04.10.2024

Атмосфера

Атмосферата представлява механична смес от Азот (78%), Кислород (21%) и всичко останало, съдържащо се в атмосферата (1%). До 60км височина процентното съотношение на газовете в атмосферата се запазва непроменено.

• Слоеве в атмосферата:
  • тропосфера (следвана от тропопауза, граничен слой)
  • стратосфера (стратопауза)
  • мезосфера (мезопауза)
  • термосфера (температури 600C до 1000С)
  • йоносфера
  • екзосфера

Тропосфера

Височината на тропосферата (или тропопаузата) не е постоянна а зависи от температурите, следователно при ниски температури (на полюсите) височината средно статистическата височина за 100 години е 8км. Над екватора размера на тропосферата е 16км.

Тропопаузата има 3 точки с рязка смяна на височината заради температурни разлики и срещане на тропичен с умерен, умерен с полярен и полярен с арктически въздух.

Водата в атмосферата присъства в твърдо, течно или газообразно състояние в атмосферата (дъжд, градушка, водни пари).

Температурата в тропопаузата между 11 и 20 км височина е постоянна.

Стратосфера

Стратосферата над тропопаузата има по-висока температура заради заредените частици, идващи от слънцето.

Стандартна Атмосфера (ISA - International Standard Atmosphere)

При надморска височина в стандартната атмосфера се считат следните параметри: температура: 15C налягане: 1013.2 hPa плътност: 1225 g/m^3

От надморска височина до 11км височина се счита среден спад на температурата от 1.98C на всеки 1000ft. Спада на температурата е -56.5C, където спира понижението до 20 км - до края на тропопаузата.

• Изосфера - зоната в която температурата остава постоянна - 11-20км, -56.5C

Температурата над 20км започва да расте, където се намира озоновия слой, който поглъща заредените частици от Слънцето.

Девиация (отклонение) от стандартната атмосфера

Ако на 1000ft според ISA очакваната температура е 13.02C, а реално температурата ако е, например, 20C - изчислената девиация е: 20 - 13.02 = 6.98C

Налягане

Играе изключително важна роля, тъй като създава условията за движението на ЛА в тропосферата (основно) и стратосферата. Налягането се използва в алтиметрите за определяне на височината на ЛА.

• Живачен барометър
• Анероиден барометър
  • анероидния барометър е кутия с вакуум в която посредством зъбен механизъм се мери налягане или височина според външното атмосферно налягане; висотомер и барометър мерят едно и също но в различна посока (според скалата); прецизнонстта на анероидния барометър е по-ниска от тази на живачния

На картата с измерените стойностти на атмосферното налягане, изобарите са линиите, които свързват точките (зоните) с еднакво налягане. На картите концентричните кръгове около зоните с ниско налягане са по-гъсто разположени от тези, които са около зоните за високо налягане.

В зоните с ниско налягане времето е по-лошо от времето в зоните с високо налягане.

Хоризонталната компонента при придвижването на въздуха от високо към ниско налягане се нарича вятър.

• Всичко, което се случва в тропосферата е в резултат на наличната на повърхността на земята температура.

• Промяната на налягането във височина се отчита по един hPa на всеки:

  • 0 - 1000ft : 27ft
  • 10000 - 20000ft : 30ft
  • …

Висотомер (алтиметър)

• Това е калибриран барометър

Q код

• QNH - Question / Nautical Height (налягане на средно морско ниво)
• QFE - Question / Field Elevation
• RPS - Regional Pressure Settings - дава прогностични стойности на налягането за 1 час
• SPS - Stenderd Pressure Setting - 1013mb и се използва при полет над 3км (над долното въздушно пространство)

Температура

• Кондукция - температурен трансфер с директен контакт между две тела
• Конвекция - температурен трансфер с издигане във височина
• Адвекция - движение на въздуха (студена адвекция)
• Изотермия - температурата остава постоянна с увеличаване на височината
• Инверсия - температурата се увеличава с увеличаване на височината

Плътност

плътност ρ = маса / обем

11.10.2024 - M050

Влага

Вода - твърдо, течно и газообразно състояние

• При поглъщане на енергия водата преминава от твърдо в течно и от течно в газообразно състояние
• При отдаване на енергия парата кондензира във вода или водата преминава в твърдо състояние

Contensation Nuclei

• образуване на облаци при кондензация на издигната водна пара, при наличие на кондензационни ядра около които водата кондензира
• източници на кондензационни ядра: вулканична дейност, индустриално замърсяване и др.

Обледеняване

• Когато няма наличие на кондензационни ядра, дори при температура -35 и -40 C е водата остава в течно състояние във вид на преохладени капки
• Наличието на преохладени капки в атмосферата води до обледеняване на корпуса на ЛА при физически контакт

Сублимация

• Процес на преминаване на водата от едно състояние в друго, например от твърдо в газообразно състояние

Hygrometer

• Хидрометър - грешно изписване на Хигрометър
• Съдържа два термометъра - един живачен за измерване на температурата на въздуха, един “влажен” - кука с памук потопена в дестилирана вода

Относителна и абсолютна влажност

• Относителна влажност
  • процентно съдържание на влажност във въздуха
• Абсолютна влажност
  • наличието на вода в грамове в кубичен метър
• Коефициент на смесване
  • SMR

Адиабатни процеси и стабилност

Адиабатни процеси са такива, които протичан без обмен на енергия навътре или навън към/от системата.

• Адиабатно затопляне
  • ако обем въздух във височина с определена температура се спусне надолу, при намаляване на височината се увеличава налягането и кондензираната вода се затопля и изпарява
• Адиабатно охлаждане
  • ако обем въздух над земята с определена температура се издигне нагоре, при намаляване на налягането във височина обема се разширява и в този процес температурата намалява
  • тези процеси се случват с частици с размери около два микрона
  • PV = Rt

При кондензиране на водата под формата на капки във въздуха се отделя латентна топлина.

• DALR - Dry Air Lapse Rate

• SALR - Saturated Air Lapse Rate

• ELR - Environment Lapse Rate

• Абсолютно нестабилна атмосфера:

  • ELR > DALR (ELR > 3.0C / 1000ft)

• Абсолютно стабилна атмосфера:

  • ELR < SALR (ELR < 1.8C / 1000ft)

• Условно нестабилна атмосфера:

  • ELR > SALR и ELR < DALR (3.0 > ELR > 1.8)

• Неутрална стабилност

  • ELR = SALR или ELR = DALR

Облаци

• Облаците се формират при адиабатни процеси при които се
• Долната граница на облаците зависи от температурата на повърхността на земята и точката (температурата) на оросяване

T - DP * 400 = Cloud Base [ft] Surface Dry Bulb Temperature - Dewpoint * 400 = Cloud Base in Feet

12 - 5 = 7 7 * 400 = 2800ft

Облаци и валежи

• Формиране на облаци чрез конвергенция (два срещащи се въздушни потока създават механично конвекция независимо от температурата им при повърхността на земята)

• В стабилна атмосфера при адиабатно изкачване по планина до върха намалява влажността и преминавайки през билото на планината се образуват фьонови ветрове (фьон, през фьонов вал) cumulus - купести

18.10.2024 - M050

Формиране на облаци

• Облачна капка

  • r=10
  • v=1

• Голяма облачна капка

  • r=50
  • v=27

• Ръмеж

  • r=100
  • v=70

• Коагулация

  • сливане на облачните капки при положителни температури
  • така се формират валежни капки (с по-големи размери)

• Акреация

  • растеж (например на снежинки) - увеличаване на размера на отделна частица

• Амалгамация

  • слепване на отделните частици (снежинки)

Гръмотевични облаци

• Единична въздушна маса / Single Airmass or Heat Type
  • образуват се през лятото
• Фронтални гръмотевични облаци
  • образуват се през зимата и целогодишно

Фази на гръмотевични облаци

• Начална фаза
  • има само възходящи течения
  • още няма образувани капки
  • не надвишава повече от 20 минути
• Развита фаза
  • достигната е максимално развитата фаза на облака
  • около 20 минути
• Разсейване / размиване
  • може да продължи до 2 - 3 часа
• Гръмотевичните облаци създават срез на вятъра на разстояния до 25-30км
  • височината на потока достига до 6000 ft (2 km)

Животът на гръмотевичния облак обикновено е под един час. При наличие на т.нар. windsheer - въздужна струя, която отклонява падащия дъжд на една страна - това позволява под облака да продължава да върви нагоре течение от адиабатни процеси, които да го подхранват и това значително да удължи живота на този вид облаци.

Towering cumulus - наименование на гръмотевичните облаци в метеорологичните съобщения.

Турбуленция

• вертикални отклонения на въздуха
• срез
  • рязка смяна на посоката и скоростта на вятъра
  • може да бъде с такава голяма амплитуда и сила, че да извади самолет от управление

Термична клетка

• Термичните клетки предизвикват турбулентни пориви на въздушната маса

• Термичната клетка е с размери около 300-400 ft

  • 300x300 ft
  • 400x400 ft

• Термичната клетка може да е изцяло вътре в облак

• Clear Area Turbulence (CAT)

  • турбуленция в ясно небе
  • може да има в челото на долина или в гребен от високо налягане

Струйни течения

• Реки от въздух/вятър, който се движи на определена височина в атмосферата
  • имат сравнително малка ширина и още по-малка височина

Вятър

• Посоката се дава през 10 градуса от посоката, от която идва вятър
  • 10 20 30
• Смяна на посоката на вятъра се дава с термините:
  • veering - clockwise
  • backing - anticlockwise
• Ръководител полети ако се налага съобщава какви са ветровете при изкачване (veering, backing)
• Посоката на вятъра се дава спрямо географския полюс (север), докато уредите работят спрямо магнитния полюс
• Вятър се дава с парамотри посока и скорост:
  • посока: градуси спрямо север (географски полюс)
  • скорост: възли (knots, kt)

Геострофен вятър

• Въздушно течение, което се образува при спускане на въздух за да запълни въздушна дупка (ниско налагяне) на по-малка височина

Кориолисова сила

• В северното полукълбо топка хвърлена от 60-ти градус към екватора ще се отмести надясно
  • Същото важи и при хвърляне на топка от екватора към 60-ти градус
• В южното полукълбо същия ефект прави отместването в обратна посока - наляво
• Ефекта се дължи заради преминаването от по-голям към по-малък радиус и обратно
• На екватора и +/- 15 градуса няма кориолисова сила

Rough Surface - суша Smooth Surface - вода

Обледеняване

• Малки капки при ниски температура на голяма височина (-15 до -40 градуса)

  • RIME ICE - скреж, бързото попадане на преохладените капки по атакуващия ръб не позволява на въздуха да излезе и леда е крехък и лесно се отделя
  • подобен е на леда във фризер

• Големи капки при високи температури (-3 до -10 градуса)

  • Clear Ice - прозрачен лед, образува се по-бавно и трудно се забелязва
  • много е здрав и е много по-опасен

• Mixed Ice

  • rime ice -> clear ice
  • clear ice -> rime ice

• Rain Ice или Freezing Rain

  • при положителни температури започва да вали дъжд и се охлажда бързо при по-ниска температура (отрицателна)

• Hoar Frost

  • скреж - получава се на земята или във въздуха без облаци
  • води до много слабо обледеняване
  • това е най-безобидното (безопасно) обледеняване

25.10.2024 - M050

Циклони и антициклони

Self Briefing - MET Bulletin

• METAR

  • редовни съобщения за метеорологичните условия на дадено летище
  • в съобщенията се издават на половин час и в тях се съдържа (1. какво, 2. къде, 3. кога):
    • METAR EGKS 270650Z 26012G25KT 220V300 0450 (1400SW / R27R/1100) FEW009 BKN015
      • METAR - какво (METAR)
      • EGKS - код на летище
      • 270650Z - дата и час (27-ми, 06:50Z)
      • 26012G25KT - вятър 12kt от 260 градуса с пориви (gusts) 25kt
      • 220V300 - вариация в посоката на вятъра
      • 0450 - видимост в метри; ако видимостта е над 10км се пише 9999
      • 1400SW - видимост в посока югозапад - 1400м
      • R27R1100 - видимост на писта 27R - 1100м
      • R27R/P1500 - видимост над 1500м на писта 27R (RVR - Runway Visual Range)
      • R27R/1000V0600U - 27R - средно за последните 10 минути 1000м, минимално 600м но се подобрява
        • U - Increasing (range)
        • D - Decreasing (range)
        • N - No change
      • +SHRA - (+heavy) SHower of RAin
      • FEW009 - 1-2/8 облаци на височина 009 * 100 ft
      • BKN015 - 5-7/8 облаци на висячина 015 * 100 ft
      • VV002 - вертикална видимост 200 ft
      • VV/// - вертикална видимост не може да бъде измерена
      • CAVOK - Ceiling Annd Visibility are OK
      • 10/02 - Температура 10°C, точка на оросяване 2°C
      • 10/M02 - тепмература 10°C, точка на оросяване -2°C
      • Q0991 - налягане по QNH в mbar / Hectopascals
      • NOSIG - NO SIGnifficant changes - не се очакват промени в следващите 2 часа от момента на излъчване на METAR-а
      • RE - REcent wheather - съобщения за значими явления през последния половин час, вече неактуални или силно намалели
        • +RA RESN - силен дъжд, през последния половин час е имало значим снеговалеж
        • RA RERA - умерен дъжд, но е бил обилен дъжд през последния (до) половин час назад
        • Може да има до 3 позиции с Recent weather в METAR-а
      • WS - Wind Sheer - силен страничен вятър
        • WS ALL RWY
      • = - край на METAR съобщението (задължително завършва със знак за равенство)
      • Пример:
        • METAR LFPG 082020Z 15016G28KT 090V180 4500 -SHSN FEW005 BKN011CB 02/M02 Q0989 RETS WS RWY12 BECMG 9999 SCT013CB=

• TAF - Terminal Aerodrome Forecast - прогнозно съобщение с продължителна валидност

  • 1. какво, 2. къде, 3. кога
  • TAF EGTK 130600Z 1307/1316 31015KT 8000 -SHRA SCT010 BKN018
    • TAF - какво, EGTK - къде, 130600Z - кога
    • 1307/1316 - валидност на прогнозата (от 07 до 16 часа на 13-ти)
    • 31015KT - очакван вятър от 310 градуса спрямо магнитния север, скорост 15 knots
    • 8000 - 8 километра видимост (prevailing visibility)
    • -SHRA - слаб валеж
    • NSC - No Significant Clouds
    • FM1312320 - FroM 13th at 23:20Z - очаквана трайна промяна на времето
      • след FROM всичко останало в TAF е след очакваната промяна на времето
    • BECMG 1309/1311 - Becoming - от 09 до 11ч. на 13-ти; има 50% вероятност да се случи явлението
    • TEMPO 1312/1314 - TEMPOrary change - периодична промяна между 12 и 14ч на 13-ти
    • PROB40 - Probability - вероятност 40% да се случи нещо; 30 или 40% за TEMPO прогнози
    • AMD - Amendments - тотална промяна на съдържанието

• Облаци

  • FEW (1-2/8)
  • SCT (Scattered, 3-4/8)
  • BKN (Broken, 5-7/8)
  • OVC (Overcast, 8/8)