Дэннис Пегин - Понять небо

Рис. 216. Возникновение грозовой полки

ОПАСНОСТИ ГРОЗ

Грозы представляют реальную опасность для авиаторов. Здесь мы рассмотрим подробно все опасности и то как их избежать.

ЗАСАСЫВАНИЕ В ОБЛАКО

Потрясающий поток воздуха вверх, часто превышающий скорость 160 км/час (!) может засосать в облако любой летательный аппарат. Допустим, вы реально столкнулись с этой опасностью. В облаке вы можете потерять ориентацию. Без полного приборного оснащения (включая указатель крена и тангажа) пилот в условиях грозовой турбулентности будет не в состоянии управлять летательным аппаратом. Не будет уверенности в правильности курса (магнитный компас недостаточно эффективен в турбулентность, он начинает колебаться). Большие силы очень различные по направлению и непрогнозируемые могут разрушить ваш летательный аппарат.

В дополнение, когда поток в туче несет вверх все выше и выше, вы можете столкнуться с гипоксией, понижением уровня кислорода в крови до тех пор, пока вы не ослабнете, потеряете сознание или погибнете. Если гипоксия вас не возьмет, то велик шанс умереть от переохлаждения или гипотермии Помните, температура окружающего воздуха понижается на 1° на каждые 100 м. На 6000 м уже мороз.

Обычные восходящие потоки, в которых работают пилоты-спортсмены не являются максимальными, но надо быть достаточно безрассудным, чтобы лететь в пасть такого монстра, как грозовая туча. В поток под ней легко войти, но трудно его покинуть.

ТУРБУЛЕНТНОСТЬ

Все токи вверх и вниз в грозовой туче создают мощную турбулентность по типу турбулентности среза. Она может (и даже делает это) разрушить летательный аппарат.

ГРАД, ДОЖДЬ И СНЕГ

Выпадение осадков часто начинается неожиданно потому, что процесс наростания кристаллов льда над уровнем замерзания спонтанный и самоподдерживающийся. Также неожиданно может ослабнуть поток воздуха вверх и начнется проливной дождь или сыпанет град. Дождь и снег создают некоторые проблемы видимости и оледенения. Град может привести к повреждениям летательного аппарата и ранениям пилота. Представьте себе, что вы встретили в полете падающий мяч для гольфа, только из льда.

МОЛНИЯ

Процессы в грозовых тучах являются причиной разделения зарядов, что индуцирует большие электрические потенциалы, различные по знаку в разных местах. Когда эта разность потенциалов достигает критической величины, то происходит электрический разряд, который называют молния. Гигантская вспышка, как взрыв, и мы слышим гром. Гром распространяется вокруг дальше и дальше (молния мелькнула и ее не всегда увидишь) и является хорошим предупреждением о том, что где-то рядом грозовая туча.

Свет от молнии распространяется со скоростью света, а звук грома со скоростью звука. Учитывая, что звук и свет отправляются в путь одновременно, по времени между вспышкой и звуком можно определить расстояние до грозы. Существует такое правило: каждый километр расстояния до грозы дает примерно 3 секунды разности времени между вспышкой и громом. Если молния мелькнула в вашем направлении на вас или от вас, то гром будет как резкий, громкий хлопок. Если молния в перепендикулярном направлении, то вы слышите раскаты грома в течение некоторого времени из-за того, что разряд, проходя через влажный воздух, вызывает грохот от своего начала до конца. Эхо и отражение звука будет затруднять определение направления на грозу. Гром может быть не слышен на расстоянии более чем 40 км и реже на 16 км. Так что, если мы слышим гром, то много можем сказать о расстоянии до грозы и направлении на нее. Случаи ударов молнии в самолет редки потому, что для этого в момент разряда самолет должен оказаться на его пути. Заряд, содержащийся в самолете, недостаточен чтобы притягивать к себе молнию. Однако, корона разрядов (видимое свечение вытекающих ионов), называемое как огонь святого Элмоса, может появиться. Когда сверкает молния, происходит перенос электрической энергии в различные части грозы, это оказывает влияние на человека: от ощущения легкой боли вплоть до болевого шока.

Молнии в грозу возникают по определенным законам и в направлениях указанных на рисунке 217. Здесь они пронумерованы в порядке их частоты. Видно, что молнии предпочитают возникать внутри облака (1 и 2).

Рис. 217

Это является признаком растущей грозовой тучи. Удары молнии в землю — признак разрушающейся грозы. На земле и в полете под облаком самая большая опасность на наветренной стороне. Молнии также имеют тенденцию возникать под и над нулевой изотермой. Гроза не начинается до тех пор, пока облако не поднимется над этим уровнем.

Если вы находитесь на земле во время грозы, сторонитесь высоких и металлических объектов (включая самолеты). Попытайтесь укрыться в машине или здании. Если вы в открытом поле, встаньте на земле на колени, голову опустите к ногам и руки прижмите к голове. Не лежите ровно потому, что этим вы увеличиваете шанс получить удар молнией.

СИЛЬНЫЙ ВЕТЕР И НИСХОДЯЩИЕ ПОРЫВЫ

Сильный ветер является, может быть, самой распространенной опасностью в грозу для авиаторов. На слуху невероятные потоки вверх, которые существуют в грозу, но токи вниз могут быть на 50 % сильнее. Этот важный факт обсуждается ниже.

Ранее описывая опасности грозы, мы говорили о том, что она может внезапно распространяться в любом направлении. Вы можете лететь в нескольких километрах от нее и в несколько минут оказаться внутри. Эта возможность — не редкость во влажных условиях, такое случалось со многими пилотами, и самый верный путь избежать этого — пропустить грозу, переждав на земле.

НИСХОДЯЩИЕ ПОТОКИ И ФРОНТ ПОРЫВИСТОСТИ

Когда всерьез начинают выпадать осадки из грозовой тучи, то вместе с ними опускаются буквально тонны воздуха. Движущийся вниз воздух вместе с дождем или градом опускается даже быстрее, чем до этого поднимался. Когда этот объем холодного воздуха вместе с водой достигает земли, он распространяется в стороны, как кетчуп на тарелке (рис. 218). Если дует ветер, то холодный воздух более распространяется на подветренной стороне. Передняя кромка этого холодного плотного воздуха называется фронтом порывистости.

Рис. 218. Грозовой фронт порывистости

Фронт порывистости очень похож на холодный фронт в миниатюре. Вклиниваясь под теплый воздух, поднимает его, создавая турбулентный восходящий поток, облака и турбулентность среза. Фронт порывистости может продвигаться вперед в пульсирующем режиме, следуя нисходящим потокам, которые и являются его движущей силой. Фронт порывистости обычно распространяется на 16 км или около этого от грозовой тучи, но может оставаться в ее пределах, если туча движется очень быстро. В этом случае поднимаемый теплый воздух подпитывает ее. Такие фронты порывистости двигаются очень стремительно полосой более, чем 80 км по фронту. Склон вниз способствует такому движению.