Дэннис Пегин - Понять небо

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПАРЯЩИХ УСЛОВИЙ

Пилоты, которые готовятся к полету, еще до него, хотели бы знать что их ждет в воздухе. Для этого используются такие показатели, как индекс термичности, индекс восходящих потоков, Киндекс, и trigger time (время, когда исчезает приземная инверсия). Ниже мы расскажем о каждом из них.

Индекс термичности является показателем нестабильности воздуха. Для его определения используются ожидаемая температура у земли и температура на высоте. Для этого может быть использована температура на любой высоте, но обычно берут при 850 гПа (примерно 1525 м) и 700 гПа (3050 м). Теперь мы берем ожидаемую температуру у земли и вычитаем из нее изменение температуры порции воздуха, поднявшейся на заданную нами высоту. До тех пор, пока не образуются облака, это 1° на 100 м. Вычтя из подсчитанного числа измеренную температуру на высоте, получим индекс термичности. Для ясности приведем пример расчета.

Давайте представим, что предполагаемая наибольшая температура днем будет 30 °C. Температура при 850 гПа (1525 м) — примерно 11° и при 700 гПа (3050 м) — +4°. Также давайте допустим, что мы находимся на высоте 305 м над уровнем моря. Сначала считаем разность высот 1525 — 305 = 1220 м. таким образом порция воздуха, поднявшаяся на 1220 м охладится на 1 °C х 12,2 = 12,2 °C. Вычитая это значение из 30° получим 17,8 °C — это расчетная температура на высоте 1525 м. Теперь вычитаем из измеренной 11° расчетную 17,8° и получаем -6,8 °C.

Это и есть термический индекс приведенный к высоте 1525 м.

Вычислим тоже только для высоты 3050 м. Разность высот — 2745 м. Расчетное охлаждение на 27,5°. Температура расчетная — 2,5°. В таком случае термический индекс приведенный к высоте 3050 м будет равен (4° — 2,5°) + 1,5°. Знак плюс говорит о том, что воздух стабилен, потому что на самом деле он на этой высоте теплее, чем может быть поднявшаяся порция воздуха. Термики не могут достигать высоты 3050 м.

Отрицательное значение индекса говорит о развитии термичности. Чем больше модуль этого числа, тем сильнее термичность. Индекс термичности зависит от выбранной вами высоты для расчета.

В этом смысле для расчета изо дня в день желательно брать одну высоту, чтобы можно было сравнивать уровень термичности по индексу.

Индекс восходящих потоков — это специальная форма индекса термичности. В то время, как последний расчитывается для любой высоты, то индекс восходящих потоков всегда считается для 5500 м. В связи с тем, что он считается для одной высоты, мы можем по его значению оценить стабильность атмосферы.

Рейтинг индекса восходящих потоков.

Индекс восходящих потоков ∙ Стабильность атмосферы

10 и более ∙ Очень стабильная

от 5 до 10 ∙ Стабильная

от 1 до 5 ∙ Ограниченно стабильная

0 ∙ Нейтральная

от -1 до -5 ∙ Ограниченно нестабильная

от -5 до -10 ∙ Стабильная

— 10 и менее ∙ Очень нестабильная

Индекс восходящих потоков обновляется каждые 12 часов в США и узнать его можно в авиационной службе погоды. Он особенно полезен в районах пустынь, где слой инверсии отсутствует. В районах с влажным климатом с низкой базой облаков, расчет индекса термичности дает больше информации о термической активности на малых высотах.

Киндекс используют как метод оценки вероятности грозы в дополнение к индексу термичности во влажных районах. Таблица ниже объясняет его.

Рейтинг индекса К

Индекс К ∙ Вероятность грозы

15-20 ∙ Менее 20 %

21 — 25 ∙ 20–40 %

26 — 30 ∙ 40–60 %

31-35 ∙ 60–80 %

36-40 ∙ 80–90 %

более 40 ∙ 100

Мы можем комбинировать индекс восходящих потоков и К индекс чтобы получить наиболее полную картину погоды и парящих условий (таблица ниже).

Прогнозирование по индексам

Последний фактор в наших предсказаниях парящих условий — это trigger температура. Как рассказывалось в главе 9 , инверсия у земли часто является причиной, задерживающей термическую активность до тех пор, пока мощность термиков не достигнет такой величины, что они будут способны пробить слой инверсии. Время, которое для этого понадобится, очень важно для определения, когда пойдут нормальные термические потоки.

Ранее этот процесс начинается у вершин горных массивов. Как показано на рисунке 174, температура постепенно поднимается к trigger температуре. Если мы знаем ее, утренний градиент температуры и изменение температуры от прогрева поверхности, мы можем рассчитать trigger время. Это время можно также узнать из службы погоды. Расчет показан в приложении V .

ЧТЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

Так же как Шерлок Холмс, спортивные пилоты обращают внимание на все детали. Они принимают в расчет и погоду, и особенности поверхности. Пилоты, летающие в знакомом месте, должны иметь хороший план полета в зависимости от ветра. Часто простая сводка о скорости и направлении ветра будет достаточна для определения погоды на хорошо известной территории и ее пригодности для полета.

Характеристики ветра могут привести к отсрочке полета. Знающие пилоты особенно следят за этим фактором. Отметим, что при полетах в горах склоны, которые направлены преимущественно на ветер, будут более предпочтительны для полетов, другие склоны менее предсказуемы.

Вместе с характеристиками ветра очень важна информация о стабильности воздуха. Ее можно получить из метеосводок, расчетов (см. выше) или наблюдений. Слоистые облака указывают на стабильные условия, в то время как кучевые — на нестабильные. Ясные солнечные дни обычно приносят нестабильность различной степени. Если воздух холодный и солнечная, ясная погода, то с большой долей вероятности можно ожидать нестабильные условия. Дым, стелющийся у земли, и дымка говорят о стабильном воздухе, в то время как дым, поднимающийся на большие высоты, указывает на обратное. Парящие птицы и быстрое изменение направления ветра — знаки нестабильности и термичности.

Мы можем с полным основанием ожидать турбулентность при нестабильных условиях и сильном ветре.

Изменения ветра по ощущениям, показаниям анемометра, состоянию водной поверхности и листьям на деревьях могут предупредить о турбулентности. Турбулентность среза встречается при значительном отличии скорости и направления ветра по месту или высоте.

Градиент скорости ветра может быть очень значительным, сильное изменение ветра может отмечаться уже на 10–15 метрах над землей. Знание этого изменения особенно необходимо при заходе на посадку. Иногда изменение направления ветра с высотой может подсказать дрейф термических потоков. Вышесказанное больше относится к безопасности полетов. Опытный пилот в этом также увидит пути обнаружения термических потоков. Склон, стоящий на пути ветра, создает динамический восходящий поток и может подсказать местоположение термических потоков. Так же хорошо на это могут указывать кучевые облака и места на поверхности, являющиеся потенциальными генераторами термических потоков. Возможность конвергенции часто распознается по особенностям поверхности и облакам. В заключение, это же хочется сказать и о волнах.