Климат и авиация

3680_A_Dark_Starry_Night

1. КЛИМАТИЧНА ИНФОРМАЦИЯ И ВРЪЗКАТА И С АВИАЦИЯТА

Със своето развитие авиацията се нуждае от метеорологична информация за маршрути обхващащи понякога два или три континента. Тези изисквания доведоха до необходимостта за обмен на метеорологичната информация в целия свят. Създадоха се регионални и световни метеорологични центрове, които събират информацията от метеорологичните наблюдения и изготвят глобални и регионални прогнози с различна насоченост. Прогнозирането на времето винаги зависи от точните и професионални наблюдения в приземните синоптични и летищни станции и възможността на синоптика да използва тази информация.

Необходимостта от аеронавигационна климатична информация възниква още при планиране на строежа на ново летище, след това при аеронавигационното му оборудване и основно при планиране на полетите от/до това летище.

ИКАО (ICAO) и СМО (WMO) са разработили методики за изготвянето на този тип информация, които са съобразени с експлотационите изисквания на авиационните потребители. Тези методики са описани в WMO Publication No. 9 – Weather Reporting и са отразени в Annex 3 на ICAO.

Метеорологичните условия на полетите във всеки конкретен физико- географски район се определят най вече от синоптичните процеси, протичащи в атмосферата, географското положение на района и влиянието на подложната повърхност върху тези процеси и тяхното развитие.

С изучаването на метеорологичните условия на полетите за многогодишен период се занимава авиационната климатология. Авиационната климатология е приложна дисциплина. Тя изучава влиянието на климатичните условия при земната повърхност и в свободната атмосфера върху ВС и дейността на авиацията (изразено чрез подходящи статистически характеристики (летищно климатични резюмета,, получени от многогодишни метеорологични наблюдения.

В авиацията климатичната информация намира извънредно широко и многообразно приложение. Тя е необходима за:

• проектиране на полети за излитане и кацане;

• проектиране на оборудването за ново летище;

• избор на запасно летище;

• прекарване на въздушни трасета;

• планиране на учебни полети;

• съставяне на разписание за движението на самолетите;

• планиране на ремонтно- възстановителни работи по пистите;

• извършване на инженерно- щурмански разчети, свързана с организацията на полетите;

• определяне на резервното количество гориво, обезпечаващо безопасност на прелитането;

• планиране на мероприятия, обезпечаващи надеждна експлоатация на самолетите;

• конструиране на летателни апарати и др.

Използването на климатичните данни при решаването на тези задачи е важно за обезпечаване на регулярни и базаварийни полети.

При проектиране на направлението на писта за излитане и кацане непременно се изчислява т.н. “ветрово натоварване”. “Ветрово натоварване” се нарича вероятността ветровете, наблюдаващи се в района на пистата, да са благоприятни за излитане и кацане на самолетите. За тази цел векторът на вятъра се разлага на две компоненти, едната- успоредна, а другата напречна на пистата. За излитането и кацането е от значение напречната компонента. При всички ветрове, имащи напречна компонента по- малка от пределно допустимата за даден тип самолет е възможно излитането и кацането. За да ефективно използване ПИК трябва да се разполагат по направление, чието “ветрово натоварване” е по- голямо от 85- 95%.

За проектиране на дължината на ПИК трябва да се отчитат освен типовете ВС които ще кацат на съответната ПИК, така и климатичните данни за температурата на въздуха и налягането. Тези елементи влияят на плътността на въздуха, и спирачния път на ВС.

При прекарване на ново въздушно трасе се обръща особено внимание на авиационно- климатичните характеристики на вертикалната структура на облачните полета, на обледяването и турбулентността, на струйните течения и гръмотевичните бури.

Авиационно- климатичните характеристики е необходимо да обхващат:

• Честоти на появяване на RVR/видимост и/или височина на долната граница на най-ниския облачен слой с количество >= 4/8 под определени стойности и в определени часове;

• Честоти на видимост под определени стойности в определени часове;

• Честоти на височина на долната граница на най-ниския облачен слой с количество >= 4/8 под определи стойности и в определени часове;

• Честоти на появяване на вятър с определени посока и скорост;

• Честоти на приземната температура в определени часове;

• Средни стойности и отклонения от тях, включително максимални и минимални стойности на метеорологичните елементи, необходими за целите на оперативното планиране.

2. ИЗТОЧНИЦИ НА КЛИМАТИЧНИ ДАННИ

Аеронавигационните метеорологични наблюдения се извършват от летищните служби. Те са приземни наблюдения, пригодени за целите на гражданската авиация. Тези метеорологични наблюдения се делят на редовни (METAR), които се извършват на всеки 30 минути и специални (SPECI), които се извършват при преминаване стойностите на един или няколко метеорологични елемента през определени критерии. Тези критерии зависят от експлотационните минимуми на летищата и типа на преобладаващите ВС използващи тези летища.

Летищните наблюдения съдържат информация за метеорологични елементи значими от авиационна гледна точка като:

• посока и скорост на вятъра(Wind Speed and Direction);

• видимост (Visibility);

• видимост на ПИК (RVR – Runway Visual Range) ;

• метеорологични явления (Present Weather) ;

• количество, вид и ДГО (Cloud base and Cloud Amount);

• температура (Temperature);

• точка на оросяване (Dew Point);

• налягане (Pressure);

• допълнителна информация за опасни за авиацията метеорологични явления (Supplementary Information);

Авиационните климатични характеристики на летищата се базират на редовните летищни наблюдения, които се извършват на всеки 30 минути. Тези наблюдения обхващат петнадесет годишен период (1996г-2011г). Наблюденията се характеризират с голяма точност, тъй като в основната си част се извършват от автоматизираните метеорологични наблюдателни станции (АМНС)- AWOS (Automated weather observation system) с които са оборудвани всички международни летища в България. Летищните наблюдения се допълват от професионалната оценка на авиационните метеорологични наблюдатели по отношение на количество и вид на облачността и наблюдаваните метеорологични явления. Кратките интервали на които се извършват летищните наблюдения ги определят като особено важни при изготвянето на климатичните характеристики на летищата.

3. ОСНОВНИ КЛИМАТИЧНИ ПОКАЗАТЕЛИ

Метеорологичните елементи и явления се характеризират с висока изменчивост относно тяхната време трайност и поява.

В авиационно климатичните характеристики се използват средната аритметична стойност, тъй като тя изразява най-важната информация за даден метеорологичен ред и е удобна при различните статистически пресмятания. В някои случаи обаче, обикновено като допълнение към средното аритметично, се изчисляват медиана и мода.

• Средно аритметична стойност на отделен елемент представлява сумата от измерените стойности на елемента, разделена на общия брой на измерванията:

• Медиана се нарича стойността на средния член в реда от стойности на прост статистически ред. По отношение на медианата половината членове от реда имат по- високи стойности, а другата половина- по- ниски. Този метод се използва при определяне на преобладаващата видимост

• Мода се нарича онази от наблюдаваните стойности на случайната величина, която е най- вероятна и следователно, има най- голяма честота на появяване. Изчисляването на модата Мо се препоръчва за силно асиметрични разпределения. За такива разпределения средното аритметично не е най- типичната стойност на елемента.

• Екстремни /максимални и минимални/ стойности на елемента-това са величините, които характеризират границите, в които са заключени всички негови стойности, измерени в дадената станция за определен период от време.

• Честота на появяване на някоя стойност на елемента- отношението на броя случаи, когато дадена стойност на определен елемент се наблюдава към общия брой наблюдения.

• Продължителност на явлението или времетраене. Определя се средно аритметична, максимална и минимална продължителност.

WMO препоръчва при изготвянето на авиационно- климатична характеристика на дадено летище да се работи със следните показатели:

• Средни стойности и отклонения от тях, включително максимални и минимални стойности, на метеорологичните елементи /например, температурата на въздуха/; и/или

• Честота на появяване на атмосферни явления, засягащи летателните операции на летището /например, гръмотевични бури/; и/или

• Честота на появяване на определени стойности на един или на комбинация от два или повече елементи (например, комбинацията от намалена видимост и ниски облаци).

4. ВРЕМЕВИ ИНТЕРВАЛИ

Поради пряката зависимост на метеорологичните елементи и явления от получената слънчевата радиация и отдадената дълго вълнова земна радиация за съответния географски район в климатичните характеристики на летищата се изследва изменението на метеорологичните елементи в следните времеви интервали:

• Денонощен ход на метеорологичните елементи и честотата на поява на определени стойности на дадения елемент на всеки час от денонощието;

• Изменение на определен метеорологичен елемент през даден месец и честота на поява на определени стойности на дадения елемент през съответния месец;

• Годишен ход на метеорологичните елементи и честотата на поява на определени стойности на дадения елемент за съответната година.

ФИЗИКО-ГЕОГРАФСКА ХАРАКТЕРИСТИКА И ОБЩА КЛИМАТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА НА ЛЕТИЩНИТЕ РАЙОНИ

1. ЛЕТИЩЕ СОФИЯ

София е разположена е в централната част на Западна България, в Софийската котловина, обиколена от планината Витоша на юг, планината Люлин на запад и Стара планина на север и Лозенската планина на изток.. Тя е разположена непосредствено до северните склонове на Витоша.Това я прави четвъртата по височина столица в Европа. Изградена е върху четирите тераси на река Искър и притоците ѝ Перловска и Владайска (Елешница). Пет планински прохода водят към града — Искърски, Владайски, Драгомански, Петрохански и Ботевградски.

Климатът на София е умереноконтинентален, като са характерни значителни разлики между средните температури през различни години.

Климатообразуващата роля на атмосферната циркулация се изразява в преноса на различни по произход и физични свойства (температура и влажност) въздушни маси. Поради преобладаващия западно-източен атмосферен пренос, целогодишно над София доминират въздушни маси на умерените ширини от континентален и океански произход.

Тропичните (предимно през лятото) и арктичните (през зимата) въздушни маси са с относително маловажна роля, но причиняват значителни колебания в стойностите на метеорологичните елементи.

Изключително съществена е ролята на постоянно активните центрове на атмосферното налягане – т. нар. „Исландски минимум” и „Азорски максимум”, които се формират над Атлантическия океан и въпреки голямата им отдалеченост от Балканския полуостров оказват безспорно влияние върху климата на България и Софийското поле. Климатичната им роля е по-категорична през топлото полугодие.

Значително влияние върху климата на София имат и сезонно активните (предимно през студеното полугодие) центрове на атмосферното налягане – Средиземноморската депресия и високото налягане над Източна Европа.

Атлантическите циклони, възникващи в района на остров Исландия, оказват най-голямо въздействие върху климата на София през пролетните месеци. Чрез тях от северозапад нахлува по-хладен и неустойчив океански въздух. Максимумът на валежите през май-юни, и периодите на захлаждане се дължат на свързаните с тези циклони студени атмосферни фронтове.

Средиземноморските циклони се образуват главно през студеното полугодие над Генуезкия залив в Западното Средиземноморие. Техните атмосферни фронтове засягат в повечето случаи директно България и Софийската котловина. При движение на Средиземноморските циклони северно от България по склона на Витоша и южната половина на Софийското поле се проявява фьонов вятър. Типични са и значителните валежи по студените фронтове на Средиземноморските циклони.

Антициклоните над България се формират по гребени на високо налягане на Азорския максимум главно през лятото и ранната есен. Динамични антициклони се проявяват след океански или континентални нахлувания от северозапад или североизток. Антициклоните, преместващи се от северозапад, се наблюдават главно през пролетта и причиняват застудявания, тъй като транспортираният от тях въздух е формиран на север в по-големи географски ширини. Антициклоните, нахлуващи предимно през зимата от североизток, причиняват резки застудявания.

През половината от дните през годината в София се наблюдават приземни температурни инверсии.

Тяхното вътрешно годишно разпределение се отличава с максимум през зимата и минимум през пролетта и лятото. Инверсиите имат неблагоприятен екологичен ефект, тъй като водят до увеличаване на концентрацията на замърсителите в приземния въздушен слой, особено през студеното полугодие.. При инверсионни условия няма вертикални движения на въздуха и това предизвиква интензивно атмосферно замърсяване. „Островът” на топлина в централната градска част намалява в известна степен този негативен ефект на инверсиите, защото повишава температурата на въздуха в надземната повърхност, разрушава инверсията и създава условия за намаляване на замърсяването.

Котловинният релеф и термичните инверсии обуславят преобладаването на тихо време в София. Посоките на ветровете се влияят както от особеностите на атмосферната циркулация, така и от височината и посоката на простиране на оградните планини. Най-чести са северозападните и западните ветрове, следвани от източните ветрове.

Сходна е картината на преобладаващите ветрове по склоновете на Витоша. Най-рядко духат северни и южни ветрове поради влиянието на Стара планина и Витоша. Силни ветрове (обикновено северозападни или южни) в София се наблюдават най-често през пролетта и зимата, като максималната измерена скорост е 36 m/s. Типичен за София е фьонът, чиято проява е свързана със силен до бурен южен пулсиращ вятър, съпроводен с рязко повишаване на температурата на въздуха и понижаване на атмосферната влажност. Средногодишно в София се наблюдават около 8 – 10 дни с фьонов вятър. Друг вид местен вятър, макар и с по-малка честота на поява е силният студен падащ вятър от типа на „бората”, който е характерен за южното подножие на Стара планина. През лятото и преходните сезони по склоновете на Витоша духат т. нар. „планинско-долинни ветрове”. През деня те духат от котловинното дъно към планината, а вечерта – от планината към града. Освежаващият и очистващ от замърсители на въздуха ефект на тези ветрове се чувства особено добре в южните квартали на столицата.

2. ЛЕТИЩЕ ВАРНА

В климатично отношение районът попада в континентално-средиземноморската климатична подобласт на Дунавската равнина.

Климатичните условия тук се доближават до условията на източно-европейския климат, чийто най-съществени черти са малките валежи за относително студената за съответната географска ширина зима /средната зимна температура е с 2-30С по-ниска от отговарящата на географската ширина/ и горещо лято, през което падат максималните за годината валежи.

Съобразно с това и средната годишна амплитуда на температурата е между 220 С и 240 С, като на места достига и 250 С , което подчертава континенталния характер на климата.

Подобно е и съотношението на валежите като лятната им сума надвишава зимната с около 100-150%. Пролетта и есента имат преходен характер като есента е малко по-топла и по-суха от пролетта. Пролетта в този регион е доста хладна, което се дължи главно на по-честите през този сезон североизточни нахлувания на по-хладен въздух. Годишната сума на валежите е средно между 500-550 мм и това очертава района като един от най-сухите за нашата страна. Тук главно през лятото и есента има чести и доста продължителни безвалежни периоди, някои от които са с продължителност 16-30 денонощия. Количеството валежи има два максимума, първия през май-юни и втория ноември-декември и два минимума през февруари и август.Тенденциите към засушаване на климата все повече се засилват и проявяват в последните няколко години.

Преобладаващите ветрове са от запад и северозапад през зимата и добре изразена бризова циркулация през зимата.

Най – важната климатична особеност на Черноморската климатична подобласт е сравнително меката и влажна зима и горещото, но сравнително сухо и слънчево лято. Зимните температурни условия се дължат преди всичко на термичното влияние на големия воден басейн и се простират в успоредна на брега ивица с ширина 15-20 км. районът е открит за северните и североизточни ветрове, чиято скорост през зимата достига скорост 15-20 м/сек.

Районът се характеризира с добра за България годишна продължителност на слънчевото греене, която е над 2 200 часа. Районът притежава своеобразен климат, омекотен от близостта и влиянието на водните басейни – Черно море, Варненско и Белославско езера. Зимата е сравнително мека, лятото прохладно, а есента продължителна и топла.

3. ЛЕТИЩЕ БУРГАС

Климатът в Бургас и региона се характеризира като влажен с черноморско и континентално влияние и сравнително по-равномерни валежи през четирите сезона от същите ширини по средиземноморието. Лятото и есента са типично средиземноморски — дълги и сухи. Средната дневна температура на въздуха през лятото е 26,4 °С, на морската вода — 24,8 °С, като максимални дневни температури над 20 °C се срещат и до ноември. Слънчевите дни през лятото варират от 24 до 27 на месец със средно 10–11 слънчеви часове в денонощието.

Поради влиянието на морето, есента е дълга и значително по-топла, отколкото във вътрешността на страната, а пролетта е сравнително студена и настъпва с около един месец по-късно. През зимите континенталното влияние е видно, но те остават доста по-меки в сравнение с вътрешността на страната и са почти безснежни. От февруари до април климатът е типично черноморски с по-ниски температури от средните за страната, като резултат от ниските температури на морската вода. Средната зимна температура на въздуха е 4,6 °С, на водата — 7,4 °С. Средната годишна температура е 13-14 °C, позволяваща на екзотична и вечнозелена флора да расте в района.

4. ЛЕТИЩЕ ПЛОВДИВ

Пловдив е разположен в западната част на Горнотракийската низина на 160 м н.м.в. на двата бряга на река Марица върху и около шест сиенитни хълма на площ 53 кв.км, на 42º 9` северна ширина и 24º 45` източна дължина. Местоположението на града / в западната част на Горнотракийската низина на 160 м н.м.в. на двата бряга на река Марица върху и около шест сиенитни хълма/ определя и неговия мек климат с къса зима и дълго горещо лято.

Климатът преходно-континентален, типичен за доста средно южни части на Европа. Средната годишна температура е 12,3°С. Средната максимална температура през юли е 30.3°С, а абсолютният максимум е измерен на 5.юли 2000 г. +45,0°С. Средната годишна минимална температура е 6.5°С, а абсолютният минимум – минус 31,5°С е измерен в утрото на 24.01.1942 г при на температурна инверсия. Средната годишна относителна влажност на въздуха е 73%, като най-висока е през декември – 86%, а най-ниска през месец август – 62%. Средната годишна сума на валежите е 540 мм, с максимум през май-юни – 69,2 мм и минимум през септември – 31 мм. Средният годишен брой дни със снежна покривка в Пловдив е 33 дни. Средната височина на снежната покривка е между 2 и 4 см, а максималната между 6 и 13 см. В района преобладават слаби ветрове (0-5м/сек), като ветровете със скорост до 1 м/сек са до 95% в годината. Мъглите са чести през по-хладните месеци, като дните с мъгли за една година са 33 средно.

5. ЛЕТИЩЕ ГОРНА ОРЯХОВИЦА

Горна Оряховица се намира в централната част на Предбалкана. Релефът има нископланиски характер и умереноконтинентален климат. За формите на релефа на община Горна Оряховица са характерниасиметрични речни долини,суходолия,плата и свлачища.Средната надморска височина е 218м.Най-южната част на района е с планински релеф и климат. Разположен е по поречието на река Янтра, селището е важен железопътен възел, като близо до града се намира гражданското летище „Горна Оряховица“.

По-голямата част от територията на община Г. Оряховица попада в умерено-континенталната климатична област.Само най-южните му части се отнасят към планинската климатична област. Средногодишната температура за Горна Оряховица +11,5°С , а слънчевите дни са повече от 70..Минималните температури за годината са през месец януари, като най-ниската е измерена през 1942 г.-31,50°С,а максималната е измерена през юли- 44,3°С.Валежите са неравномерно разпределени в два валежни максимума – есенно-зимен и пролетно-летен. Средната годишна сума на валежите за страната е 670 л/кв.м. В общината средно през годината падат 565 л/кв.м ,което е под средното за страната.През зимата падат предимно валежи от сняг и снежната покривка е устойчива,а през лятото от дъжд.Средната скорост на преобладаващите северозападни и западни ветрове е около 2 метра в секунда.