Метеорологическое обеспечение полетов на аэродроме
ФГОУ ВПО
Санкт-Петербургский Государственный
Университет Гражданской Авиации
КУРСОВАЯ РАБОТА
по авиационной метеорологии
Специализация: Аэронавигационное обслуживание и использование воздушного пространства
Условные сокращения
АДП - Аэродромный диспетчерский пункт
АМСГ - Авиационная метеорологическая станция (гражданская)
АРП - Автоматический радиопеленгатор
АУВД - Автоматизированное управление воздушным движением
БП - Безопасность полётов
БПРМ - Ближняя приводная радиостанция с радиомаркером
ВП - Воздушное пространство
ВПН - Вспомогательный пункт наблюдений
ВПП - Взлётно-посадочная полоса
ВПР - Высота принятия решения
ВС - Воздушное судно
ВТ - Воздушная трасса
ГА - Гражданская авиация
ГГС - Громко-говорящая связь
ДПП - Диспетчерский пункт подхода
ДПРМ - Дальняя приводная радиостанция с радиомаркером
ЗЦ ЕС ОрВД - Зональный центр единой системы организации воздушного движения
ИАС - Инженерно-авиационная службы
ИВО - Измеритель высоты облачности
ИВПП - Искусственная взлетно-посадочная полоса
ИПП - Инструкция по производству полетов
КВС - Командир воздушного судна
КДП - Командный диспетчерский пункт
Ксц. - Коэффициент сцепления
ЛТХ - Лётно-технические характеристики
МВЛ - Местные воздушные линии
МДП - Местный диспетчерский пункт
МК - Магнитный курс
МРД - Магистральная рулежная дорожка
МСК - Время Московское (Московский часовой пояс)
НГО - Нижняя граница облаков
ОВД - Обслуживание воздушного движения
ОВИ - Огни высокой интенсивности
ОМЯ - Опасные метеорологические явления
ОПН - Основной пункт наблюдений
ОрВД - Организация воздушного движения
ПДСП - Производственно-диспетчерская служба предприятия
РА - Район аэродрома
РВО - Регистратор высоты облачности
РД - Рулежная дорожка
РДЦ - Районный диспетчерский центр
РМС - Радиомаячная система
РТС - Радиотехнические средства
СОП - Служба организации перевозок
УВД - Управление воздушным движением
ФИ - Фотометр импульсный
?М - Магнитное склонение
Введение
Выполнение каждого полёта в настоящее время невозможно без учёта состояния условий погоды. Также необходим учёт климатических условий при различных видах оперативного планирования полётов. Необходимость учёта вызвана тем, что периодические (суточные, сезонные) и непериодические (связанные с метеорологической обстановкой), изменения метеоусловий приводят к изменениям состояния лётного поля, подъездных путей к аэродрому, сказываются на условиях эксплуатации авиационной техники.
Исходя из климатических данных, выбираются направление и длина взлётно-посадочной полосы (ВПП) при проектировании аэродрома. На основе климатических характеристик планируется работа аэропорта, составляется расписание рейсов; производятся расчёты объёма работ для поддержания в рабочем состоянии ВПП зимой и т.п.
Авиационные климатические характеристики аэропортов используются при разработке прогнозов погоды различной заблаговременности и являются необходимым материалом в работе каждого авиационного метеорологического органа.
Аэродром Ставрополь не категорированный, класса «Б», светосигнальная система (ОВИ-2) «EDMAN», направления рабочих курсов ВПП 70°/250°.
Метеорологическое обеспечение полётов на аэродроме Ставрополь осуществляет авиационная метеорологическая станция гражданская (АМСГ) II разряда, режим работы-круглосуточный.
Метеорологической информацией обеспечиваются:
диспетчерские пункты службы движения:
Аэродромный диспетчерский пункт (АДП);
Командный диспетчерский пункт (КДП);
Диспетчерский пункт подхода (ДПП);
Местный диспетчерский пункт (МДП);
службы, обеспечивающие полёты:
Производственно-диспетчерская служба предприятия (ПДСП);
Штурманская служба;
Аэродромная служба;
Прочие службы (ИАС, СОП и т. д.)
Диспетчерские пункты службы движения смежных районов УВД:
ЗЦ ЕС ОрВД;
РДЦ АУВД «Стрела».
Метеорологические наблюдения производятся с основного пункта наблюдения (ОПН) расположенного у порога 70° ВПП, по следующим элементам:
за ветром у поверхности земли;
видимостью;
явлениями погоды;
облачностью;
температурой и влажностью воздуха;
атмосферным давлением.
В районе ближних приводных радиомаркеров (БПРМ-70 и БПРМ-250):
за высотой нижней границей облаков.
В районе вспомогательного пункта наблюдения (ВПН), расположенного у порога 250 ВПП:
за ветром и видимостью (при видимости 2000м и менее) при работе с курсом 250°.
В середине ВПП:
за видимостью.
Датчики измерительных приборов имеют дистанционное управление, и находятся у наблюдателя на ОПН-70.
Типы используемых метеорологических приборов:
для измерения ветра: М63М-1, анеморумбометры с двухминутным осреднением скорости и датчики параметров ветра КРАМС-2;
для определения видимости: ФИ-1 (фотометры импульсные) - регистраторы дальности видимости;
для определения высоты облаков: ИВО-1М, РВО-2М с ДВО-1М (измеритель высоты облаков с дистанционными приставками);
для измерения давления: барометры ртутные, датчики давления КРАМС-2;
для измерения температуры и влажности воздуха: термометры метеорологические и датчики температуры и влажности КРАМС-2.
Во время выполнения данной курсовой работы студент ознакомился:
общим порядком метеорологического обеспечения полётов на аэродроме Ставрополь;
составом и размещением метеорологического оборудования;
методикой измерения параметров метеоэлементов;
правилами ведения метеорологической документации.
В курсовой работе представлены материалы авиационной климатической характеристики аэропорта Ставрополь основанной на данных метеорологических наблюдений АМСГ в 2006 году.
1. Авиационно-климатическая характеристика аэродрома Ставрополь (Шпаковское)
1.1 Физико-географическая и общая климатическая характеристика
Аэропорт Ставрополь находится в сложных физико-географических условиях. Он расположен почти в центральной части Ставропольской возвышенности, представляющей собой широкое и пологое куполообразное поднятие на высоте 450 метров над уровнем моря, в 10 км к северо-востоку от окраины города Ставрополь и в 7 км от города Михайловск. С запада, юга и юго-востока, на расстоянии 30-40 км, аэродром окружает цепь гор: Ставропольские высоты (660м), г. Базовая и г. Сейна (600-700м), хребет Недреманный (660м), г. Стрижамент (832м). Горы в преобладающей части покрыты лиственным лесом. Северо восточный сектор горизонта имеет долинно-балочную форму рельефа. Расчленённая оврагами, балками и отдельными поднятиями местность имеет высоту 200-400м.
Аэропорт Ставрополь находится во втором часовом поясе (+2) время московское (МСК). Магнитное склонение (?М) +6є.
Лётное поле расположено на возвышенности, постепенно опускающейся к востоку (высота восточного торца ВПП 439м) и поднимающейся к западу (высота западного торца ВПП 452м). Высота площадки ОПН 451 м над уровнем моря. К югу от лётного поля, на расстоянии около 500м, местность резко опускается на 100-150м, образуя долину, вытянутую с запада на восток, по которой проходит железная дорога и протекает небольшая речка Ташла. К северу и северо-востоку рельеф местности постепенно понижается. Растительный покров окружающей местности имеет степной характер.
Взлётно-посадочная полоса расположена в направлении с ВСВ (70°) на ЗЮЗ (250°). С высоты полёта ВПП просматривается хорошо.
Аэропорт находится в зоне умеренно-континентального климата, местность открыта для входа холодных масс воздуха с севера и влажных с Каспийского и Чёрного морей.
В холодный период года циркуляция атмосферы определяется в основном взаимодействием гребня азиатского антициклона и черноморской депрессии. Иногда происходят ультраполярные вторжения арктических масс в тылу циклонов, смещающихся с северо-запада. В зимний период обостряется деятельность южных и западных циклонов.
В тёплый период года происходит ослабление горизонтальных градиентов давления и температуры. Циклоническая деятельность ослабевает, усиливается влияние Азорского антициклона.
Сложность орографии прилегающей местности заметно сказывается на погодных условиях аэродрома:
высота облаков над ВПП при одновременных измерениях на противоположных БПРМ бывает разная;
горизонтальная видимость в тумане на восточной половине ВПП несколько больше, чем на западной;
в холодный период года, при затоках относительно холодного воздуха с северо-востока, лётное поле закрывается низкой облачностью или туманом;
в холодный период года при ясной погоде и слабых юго-восточных ветрах радиационный туман, образовавшийся в глубокой долине к югу от лётного поля, часто в дневные часы волнами наплывает на ВПП или проходит над лётным полем в виде разорванно-слоистой облачности ниже 100м;
кучево-дождевая облачность и грозы, значительно чаще, наблюдаются в северной и южной частях горизонта;
скорость ветра над лётным полем больше, чем над прилегающей местностью;
при юго-восточных ветрах у земли со скоростью 10-15 м/сек в слое 200-700м часто наблюдается сильная болтанка, особенно на западных подходах к аэродрому;
при южных и юго-западных потоках над аэродромом нередко наблюдается погода, обусловленная феновым эффектом, а именно:
повышение температуры воздуха;
уменьшение относительной влажности и соответственно улучшение видимости;
повышение и размывание облачности.
Климат Ставропольских высот отличается от засушливого, летом жаркого, а зимой холодного климата степной зоны.
Средняя годовая температура воздуха равна 9,1°С. Самым тёплым месяцем в году является июль, его средняя месячная температура составляет +21,6°С. Самый холодный месяц-январь, средняя месячная температура -3,2°С. Абсолютный максимум температуры достигает +40°С и может наблюдаться в июле и в первой декаде августа. Абсолютный минимум отмечается в январе, когда температура воздуха понижается до
-32°С.
Средняя дата наступления первого мороза приходится на 15 октября, самая ранняя дата была отмечена 17 сентября, средняя дата последнего заморозка - 17 апреля, самая поздняя - 8 мая. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 180 дней, но в отдельные годы она может увеличиваться до 222 дней или уменьшиться до 153 дней.
В зимний период часто наблюдаются оттепели, в среднем за зиму отмечается до 50 дней с оттепелями.
Среднее годовое количество осадков составляет 653мм, 71% годовой нормы осадков выпадает в тёплый период года (апрель-октябрь). Максимальное среднее месячное количество осадков (80мм) выпадает в июне, минимальное количество (26мм) в феврале. В течении года наблюдается в среднем 88 дней с жидкими осадками, 40 дней с твёрдыми и 9 дней со смешанными осадками.
Продолжительность солнечного сияния за год составляет 2250 часов, самый солнечный месяц - июль, когда число часов солнечного сияния достигает 311, реже всего солнце можно увидеть в декабре, в течении 75 часов.
Наибольшее число пасмурных дней по общей облачности наблюдается в холодный период года (октябрь-март) и составляет 67-71%, в июле и августе отмечается наименьшая повторяемость пасмурных дней (26-29%). В холодный период года в большинстве случаев пасмурная погода отмечается по нижней облачности. Наибольшее число ясных дней (16 дней) наблюдается в августе, наименьшее (5-6 дней) - в период с декабря по март.
В среднем за год бывает 58 дней с туманом, причём, туманная погода явно преобладает в холодное время года. Средняя продолжительность туманов за год достигает 423 часа.
Со снежным покровом отмечается в среднем 75 дней в году. В 30% зим отсутствует устойчивый снежный покров. Средняя дата появления устойчивого снежного покрова приходится на 27 декабря, самая ранняя дата на 12 ноября. Средняя дата разрушения устойчивого снежного покрова - 1 марта, самая поздняя дата разрушения устойчивого снежного покрова - 8 апреля. Наибольшая средняя декадная высота снежного покрова (11см) приходится на первую декаду февраля. Средняя высота снежного покрова из наибольших высот по сплошным снегосъёмкам за зиму составляет 19см, максимальная высота - 66см, минимальная - 5см.
Среднее число дней с метелью за период с октября по апрель равняется 15-ти, наибольшее число дней с метелью наблюдается в январе. Продолжительность метелей за год составляет 130 часов.
Среднее число дней с грозой за период с апреля по ноябрь составляет 26 дней с явным преобладанием гроз в летние месяцы.
Средняя годовая скорость ветра равна 4,4м/сек, максимальная среднемесячная скорость ветра (5,4м/сек) отмечается в марте, минимальная скорость (3,4м/сек) - в августе. Ветры западной четверти преобладают в летние месяцы и в январе (52-57%), ветры восточной четверти имеют наибольшую повторяемость (51-52%) в ноябре и апреле. В остальные месяцы повторяемость восточных и западных ветров примерно одинаковая. Повторяемость южных и северных ветров очень мала, в среднем за год составляет (4-5%).
Максимальные скорости ветра в районе аэродрома достигают 35 м/сек. Обычно это ветры западного направления, связанные с прохождением холодных фронтов, но иногда подобные ураганные ветры отмечаются и восточного направления.
1.2 Температура воздуха
Составляя характеристику температурного режима в аэропорту Ставрополь, построим графики годового хода среднемесячной, средней максимальной и минимальной температуры, так же абсолютного максимума и минимума. Приложение 1.
Для анализа суточного хода температуры для января и июля построим графики изменения температуры по четырём (3, 9, 15 и 21ч МСК) срокам наблюдения. Для января- Приложение 2, для июня - Приложение 3.
Исходя из графиков температурного режима, можем констатировать, что, 2006 год отмечен характерными температурами для Ставрополя. Продолжительность без морозного периода с 25 марта по 12 ноября. Переход средней температуры через 0°С пришёлся на конец февраля. Переход средней температуры через +5°С в средине марта. Переход средней температуры через +5єС, зафиксирован в середине ноября. Переход средней температуры через 0°С в декабре. Минимальная температура воздуха была зафиксирована 24 января -27,8°С, максимальная температура воздуха была отмечена 08 августа +39,7°С. Максимальная годовая амплитуда изменения температуры наблюдалась в сентябре от +33,4°С до +3,3°С, минимальная отмечена в феврале от +8,8°С до -10,6°С. Максимальная амплитуда суточного хода температуры наблюдается в июле от +30,8°С до +16,3°С, минимальная в январе, от 0°С до +1,6°С.
Существенного влияния на УВД температура воздуха в 2006 году не оказала.
На выполнение полётов температурный режим оказал некоторое влияние. В летний период при высоких дневных температурах, вводились ограничения по взлётной массе ВС. При этом уменьшалась коммерческая загрузка ВС.
1.3 Влажность воздуха
По психрометрическим таблицам определим характеристики влажности атмосферного воздуха. Измеряя значения температуры воздуха t (сухой термометр) и t' (смоченный термометр), определим упругость водяного пара е (в мбар) и точку росы td в градусах Цельсия, относительную влажность воздуха f.
В основу расчёта положены зависимости насыщающей упругости водяного пара от температуры. Эти зависимости имеют вид:
- для насыщающей упругости водяного пара;
(1)
- для насыщающей упругости над льдом;
(2)
Расчёт таблиц основан на психрометрической формуле для упругости водяного пара вида:
(3)
когда на батисте смоченного термометра вода, и вида:
(4)
В формулах (3) и (4) и - насыщающие упругости водяного пара над плоской поверхностью чистой воды и чистого льда при температуре смоченного термометра, рассчитанные по формулам (1) и (2)
Относительная влажность f - процентное отношение упругости водяного пара - е к упругости насыщающего водяного пара - Е при той же температуре:
(5)
Для анализа построим графики годового хода упругости водяного пара и относительной влажности воздуха. Приложение 4. И суточного хода упругости водяного пара и относительной влажности воздуха по четырём срокам наблюдения 3; 9; 12; и 21 ч (МСК). Приложение 5 - для января, Приложение 6 - для апреля, Приложение 7 - для июля и Приложение 8 - для октября.
Анализируя годовой ход относительной влажности воздуха и упругости водяного пара можно отметить, что январь и октябрь отличаются повышенной относительной влажностью. Средняя годовая относительная влажность составляет 73,8%. Самая высокая средняя месячная относительная влажность относительная влажность (88%) отмечена в октябре, минимальная (53%) наблюдалась в июле. В период летних суховеев относительная влажность может понижаться до 7%.
Средняя годовая упругость водяного пара составила 9,7 мбар, максимальная среднее месячное значение (16,3 мбар) отмечается в июле, минимальное значение (3,9мбар) - в январе.
Анализируя суточный ход температуры, можно отметить наибольшие величины относительной влажности в вечерние, ночные и утренние часы, а это приводит к образованию туманов именно в эти часы.
1.4 Атмосферное давление
С высотой атмосферное давление уменьшается. Общий закон изменения величины давления с высотой выражается барометрической формулой Лапласа,
где Н - Н0 - разность высот в м;
t°ср - средняя температура слоя воздуха в °С;
Р0 и РН - давление на соответствующих уровнях.
Страницы: 1, 2
