Оптимизация метода спарышкиной прогноза высоты нижней границы слоистообразной облачности

Таким образом, в случае снижения облачности до 100 м указанный аэродром не сможет обеспечивать визуальный заход на посадку воздушных судов класса А (с квалификационной скоростью менее 169 км/ч).Для оптимизации метода прогноза низкой слоистой облачности З.А. Спарышкиной выбраны в качестве исходных данных результаты восьмиразовых метеорологических наблюдений заянварь и июльна метеостанции Армавир (код Всемирной метеорологической организации WMO_ID=37031) за период 2014-2018 годовс помощью ресурса [11]. В январе за 155 дней зимнего сезона было выполнено 1240 наблюдений за погодой.Из указанных наблюдений в 888 случаях отмечается слоистая низкая облачность (CL), т.е. в январе над Армавиром преобладают (72 %) облака слоистых форм. На рис. 2.6 представлена повторяемость облачности разных форм, включая случаи ясной погоды. Отсюда видно, что кучевые облака образуются немногим чаще, чем безоблачное небо – 15 против 13 %, причем преимущественно облака вертикального развития представлены кучево-дождевыми (168 наблюдений или 14 % от общего числа сроков). В июле также было выполнено 1240 метеорологических наблюдений, из которых в 458 случаях над пунктом исследования была слоистая облачность, в 394 случаях – облачность кучевых форм и у 388 раз – ясное небо.Таким образом, в январе преобладает (72 %) низкая облачность слоистых форм, поэтому оптимизация методов прогноза низкой облачности вдвое актуальнее, чем в июле, когда она наблюдается примерно в трети наблюдениях. Однако, над аэродромом Армавир за январь 2014-2018 гг. высота нижней границы облачности (Ннго) ни разу не опускалась ниже 100 м, а в июле – ниже 300 м. В течение всего рассматриваемого пятилетия только дважды облака опускались ниже 100 м – 14 ноября 2016 и 2 апреля 2014 г.Рис. 2.6. Повторяемость облачности разных форм над Армавиром в январе и июле 2014-2018 гг.Погодные условия в эти дни определялись прохождением холодного участка полярного фронта (рис. 2.7), когда отмечалось значительное (9-10 б) количество слоисто-кучевой облачности в сочетание с высоко-кучевой и перистой. 14 ноября 2016 г. из указанной облачности выпадали смешанные ливневые осадки.Рис. 2.7. Синоптические условия при Hнго≤ 100 м над Армавиром.Поэтому адаптируем методику Спарышкиной З.А. к значению метеорологического минимума (Нвпр = 200 м) и к уровню 300 м.Снижение облачности до Hнго≤ 300 м наблюдается только при наличие слоистых облаков (рис. 2.8), в то время как в градации 300-600 м подобной облачности примерно половина.Рис. 2.8Повторяемость нижней границы облачности по градациям разных форм над Армавиром в 2014-2018 гг.В течение выбранного пятилетия облака в январе спускались ниже 300 м только 22 раза, из них трижды Hнго = 100-200 м, т.е. доля низкой облачности составляла в январе всего 2,5 %.Следующая градация, а именно 300-600 м, наблюдалась значительно чаще – 15,5 %, а чаще всего нижняя граница облачности располагалась выше 2500 м.В июле облачность ниже 300 м не опускалась вообще, а облака слоистых форм наблюдались только выше 2500 м.Таким образом, снижение облачности до 300 м, которое может осложнить пилотирование на низких высотах в январе над Армавиром, наблюдается очень редко – 2,5 %, а ниже метеорологического минимума аэродрома – всего 3 раза, т.е. 0,34 % случаев.Как видно из табл. А.1, все случаи снижения облачности до 300 м и ниже наблюдается при температуре воздуха от -1,6 до 4,2 оС, т.е. при холодной, но не морозной погоде. В условиях очень высокой относительной влажности (87-98 %) и, соответственно, небольших дефицитах точки росы (0,3…1,3 оС). Скорость ветра не превышает 4 м/с, т.е. облачность опускается только при слабом ветре, который в среднем составил 2,1 м/с. Направление ветра изменяется в очень широких пределах, при относительном преобладании южной составляющей.В половине случаев очень низкая облачность не сопровождалась какими-либо явлениями, примерно четверти эпизодов сопутствовала дымка, т.е. ухудшение метеорологической видимости до 2-10 км. По одному разу наблюдалось образование тумана и выпадение осадков в виде мороси и обложного снега.Для получения прогностических зависимостей были построены на картах АТ8509-часовые траектории против основного потока для определения адвективных значений температуры и точки росы – Тo и Tdo.Все полученные значения для случаев Hнго≤ 300 м и Hнго=300-600 м приведены в табл. А.1 и А.2, на основании которой выявлена зависимость, приведенная на рис. 2.9, из которой видно, что ниже 300 м облачность будет опускаться только при положительных значения температуры и точки росы, и в очень ограниченной градации адвективныхзначень приземной температуры и точки росы, в отличие от случаев с Hнго=300-600 м.Рис. 2.9. Прогностические зависимости для низкой слоистой облачности над Армавиром в январе 2014-2018 гг.Нас рис. 2.9 область точек, соответствующих Hнго≤ 300 м, отчетливо отделяется от области точек другой градации.По типу полученный график похож на зависимость Спарышкиной З.А., но линия демаркации проходит в области более высоких значений течки росы, но не следует забывать о том, что метод Спарышкиной З.А. разрабатывался для прогноза облачности ниже 100 м, а в нашем исследовании была взята градация – ниже 300 м.Таким образом, как прогностическуюзависимость можно использовать адвективные значения температуры и точки росы, которые характеризуют термические и гидродинамические свойства, прибывающие через 9 ч воздушной массы.ВыводыВ ходе выполнении курсового проекта были получение следующие выводыВ январе 2014-2018 гг. над аэродромом Армавир преобладает (72 %) низкая облачность слоистых форм, поэтому оптимизация методов прогноза низкой облачности вдвое актуальнее, чем в июле, когда она наблюдается примерно в трети наблюдениях. Снижение облачности ниже 300 м, которое может осложнить пилотирование на низких высотах в январе над Армавиром, наблюдается очень редко – 2,5 %. Опускание облачности до 300 м и ниже наблюдается при температуре воздуха от -1,6 до 4,2 оС, т.е. при холодной, но не морозной погоде. В условиях очень высокой относительной влажности (87-98 %) и слабого ветра.Получена прогностическая зависимость между адвективными значениями температуры и точки росы, которые характеризуют термические и гидродинамические свойства, прибывающие через 9 ч воздушной массы.Перечень ссылокБогаткин О.Г. Авиационные прогнозы погоды. - СПб.:БХВ-Петербург, 2010. – 288 с.Богаткин О.Г. Авиационная метеорология. - СПб.: РГГМУ, 2005. – 328 с. Богаткин О.Г. Основы авиационной метеорологии. - СПб.: РГГМУ, 2009. – 339 с. Богаткин О.Г., Еникеева В.Д. Анализ и прогноз погоди для авиации. - Л: Гидрометеоиздат, 1985. - 231 с.Богаткин О.Г., Тараканов Г.Г. Авиационные прогнозы погоды. - СПб.:РГГМУ, 2003. - 164 с. Официальной сайт международнойорганизациигражданскойавиации - http://www.icao.int/Познякова В.А. Практическая авиационная метеорология. Учебное пособие для летного и диспетчерского состава ГА. Екатеринбург, 2010. - 113 с.Шакина Н.П., СкриптуноваЕ.Н.,Иванова А.Р., Ветрова Е.И. Возможности прогнозирования высоты нижней границы облаков нижнего яруса на аэродромах европейской части бывшего СССР по данным численных моделей // Труды гидрометеорологического научно-исследовательского центра российской федерации. – 2012 – Вып. 348. - С. 5-29.Шакина Н.П., Скриптунова Е.Н., Ветрова Е.И., Иванова А.Р., Желнин А.А. Повторяемость низкой облачности на европейской территории бывшего СССР по данным наблюдений на аэродромах //Труды гидрометеорологического научно-исследовательского центра российской Федерации. – 2012 – Вып. 348. - С. 99-129.https://ru.wikipedia.org/wiki/wiki/Армавир_(аэропорт) http://rp5.ua/ Архив_погоды_в_Армавире_РоссияПриложение АТаблица А.1 – Метеорологические величины и гидродинамические параметры при снижении нижней границы слоистой облачности ниже 300 м над Армавиром.Январь 2014-2018 гг.Таблица А.2 – Метеорологические величины и гидродинамические параметры при снижении нижней границы слоистой облачности до 300-600 м над Армавиром.Январь 2014-2018 гг.