Je silný vietor nebezpečný pre lietadlo? Beaufortova stupnica - sila vetra a podmienky na mori

Beaufortova stupnica - konvenčná stupnica, ktorá umožňuje vizuálne posúdiť približnú silu vetra podľa jeho účinku na pozemné objekty alebo podľa vĺn na mori. Vyvinutý anglickým admirálom a hydrografom Francisom Beaufortom. Francis Beaufort) v roku 1806.

Od roku 1874 je oficiálne prijatý na používanie v medzinárodnej synoptickej praxi. Od roku 1926 bola Beaufortova stupnica doplnená o silu vetra v metroch za sekundu vo výške 10 metrov od povrchu. V USA sa okrem medzinárodnej 12-bodovej stupnice od roku 1955 používa aj stupnica rozšírená na 17 bodov, slúžiaca na presnejšiu gradáciu hurikánových vetrov.

Vietor(horizontálna zložka pohybu vzduchu vzhľadom k zemskému povrchu) je charakterizovaná smerom a rýchlosťou.
Rýchlosť vetra merané v metroch za sekundu (m/s), kilometroch za hodinu (km/h), uzloch alebo Beaufortových bodoch (sila vetra). Uzol je námorná jednotka rýchlosti, 1 námorná míľa za hodinu, približne 1 uzol sa rovná 0,5 m/s. Beaufortova stupnica (Francis Beaufort, 1774-1875) bola vytvorená v roku 1805.

Smer vetra(odkiaľ fúka) sa uvádza buď v bodoch (na 16-bodovej stupnici, napr. severný vietor - S, severovýchod - SV atď.), alebo v uhloch (vzhľadom na poludník, sever - 360° alebo 0 °, východ - 90°, juh – 180°, západ – 270°), obr. 1.

Vietor je pohyb vzduchu v horizontálnom smere pozdĺž zemského povrchu. Ktorým smerom fúka, závisí od rozloženia tlakových zón v atmosfére planéty. Článok sa zaoberá otázkami týkajúcimi sa rýchlosti a smeru vetra.

Možno, že zriedkavým javom v prírode bude absolútne pokojné počasie, pretože vždy môžete cítiť, že fúka slabý vánok. Od staroveku sa ľudstvo zaujímalo o smer pohybu vzduchu, preto bola vynájdená takzvaná korouhvička alebo sasanka. Zariadenie je ukazovateľ, ktorý sa voľne otáča na zvislej osi pod vplyvom vetra. Ukáže mu smerom. Ak určíte bod na horizonte, odkiaľ fúka vietor, potom čiara nakreslená medzi týmto bodom a pozorovateľom ukáže smer pohybu vzduchu.

Aby pozorovateľ sprostredkoval informácie o vetre iným ľuďom, používajú sa pojmy ako sever, juh, východ, západ a rôzne ich kombinácie. Keďže súčet všetkých smerov tvorí kruh, slovná formulácia je tiež duplikovaná zodpovedajúcou hodnotou v stupňoch. Napríklad severný vietor znamená 0 ​​o (modrá strelka kompasu ukazuje presne na sever).

Koncept veternej ružice

Keď už hovoríme o smere a rýchlosti pohybu vzdušných hmôt, malo by sa povedať niekoľko slov o veternej ružici. Je to kruh s čiarami, ktoré ukazujú, ako sa pohybujú prúdy vzduchu. Prvé zmienky o tomto symbole sa našli v knihách latinského filozofa Plínia staršieho.

Celý kruh, ktorý odráža možné horizontálne smery pohybu vzduchu vpred, na veternej ružici je rozdelený na 32 častí. Hlavné sú sever (0 o alebo 360 o), juh (180 o), východ (90 o) a západ (270 o). Výsledné štyri laloky kruhu sa ďalej delia na severozápad (315 o), severovýchod (45 o), juhozápad (225 o) a juhovýchod (135 o). Výsledných 8 častí kruhu je opäť rozdelených na polovicu, čo tvorí ďalšie čiary na ružici kompasu. Keďže výsledkom je 32 čiar, uhlová vzdialenosť medzi nimi je 11,25 o (360 o /32).

Všimnite si, že charakteristickým znakom ružice kompasu je obraz fleur-de-lis umiestnený nad severnou ikonou (N).

Odkiaľ vietor fúka?

K horizontálnym pohybom veľkých vzduchových hmôt dochádza vždy z oblastí vysokého tlaku do oblastí s nižšou hustotou vzduchu. Zároveň môžete odpovedať na otázku, aká je rýchlosť vetra, štúdiom umiestnenia izobarov na geografickej mape, to znamená širokých čiar, v ktorých je tlak vzduchu konštantný. Rýchlosť a smer pohybu vzdušných hmôt určujú dva hlavné faktory:

• Vietor vždy fúka z oblastí, kde je anticyklóna, do oblastí pokrytých cyklónom. To sa dá pochopiť, ak si pamätáme, že v prvom prípade hovoríme o zónach vysokého tlaku av druhom prípade o nízkom tlaku.
• Rýchlosť vetra je priamo úmerná vzdialenosti, ktorá oddeľuje dve susedné izobary. Čím väčšia je táto vzdialenosť, tým slabší bude tlakový rozdiel (v matematike sa hovorí gradient), čo znamená, že pohyb vzduchu dopredu bude pomalší ako v prípade malých vzdialeností medzi izobarami a veľkých tlakových gradientov.

Faktory ovplyvňujúce rýchlosť vetra

Jeden z nich, a ten najdôležitejší, už zaznel vyššie - ide o tlakový gradient medzi susednými vzduchovými hmotami.

Priemerná rýchlosť vetra navyše závisí od topografie povrchu, nad ktorým fúka. Akákoľvek nerovnosť tohto povrchu výrazne brzdí dopredný pohyb vzdušných hmôt. Napríklad každý, kto bol aspoň raz na horách, si mal všimnúť, že vetry na úpätí sú slabé. Čím vyššie stúpate na úbočie, tým silnejší vietor cítite.

Z rovnakého dôvodu vetry fúkajú silnejšie nad morskou hladinou ako nad pevninou. Často ho rozožierajú rokliny a pokrývajú ho lesy, kopce a horské masívy. Všetky tieto heterogenity, ktoré nad moriami a oceánmi neexistujú, spomaľujú prípadné poryvy vetra.

Vysoko nad zemským povrchom (rádovo niekoľko kilometrov) nestoja žiadne prekážky pre horizontálny pohyb vzduchu, preto je rýchlosť vetra v horných vrstvách troposféry vysoká.

Ďalším faktorom, ktorý je dôležité zvážiť, keď hovoríme o rýchlosti pohybu vzdušných hmôt, je Coriolisova sila. Vzniká v dôsledku rotácie našej planéty a keďže atmosféra má zotrvačné vlastnosti, pri akomkoľvek pohybe vzduchu v nej dochádza k odchýlke. Vzhľadom na to, že sa Zem otáča zo západu na východ okolo vlastnej osi, dochádza pôsobením Coriolisovej sily k vychýleniu vetra na severnej pologuli doprava a na južnej pologuli doľava.

Je zaujímavé, že tento Coriolisov silový efekt, ktorý je v nízkych zemepisných šírkach (trópoch) zanedbateľný, má silný vplyv na klímu týchto zón. Faktom je, že spomalenie rýchlosti vetra v trópoch a na rovníku je kompenzované zvýšenými stúpavými prúdmi. Tie zase vedú k intenzívnej tvorbe kopovitých oblakov, ktoré sú zdrojom prudkých tropických lejakov.

Zariadenie na meranie rýchlosti vetra

Je to anemometer, ktorý pozostáva z troch pohárikov umiestnených navzájom pod uhlom 120 o a upevnených na zvislej osi. Princíp činnosti anemometra je pomerne jednoduchý. Keď fúka vietor, poháre zažijú jeho tlak a začnú sa otáčať okolo svojej osi. Čím silnejší je tlak vzduchu, tým rýchlejšie rotujú. Meraním rýchlosti tejto rotácie môžete presne určiť rýchlosť vetra v m/s (metroch za sekundu). Moderné anemometre sú vybavené špeciálnymi elektrickými systémami, ktoré nezávisle vypočítavajú nameranú hodnotu.

Zariadenie na rýchlosť vetra založené na otáčaní pohárov nie je jediné. Existuje ďalší jednoduchý nástroj nazývaný pitotova trubica. Toto zariadenie meria dynamický a statický tlak vetra, z ktorého rozdielu sa dá presne vypočítať jeho rýchlosť.

Beaufortova stupnica

Informácie o rýchlosti vetra vyjadrené v metroch za sekundu alebo v kilometroch za hodinu väčšine ľudí – a najmä námorníkom – veľa nehovoria. Preto v 19. storočí anglický admirál Francis Beaufort navrhol použiť na hodnotenie nejakú empirickú stupnicu, ktorá pozostáva z 12-bodového systému.

Čím vyššia je Beaufortova stupnica, tým silnejší vietor fúka. Napríklad:

• Číslo 0 zodpovedá absolútnemu pokoju. Vietor pri ňom fúka rýchlosťou nepresahujúcou 1 míľu za hodinu, teda menej ako 2 km/h (menej ako 1 m/s).
• Stred stupnice (číslo 6) zodpovedá silnému vánku, ktorého rýchlosť dosahuje 40-50 km/h (11-14 m/s). Takýto vietor je schopný zdvihnúť veľké vlny na mori.
• Maximum na Beaufortovej stupnici (12) predstavuje hurikán, ktorého rýchlosť presahuje 120 km/h (viac ako 30 m/s).

Hlavné vetry na planéte Zem

V atmosfére našej planéty sú zvyčajne klasifikované ako jeden zo štyroch typov:

• globálne. Vznikajú v dôsledku rozdielnej schopnosti kontinentov a oceánov ohrievať sa slnečnými lúčmi.
• Sezónne. Tieto vetry sa líšia v závislosti od ročného obdobia, ktoré určuje, koľko slnečnej energie prijíma určitá oblasť planéty.
• Miestne. Súvisia so zvláštnosťami geografickej polohy a topografie predmetnej oblasti.
• Otáčanie. Ide o najsilnejšie pohyby vzdušných hmôt, ktoré vedú k vzniku hurikánov.

Prečo je dôležité študovať vetry?

Okrem toho, že v predpovedi počasia sú zahrnuté informácie o rýchlosti vetra, ktoré každý obyvateľ planéty vo svojom živote zohľadňuje, pohyb vzduchu zohráva veľkú úlohu v množstve prírodných procesov.

Je teda nosičom peľu rastlín a podieľa sa na distribúcii ich semien. Okrem toho je vietor jedným z hlavných zdrojov erózie. Jeho deštruktívny účinok je najvýraznejší na púštiach, keď sa terén počas dňa dramaticky mení.

Nemali by sme zabúdať ani na to, že vietor je energia, ktorú ľudia využívajú pri hospodárskych činnostiach. Podľa všeobecných odhadov tvorí veterná energia asi 2 % všetkej slnečnej energie dopadajúcej na našu planétu.

Pohyb vzduchu nad povrchom Zeme v horizontálnom smere sa nazýva po vetre. Vietor vždy fúka z oblasti s vysokým tlakom do oblasti s nízkym tlakom.

Vietor charakterizované rýchlosťou, silou a smerom.

Rýchlosť a sila vetra

Rýchlosť vetra merané v metroch za sekundu alebo bodoch (jeden bod sa približne rovná 2 m/s). Rýchlosť závisí od tlakového gradientu: čím väčší je tlakový gradient, tým vyššia je rýchlosť vetra.

Sila vetra závisí od rýchlosti (tabuľka 1). Čím väčší je rozdiel medzi susednými oblasťami zemského povrchu, tým silnejší je vietor.

Beaufortova stupnica— konvenčná stupnica na vizuálne hodnotenie sily (rýchlosti) vetra v bodoch na základe jeho účinku na pozemné objekty alebo na morské vlny. Vyvinul ho anglický admirál F. Beaufort v roku 1806 a spočiatku ho používal iba on. V roku 1874 Stály výbor Prvého meteorologického kongresu prijal Beaufortovu stupnicu na použitie v medzinárodnej synoptickej praxi. V nasledujúcich rokoch sa stupnica menila a spresňovala. Beaufortova stupnica je široko používaná v námornej plavbe.

Smer vetra

Smer vetra je určená stranou horizontu, z ktorej fúka, napríklad vietor fúkajúci z juhu je južný. Smer vetra závisí od rozloženia tlaku a vychyľovacieho účinku rotácie Zeme.

Na klimatickej mape sú prevládajúce vetry znázornené šípkami (obr. 1). Vetry pozorované na zemskom povrchu sú veľmi rôznorodé.

Už viete, že povrch zeme a vody sa zohrieva inak. V letných dňoch sa povrch zeme viac zahrieva. Pri zahrievaní sa vzduch nad pevninou rozširuje a stáva sa ľahším. V tomto čase je vzduch nad nádržou chladnejší a teda ťažší. Ak je vodná plocha pomerne veľká, v tichom horúcom letnom dni na brehu cítiť ľahký vánok pofukujúci od vody, nad ktorou je vyššie ako nad pevninou. Takýto ľahký vánok sa nazýva denný vánok vánok(z francúzskeho brise - slabý vietor) (obr. 2, a). Nočný vánok (obr. 2, b) naopak fúka zo súše, keďže voda sa ochladzuje oveľa pomalšie a vzduch nad ňou je teplejší. Na okraji lesa sa môžu vyskytnúť aj prievany. Diagram vánku je znázornený na obr. 3.

Ryža. 1. Schéma distribúcie prevládajúcich vetrov na zemeguli

Miestne vetry sa môžu vyskytnúť nielen na pobreží, ale aj v horách.

Föhn- teplý a suchý vietor fúkajúci z hôr do údolia.

Bora- nárazový, studený a silný vietor, ktorý sa objavuje, keď studený vzduch prechádza cez nízke hrebene k teplému moru.

Monzún

Ak vietor mení smer dvakrát denne - deň a noc, potom sezónne vetry - monzúnov- meniť ich smer dvakrát do roka (obr. 4). V lete sa krajina rýchlo otepľuje a tlak vzduchu nad jej povrchom sa zvyšuje. V tomto čase sa do vnútrozemia začína pohybovať chladnejší vzduch. V zime je to naopak, takže monzún fúka z pevniny na more. So zmenou zimného monzúnu na letný nastáva zmena zo suchého, polooblačného počasia na daždivé.

Vplyv monzúnov sa silne prejavuje vo východných častiach kontinentov, kde susedia s obrovskými plochami oceánov, preto takéto vetry často prinášajú na kontinenty výdatné zrážky.

Nerovnaká povaha atmosférickej cirkulácie v rôznych oblastiach zemegule určuje rozdiely v príčinách a povahe monzúnov. V dôsledku toho sa rozlišuje medzi extratropickými a tropickými monzúnmi.

Ryža. 2. Prievan: a - denný; b - noc

Ryža. 3. Vzor vánku: a - počas dňa; b - v noci

Ryža. 4. Monzúny: a - v lete; b - v zime

Extratropické monzúny - monzúny miernych a polárnych zemepisných šírok. Vznikajú v dôsledku sezónnych výkyvov tlaku nad morom a pevninou. Najtypickejšou oblasťou ich rozšírenia je Ďaleký východ, severovýchodná Čína, Kórea a v menšej miere Japonsko a severovýchodné pobrežie Eurázie.

Tropické monzúny - monzúny tropických šírok. Spôsobujú ich sezónne rozdiely vo vykurovaní a ochladzovaní severnej a južnej pologule. V dôsledku toho sa tlakové zóny sezónne posúvajú vzhľadom k rovníku na pologuľu, na ktorej je v danom čase leto. Tropické monzúny sú najtypickejšie a najtrvalejšie v povodí severného Indického oceánu. Výrazne tomu napomáha sezónna zmena atmosférického tlaku nad ázijským kontinentom. Základné črty podnebia tohto regiónu sú spojené s juhoázijskými monzúnmi.

Tvorba tropických monzúnov v iných oblastiach zemegule sa vyskytuje menej charakteristicky, keď je jeden z nich zreteľnejšie vyjadrený - zimný alebo letný monzún. Takéto monzúny sú pozorované v tropickej Afrike, severnej Austrálii a rovníkových oblastiach Južnej Ameriky.

Neustále vetry Zeme - pasáty A západné vetry- závisí od polohy pásov atmosférického tlaku. Keďže v rovníkovom páse prevláda nízky tlak a blízko 30° s. w. a Yu. w. - vysoký, na povrchu Zeme počas celého roka veje vetry od tridsiatych šírok až k rovníku. Toto sú pasáty. Pod vplyvom rotácie Zeme okolo svojej osi sa pasáty na severnej pologuli odchyľujú na západ a vane zo severovýchodu na juhozápad a na južnej pologuli smerujú z juhovýchodu na severozápad.

Z pásov vysokého tlaku (25-30° s. š. a j. š.) vetry vejú nielen smerom k rovníku, ale aj k pólom, keďže na 65° s. w. a Yu. w. prevláda nízky tlak. Vplyvom rotácie Zeme sa však postupne odchyľujú na východ a vytvárajú vzdušné prúdy pohybujúce sa zo západu na východ. Preto v miernych zemepisných šírkach prevládajú západné vetry.

Je zaujímavé, že myšlienka „neletového počasia“ medzi cestujúcimi a pilotmi môže byť niekedy veľmi odlišná. To, čo je pre pasažiera „hustá hmla“, môže byť pre pilota „závojom, nad ktorým svieti jasné slnko“. A rovnako, čo je pre pasažiera „normálne počasie“, pre pilota je „nemožnosť pristáť s lietadlom v cieli kvôli silnému bočnému vetru a námraze na pristávacej dráhe“.

„Neletové počasie“ nie je len prírodný fenomén, ako je dážď, husté sneženie alebo hmla.

Tento termín sa vzťahuje na niekoľko faktorov, ako napríklad:

technické parametre lietadla,

technické vybavenie a stav konkrétneho letiska,

Profesionálny výcvik pilotov,

Priamo poveternostné podmienky.

Technické parametre lietadla sú údaje stanovené výrobcom, za ktorých je možná bezpečná prevádzka lietadla. To znamená, že ak je napríklad letisko dobre vybavené a môže prijať lety v hustej hmle, ale konkrétne lietadlo nie je vybavené dostatočne modernými navigačnými zariadeniami na pristátie za podmienok veľmi nízkej viditeľnosti, potom let nemožno uskutočniť. Pretože nemožno zaručiť 100% úspešné pristátie, čo predstavuje hrozbu pre cestujúcich a posádku. Zhruba povedané, lietadlo nemusí „vidieť“ dráhu pomocou prístrojov.

Letisko Maledivy je jedna pristávacia dráha na ostrove na otvorenom oceáne.

Dráha na letisku Hulhule na Maldivách

Sú tu letiská vybavené najnovšími technickými inováciami a môžu prijímať lety v podmienkach takmer nulovej viditeľnosti. A sú letiská, kde by minimálna dohľadnosť mala byť napríklad 600 alebo 800 m. A aj keď je lietadlo vybavené najmodernejšou technológiou, v podmienkach zlej viditeľnosti nie je možné let na toto letisko uskutočniť.

Pri vykonávaní akéhokoľvek letu sa prirodzene počíta s odborným výcvikom pilotov. Nestačí, aby bolo lietadlo „najnovším modelom so všetkými technickými inováciami“. Bolo by pekné, keby piloti vedeli, ako používať tieto úplne nové produkty a mali podporné dokumenty. Potom "odletíme do hmly a pristaneme v daždi."

No najzaujímavejšie je počasie.

Pod poveternostnými podmienkami my cestujúci väčšinou rozumieme hustý dážď alebo sneženie, silný vietor, krupobitie, blesky, hmlu.

Pre pilotov sú rozhodujúce tri faktory:

- stav dráhy,

- viditeľnosť,

- vietor.

Stav dráhy- ide tak o stav samotného pásu, ako aj o dôsledky poveternostných podmienok na tomto páse, ako je námraza alebo silné sneženie, ktoré môžu zmariť všetky práce na čistení pásu. Za takýchto podmienok môže byť vzlet a pristátie nemožné.

Ovplyvňuje viditeľnosť hmla, dážď, sneh, prach, dym, celkovo všetko, čo znižuje práve túto viditeľnosť. A nie je také dôležité, čo presne spôsobilo zlú viditeľnosť. Hlavná vec je, ako dobre je pristávacia dráha viditeľná za špecifických podmienok.

Tu si ešte musíme ujasniť taký bod, akým je rozhodovacia výška alebo, ako sa tomu hovorí, bod, odkiaľ niet návratu – to je výška, do ktorej pri klesaní môže pilot ešte obísť. To znamená, že pred touto výškou sa pilot musí rozhodnúť, či môže pristáť alebo je nútený opäť stúpať.

Vietor je veľmi dôležitý faktor, ovplyvňujúce rozhodnutie „vzlietnuť alebo nevzlietnuť“. Nebezpečenstvo môže predstavovať bočný vietor, pretože na jeho kompenzáciu je potrebné lietadlo mierne natočiť proti vetru. A pri pristávaní, v momente kontaktu s dráhou, musí byť lietadlo prudko natočené a nasmerované pozdĺž osi pristávacej čiary, čo môže byť ťažké.

Veľký význam má aj smer vetra. Lietadlá vzlietajú a pristávajú proti vetru. To znižuje vzletovú a nájazdovú vzdialenosť, to znamená, že vám umožňuje vzlietnuť skôr počas vzletu alebo rýchlejšie znížiť rýchlosť lietadla pri pristávaní.

Ale sú letiská, kde nie je možné zmeniť smer vzletu/pristátia kvôli geografickým vlastnostiam. Napríklad na jednej strane dráhy je more, na druhej sú hory. Ak vietor fúka smerom k moru, potom je možné pristáť (smerom do hôr), ale už nie je možné vzlietnuť (zadný vietor neumožňuje rýchly vzlet zo zeme). Cestujúci preto niekedy nechápu, prečo niektoré lietadlá lietajú (teda pristávajú), zatiaľ čo iné nie (teda nevzlietajú).

V otázke „lietať alebo nelietať“ je ešte jedna nuansa. Všetky lety sú rozdelené do 2 kategórií: dĺžka letu do 2 hodín a viac ako 2 hodiny. V prvom prípade (krátke vzdialenosti) sa piloti môžu spoliehať na skutočné počasie a nebrať do úvahy predpoveď. Pri druhej možnosti (veľké vzdialenosti) sa riadia predovšetkým predpoveďou a až potom sa pozerajú na aktuálne počasie na letisku.

Konečné rozhodnutie o štarte a pristátí robí vždy veliteľ lietadla.

A ak sa rozhodne nelietať, verte mi, je to pre vaše dobro.

Neobviňujte leteckú spoločnosť, pilotov ani letisko, ale poďakujte všetkým za svoj život.

Cestujte bezpečne!

A peknú dovolenku!