26 obserwujących
70 notek
141k odsłon
  1080   0

Lotnictwo a chmury burzowe

Na wstępie chciałbym polecić inne moje notki w temacie wpływu zjawisk pogodowych na lotnictwo:

Mgła: https://www.salon24.pl/u/jarkli/861925,polskich-lotnisk-walka-z-mgla

Opad śniegu: https://www.salon24.pl/u/jarkli/744891,sniezyca-paralizuje-lotniska

Tym razem chciałbym się skupić na chmurach burzowych i tym w jaki sposób ich obecność wpływa na wykonywanie operacji lotniczych.


Gdy w Polsce mamy ładny, słoneczny dzień, bardzo rzadko niebo będzie bezchmurne i idealnie błękitne. Może tak być rano, ale po południu (o ile masa powietrza nie jest wyjątkowo sucha) wypełni się ono białymi, kłębiastymi barankami, tzw. chmurami cumulus. Chmury te są uwielbiane przez szybowników, ponieważ zwiastują występowanie pionowych ruchów powietrza tzw. termiki. Mechanizm powstawania tych chmur jest dość prosty - w słoneczny dzień powierzchnia ziemi dość silnie się nagrzewa. Od niej nagrzewają się dolne warstwy atmosfery. Ciepłe powietrze, jako lżejsze, unosi się więc do góry i po drodze adiabatycznie ochładza. Z kolei chłodniejsze powietrze może pomieścić w sobie mniej wody, dlatego na pewnej wysokości następuje kondensacja pary wodnej i tworzy się podstawa chmury. Powietrze oczywiście wznosi się wyżej, gubiąc po drodze wodę. W ten sposób wypiętrzają się owe baranki, chmury o budowie pionowej.

Jeśli Słońce pracuje bardzo intensywnie i gradient temperatur jest duży, zwykle po południu albo pod wieczór chmury te mogą wypiętrzyć się do ogromnych wysokości, sięgających nawet kilkunastu kilometrom, dając zaczątek chmurze burzowej tzw. cumulonimbusowi. Ten rodzaj chmury zawsze kojarzy nam się z intensywnymi (ale też krótkotrwałymi) zjawiskami jak silny opad deszczu, śniegu, czy nawet gradu. W porze wiosenno-letniej często towarzyszą mu wyładowania atmosferyczne, mamy więc wtedy do czynienia z klasycznymi chmurami burzowymi.

Chmury cumulonimbus powstające na skutek termiki zwykle są izolowane i nie nachodzą na siebie, są porozrzucane dość losowo w atmosferze. Znacznie bardziej efektowny jest inny proces, prowadzący do powstawania chmur burzowych tj. front chłodny. Fronty atmosferyczne to miejsca styku dwóch różnych mas powietrza. Jeśli ciepła masa napływa na masę chłodną to mamy do czynienia z frontem ciepłym, a gdy napływa chłodne powietrze to z frontem chłodnym. W takim przypadku chłodne powietrze, jako cięższe, wślizguje się pod powietrze ciepłe, wypychając je do góry. Proces ten także prowadzi do konwekcji i powstawania chmur burzowych, przy czym, jeśli front jest szybki, a różnica temperatur duża, wtedy zgromadzona duża ilość energii może prowadzić na występowania bardzo intensywnych zjawisk pogodowych. Front burzowy ma też zwykle formę wałka o długości nawet kilkuset kilometrów i nie sposób go ominąć tak, jak pojedynczej chmury.

image

Linia szkwału widziana nad Warszawą. Autor: Dariusz Wierzbicki, na licencji Creative Commons

Chmura burzowa niesie ze sobą kilka zasadniczych zagrożeń:

1) Silna turbulencja nie tylko psująca komfort podróży, ale w skrajnych wypadkach mogąca wręcz doprowadzić do rozpadu samolotu w powietrzu

2) Występowanie gradu, który może uszkodzić kadłub samolotu, szyby kokpitu, krawędzie natarcia skrzydeł, czy nawet silniki

3) Możliwość wystąpienia oblodzenia, które zwiększa masę samolotu i pogarsza profile aerodynamiczne

4) Bardzo silny opad, który pogarsza efektywność pracy silników, a w skrajnym wypadku może prowadzić do ich wyłaczenia

5) Wyładowania atmosferyczne, które nie są groźne dla pasażerów, ale mogą prowadzić do awarii pokładowej elektroniki


Przykłady samolotów trafionych piorunem

W związku z występowaniem tego typu zagrożeń wlatywanie bezpośrednio w chmurę burzową jest zabronione. Jeśli tak, to należy ją omijać. W dzień nie powinno to być tak trudne, gdyż chmury cumulonimbus, na dużych wysokościach są wyraźnie widoczne, ze względu na ich monstrualne rozmiary, czasami sięgające nawet stratosfery. Gorzej na mniejszych wysokościach, gdzie chmura burzowa może się chować tj. być zasłonięta np. chmurą warstwową bądź sam samolot może lecieć w chmurze warstwowej bez widoczności czegokolwiek. Natomiast w nocy sytuacja jest o wiele gorsza. Choć czasami można takie chmury wypatrzeć z większych wysokości, gdy są rozświetlone światłem Księżyca, o tyle na małych wysokościach można w chmurę wlecieć zupełnie nieświadomie.

image

Chmura cumulonimbus widzialna z międzynarodowej stacji kosmicznej, źródło: NASA

Aby bez problemu unikać chmur burzowych wymyślono radar pogodowy. Jest to właściwie klasyczny radar, o długości fali dostrojonej do wielkości kropelek wody. Potrafi on więc wykrywać wodę w atmosferze. Intensywność opadu nanoszona jest na zobrazowanie zwykle zakodowana kolorem. W ten sposób można rozróżnić miejsca niebezpieczne (o dużej intensywności opadu) od tych bezpieczniejszych, a także rozróżnić chmurę burzową od np. zwykłej warstwowej chmury deszczowej (nimbostratus). Radary pogodowe montuje się zarówno na ziemi, jak i na pokładach statków powietrznych. W samolocie znajdziemy go zwykle schowanego z przodu, pod dziobową pokrywą.

Lubię to! Skomentuj1 Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Komentarze

Inne tematy w dziale