрыть. Ничего, кроме собственного незнания РЛЭ Ту-154Б (выпендрился — получил по носу, заслуженно, ибо нефиг), вся жизнь на самолётах с попутным ограничением 5 и 7, 5 м/с. Я надеюсь, Вы удовлетворены количеством пепла, высыпанным на голову? |
|
|||
|
[-] Cкрыть. Но пепел на мою голову не изменил моего мнения — был сдвиг ветра, сильный, который, в моменте, совпал с уборкой закрылков, при предельно-допустимой (може и больше?…) взлётной массе. |
|
|||
|
[-] Cкрыть. Попутный 10 м/с у Ту-154М. А у Ту-154Б-2 5 м/с. |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
СпасиБо. Всего Вам доброго! |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Похоже, Вы погорячились. И Вам, всего доброго! |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Теперь у меня точно сомнений нет никаких, что Ваша гипотеза несостоятельна. |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Как один из соавторов статьи принимаю критику с благодарностью и вниманием. Расскажите, что именно вы не поняли в нашей статье, и я попробую дать нужные уточнения, вместе с проф. Глазуновым В.Г. Обещаю. Элементарная редакторская правка с роскошными знаками препинания будет произведена ко второму изданию данной статьи, дополненному богатым фактическим материалом, каковой сейчас накапливается. В том числе и благодаря комментариям участников форума. Повторю вопрос. Напишите, что вы не поняли — и мы попробуем объяснить. Спасибо. |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Да, вы совершенно правы. Взлетать — исключительно в сторону моря. Садиться — да, со стороны моря. Никакие другие конфигурации, кроме взлета в сторону моря при незначительном попутном ветре у земли, мы не рассматривали. У вас есть вопросы по существу? |
|
|||
| booster
Сочи аэродром со специальным режимом охраны и предназначен, в том числе, для авиации СЛО, неужели с целью обеспечения первых лиц государства кто то мог экономить на оборудовании аэродрома метеоприборами? — нет, я не думаю, что кто то экономил, скорее всего обоснования Вашей гипотезы не столь убедительно выглядят для специалистов метеорологии, которые, несомненно имеются в распоряжении ФСО, ФСБ. ========== В аэропорту Сочи ещё несколько лет назад, перед Олимпиадой, установлены профилометры лидарные ветровые ПЛВ-300 — приборы для измерения ветра в слое 10-300 м и автоматического определения наличия и интенсивности сдвига ветра. Это первый аэропорт РФ, оборудованный подобной системой. Так что сдвиг ветра там контролируется достаточно надёжно. |
|
|||
| Наиболее сильные сдвиги ветра наблюдаются при наличии конвективной облачности, в условиях грозы, ливней, града, шквалов.
В данном случае наблюдалась спокойная метеообстановка, отсутствие кучево-дождевой облачности и атмосферных фронтов (о чём я писал ещё по горячим следам). Для самолётов опасен нисходящий поток воздуха. В данном случае сдвиг ветра если и был, то слабый, в виде небольшого восходящего потока над морем (Т воды была около +10, Т воздуха на берегу +5), который не мешает нормальному пилотированию. Нисходящему потоку взять было неоткуда. Что касается бризов, то, насколько знаю, в ночное время бризовый сдвиг ветра наблюдается опять-таки над акваторией, куда выходит струя прохладного воздуха с берега, а не над аэродромом. В дневное же время сдвиг возможен как раз над аэродромом, куда проникает прохладный воздух с акватории. |
|
|||
| booster
Самолёт набрал воздушную (приборную) скорость взлёта в соответствие с РЛЭ и траектория его движения полностью соответствовала управляющим воздействиям ЭВС, если бы имел место сдвиг ветра, то сначала произошло бы изменение пространственного положения ВС, а затем уже управляющие действия пилотирующего, чего не было в реале — ранняя по высоте полёта уборка закрылков, практически в один приём, без задержки в промежуточном положении, вынудила пилотирующего сосредоточится на разгоне приборной скорости до необходимой для полёта на «чистом крыле», именно этим мотивом объясняется отклонение штурвала «от себя» и перевод самолёта из набора высоты в снижение. ==== Насколько понимаю, динамика полёта ВС соответствовала действиям пилотов, и воздействие гипотетического сдвига ветра на полёт ВС тут никак не просматривается. |
|
|||
| Ещё тогда в СССР было рекомендована установка специальных датчиков ветра и Доплер Радара в Адлере, но до сих пор этого НЕТ!!! Сэкономили — СКУПОЙ ПЛАТИТ МНОГОКРАТНО!Так что видим — и GF здесь проходят, и самолёты они УБИВАЮТ и не могут в Сочи «найти» по невежеству «кто и как это делает». Жаль. И ситуация способствует тому, что такие происшествия будут происходить ещё! Всего доброго всем и желаю Вам не попадать в GF в Адлере (Сочи).
=========== Если бы аэропорт Сочи был так опасен, катастрофы из-за сдвига ветра происходили бы в нём систематически. Однако за всю историю аэропорта была одна катастрофа (Ил-18В 01 октября 1972 г.), которую можно (и то теоретически, т.к. доказательств нет) отнести на счёт сдвига ветра. http://www.airdisaster.ru/data … Ну ещё инцидент с выкатыванием Боинга-737 1 сентября 2018 г. |
|
|||
| Жёлоб Адлерской долины перекрыт как заслонкой в верхней его части на северо-востоке отрогом Кавказского хребта. Поэтому при мощном вторжении фронта холодного воздуха, переваливающего через хребет, возникает прорыв — сток «порции» холодного воздуха в Адлерскую долину с формированием мощного и высокоскоростного стокового «языка», который будет разгоняться под собственным весом (и на контрасте с теплым воздухом в долине) и этот процесс может достигать катастрофических значений (30-40 и более м/с) уже на высоте 100м над ВПП, а может быть и ниже, аналогично описанным в литературе «стоковым ветрам» и возникновению опасного профиля струйного течения нижнего уровня в пограничном слое атмосферы.
Прорыв холодного воздуха в пограничном слое атмосферы (см. далее рис.3) обычно происходит часто в виде «Фронта порывов» (Gust Front, GF) в различных метеоусловиях — либо шквала перед грозой, либо холодного мезо-фронта над тёплой поверхностью и др. Вот именно, что для описанного явления необходимо вторжение холодного воздуха, то есть наличие вблизи аэродрома Сочи холодного атмосферного фронта при достаточно мощных потоках воздуха, переваливающих через горы с СЗ, С, СВ направлений. Катастрофа произошла в 02.27 UTC 25.12.2016 г. Погода определялась слабо выраженным антициклоном с центром в районе Ставрополя http://avia-meteo.ru/maps/circ … Со стороны Турции влияла слабо выраженная ложбина https://www.ventusky.com/?p=43 … Поле температуры воздуха на уровне АТ-850 однородное при отсутствии значимой адвекции тепла или холода https://www.ventusky.com/?p=43 … Ветер на уровне АТ-850 южный 4-5 м/с, на АТ-700 юго-западный 4-5 м/с. Никаких предпосылок к переваливанию потока через горы в сторону аэропорта нет. Нет вообще значимого потока, ветры слабые. https://www.ventusky.com/?p=43 … https://www.ventusky.com/?p=43 … Судя по вращению ветра с высотой (правый поворот), наблюдалась всё-таки адвекция теплой воздушной массы. Ни о каких прорывах холодного воздуха говорить не приходится. |
|
|||
| Благодарен г-ну Corvus за поиск ОБЩЕЙ метеоинформации дня происшествия. Однако она, согласно Приведённому Руководству ИКАО, не может служить «доказательством» отсутствия прохождения Фронта Порывов (GF), поскольку GF (например при стоковом ветре по долине и ветрах типа боры) может пройти в разных условиях, а не только в приведённых «часто встречающихся»! Сомнительны также приведённые автором комм. сведения о параметрах этого полёта, взятые откуда-то из сообщений журналистов, которые являются закрытыми и по линии Минобороны и официально пока нигде не публиковались. И автор комм. пишет о «надёжном обеспечении» данными измерении прохождения GF в Сочи что является пока сомнительным, ведь НЕ имеется сведений регистрации датчиков микропорывов ветра и Доплер Радара о прохождении фронта порывов (GF) и поэтому мнение автора комментария о том, что GF вовсе «не было» также является ГИПОТЕЗОЙ, которая должна быть учтена комиссией по расследованию! Поэтому пора прекратить СЕЙЧАС дискуссию об этом АП здесь и дождаться, наконец окончательной публикации заключения комиссии по расследованию этого происшествия (его так ещё и НЕТ с 2016 года!) и это поставило бы окончательную точку в дискуссии о причине этой громкой катастрофы.
Всего всем доброго. |
|
|||
| Глазунов В.Г.
Поэтому пора прекратить СЕЙЧАС дискуссию об этом АП здесь и дождаться, наконец окончательной публикации заключения комиссии по расследованию этого происшествия (его так ещё и НЕТ с 2016 года!) и это поставило бы окончательную точку в дискуссии о причине этой громкой катастрофы. Предполагаю, что расследование АП давно закончено, а его результаты являются информацией служебного пользования и публиковаться в открытых источниках не будут. Это ведь не гражданский самолёт, МО РФ не обязано публиковать материалы расследования. Так что можно довольствоваться лишь тем, что всё-таки просочилось в интернет: http://war.airdisaster.ru/data … В частности: «Причиной катастрофы самолета Ту-154Б-2 явилось нарушение пространственной ориентировки (ситуационной осведомленности) командира воздушного судна, приведшее к его ошибочным действиям с органами управления воздушным судном, в результате которых самолет на этапе набора высоты перешел на снижение и столкнулся с водной поверхностью. Нарушению пространственной ориентировки командира воздушного судна могли способствовать: — возникшее чрезмерное нервно-психическое напряжение, обусловленное сочетанием ряда ситуационных профессионально-психологических стрессовых факторов на фоне естественного эмоционально-физиологического утомления; — отсутствие устойчивых навыков в распределении внимания и выдерживании заданных режимов полета на этапе взлета и набора высоты; — «прямая» индикация пространственного положения самолета по крену на пилотажно-командном приборе (ПКП-1). Авиационному происшествию способствовали упущения в контроле организации полетов, объективного контроля и летно-методической работы руководящим составом 800 авиационной базы (особого назначения) и командования военно-воздушных сил Главного командования Воздушно-космических сил.» |
|
|||
| Автору Corvus следует быть благодарным от имени пользователей за публикацию этой неофициальной версии заключения по этому громкому АП, но эта версия, очевидно, является гипотетической, довольно сомнительной и понятно, что явно не окончательной!
Жаль, что остаётся лишь терпеливо ждать появления более убедительной версии объяснения причин этого громкого АП и всем по возможности следует активировать их новые появления. Всего всем доброго. |
|
|||
| Я живу в Адлере, на горе, около 30м над уровнем моря, точно не знаю, (ул.Красная горка), самолеты пролетают очень близко, так вот в ту ночь, я не спала до пол пятого утра, выходила постоянно курить во двор, и могу абсолютно точно сказать, что были сильнейшие порывы ветра, ветер какой-то странный был, как будто внезапно начинал дуть в другую сторону с сильнейшим порывом, ни о каких 5 м/с и речи быть не может, порывы были прям шквалистые, не меньше 20, а может и больше.Мне трудно объяснить, но после того, как я ушла спать, и муж днем сказал про самолет, я первое, что сказала, конечно упал, как можно было в такой ветер выпускать самолеты, когда начинался порыв, у меня стулья пластиковые во дворе улетали…Может в аэропорту было и по-спокойней, но у нас на горе, задувало ужас как, причем непостоянно, а именно какими-то прывками. Ветер у нас очень часто, можно сказать постоянно, но в ту ночь задувал очень сильно, причем как будто постоянно дул один ветер, а потом резко начинал сильно дуть другой, я даже помню, сигарета потухла, а собака даже из будки не выходила.Муж тогда сказал, что ветер самолету не помеха, но прочитала Вашу статью, все в точку. Перед этим еще было похолодание, а море оставалось теплым, и более того, такого ветра больше и не помню, если дует.то обычно в одну сторону, а тогда именно порывы были в другом направлении. Что творилось выше в небе, даже не представляю… |
|
|||
| Иринасочи
На метеостанции Адлер (высота 15 м) ветер утром был 4-5 м/с, и лишь вечером усилился до 7 м/с, порывы 10 м/с. На метеостанции Сочи (высота 132 м) ветер был и того слабее, 1-2 м/с. |
|
|||
| Я лишь говорю о том, какие порывы ветра были у меня во дворе, можете по карте посмотреть улицу, и это было, повторяю, до полпятого утра, дальше может он и успокоился, но если порывами сносило пластиковые стулья, то можно наверное определить какая скорость порыва должна быть, чтобы сдвинуть стул. |
|
|||
| Спасибо Сообщению жительницы Адлера (жаль не указан её псевдоним) показывает, что явно в эту ночь наблюдалось очень опасное для самолё шквалистое усиление ветра в зоне аэродрома и было не всё так «тихо» и спокойно, как это следовало из общих метео-материалов, представленных предыдущим комментатором. Это лишний раз показывает |
|
|||
| Что явление Фронтов Порывов (GF) относится к другому масштабу событий и оно может быть не связанным с общей крупномасштабной синоптической ситуацией о которых пишет комментатор из Адлера и возникнуть в виде вложенной «внутри неё» ограниченной зоны — т.е. оно может произойти (см. рис. и Материал ИКАО в статье) на слишком коротких временных (десятки секунд) и пространственных (сотни метров) интервалах и представляет большую опасность для самолётов и чревато катастрофами ВС! Поэтому при анализе таких событий обсуждение общей крупномасштабной синоптической ситуации неправомочно. Важно помнить, что есть узкие зоны значительных контрастов параметров атмосферы (суша-море) и эффект воздействия горных склонов, в ночное время на которых наблюдается «скатывание» холодного воздуха к тёплой воде! Так что поводы для беспокойства и возникновения местных шквалистых усилений ветра в этих условиях ИМЕЮТСЯ!
Поэтому все разговоры о «спокойной ситуации» к данному особому случаю НЕ ОТНОСЯТСЯ! И вероятность подобных катастроф остаётся и её нужно исследовать и учиться предупреждать! Но не «сглаживать» и «успокаивать». Всего доброго. |
|
|||
| Ветер у нас очень часто, можно сказать постоянно, но в ту ночь задувал очень сильно, причем как будто постоянно дул один ветер, а потом резко начинал сильно дуть другой, я даже помню, сигарета потухла, а собака даже из будки не выходила
ну если еще и собака не выходила, тогда понятно точно GF у вас очень серьезные источники информации. |
|
|||
| ну если еще и собака не выходила, тогда понятно точно GF у вас очень серьезные источники информации.
Да, представьте, даже собака знала, что в такую погоду лучше не выходить из будки, а вот летчики, к сожалению, не знали… |
|
|||
| Юмор г-на neustaf, не желающего разобраться в страшной метео-ситуации, чреватой трагической гибелью самолёта, считаю НЕУМЕСТНЫМ и садистским. В таких редких случаях является ценной любая информация об окружающей среде! Жизнь мстит и таким жестоким «юмористам», и окружающим невинным людям…… |
|
|||
| Опубликованное сообщение «Ирины из Адлера»о ФАКТЕ прохождения шквала (Фронта Порывов — GF)ИМЕННО в ночь описанной катастрофы ТУ-154 является ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВАЖНЫМ СВИДЕТЕЛЬСТВОМ того, что:
1) Явление GF является локальным «местным», мезомасштабным, кратковременным, резко ограниченным в пространстве и времени, оно чревато АП (авиапроисшествием). GF официальными данными Гидрометслужбы и по параметрам полёта ВС не регистрируется и может происходить и в нетипичных для шквала условиях (см Док.ИКАО»Сдвиги ветра»). 2) Явлению GF в этом месте способствует сложный горный рельеф с его ветрами, береговой тепловой контраст суша-море. Место аэродрома АДЛЕР с точки зрения ветрового режима является ОЧЕНЬ НЕУДАЧНЫМ. 3) Неизученность явления GF и отсутствие мгновенных локальных данных поля ветра (Доплер Радара) вызвало почти 3-летнюю задержку подготовки убедительного объяснения причин катастрофы. Всем желаю добра и не попадать в GF! |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Осталось только выяснить: кто такая Иринасочи «Ирины из Адлера», каким «чудесным» образом она оказалась в этой теме, и даст ли она эти же показания следствию, если вдруг ОНО заинтересуется этим вопросом, а Иринасочи окажется действительно оттуда, откуда она написала про себя. Всего Вам хорошего и удачи в Вашем, весьма нелёгком деле! |
|
|||
| Для РќРњ
Спасибо за доброе пожелание в трудном деле! По положению ИКАО о расследовании АП следует произвести опрос людей на Земле -всех кто что знает об АП, эти люди автоматически приобретают статус «свидетеля АП» и их показания включаются в официальную Документацию Комиссии по расследованию АП и должны анализироваться! 2, 5 года от АП срок, который легко преодолим в памяти людей и они легко вспомнят режим ветра в ночь такого важного события как местное АП! Они могут восполнить то, что явно не достаёт в официальных данных наблюдений Гидрометслужбы. Поэтому сейчас НЕОБХОДИМО провести ОПРОС местного населения Адлера о ветровом режиме в ночь перед АП! Если этого Комиссия по расследованию НЕ сделает СЕЙЧАС, то это будет нарушением требований ИКАО по расследованию АП и это будет ЛОЖь и ПРЕСТУПЛЕНИЕ- т.е.УХОД от поиска истины в этом АП! Всем всего доброго. |
|
|||
| Глазунов В.Г.
По положению ИКАО о расследовании АП следует произвести опрос людей на Земле -всех кто что знает об АП, эти люди автоматически приобретают статус «свидетеля АП» и их показания включаются в официальную Документацию Комиссии по расследованию АП и должны анализироваться! 2, 5 года от АП срок, который легко преодолим в памяти людей и они легко вспомнят режим ветра в ночь такого важного события как местное АП! Они могут восполнить то, что явно не достаёт в официальных данных наблюдений Гидрометслужбы. Поэтому сейчас НЕОБХОДИМО провести ОПРОС местного населения Адлера о ветровом режиме в ночь перед АП! Если этого Комиссия по расследованию НЕ сделает СЕЙЧАС, то это будет нарушением требований ИКАО по расследованию АП и это будет ЛОЖь и ПРЕСТУПЛЕНИЕ- т.е.УХОД от поиска истины в этом АП! ========== Ещё раз повторюсь, но в Сочи потерпело катастрофу воздушное судно гос. авиации. На него никоим образом не распространяются документы ИКАО. А также утверждённые Постановлением Правительства Российской Федерации от 18 июня 1998 г. N 609 ПРАВИЛА РАССЛЕДОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ И ИНЦИДЕНТОВ С ГРАЖДАНСКИМИ ВОЗДУШНЫМИ СУДАМИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (в ред. Постановления Правительства РФ от 19.11.2008 N 854) на него тоже не распространяются. В госавиации действуют «Правила расследования авиационных происшествий и авиационных инцидентов с государственными воздушными судами в Российской Федерации», утв . постановлением Правительства Российской Федерации от 2 декабря 1999 года N 1329 (с изменениями на 10 сентября 2016 года) http://docs.cntd.ru/document/9 … |
|
|||
| «Правила расследования авиационных происшествий и авиационных инцидентов с государственными воздушными судами в Российской Федерации»
Порядок предания гласности информации об авиационном происшествии 71. В процессе расследования авиационного происшествия с разрешения руководителя федерального органа исполнительной власти или организации, образовавшего комиссию, могут быть преданы гласности только фактические данные об этом авиационном происшествии. 72. Информация, полученная в процессе расследования авиационного происшествия и содержащая любые заявления лиц, любую переписку между лицами, имеющими отношение к эксплуатации воздушного судна, медицинские или конфиденциальные сведения, касающиеся участников авиационного происшествия, расшифровку записей бортовых речевых самописцев, может быть предана гласности только по решению правоохранительного органа, осуществляющего предварительное следствие по факту авиационного происшествия. 73. Информацию относительно обстоятельств авиационного происшествия участники расследования этого происшествия передают председателю комиссии. С согласия председателя комиссии они могут использовать эту информацию для принятия мер, направленных на повышение безопасности полетов. Чтобы не повредить процессу расследования, указанная информация ни при каких обстоятельствах не может предоставляться или обсуждаться с посторонними лицами. 74. После завершения расследования авиационного происшествия официальная информация о происшествии и результатах его расследования может быть доведена до сведения общественности, юридических лиц и граждан руководителем федерального органа исполнительной власти или организации, образовавшим комиссию, или другим лицом по его поручению. … АКТ РАССЛЕДОВАНИЯ 7. Метеорологическая и орнитологическая информация Приводятся данные о прогнозе погоды и фактических метеорологических и орнитологических условиях на аэродромах взлета и посадки, по маршруту полета и на месте авиационного происшествия. Дается краткая оценка метеорологического и орнитологического обеспечения полета. |
|
|||
|
[-] Cкрыть.
Увы, но Corvus прав: это дело МО, а Вы и сами в курсе, что это значит. Ещё раз, удачи Вам! |
|
|||
| По ошибочной идеологии Corvus повторенной в Правилах РФ, «допускается» непризнание сведений очевидцев АП, что не соответствует Требованиям ИКАО (Россия — Член ИКАО) и тем самым это — есть ход отказа от поиска истины в расследовании АП и может «допустить» ошибочное Заключение!Странно, что такое «допускается» — это ошибка чиновников, пропустивших такую ошибочную формулировку! Это и означает, что подобные катастрофы по вине этих чиновников (и с «разрешения» Комиссии), как описанная, будут в будущем ещё — и я об этом уже написал. Жаль погибающих в АП. Всего доброго и не попадайте в GF! |
|
|||
| А аэропорт Геленджик не входит в число таких аэропортов? |
|
|||
| А Нальчик? |
| Уважаемый Вячеслав Гаврилович !
Пишет Вам отставной «козы барабанщик» сапоговский военный лётчик от истребительной авиации одна тыща 983 года от Рождества Христова выпуска с Харьковского ВВАУЛА.. Ну что сказать..?! Это второе пришествие Вашего труда… Ведь ранее уже была попытка «пропихнуть» учёное мнение..? Но оно не нашло дийсной поддержки…?! Видимо что-то подвигло повторно разместить «научный труд»… Даже можно без кавычек… Научный труд.. Скажу повторно..Я — военный.. Сапог… Авиация ПВО Страны.. Всю свою лётную жизнь , как и все пилотирующие, был завязан на метеослужбу(полка, дивизии, армии), которые были завязаны на всеобщую метеосеть страны и мира… У нас в армии спецы метеослужбы были на особом счету.. Они сразу относились к системе управления полка..МетеоСлужба..! Специалистов выпускало единственное военное училище в Воронеже(факультет метео)..наиблатнейший… 2-х годичников поставляли некоторые специализированные гражданские ВУЗы с военной кафедрой… И звали их(метео/спецов) не иначе как Метео-Боги.. шаманы погоды и просто «щас капитан Кряковкин нам всем доложит…»)) Как говорит древняя военно-метеорологическая поговорка «МетеоСлужба со стопроцентной вероятностью может предсказать какая погода… была вчера….» Шутко.. Но чтобы подтвердить своё некое понимание в авиационной метеорологии позволю себе выразиться неким метео-слэнгом.. Облачность серисто-перистая и мочево-кучевая..фронт акклюзии..коэффициент Вайтинга..ну и барическая тенденция…. Пока достаточно…:) Ну дык вот.. Ближе к теме… Изучая в училище «Авиационную метеорологию» ну хоть убейте-не вспомню акцентирования внимания на понятии «Сдвиг ветра» на этапе взлёта и посадки… Была болтанка..слабая, умеренная, сильная… Именно понятие «сдвиг» впервые стал видеть и услышал тут на Форуме относительно гражданских бортов… ИКАО.. И ныне есть ограничения по ветрам по всем типам ВС, эксплуатирующимся в ВКС.. Попутная..боковая составляющие… Ограничения.. Но всякие сдвиги.. береговые..горные..обедешние..после ужина… Военным похрену…. А скоростя примерно и уравнялись…на глиссадах… и по типам.. и на гражданских, а щас военных… Летать надо, а не херями заниматься… и никакой сдвиг тебя не сдвинет… К чему это я всё сказал…? Вы большую работу провели.. Но это всё можно разослать «на почитать» как сюда на Форум, так и в библиотеки гражданских АК… Чисто для ознакомления… А вот есть ещё и такое мнение от МетеоНауки…. Мнение и ни больше… А уж для военного ведомства побочные «исследования» совсем будут «не проханже»… Знаю, что знаю минимум-миниморум по метео-службе(ГВФ)МЕТАР читаю чисто по знанию английского.. карты метеостанций заполнял когда-то… 9-ку.. Можете меня отправить как неуча к своим метеочертям… Но картошку народ будет сажать с 1 по 9 мая… Весна будет затяжная… Спасибо и всего доброго..!! |
[+] Посмотреть все комментарии (429)
Полная или частичная публикация материалов сайта возможна только с письменного разрешения редакции Aviation EXplorer.
Сдвиг ветра
– изменение
направления и/или скорости ветра в
пространстве, включая восходящие и
нисходящие потоки. Различают вертикальный
и горизонтальный сдвиг ветра. В пограничном
слое для оценки интенсивности сдвига
ветра пользуются терминами и численными
критериями, рекомендованными рабочей
группой ICAO.
Таблица Б — Критерии
интенсивности сдвига ветра.
|
Интенсивность сдвига ветра (качественный |
Влияние на |
Вертикальный сдвиг |
Горизонтальный |
Скорость |
|
Слабый |
Незначительное |
0 – 2 |
0 – 2 |
0 – 2 |
|
Умеренный |
Значимое |
2 – 4 |
2 – 4 |
2 – 4 |
|
Сильный |
Существенные трудности |
4 – 6 |
4 – 6 |
4 – 6 |
|
Очень сильный |
Опасное |
> 6 |
> 6 |
> 6 |
а)
б)
Рис.
25:
Опасное влияние
сдвига ветра на траекторию движения
самолета:
а) – при
заходе на посадку; б) – на взлете.
При вертикальных
сдвигах ветра более 3 м/с на 100 м,
горизонтальных
сдвигах – более
6 м/с на 100 км и горизонтальных градиентах
температуры
более 2,5° на
100 км возникает очень интенсивная
болтанка. При этом различают 2 горизонтальных
сдвига ветра:
-
Боковой сдвиг
ветра –
проявляется в ослаблении ветра,
перпендикулярном оси струйного течения.
Болтанка наблюдается в самом струйном
течении, слева от его оси. Ширина зоны
составляет 100-150 км. При скорости ветра
на оси струйного течения более 50 м/с и
вертикальном сдвиге ветра более 0,6 м/с
на 100 м ширина зоны умеренной и сильной
болтанки составляет 200-300 км. -
Сдвиг ветра по
потоку –
характеризуется уменьшением (увеличением)
скорости ветра в направлении потока.
Турбулентные зоны располагаются в
местах дивергенции (расходимости) и
конвергенции (сходимости) воздушных
потоков.
Наиболее часто
области сильных сдвигов ветра и
турбулентности наблюдаются при следующих
условиях:
1) Зоны
интенсивной конвективной деятельности.
Конвективные
вертикальные движения, возникающие при
сильной термической неустойчивости,
приводят к образованию кучево-дождевых
облаков, с которыми связаны явления,
опасные для авиации: ливни, грозы, шквал,
град, смерч и т.п. Наблюдаются сильные
восходящие и нисходящие потоки,
затрудняющие пилотирование; увеличивается
турбулентность, в связи с чем самолет
может испытывать болтанку. При увеличении
турбулентности в условиях неустойчивости
наблюдается значительный обмен
количеством движения по вертикали в
пограничном слое, что приводит к
выравниванию вертикального профиля в
верхней части этого слоя. В приземном
слое (ниже 50 м) скорость ветра резко
возрастает с высотой, т.е. возникает
сильный вертикальный сдвиг ветра,
который может достигнуть 10 м/с на 30 м
высоты. В зоне выпадения интенсивных
осадков из кучево-дождевого облака
может образоваться сильный нисходящий
поток холодного воздуха, который,
встречая земную поверхность земли,
расходится в стороны от грозового
облака, образуя зоны растекания, где
присущи сильные сдвиги ветра. Это явление
носит название «микропорыв»
или «микровзрыв».
Рис.
26:
Микропорыв
При сложении
скорости общего переноса с горизонтальной
составляющей оттекающего воздуха,
суммарная скорость ветра у земли перед
кучево-дождевым облаком может резко
увеличиться, достигая при этом больших
значений.
Перед оттекающим
холодным воздухом происходит вынужденный
подъем теплого воздуха. Передний край
холодного воздуха представляет узкую
зону резких горизонтальных и вертикальных
сдвигов ветра, вертикальных потоков и
сильной турбулентности, называемую
«фронтом порывов».
Рис.
27:
Фронт
порывов
При пересечении
этого фронта происходят очень резкие
изменения встречного ветра. При
приближении мощного очага грозы к району
аэродрома «фронт порывов» чаще всего
следует ожидать впереди очага радиоэхо
на расстоянии порядка 10 км, а иногда
даже до 30 км (для очень мощных очагов).
Поэтому наибольшую
опасность представляет снижение самолета
по глиссаде навстречу грозовому очагу,
приближающемуся к аэродрому.
Косвенным признаком
наличия «фронта порывов» является
«Вирга» – видимые
на фоне грозового облака полосы выпадающих
в передней части облака осадков, не
достигающих поверхности земли. В этом
случае нисходящие потоки из кучево-дождевого
облака усиливаются за счет охлаждения
воздуха при испарении капель дождя.
Кроме того, зоны сильных сдвигов ветра
чаще возникают в передней части очагов,
имеющих дугообразную, серповидную и
крючкообразную формы, реже у очагов
круглой формы.
2) Инверсии
температуры.
Устойчивая
стратификация температуры (особенно
слои инверсии и изотермии)
Приводят к
существенному расслоению потоков по
вертикали и образованию значительных
вертикальных сдвигов ветра. При всех
инверсиях температуры при заходе на
посадку можно ожидать уменьшение
скорости встречного ветра.
Различают инверсии:
а) Радиационные
– образуются в приземном слое при
антициклонической погоде за счет
сильного ночного радиационного
выхолаживания подстилающей поверхности.
При этом у земли может быть слабый ветер
или штиль,
а на небольшой
высоте (60-100 м и выше) скорости ветра
могут быть
существенными (≥
10 м/с). В этих условиях на некоторой
высоте может образоваться поток,
получивший название «ночное струйное
течение», представляющий собой тонкий
слой со значительными скоростями ветра
(иногда 20 м/с) на
высоте около 200-300 м и при слабом ветре
у земли.
Струйное течение
характеризуется максимумом в вертикальном
профиле ветра и имеет четкий суточный
ход: появляется ночью и разрушается
после восхода Солнца. Эти струйные
течения имеют локальный характер, но в
резко континентальных степных и пустынных
районах они могут иметь значительную
горизонтальную протяженность (несколько
сотен км в длину и до
100 км в ширину).
Зимой при снежном покрове радиационные
инверсии сохраняются и в дневное время.
При радиационных инверсиях сильные
вертикальные сдвиги ветра (≥ 5 м/с на 30
м высоты) наблюдаются в слоях выше 30-40
м над поверхностью земли, а ниже этого
уровня чаще всего ветры слабые и больших
сдвигов ветра не возникает. Приземная
радиационная инверсия часто сопровождается
радиационным туманом, что дополнительно
осложняет пилотирование в этих условиях.
б) Орографические
– являются разновидностью радиационных
усиленных особенностями рельефа. В
горной или холмистой местности в
пониженных местах (низины, долины,
котловины) скорость ветра меньше и
турбулентный обмен ослаблен, поэтому
эффект ночного радиационного выхолаживания
подстилающей поверхности значительно
увеличивается. Кроме того, может
наблюдаться сток охлажденного воздуха
со склонов в пониженные места.
Эти причины приводят
к возникновению очень сильной радиационной
инверсии в пониженных местах, где будет
наблюдаться застой воздуха, а над верхней
границей этой инверсии может существовать
сильный ветер, и будут наблюдаться
сильные вертикальные сдвиги ветра. При
этом в низине может быть радиационный
туман.
в) Адвективные
– при адвекции теплого воздуха на
холодную подстилающую поверхность
происходит его охлаждение снизу от
поверхности земли и возникает инверсия,
при которой обмен количеством движения
между слоями нарушается. При этом ветер
у земли может быть слабым, а на небольшой
высоте (100-200 м) достигать существенных
значений (≥ 10 м/с). Здесь могут наблюдаться
туман, низкая облачность, моросящие
осадки. В приземном слое могут наблюдаться
существенные вертикальные сдвиги ветра.
3) Зоны
атмосферных фронтов.
Приближение
холодного
фронта
связано с появлением вынужденной
динамической конвекции и возникновением
мощных кучево-дождевых облаков, вызывающих
ливни, грозы, горизонтальные и вертикальные
сдвиги ветра, вертикальные потоки,
турбулентность, «фронты порывов». Все
эти явления могут дополнительно
усиливаться за счет термической
конвекции, наблюдающейся в дневное
время летом. При прохождении холодных
фронтов наиболее сильные вертикальные
сдвиги ветра (≥ 5 м/с на 30 м высоты) в
приземном слое связаны с моментом
усиления ветра во фронтальной зоне. В
более высоких слоях, несмотря на
значительные скорости ветра, за счет
сильной турбулентности формируется
выровненный вертикальный профиль ветра
с малыми вертикальными сдвигами ветра.
Вертикальный сдвиг ветра на холодном
фронте в нижнем 100 м слое над равниной
оценивается по графику, который учитывает
контраст температур в зоне фронта и
скорость его перемещения.
В зонах теплых
фронтов
опасность представляет вертикальный
сдвиг ветра,
в то время как
сильные горизонтальные сдвиги ветра,
вертикальные потоки и турбулентность,
встречаются редко.
В зоне теплого
фронта сильные сдвиги ветра в пограничном
слое обусловлены изменениями скорости
и направления ветра с высотой. При этом
вертикальные сдвиги ветра перед теплым
фронтом и в зоне его усиливаются до
сильных, если
в слое до 500 м (по
шаропилотным данным или по сообщениям
экипажей) наблюдается скорость ветра
20 м/с и более и резкий поворот ветра с
высотой
(30° и
более в 100 м слое). Летом в зоне теплого
фронта могут развиваться мощные
кучево-дождевые облака, которые будут
вызывать явления, свойственные для
условий интенсивной конвективной
деятельности.
На фронтах
окклюзии
наблюдается резкое усиление турбулентности
в зоне окклюдирования, возможные сильные
вертикальные и горизонтальные сдвиги
ветра, вертикальные потоки на общем
повышенном фоне турбулентности в нижних
слоях атмосферы. На фронтах окклюзии
происходит распределение метеоэлементов
и те явления, которые характерны для
фронтальной зоны того вида фронта, по
которому возникла окклюзия.
4) Низкотропосферные
струйные течения.
В приземном слое
атмосферы могут наблюдаться струйные
течения низких уровней, называемые
иногда «мезоструями», возникающие по
ряду причин.
Фронтальные
струйные течения связаны с процессами
циклогенеза и прохождения фронтов через
пункт наблюдения. Эти струйные течения
наиболее интенсивны, скорость их может
превышать 30 м/с; они устойчивы, могут
существовать в течение суток, достигая
протяженности в несколько сотен км.
Высота положения и интенсивность
фронтального струйного течения зависит
от вида и интенсивности фронта, с которым
оно связано.
В зонах теплых
фронтов струйные течения в пограничном
слое (в нижнем 1000 м слое) чаще всего
наблюдаются впереди фронта на расстоянии
до 150-200 км от линии фронта у поверхности
земли на высотах от 300 до 1000 м; с приближением
теплого фронта к пункту наблюдения
высота положения оси струи снижается.
В зонах холодных
фронтов струйные течения нижних уровней
могут наблюдаться на тех же высотах,
что и в случае теплого фронта, но они
встречаются как перед холодным фронтом,
так и в его тылу. Образование струйных
течений вблизи холодных фронтов
происходит реже, чем вблизи теплых. В
районах со сложной орографией и смешанным
ландшафтом струйные течения в нижнем
слое могут быть связаны с фёновыми
явлениями, ветрами типа боры, бризовой
циркуляцией и т.п.
К орографическим
струйным течениям относятся течения,
связанные с формированием горно-долинных
ветров и другими местными циркуляциями.
Высота таких течений над землей составляет
около 100-200 м, а наибольшая скорость –
около 10 м/с. С эффектом орографии связаны
смешанные типы струйного течения,
возникающие при приближении фронтов к
горным массивам. Скорость ветра в таких
смешанных фронтально-орографических
струйных течениях может достигать очень
больших значений (> 30 м/с).
Сложность
пилотирования при пересечении струйных
течений нижних уровней обусловлена
тем, что при заходе на посадку или взлете
будет происходить резкое изменение
скорости встречного ветра.
Кроме того,
«мезоструи» могут наблюдаться в условиях
низкой облачности, осадков, ухудшенной
видимости и тумана, что осложняет
пилотирование в этих условиях.
5) Влияние
орографии и подстилающей поверхности.
При одинаковых
метеорологических условиях сдвиги
ветра больше в условиях пересеченной
местности, чем над равниной. При обтекании
горы воздушным потоком, имеющим скорость
50 км/ч и более и при направлении ветра,
перпендикулярном линии горного хребта
(или при отклонении до 50°),
на наветренной
стороне (перед горой) формируется
восходящий поток, увеличиваются
горизонтальные и вертикальные сдвиги
ветра и турбулентность. Над вершиной
горы линии тока сгущаются, скорость
ветра и вертикальные сдвиги возрастают.
Рис.
28:
Вихреобразование
при срыве воздушного потока с кромки
горного хребта
По вертикали
деформация воздушного потока может
быть в 2-5 раз больше высоты препятствия.
На подветренной стороне воздушный поток
испытывает наибольшую деформацию –
здесь встречаются самые сильные сдвиги
ветра и турбулентность, причем размеры
(протяженность по горизонтали) возмущенной
зоны могут во много раз превышать
протяженность самого препятствия.
Рис.
29:
Зона
сильной болтанки на подветренной стороне
горного хребта
Особую опасность
для ВС в этой зоне представляют возникающие
«роторные» вихри с горизонтальной осью,
имеющие радиус 100 м и более, в которых
могут отмечаться чрезвычайно сильные
(более 10 м/с) вертикальные потоки и
отдельные порывы. При большой влажности
воздуха на подветренной стороне
развиваются отдельные формы облаков,
являющиеся лучшим средством предупреждения
пилота о встрече с большими сдвигами
ветра и турбулентностью. К таким облакам
можно отнести: шапкообразные, вихревые,
линзообразные (чечевичнообразные) и
перламутровые облака.
Рис.
30:
Роторы
на подветренной стороне гор
При значительных
скоростях ветра у земли (≥ 15 м/с) даже
на равнинных аэродромах могут возникать
существенные сдвиги ветра и турбулентность
в приземном слое, вызываемые мелкими
неровностями рельефа (овраги, склоны,
небольшие холмы), а также крупными
строениями вблизи ВПП (ангары, высокие
здания, мачты, трубы и т.п.).
Горизонтальные
сдвиги ветра и турбулентность при
больших скоростях ветра могут возникать
на границе резкого изменения шероховатости
подстилающей поверхности, например,
при переходе от водной поверхности к
суше, от леса к полю и т.п.
6) Суточные
и сезонные изменения ветра.
В условиях, близких
к неустойчивости (день, лето) скорость
ветра до высоты
30-40 м от земли резко
увеличивается, и сдвиги ветра резко
возрастают,
выше 50 м профиль
ветра обычно сглажен и сдвиги ветра
меньше.
В условиях
устойчивости, особенно при инверсии
(ночь, зима) в нижнем слое
30-40 м профиль ветра
слабо выражен, скорость незначительна,
выше 50 м может наблюдаться резкое
увеличение скорости ветра с высотой и
изменение его направления, и возрастание
сдвигов ветра. Поэтому при учете вклада
суточного и годового хода ветра для
оценки возможных сдвигов ветра следует
уделять особое внимание случаям, при
которых формирующиеся за счет
нестационарных процессов сдвиги ветра
(на фронтах, у грозовых очагов и т.п.)
дополнительно усиливаются за счет
указанного суточного и годового хода.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
22.03.201610.4 Mб74Airnav_p2.pdf
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
From Wikipedia, the free encyclopedia
Wind shear (or windshear), sometimes referred to as wind gradient, is a difference in wind speed and/or direction over a relatively short distance in the atmosphere. Atmospheric wind shear is normally described as either vertical or horizontal wind shear. Vertical wind shear is a change in wind speed or direction with a change in altitude. Horizontal wind shear is a change in wind speed with a change in lateral position for a given altitude.[1]
Wind shear is a microscale meteorological phenomenon occurring over a very small distance, but it can be associated with mesoscale or synoptic scale weather features such as squall lines and cold fronts. It is commonly observed near microbursts and downbursts caused by thunderstorms, fronts, areas of locally higher low-level winds referred to as low-level jets, near mountains, radiation inversions that occur due to clear skies and calm winds, buildings, wind turbines, and sailboats. Wind shear has significant effects on the control of an aircraft, and it has been the sole or a contributing cause of many aircraft accidents.
Sound movement through the atmosphere is affected by wind shear, which can bend the wave front, causing sounds to be heard where they normally would not. Strong vertical wind shear within the troposphere also inhibits tropical cyclone development but helps to organize individual thunderstorms into longer life cycles which can then produce severe weather. The thermal wind concept explains how differences in wind speed at different heights are dependent on horizontal temperature differences and explains the existence of the jet stream.[2]
Definition[edit]
Wind shear refers to the variation of wind velocity over either horizontal or vertical distances. Airplane pilots generally regard significant wind shear to be a horizontal change in airspeed of 30 knots (15 m/s) for light aircraft, and near 45 knots (23 m/s) for airliners at flight altitude.[3] Vertical speed changes greater than 4.9 knots (2.5 m/s) also qualify as significant wind shear for aircraft. Low-level wind shear can affect aircraft airspeed during takeoff and landing in disastrous ways, and airliner pilots are trained to avoid all microburst wind shear (headwind loss in excess of 30 knots [15 m/s]).[4] The rationale for this additional caution includes:
- microburst intensity can double in a minute or less,
- the winds can shift to excessive crosswinds,
- 40–50 knots (21–26 m/s) is the threshold for survivability at some stages of low-altitude operations, and
- several of the historical wind shear accidents involved 35–45 knots (18–23 m/s) microbursts.
Wind shear is also a key factor in the formation of severe thunderstorms. The additional hazard of turbulence is often associated with wind shear.
Occurrence[edit]
Weather situations where shear is observed include:
- Weather fronts. Significant shear is observed when the temperature difference across the front is 5 °C (9 °F) or more, and the front moves at 30 knots (15 m/s) or faster. Because fronts are three-dimensional phenomena, frontal shear can be observed at any altitude between surface and tropopause, and can therefore be seen both horizontally and vertically. Vertical wind shear above warm fronts is more of an aviation concern than near and behind cold fronts due to their greater duration.[2]
- Upper-level jet streams. Associated with upper-level jet streams is a phenomenon known as clear air turbulence (CAT), caused by vertical and horizontal wind shear connected to the wind gradient at the edge of the jet streams.[5] The CAT is strongest on the anticyclonic shear side of the jet,[6] usually next to or just below the axis of the jet.[7]
- Low-level jet streams. When a nocturnal low-level jet forms overnight above Earth’s surface ahead of a cold front, significant low-level vertical wind shear can develop near the lower portion of the low-level jet. This is also known as non-convective wind shear as it is not due to nearby thunderstorms.[2]
- Mountains.[8]
- Inversions. When on a clear and calm night, a radiation inversion is formed near the ground, the friction does not affect wind above the top of the inversion layer. The change in wind can be 90 degrees in direction and 40 knots (21 m/s) in speed. Even a nocturnal (overnight) low-level jet can sometimes be observed. It tends to be strongest towards sunrise. Density differences cause additional problems to aviation.[2]
- Downbursts. When an outflow boundary forms due to a shallow layer of rain-cooled air spreading out near ground level from the parent thunderstorm, both speed and directional wind shear can result at the leading edge of the three-dimensional boundary. The stronger the outflow boundary is, the stronger the resultant vertical wind shear will become.[9]
Horizontal component[edit]
Weather fronts[edit]
Weather fronts are boundaries between two masses of air of different densities, or different temperature and moisture properties, which normally are convergence zones in the wind field and are the principal cause of significant weather. Within surface weather analyses, they are depicted using various colored lines and symbols. The air masses usually differ in temperature and may also differ in humidity. Wind shear in the horizontal occurs near these boundaries. Cold fronts feature narrow bands of thunderstorms and severe weather and may be preceded by squall lines and dry lines. Cold fronts are sharper surface boundaries with more significant horizontal wind shear than warm fronts. When a front becomes stationary, it can degenerate into a line that separates regions of differing wind speed, known as a shear line, though the wind direction across the front normally remains constant. In the tropics, tropical waves move from east to west across the Atlantic and eastern Pacific basins. Directional and speed shear can occur across the axis of stronger tropical waves, as northerly winds precede the wave axis and southeast winds are seen behind the wave axis. Horizontal wind shear can also occur along the local land breeze and sea breeze boundaries.[10]
Near coastlines[edit]
The magnitude of winds offshore is nearly double the wind speed observed onshore. This is attributed to the differences in friction between landmasses and offshore waters. Sometimes, there are even directional differences, particularly if local sea breezes change the wind on shore during daylight hours.[11]
Vertical component[edit]
Thermal wind[edit]
Thermal wind is a meteorological term not referring to an actual wind, but a difference in the geostrophic wind between two pressure levels p1 and p0, with p1 < p0; in essence, wind shear. It is only present in an atmosphere with horizontal changes in temperature (or in an ocean with horizontal gradients of density), i.e., baroclinicity. In a barotropic atmosphere, where temperature is uniform, the geostrophic wind is independent of height. The name stems from the fact that this wind flows around areas of low (and high) temperature in the same manner as the geostrophic wind flows around areas of low (and high) pressure.[12]
The thermal wind equation is
where the φ are geopotential height fields with φ1 > φ0, f is the Coriolis parameter, and k is the upward-pointing unit vector in the vertical direction. The thermal wind equation does not determine the wind in the tropics. Since f is small or zero, such as near the equator, the equation reduces to stating that ∇(φ1 − φ0) is small.[12]
This equation basically describes the existence of the jet stream, a westerly current of air with maximum wind speeds close to the tropopause which is (even though other factors are also important) the result of the temperature contrast between equator and pole.
Effects on tropical cyclones[edit]
Tropical cyclones are, in essence, heat engines that are fueled by the temperature gradient between the warm tropical ocean surface and the colder upper atmosphere. Tropical cyclone development requires relatively low values of vertical wind shear so that their warm core can remain above their surface circulation center, thereby promoting intensification. Vertical wind shear tears up the «machinery» of the heat engine causing it to break down.[tone] Strongly sheared tropical cyclones weaken as the upper circulation is blown away from the low-level center.
Effects on thunderstorms and severe weather[edit]
Severe thunderstorms, which can spawn tornadoes and hailstorms, require wind shear to organize the storm in such a way as to maintain the thunderstorm for a longer period. This occurs as the storm’s inflow becomes separated from its rain-cooled outflow. An increasing nocturnal, or overnight, low-level jet can increase the severe weather potential by increasing the vertical wind shear through the troposphere. Thunderstorms in an atmosphere with virtually no vertical wind shear weaken as soon as they send out an outflow boundary in all directions, which then quickly cuts off its inflow of relatively warm, moist air and causes the thunderstorm to dissipate.[14]
Planetary boundary layer[edit]
The atmospheric effect of surface friction with winds aloft forces surface winds to slow and back counterclockwise near the surface of Earth blowing inward across isobars (lines of equal pressure) when compared to the winds in frictionless flow well above Earth’s surface.[15][failed verification] This layer where friction slows and changes the wind is known as the planetary boundary layer, sometimes the Ekman layer, and it is thickest during the day and thinnest at night. Daytime heating thickens the boundary layer as winds at the surface become increasingly mixed with winds aloft due to insolation, or solar heating. Radiative cooling overnight further enhances wind decoupling between the winds at the surface and the winds above the boundary layer by calming the surface wind which increases wind shear. These wind changes force wind shear between the boundary layer and the wind aloft and are most emphasized at night.
Effects on flight[edit]
Gliding[edit]
In gliding, wind gradients just above the surface affect the takeoff and landing phases of the flight of a glider.
Wind gradient can have a noticeable effect on ground launches, also known as winch launches or wire launches. If the wind gradient is significant or sudden, or both, and the pilot maintains the same pitch attitude, the indicated airspeed will increase, possibly exceeding the maximum ground launch tow speed. The pilot must adjust the airspeed to deal with the effect of the gradient.[16]
When landing, wind shear is also a hazard, particularly when the winds are strong. As the glider descends through the wind gradient on final approach to landing, airspeed decreases while sink rate increases, and there is insufficient time to accelerate prior to ground contact. The pilot must anticipate the wind gradient and use a higher approach speed to compensate for it.[17]
Wind shear is also a hazard for aircraft making steep turns near the ground. It is a particular problem for gliders which have a relatively long wingspan, which exposes them to a greater wind speed difference for a given bank angle. The different airspeed experienced by each wing tip can result in an aerodynamic stall on one wing, causing a loss of control accident.[17][18]
Parachuting[edit]
Wind shear or wind gradients are a threat to parachutists, particularly to BASE jumping and wingsuit flying. Skydivers have been pushed off of their course by sudden shifts in wind direction and speed, and have collided with bridges, cliffsides, trees, other skydivers, the ground, and other obstacles.[citation needed] Skydivers routinely make adjustments to the position of their open canopies to compensate for changes in direction while making landings to prevent accidents such as canopy collisions and canopy inversion.
Soaring[edit]
Soaring related to wind shear, also called dynamic soaring, is a technique used by soaring birds like albatrosses, who can maintain flight without wing flapping. If the wind shear is of sufficient magnitude, a bird can climb into the wind gradient, trading ground speed for height, while maintaining airspeed.[19] By then turning downwind, and diving through the wind gradient, they can also gain energy.[20] It has also been used by glider pilots on rare occasions.
Wind shear can also produce wave. This occurs when an atmospheric inversion separates two layers with a marked difference in wind direction. If the wind encounters distortions in the inversion layer caused by thermals coming up from below, it will produce significant shear waves that can be used for soaring.[21]
Impact on passenger aircraft[edit]
Windshear can be extremely dangerous for aircraft, especially during takeoff and landing. Sudden changes in wind velocity can cause rapid decreases in airspeed, leading to the aircraft being unable to maintain altitude. Windshear has been responsible for several deadly accidents, including Eastern Air Lines Flight 66, Pan Am Flight 759, Delta Air Lines Flight 191, and USAir Flight 1016.
Windshear can be detected using Doppler radar.[22][23][24] Airports can be fitted with low-level windshear alert systems or Terminal Doppler Weather Radar, and aircraft can be fitted with airborne wind shear detection and alert systems. Following the 1985 crash of Delta Air Lines Flight 191, in 1988 the U.S. Federal Aviation Administration mandated that all commercial aircraft have airborne wind shear detection and alert systems by 1993. The installation of high-resolution Terminal Doppler Weather Radar stations at many U.S. airports that are commonly affected by windshear has further aided the ability of pilots and ground controllers to avoid wind shear conditions.[25]
Sailing[edit]
Wind shear affects sailboats in motion by presenting a different wind speed and direction at different heights along the mast. The effect of low-level wind shear can be factored into the selection of sail twist in the sail design, but this can be difficult to predict since wind shear may vary widely in different weather conditions. Sailors may also adjust the trim of the sail to account for low-level wind shear, for example using a boom vang.[26]
Sound propagation[edit]
Wind shear can have a pronounced effect upon sound propagation in the lower atmosphere, where waves can be «bent» by refraction phenomenon. The audibility of sounds from distant sources, such as thunder or gunshots, is very dependent on the amount of shear. The result of these differing sound levels is key in noise pollution considerations, for example from roadway noise and aircraft noise, and must be considered in the design of noise barriers.[27] This phenomenon was first applied to the field of noise pollution study in the 1960s, contributing to the design of urban highways as well as noise barriers.[28]
The speed of sound varies with temperature. Since temperature and sound velocity normally decrease with increasing altitude, sound is refracted upward, away from listeners on the ground, producing an acoustic shadow at some distance from the source.[29] In 1862, during the American Civil War Battle of Iuka, an acoustic shadow, believed to have been enhanced by a northeast wind, kept two divisions of Union soldiers out of the battle,[30] because they could not hear the sounds of battle only six miles downwind.[31]
Effects on architecture[edit]
Wind engineering is a field of engineering devoted to the analysis of wind effects on the natural and built environment. It includes strong winds which may cause discomfort as well as extreme winds such as tornadoes, hurricanes, and storms which may cause widespread destruction. Wind engineering draws upon meteorology, aerodynamics, and several specialist engineering disciplines. The tools used include climate models, atmospheric boundary layer wind tunnels, and numerical models. It involves, among other topics, how wind impacting buildings must be accounted for in engineering.[32]
Wind turbines are affected by wind shear. Vertical wind-speed profiles result in different wind speeds at the blades nearest to the ground level compared to those at the top of blade travel, and this, in turn, affects the turbine operation.[33] This low-level wind shear can cause a large bending moment in the shaft of a two-bladed turbine when the blades are vertical.[34] The reduced wind shear over water means shorter and less expensive wind turbine towers can be used in shallow seas.[35]
See also[edit]
- Aviation safety
- Low-level windshear alert system
- Sailing
- Cumulonimbus and aviation
References[edit]
- ^ «Vertical wind shear. Retrieved on 2015-10-24».
- ^ a b c d «Low-Level Wind Shear». Integrated Publishing. Retrieved 2007-11-25.
- ^ FAA FAA Advisory Circular Pilot Wind Shear Guide. Archived 2006-10-14 at the Wayback Machine Retrieved on 2007-12-15.
- ^ «Wind Shear». NASA. Archived from the original on 2007-10-09. Retrieved 2007-10-09.
- ^ «Jet Streams in the UK». BBC. Archived from the original on January 18, 2008. Retrieved 2008-05-08.
- ^ Knox, John A. (1997). «Possible Mechanisms of Clear-Air Turbulence in Strongly Anticyclonic Flows». Monthly Weather Review. 125 (6): 1251–1259. Bibcode:1997MWRv..125.1251K. doi:10.1175/1520-0493(1997)125<1251:PMOCAT>2.0.CO;2. ISSN 1520-0493.
- ^ CLARK T. L., HALL W. D., KERR R. M., MIDDLETON D., RADKE L., RALPH F. M., NEIMAN P. J., LEVINSON D. Origins of aircraft-damaging clear-air turbulence during the 9 December 1992 Colorado downslope windstorm : Numerical simulations and comparison with observations. Retrieved on 2008-05-08.
- ^ National Center for Atmospheric Research. T-REX: Catching the Sierra’s waves and rotors Archived 2006-11-21 at the Wayback Machine Retrieved on 2006-10-21.
- ^ Fujita, T.T. (1985). «The Downburst, microburst and macroburst». SMRP Research Paper 210, 122 pp.
- ^ David M. Roth. Hydrometeorological Prediction Center. Unified Surface Analysis Manual. Retrieved on 2006-10-22.
- ^ Franklin B. Schwing and Jackson O. Blanton. The Use of Land and Sea Based Wind Data in a Simple Circulation Model. Retrieved on 2007-10-03.
- ^ a b James R. Holton (2004). An Introduction to Dynamic Meteorology. ISBN 0-12-354015-1
- ^ McIlveen, J. (1992). Fundamentals of Weather and Climate. London: Chapman & Hall. pp. 339. ISBN 0-412-41160-1.
- ^ University of Illinois. Vertical Wind Shear Retrieved on 2006-10-21.
- ^ «AMS Glossary of Meteorology, Ekman layer». American Meteorological Association. Retrieved 2015-02-15.
- ^ Glider Flying Handbook. U.S. Government Printing Office, Washington D.C.: U.S. Federal Aviation Administration. 2003. pp. 7–16. FAA-8083-13_GFH.
- ^ a b Piggott, Derek (1997). Gliding: a Handbook on Soaring Flight. Knauff & Grove. pp. 85–86, 130–132. ISBN 978-0-9605676-4-5.
- ^ Knauff, Thomas (1984). Glider Basics from First Flight to Solo. Thomas Knauff. ISBN 0-9605676-3-1.
- ^ Alexander, R. (2002). Principles of Animal Locomotion. Princeton: Princeton University Press. p. 206. ISBN 0-691-08678-8.
- ^ Alerstam, Thomas (1990). Bird Migration. Cambridge: Cambridge University Press. p. 275. ISBN 0-521-44822-0.
- ^ Eckey, Bernard (2007). Advanced Soaring Made Easy. Eqip Verbung & Verlag GmbH. ISBN 978-3-9808838-2-5.
- ^ Airborne Wind Shear Detection and Warning Systems. NASA Conference Publication 10050, Part 1. July 1990. p. 214. Retrieved 20 November 2022.
- ^ Windshear Training Aid: 4.0 — Windshear Substantiating Data. Federal Aviation Administration. February 1987. p. 4.2-95. Retrieved 20 November 2022.
- ^ Ryan, Muhammad (21 October 2020). «Detecting Wind Shear Using Radial Velocity of Doppler Radar». Medium. Retrieved 19 November 2022.
- ^ «Terminal Doppler Weather Radar Information». National Weather Service. Retrieved 4 August 2009.
- ^ Garrett, Ross (1996). The Symmetry of Sailing. Dobbs Ferry: Sheridan House. pp. 97–99. ISBN 1-57409-000-3.
- ^ Foss, Rene N. (June 1978). «Ground Plane Wind Shear Interaction on Acoustic Transmission». WA-RD 033.1. Washington State Department of Transportation. Retrieved 2007-05-30.
- ^ Hogan, C. Michael (1973). «Analysis of highway noise». Water, Air, and Soil Pollution. 2 (3): 387–392. Bibcode:1973WASP….2..387H. doi:10.1007/BF00159677. ISSN 0049-6979. S2CID 109914430.
- ^ Everest, F. (2001). The Master Handbook of Acoustics. New York: McGraw-Hill. pp. 262–263. ISBN 0-07-136097-2.
- ^ Cornwall, Sir (1996). Grant as Military Commander. Barnes & Noble Inc. p. 92. ISBN 1-56619-913-1.
- ^ Cozzens, Peter (2006). The Darkest Days of the War: the Battles of Iuka and Corinth. Chapel Hill: The University of North Carolina Press. ISBN 0-8078-5783-1.
- ^ Professor John Twidell. Wind Engineering. Archived 2007-10-25 at the Wayback Machine Retrieved on 2007-11-25.
- ^ Heier, Siegfried (2005). Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems. Chichester: John Wiley & Sons. p. 45. ISBN 0-470-86899-6.
- ^ Harrison, Robert (2001). Large Wind Turbines. Chichester: John Wiley & Sons. p. 30. ISBN 0-471-49456-9.
- ^ Lubosny, Zbigniew (2003). Wind Turbine Operation in Electric Power Systems: Advanced Modeling. Berlin: Springer. p. 17. ISBN 3-540-40340-X.
External links[edit]
- National Science Digital Library — Wind shear