Рецензенты: канд. геогр. наук. О. Г. Богаткин (Ленинградский гидрометеорологический институт), А. С. Распутиков и Н. Ф. Зобов (Главное управление воздушным движением гражданской авиации МГА).
Научный редактор: канд. техн. наук И. М. Шварев (Академия гражданской авиации). . ., . ..... .,.
'' " ' " ' '
Рассмотрено влияние ограниченной видимости. на полеты и необходимость ее учета . для обеспечения безопасности полетов возДушных судов- и уменьшения экономических потерь. Обсуждаются факторы, определяющие видимость и методы ее измерения на сети .гидрометстанций и на аэродромах, и том числе в странах— членах ИКАО. Приводятся данные о видимости в разных аэросиноптических условиях и на различных высотах. Сообщается о впервые полученных данных по изменчивости видимости за короткие, интервалы времени включая минутные. • • \ , | :
Книга рассчитана на метеорологов, обеспечивающих полеты в авиации, научно-технических работников, летный, штурманский и диспетчерский составы авианодразделений, студентов и слушателей гидрометеорологических и авиационных заведений. • • • • ' '
In the book by A. M. Baranov "Visibility and Flights Security" the problems of the role of visibility for provision of flights security and reduction of economic losses in conditions of limited visibility are considered. 891116 factors influencing visibility and methods for visibility measurements on the network of hydrometeo-rological stations and in the airports are revealed as well as the questions of data .supply to the flying stuff and airport personnel.
The book is meant for aviation meteorologists, flying stuff and airport control tower personnel. '
ПРЕДИСЛОВИЕ
Обеспечение безопасности полетов является основной проблемой гражданской авиации, над решением которой неустанно трудятся работники всех авиационных профессий —от создателей воздушных судов до лиц, эксплуатирующих эти суда и обслуживающих полеты. Безопасность полетов зависит от многих факторов, в том числе и от факторов внешней среды, среди которых:; значительную роль играет ограниченная видимость: Ее воздействие в наибольшей :степени сказывается на последнем, наиболее ответственном этапе полета — посадке воздушного судна, когда пилоту (летчику) необходимо иметь визуальный контакт с ориентирами взлетно-посадочной полосы или посадочной площадки. Как свидетельствует статистика, наибольшее число авиационных происшествий и предпосылок к ним в мировой и отечественной авиации обусловлено плохой видимостью. Этим можно объяснить большое и неуклонно возрастающее внимание авиационных специалистов к проблеме видимости в атмосфере.
Оценка видимости в атмосфере представляет собой одну из наиболее сложных л щжа еще до конца \ не решенных проблем в метеорологии. По-видимому, этим можно объяснить то обстоятельство, что вопросам видимости в атмосфере в отечественной метеорологической литературе посвящено лишь две монографии — В. А. Гав-рилова и В. А. Ковалева.
После выхода в 1966 г. монографии В. А. Гаврилова «Видимость в атмосфере», в которой рассмотрены я систематизированы сведения по широкому кругу вопросов теории и практики определения видимости объектов и измерений прозрачности атмосферы, результаты исследований по этой проблеме в СССР в течение длительного времени практически не обобщались.
Существенным шагом вперед явилось издание в 1988 г. монографии В. А. Ковалева «Видимость в атмосфере и ее определение» [98]. В ней изложены основные вопросы и методические принципы определения видимости в горизонтальном и негоризонтальном направлениях. При рассмотрении- методов определения видимости уделено внимание их возможностям и границам применимости. В монографии Ковалева обсуждаются погрешности измерений и возможности выполнения соответствующих исходных теоретических положений в реальной атмосфере; освещаются не-
которые авиационно-прикладные вопросы, в частности определение горизонтальной видимости объектов и огней взлетно-посадочной полосы для оценки условий посадки самолетов; анализируются возможные пути решения практических вопросов определения видимости на базе современных представлений физиологической оптики.
Целью предлагаемой книги является стремление в определенной степени восполнить имеющийся пробел. В ней излагаются два ряда вопросов: во-первых, сущность видимости и ее измерение на аэродромах для целей метеорологического обеспечения безопасности полетов, видимость при разных синоптических условиях и на разных высотах полетов и, во-вторых, вопросы, связанные непосредственно с обеспечением безопасности полетов.
В отношении видимости рассматриваются следующие вопросы: видимость в разных воздушных массах, в различных барических системах и в таких метеорологических явлениях, как туманы, осадки, .пыльные бури и др. Особое внимание уделено видимости в зонах атмосферных фронтов. Специальная глава посвящена изменчивости видимости. Вопросы наклонной видимости также со-- ставляют отдельную главу. При этом основное внимание уделено изучению вопросов ограниченной видимости, под которой понимается видимость менее 2 км.
Что касается безопасности полетов, то здесь'освещены следующие вопросы: авиационная транспортная система, ее звенья и функционирование в условиях ограниченной видимости; этапы полета и их выполнение в зависимости от видимости в атмосфере; направление работ по снижению зависимости от ограниченной видимости, в частности путем использования системы посадки; авиационные происшествия я их зависимость от ограниченной видимости; требования ИКАО к информации, о видимости и ее прогнозированию; источники получения сведений о видимости и их передача летному и диспетчерскому составу.
Автор будет благодарен всем заинтересованным читателям за критические замечания и пожелания, тем более за конструктивные советы. ' ' - „
Автор выражает большую признательность В. Н. Аднашкину, взявшему на себя труд по написанию нескольких глав и параграфов книги (главы 1 и 2, п. 3.7 и 8.3), за обсуждение всего текста книги. -
Автор выражает признательность рецензентам: Начальнику отдела метеорологического обеспечения полетов Главного управления воздушным движением Министерства гражданской авиации— главному метеорологу А. С. Распутикову и доценту ^1ГМИ кандидату географических наук О. Г. Богаткину за ценные критические замечания и конструктивные пожелания, реализация которых помогла улучшить содержание книги.
Автор также весьма благодарен доценту Академии гражданской авиации, кандидату технических наук И.'М. Шваревуза тщательное редактирование рукописи.
ВВЕДЕНИЕ
Видимость объектов в атмосфере является наиболее сложной и наименее изученной из всех метеорологических величин. Это объясняется тем, что она является психофизической величиной/ зависящей от целого ряда факторов, в том числе и субъективных. Эти факторы взаимосвязаны и действуют в совокупности, они с трудом поддаются количественной оценке и до настоящего времени не исследованы в полной мере. В связи с этим не случайно, что в метеорологической литературе мало обобщающих исследований, посвященных проблеме изучения видимости объектов в атмосфере (для краткости в дальнейшем — видимости), несмотря на все возрастающий интерес к информации об этой величине со стороны исследователей и многочисленных потребителей в различных отраслях народного хозяйства, и прежде всего транспорта — воздушного, наземного, водного.
Информация о видимости имеет большое, даже решающее, значение для оценки возможности взлета и посадки самолетов и вертолетов. Как ' свидетельствует зарубежный и отечественный авиационный опыт, плохая видимость является причиной большинства авиационных происшествий. Вклад ограниченной видимости в неблагоприятные условия, влияющие на полеты самолетов и вертолетов, составляет почти 70 %.
Наиболее сложными являются этапы захода на посадку и сама посадка. Это связано с тем, что именно на этих этапах полета в наибольшей степени проявляются осложняющие факторы: скоротечность этапа посадки, нестационарность процесса управления, практическая невозможность исправления допущенной ошибки, высокая психологическая нагрузка и т. 'п. Все эти факторы особенно сильно проявляются при посадке воздушных судов в сложных метеорологических условиях, когда видимость ограничена. В связи с переходом авиации всего мира на эксплуатацию самолетов с, турбореактивными двигателями главным фактором стала скоротечность этапа посадки, определяющая жесткий лимит^вре-мени на принятие решения.
Основную информацию пилот получает визуально. Когда из-за тумана, сильных осадков и других метеоявлений, ухудшающих видимость, не видны наземные ориентиры, пилот вынужден ориентироваться по приборам. Обращение к пилотажно-навигационным
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ............................. 3
Введение .............................. • 5
Глава 1. Видимость объектов в атмосфере.............. 9
1.1. Понятие видимости.................. . . '. —
1.2. Факторы, влияющие на видимость............. 10
1.3. Дальность видимости объекта, метеорологическая дальность видимости, метеорологическая оптическая дальность..... 12
\
Глава 2. Методы определения характеристик видимости........ 15
2.1. Инструментальные методы определения прозрачности атмосферы ........................... —
2.2. Инструментально-визуальные методы определения характеристик видимости объектов.................. . 21
2.3. Визуальный метод определения видимости объектов (метод наблюдателя) ........................ 23
2.4. Методы определения характеристик видимости на аэродроме 26
Глава 3. Видимость в различных синоптических условиях, на разных
высотах и в разных географических районах.......... 36
3.1. Видимость в различных воздушных массах......... —
3.2. Видимость в зонах атмосферных фронтов ......... 41
3.3. Видимость в циклонах................... 52
3.4. Видимость в тропических циклонах............. 54
3.5. Видимость в антициклонах................. 58
3.6. Видимость на различных высотах.............. 61
3.7. Видимость в разных географических районах........ 62
Глава 4. Видимость при разных метеорологических явлениях..... 71
4.1. Общие закономерности распределения ограниченной видимости
, для территории СССР.................... —
4.2. Видимость в осадках.................... 76
4.3. Видимость в тумане .................... 86
4.4. Видимость при пыльной (песчаной) буре.......... 94
4.5. Видимость при мгле.................... 99
4.6. Использование космических средств для обнаружения районов формирования и определения размеров зон пыльных бурь . . 101
Глава 5. Изменчивость видимости в атмосфере............. 103
5.1. Способы исследования изменчивости видимости в атмосфере —
5.2. Изменчивость видимости в некоторых аэропортах страны . . 104
5.3. Исследование изменчивости видимости на основе теории выбросов........................... 112
205
5.4. Изменение видимости за большие интервалы времени .... 114
Глава 6. Безопасность полетов и необходимость для ее обеспечения информации о видимости в атмосфере ..../...-,........ 119
6.1. Авиационная транспортная система............. —
6.2. Безопасность полетов.................... 121
6.3. Этапы полета........................ 122
6.4. Значения видимости в минимумах.............. 124
6.5. Ограниченная видимость — основная причина осложнения метеоусловий ......................... 127
6.6. Система посадки — важное средство обеспечения безопасности полетов.......................... 128
6.7. Роль службы движения в обеспечении безопасности полетов 132
6.8. Строгое выполнение требований документов, регламентирующих полеты,— непременное условие безопасности полетов . . 134
Глава 7. Авиационные происшествия, предпосылки к ним, нарушения регулярности полетов и их зависимость от ограниченной видимости
в атмосфере .......................... 136
7.1. Авиационные происшествия и предпосылки к ним...... —
' 7.2. Авиационные происшествия из-за метеоусловий (по данным
ИКАО) .......................... 139
7.3. Авиационные происшествия, обусловленные ограниченной видимостью в атмосфере (по данным ИКАО) .......... 140
7.4. Нарушение регулярности полетов и экономические потери вследствие ограниченной видимости ............. 142
7.5. Количественная оценка влияния видимости на авиационные происшествия и экономические потери авиаподразделений . . 144
Глава 8. Наклонная дальность видимости............... 147
8.1. Необходимость информации о наклонной дальности видимости
для обеспечения безопасности полетов ......... .... —
8.2. Метеорологические факторы, влияющие на наклонную видимость ._.......................... 148
8.3. Методы получения информации о наклонной видимости . . . 150
8.4. Видимость под слоистыми и слоисто-кучевыми облаками . . 154
8.5. Информация о наклонной видимости для обеспечения безопасности полетов........................ 157
Глава 9. Информация о видимости, используемая для обеспечения безопасности полетов........................ 161
9.1. Требования ИКАО к наблюдениям за видимостью...... —
9.2. Источники информации о видимости............ 163
^ 9.3. Определение видимости на аэродроме............ 172
9.4. Прогнозирование видимости................. 176
9.5. Некоторые вопросы автоматизации получения и передачи информации о видимости при обеспечении безопасности полетов 182
9.6. Непосредственное обеспечение летного состава и работников службы движения информацией о видимости.......... 188
Заключение ...........................' . . . 192
Список литературы.......................... 194
Список сокращений.......................... 203
Цена: 150руб.
