авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |

Наклонная дальностьвидимости всложныхметеорологических условиях

-- [ Страница 5 ] --

Днем минимум I категорииобусловлен, в основном, низкой облачностьюи снегом. Минимумы II и III категорий, восновном, обусловлены туманом. Ночью и всумерках минимумы всех категорий чащевсего определялись туманом.

Характеристикивременной изменчивости МОДВ и ВВисследованы по данным 1, 3, и 15-минутныминструментальным измерениям врадиационном, адвективном тумане иснегопаде.

Так анализхарактеристик изменчивостигоризонтальной дальности видимости врадиационном, адвективном тумане иснегопаде за минутные интервалы временипоказывают, что изменчивостьгоризонтальной дальности видимости вадвективном тумане в 2-3 раза превышаетизменчивость видимости в радиационномтумане.

Временная изменчивостьгоризонтальной дальности видимости вснегопаде не зависит от времени суток изначительно превышает изменчивостьгоризонтальной дальности видимости втуманах;

Непрерывнаяпродолжительность видимости в туманах иснегопаде в зависимости от сезона года ивремени суток показывает:

-измеренные значенияметеорологической оптической дальностивидимости (МОДВ) можно считатьрепрезентативными в адвективном ирадиационном тумане в течение 2-3 минут, и втечение 1,5 минут – в снегопаде;

-измеренные значениявертикальной видимости (ВВ) можно считатьрепрезентативными в адвективном ирадиационном тумане в течение 15 минут и втечение 1 минуты в снегопаде.

Автокорреляционныефункции (структура и динамика развитияпроцесса во времени) в туманах различнойдлительности в зависимости от временисуток позволили выявить закономерностивременного хода изменчивости видимости,которые можно использовать для уточненияпрогноза продолжительности тумана ивидимости в нем.

Исследования временныххарактеристик (непрерывнойпродолжительности) изменчивостивертикальной видимости показывают:

- в течение минуты ВВднем в адвективном и радиационном тумане сповторяемостью более 98% остается безизменения, в сумерках в адвективном туманес повторяемостью более 96%, в радиационном– 98% и ночью– более 99% дляобоих видов туманов. Повторяемостьизменчивости ВВ более 10 метровнезначительна (0,1-0,7%);

- за трехминутныйинтервал времени днем в адвективном туманеона остается без изменения более, чем в 96%случаев, в радиационном – более 91%, в сумерках врадиационном и адвективном туманах более,чем в 96%, ночью –более 97%;

- за пятнадцатиминутныйинтервал времени в адвективном тумане неизменяется более, чем в 85% случаев, врадиационном –более, чем в 87%, в сумерках в адвективномтумане – 95%, врадиационном –более, чем в 83% случаев, причём ночью ВВостается без изменения более, чем в 96%случаев в адвективном и радиационномтумане;

- в снегопадепоказывает, что вертикальная видимостьостается без изменения в течении 1 минуты в95% случаев, в течении 3 минут – в 80% случаев, втечении 15 минут – в 19% случаев;

- изменчивостьвертикальной видимости в снегопадезначительна и превышает изменчивость ВВ вадвективном и радиационном тумане.

Измеренные значения ВВможно считать репрезентативными на 15минут, а в снегопаде данные измеренийвертикальной видимости репрезентативны на1-1,5 мин.

Впервые исследованаизменчивость видимости в туманах горнойместности и установлены типовыесиноптические ситуации по барическомурельефу благоприятные для образованиятуманов:

- на уровне 500 гПанаиболее благоприятные условия дляобразования адвективных тумановскладываются при циклоническойциркуляции- 78,5%, причем максимум приходитсяна ложбину- 58,8% и циклон- 13,5%. Более половинырадиационных (60,4%) иадвективно-радиационных (53,1%) тумановобразовались при антициклоническойциркуляции. Фронтальные туманы в 37,8%случаях образуются при наличии высотнойфронтальной зоны (ВФЗ), в 21,6%- гребня и 29,7%ложбины;

- на уровне 850 гПа наиболееблагоприятные условия для образованиявнутримассовых туманов складываются нафоне гребня- 38,9% (адвективные), 27,3%(адветивно-радиационные), 42,2% (радиационные)и в малоградиентном поле – 22,2%(адвективные),63,6%(адветивно-радиационные), 26,7%(радиационные), фронтальные туманыобразуются на фоне циклоническойциркуляции 51,6%;

- по полю температуры науровне 850 гПа можно отметить, наибольшуюповторяемость имеют туманы при наличиигребня тепла.

Выявлены особенностиизменчивости горизонтальной ивертикальной видимости в туманах горнойместности, которые зависят от формырельефа превышения над уровнем моря,характера подстилающей поверхности иместнойциркуляции. Временная изменчивость МОДВ втуманах показывает, что собеспеченностью 90% видимость не изменитсяво всех типовв течение 2-3 минут. 50% квантиль проходит черезотметку 12 мин. во фронтальном, 15 мин.- врадиационном, 19 и 20 мин. в адвективном иадвективно-радиационном.

Временнаяизменчивость ВВ показывает, что врадиационном и фронтальном туманах с обеспеченностью90% ВВ останется неизменной в течении 2-3 мин., вадвективно-радиационном 10 мин. и вадвективном порядка 20 мин.

Автокорреляционныефункции в туманах горной местностиразличной длительности в зависимости отвремени суток также можно использовать дляуточнения прогноза продолжительноститумана и видимости в нем.

Временныехарактеристики изменчивости ВНГО (ВВ) вявлениях погоды обуславливающие минимумыпозволяют решить проблему прогноза ипредупреждения об ухудшении условийвидимости с глиссады снижения нижеустановленных минимумов.

Пятая глава«Оптические модели видимости в сложныхметеорологических условиях». В качестве оптическихмоделей в СМУ рассматривались типывертикального распределениягоризонтальной видимости под облаками и втуманах. Исследована повторяемость типов(оптические модели) вертикальногораспределения горизонтальной видимости свысотой в типовых синоптических ситуаций,пространственное распределение в масштабеМосковского аэроузла, временнаяизменчивость вертикального распределениягоризонтальной видимости с высотой втиповых синоптических ситуаций.Установлены характерные типывертикального распределениягоризонтальной видимости втуманах.

Исследовано пятьосновных наиболее часто встречающихсятипов (моделей) вертикальногораспределения горизонтальной МДВ подслоисто-дождевыми и слоисто-кучевымиоблаками.

Типы вертикальногораспределения горизонтальной видимости свысотой под низкими облаками показаны нарисунке 7.

 S0 Рисунок 7 -Типы вертикального распределениягоризонтальной -23

S0

Рисунок 7 -Типы вертикального распределениягоризонтальной МДВ под слоистыми (I, II) ислоисто-кучевыми (III, IV,V) облаками ( Нук– уровень конденсации в III типе)

Повторяемость типоввертикального распределения МДВ подоблаками на аэродромах в масштабеМосковского аэроузла в течение годапоказала, что в основном СМУобуславливаются III типом.

В весенне-летний периодна аэродромах Домодедово и Внуково СМУ снаибольшей повторяемостью,обуславливаются III и I типом: Домодедово– 41% и 40%соответственно; Внуково – 52% и 30%.

В осенне-зимний периодна аэродроме Внуково с наибольшейповторяемостью СМУ обуславливаются Iтипом–30%.

Пространственноеизменчивость типов распределениягоризонтальной видимости с высотой вмезомасштабе Московского аэроузлапоказывает, что:

- наибольшаяповторяемость одновременного закрытияаэропортов соответствует распределениюгоризонтальной видимости, описываемому IIIтипом в осенне-зимний период от 26 до 41 %, а ввесенне-летний период – 41-70 %,

- одновременноезакрытие всех аэропортов по типамраспределения горизонтальной видимостисоответствует I, II, IV типам и не превышает -5%в осенне-зимний и - 3% в весенне-летнийпериод

Временная изменчивостьвертикального распределениягоризонтальной видимости с высотойисследована по данным инструментальныхизмерений ВНГО и МОДВ аэропорта 1 категорииВоронеж. В качестве примера рассмотримвременную изменчивость в тёплом секторециклона при мороси таблица 13.

Таблица 13 - Характеристики временнойизменчивости (,,) вертикальногораспределения горизонтальной видимости втеплом секторе циклона при мороси

Характеристики изменчивости

Длительность явления (в часах)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0-60, м

267 290 304 313 320 325 329 332 335 337

60-120, м

1067 1160 1216 1253 1280 1300 1316 1328 1338 1347

jpg">120-з, м
1333 1450 1520 1567 1600 1625 1644 1660 1673 1683

0-60, м

47 57 59 57 56 54 52 50 48 47

60-120, м

189 230 234 229 222 214 207 200 193 187

120-з,м

236 287 293 287 278 268 259 250 242 234

0,18 0,2 0,19 0,18 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,14

Где: 0-60 - среднеезначение горизонтальной видимости в слое 0- 60 м. от основания облаков; 60-120 - среднее значение горизонтальнойвидимости в слое 60 м. - 120 м. от основанияоблаков; 120-з среднеезначение горизонтальной видимости в слое120 м. – до землиот основания облаков; 0-60 60-120 120-зсоответствующие среднеквадратическиеотклонения по слоям; коэффициент вариации.

Изменчивостьраспределения горизонтальной видимости свысотой в СМУ обусловленных моросьюявляется средней, причем наибольшаяизменчивость наблюдается при 4 часовойдлительности явления, затем изменчивостьпостепенно уменьшается и достигаетнаименьших значений при длительностиявления 11 - 12 часов.

Основными типамитуманов над равниной и холмистойместностью являются адвективные,радиационные и фронтальные, которымсоответствуют четыре типа вертикальногораспределения МДВ с высотой рисунок9.

В адвективных туманахнаблюдается быстрое, непрерывноеуменьшение горизонтальной видимости отповерхности земли до измеренных значенийВВ или плотной части тумана, чтосоответствует I типу рисунок 9.

В радиационном туманенаблюдается 4типа распределения горизонтальной видимости с высотой, которые определяются стадиейразвития тумана:

- радиационный туман 1 стадииразвития (приземный туман) соответствуетувеличение горизонтальной видимости свысотой (III тип);

- радиационный туман 2 стадииразвития через 2 -3 часа после егообразования, когда верхняя границадостигает 20-30 м. МДВ с высотой уменьшаетсядо середины слоя а затем увеличивается (IVтип);

- радиационный туман 3 стадииразвития минимальна МДВ с высотойуменьшается, как и в адвективном тумане (Iтип);

в радиационных туманах c верхнейграницей 100-300 м. при мороси и редком снегенаблюдается примерно одинаковая видимостьот земли до верхней границы тумана (IIтип).

Во фронтальных туманахнаблюдается быстрое непрерывноеуменьшение горизонтальной видимости свысотой, что соответствует I типураспределения.

В адвективных ифронтальных туманах с глиссады снижениянаблюдается положительная динамикавидимости, под которой понимается: постоянноеувеличение видимости наземных ориентиров(огней светосигнальной системы) с глиссадыснижения до приземления. В моментприземления видимость соответствует видимости наВПП. Она наблюдается в I и II типе.

В радиационном тумане1 стадииразвития наблюдаетсяотрицательная, подкоторойпонимается: постоянное уменьшениевидимости наземных ориентиров (огнейсветосигнальной системы) с глиссадыснижения до приземления. В момент приземления видимостьсоответствует видимости на ВПП. Онанаблюдается в III типе вертикальногораспределения горизонтальной видимости свысотой.

В радиационном тумане 2стадии развития наблюдаетсяскачкообразная под которой понимается:уменьшение видимости наземных ориентиров(огней светосигнальной системы) с глиссадыснижения до середины слоя тумана, а затемувеличение до приземления. В моментприземления видимость соответствуетвидимости на ВПП. Она наблюдается в IVтипе.

В радиационном тумане 3стадии развития наблюдается положительнаядинамика видимости.

Для туманов горнойместности основными типами распределениягоризонтальной видимости с высотойявляется I, II, III.

 Рисунок 8 - Типывертикального распределениегоризонтальной МОДВ в туманах -41

Рисунок 8 - Типывертикального распределениегоризонтальной МОДВ в туманах

Типы вертикальногораспределения МДВ и их временныехарактеристики изменчивости позволяютрешить проблему оценки условий видимости внаклоном направлениях при различныхявлениях погоды.

Шестая глава«Расчет и сверхкраткосрочный прогнознаклонной дальности видимости несамосветящихся объектов». Предложена методикарасчёта и сверхкраткосрочного прогнозанаклонной дальности видимости при полётахпод низкими облаками днём для различныхтипов распределения горизонтальнойвидимости с высотой. Проведены анализнаклонной дальности видимости дляразличных типов распределениягоризонтальной видимости с высотой иоценка успешности предложенныхметодик.

Методика расчетанаклонной полетной дальностивидимости с высоты полета реализована путем комплексногоиспользования основных положений теориинегоризонтальной видимости и опытавоздушной навигации визуальных полетовдля пяти основных типов распределениягоризонтальной видимости с высотой вразличных явлениях погоды.

Наклонная полетная дальностьвидимость для заданнойвысоты полетарассчитывается в соответствии соследующей формулой:

,(5)

где: HПОЛ– высота полетаВС, м; K0 – первоначальный, не искаженныйдымкойконтраст между объектом ифоном (); BФ– истиннаяяркость фона, т. е. яркость,не искаженная атмосферной дымкой; Б – коэффициент,характеризующий состояниеяркостного «насыщения» слоя помутнения; - порогконтрастной чувствительности глаза; – угол визирования,°; dh – слои,характеризующие распределениегоризонтальной видимости с высотой, м;Smh –горизонтальная видимость на высоте HПОЛ,м и зависитот ВНГО и МДВ; LЯВЛ –коэффициенты (L дымка=1, Lдождь=0,91,L снег = 0,84, L морось=0,8).

При расчете по формуле 5интегрирование для I и II оптических моделейпроизводится от поверхности земли доHПОЛ, в III оптической модели – от поверхности землидо уровня конденсации (HУК) иот уровня конденсации до HПОЛ.(если HПОЛ меньше HУК– отповерхности земли до HПОЛ.). В IV оптическоймодели видимость одинакова на всех высотахи равна горизонтальной видимости у земли. ВV оптической модели интегрированиепроизводится от поверхности земли доверхней границы тумана или дымки. Надверхней границей – значительное, часто скачкообразноеувеличение горизонтальной видимости до 10км.

Определение оптических моделей производится похарактеру физического процесса, происходящего ватмосфере, типа синоптической ситуации,данных вертикального зондированияатмосферы и измеренных метеовеличин.

Влияние путевой скорости (скоростиВС, направления, скорости ветра и угласноса - ) и высоты полета ВСна наклонную полетнуюдальность видимости в формуле 5 учитываетсяуглом визирования, который определяется по формуле:

,(6)

где: t – среднее время аккомодации (всреднем 2,5 с), затрачиваемое на обнаружениебольшинства объектов (ориентиров); W – путевая скоростьполета ВС, м/с; H пол – высота полета ВС,м; - минимальный уголвизирования зависящий оттипа вертикальногораспределения МДВ и скоростиполёта ВС, 0; - угол сноса, 0.

Расчётные значения НПДВво всех 5 типах меньше МДВ.

В качестве примерапредставлены результаты расчета наклоннойполетной дальностью видимости в I и II типена рисунках 9, 10.

 Рисунок 9 - Зависимостьнаклонной полетной дальности видимости отМДВ в I -47

Рисунок 9 - Зависимостьнаклонной полетной дальности видимости отМДВ в I типе (ВНГО = 100 м, K = 0,6, =1,5,H пол = 50 м,=0) дляразличных явлений погоды при путевойскорости 300 км/ч.

 Рисунок 10 - Зависимостьнаклонной полетной дальности видимости отМДВ во II -49

Рисунок 10 - Зависимостьнаклонной полетной дальности видимости отМДВ во II типе (ВНГО = 200 м, K = 0,6, =1,5,H пол = 150 м,=0) дляразличных явлений погоды при путевойскорости 300 км/ч



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.