Направление и скорость ветра

Ветром называется горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности. Ветер - величина векторная и определяется двумя составляющими: направлением и скоростью.

Направление ветра - азимут точки горизонта, откуда дует ветер, измеряется в градусах.

Скорость ветра - скорость перемещения воздуха за выбранный интервал времени. Обычно измеряется в метрах в секунду. Для авиационных расчетов скорость ветра выражают в километрах в час. (1 м/сек = 3,6 км/час). Со скоростью ветра неразрывно связано понятие силы ветра:

-2-3 м/сек - слабый (чуть ощущается);

-4-7 м/сек - умеренный (качаются тонкие ветви деревьев);

-10-12 м/сек - сильный (качаются толстые ветви деревьев);

-больше 15 м/сек - буря;

-больше 20 м/сек - шторм;

-30 м/сек - ураган.

Ветер не является устойчивым течением и в короткие промежутки времени изменяется как по скорости, так и по направлению. Эта изменчивость ветра особенно резко выражается вблизи поверхности земли и непосредственно связана с турбулентным состоянием воздушного потока.

Движение воздуха происходит под действием силы вращения земли (кориолисова сила), силы барического градиента, возникающей вследствие неравномерного распределения давления воздуха в горизонтальном направлении, силы трения и силы тяжести.

Под воздействием этих сил в слое до 1000-1500м вектор времени направлен к изобаре под острым углом, величина которого больше над сушей и меньше над морем, больше в низких широтах и уменьшается к полюсам.

В циклоне в Северном полушарии ветры у земли дуют по спирали от периферии к центру против часовой стрелки, в антициклоне - по спирали от центра к периферии по часовой стрелке.

Скорость и направление ветра зависят от высоты над поверхностью земли, географического района, времени года и суток, от распределения давления.

Суточный ход скорости ветра у земли наиболее четко выражен над сушей и почти незаметен над морем. Более резко он выражен в теплую половину года и при ясной погоде, слабее - в холодную и при облачной погоде.

С увеличением высоты скорость ветра в среднем возрастает, и на высоте 500 м она выше почти вдвое, чем у земли; в слое трения ветер поворачивает вправо, а в свободной атмосфере дует почти строго вдоль изобар (если встать спиной к ветру, то меньшее давление будет слева).

Ветер имеет большое значение для авиации:

-ветер существенно влияет на взлет и посадку, при встречном ветре сокращается длина разбега и пробега;

-при боковом ветре возникают силы, затрудняющие управление ЛА. Так, например, если ветер дует справа от направления взлета, то на правой плоскости возникает дополнительная подъемная сила, а на левой она уменьшается, в результате возникает кренящий момент; кроме того, боковой ветер создает силу, стремящуюся развернуть ЛА относительно его продольной оси, а следовательно - и в сторону от оси ВПП;

-еще большие трудности боковой ветер создает при посадке ЛА, т.к. затрудняет точное выдерживание ЛА на глиссаде снижения и во время пробега на ВПП;

-ветер значительно влияет на самолетовождение (необходима поправка на ветер при выдерживании направления);

-ветер вызывает болтанку, пыльные бури, низовые метели, ухудшающие видимость и затрудняющие взлет, полет, посадку ВС.

При оценке конкретных метеоусловий необходимо учитывать местные ветры, которые возникают под влиянием местных физико-географических и термических условий.

Серьезные трудности для пилотирования ЛА на глиссаде снижения, при взлете, посадке вызывает сдвиг ветра.

Под сдвигом ветра понимается изменение направления или скорости ветра, или того и другого вместе в горизонтальном направлении, либо одного слоя атмосферы по отношению к другому по вертикали.

Различают горизонтальный и вертикальный сдвиги ветра:

Вертикальный сдвиг ветра (вертикальная составляющая градиента ветра) - это изменение направления и скорости ветра по высоте (например, на Н=200м направление ветра 280* и его скорость 18 м/сек, а на Н=100м направление ветра 80* и скорость 8 м/сек).

Горизонтальный сдвиг ветра (горизонтальная составляющая градиента ветра) - изменение направления и скорости ветра в различных точках по горизонтали на одной и той же высоте.

Для оценки интенсивности сдвига ветра следует пользоваться терминами и их численными категориями, которые рекомендованы ИКАО (смотреть Таблицу 1).

Таблица 1

Критерии интенсивности сдвига ветра

Интенсивность сдвига ветра (качественный термин)	Влияние на управление ВС	Вертикальный сдвиг ветра м/с на Н=30м	Горизонтальный сдвиг ветра м/с на Н=600м	Скорость восходящего или нисходящего потока в м/с
Слабый	незначительное	0-2	0-2	0-2
Умеренный	значимое	2-4	2-4	2-4
Сильный	существенные трудности	4-6	4-6	4-6
Очень сильный	опасное

Возникновение сдвига ветра чаще всего наблюдается, когда вблизи поверхности земли располагается тонкий слой сильно выхоложенного воздуха, а над ним с большой скоростью перемещается теплый воздух. Обычно это слой инверсии. Чаще всего такие условия наблюдаются ночью и утром в холодное время года.

Сдвиг ветра возникает также на границе двух воздушных масс, скорости и направление которых различны. Большие сдвиги ветра наблюдаются вблизи грозовых облаков.

От сдвига ветра следует отличать вертикальное перемещение воздуха. Различаются три основных вида:

1.Конвекция - вертикальное движение воздуха, связанное с неравномерностью прогрева земной поверхности.

2.Восходящее скольжение - поднятие больших масс воздуха при натекании на горные хребты, или поднятие теплого воздуха при натекании на холодный.

3.Динамическая турбулентность - завихрения, возникающие над пересеченной местностью при сильном ветре.