تئوری هواشناسی کاربردی در مراقبت پرواز (کنترل ترافیک هوایی)
ابرهای مهم از دید مراقبت پرواز (کنترل ترافیک هوایی)
27 نوع ابر در سه گروه بالا، میانی و پایین تعریف شدهاند که مهمترین آنها از دید مراقبت پرواز (کنترل ترافیک هوایی) CB و TCU میباشند که در اینجا این دو نوع ابر را مورد بررسی قرار میدهیم:
الف) CB:
ابر Comulonimbus یا CB از نوع ابرهای جوششی بوده و شکلی شبیه به سندان دارد. این ابر که رشد عمودی زیادی دارد تا ارتفاع 45 هزار پا در مرکز کنترل ثبت شده است. این در حالی است که در عرضهای میان 25 درجهی شمالی و جنوبی تا 50 هزار پا هم دیده شده است.
ازجمله خصوصیات این ابر میتوان به باران شدید (SHRA)، تگرگ، تغییرات باد، توربولانس، رعد و برق، Updraft، Downdraft، و تغییرات در فشار اشاره کرد. با این توضیح که تغییر در فشار ایجاد شده در اثر CB به این صورت است که وقتی این ابر بر روی ایستگاه قرار میگیرد فشار بالا میرود ولی وقتی این ابر هنوز به ایستگاه نرسیده است و در حال نزدیک شدن میباشد در ایستگاه فشار کم میشود.
توربولانس ایجاد شده در اثر ابر CB نه تنها زیر ابر، که بالا و اطراف آن را هم قرار میگیرد. بدین ترتیب گفته میشود هواپیما حداقل 7000 پا بالا و 30 مایل دورتر از CB باشد تا تحت تاثیر توربولانس آن قرار نگیرد.
هواپیماها با کمک رادار هواشناسی خود به وجود CB در اطرافشان پی میبرند و از آن دوری میکنند. هواپیماها از 27 تن به بالا ملزم به داشتن این رادار میباشند.
همان طور که میدانید در شرایط استاندارد به ازای هر 1000 پا که بالا میرویم 2 درجه سانتیگراد از حرارت هوا کاسته میشود. این مقدارممکن است در شرایط غیر استاندارد عدد دیگری باشد ولی بالاخره با بالا رفتن، به درجه حرارت صفر خواهیم رسید.
در ابر سندانی شکل CB با کشیدگی عمودی زیاد، سطحی که دما در آنجا صفر درجهی سانتیگراد است؛ Freezing Level نام دارد. بالا تر از این سطح قاعدتا نباید قطرات آب وجود داشته باشد و فقط باید ذرات یخ موجود باشد چون دما زیر صفر است حال آنکه این طور نیست و قطرات آبی هم در کنار ذرات یخ وجود دارند که به آنها قطرات آب ابر سرد یا Super Cooled Water Droplets میگویند.
این قطرات بین سطحی در ابر که دمایش صفر درجه است تا سطحی که دمای منفی 15 درجهی سانتیگراد را دارد بیشترین حضور را دارند و بین همین دو سطح است که بیشترین خطر Icing وجود دارد.
این قطرات آب با بالا و پایین رفتن در ابر وبرخورد با ذرات و قطرات دیگر منجمد میشوند تا جایی که وزن آنها به حدی برسد که از ابر ریزش نمایند. بنابراین وجود سطح Freezing در این ابر تگرگ را باعث میشود.
ب) TCU:
ابر جوششی Towering Cumulus ابری است با خصوصیات CB ولی با شدت کمتر، با این توضیح که به علت عدم وجود Freezing Level در این ابر، تگرگ را باید از خصوصیات آن حذف کرد. در واقع ابر TCU در صورت کافی بودن رطوبت ممکن است به CB تبدیل شود.
انواع توربولانس
توربولانسها از لحاظ شدت به سه دسته Light، Medium، Heavy تقسیم میشوند که ما از توضیح آنها اجتناب میکنیم و به لحاظ Type آنها را در نظر میگیریم. از این دیدگاه توربولانسهای CAT، MWT، TNT و LLT را توضیح میدهیم.
1) CAT:
توربولانسهای هوای صاف یا Clear Air Turbulence از 27 هزار پایی به بالا گزارش شده است. در واقع این توربولانس که مخصوص لایههای بالای جو است برای ACC دارای اهمیت فراوان میباشد. همچنین CAT که گاه با ابرهای سیروس همراه است چون برای خلبانها غیره منتظره میباشد از انواع خطرناک توربولانس به شمار میرود.
ازعلل به وجود آمدن CAT میتوان به امواج گرانش، تغییرات سمت و سرعت باد، Jet Stream های بیش از 90 نات و ابرهای سیروس اشاره کرد.
2) MWT:
توربولانس امواج کوهستان یا Mountain Wave Turbulence در اثر وزش باد بیش از 60 نات به قلهی کوههای حدود 15 تا 17 هزار پا به وجود میآیند. گاه این وزش باعث تشکیل ابرهای عدسی شکل یا Lentie در قله میشوند که در این صورت بیشک MWT داریم.
همچنین این وزش گاه باعث به وجود آمدن EDDY در دامنه کوه میشوند که برای پروازهای آن منطقه ایجاد توربولانس میکند.
3) TNT:
توربولانس نزدیک توفان تندری یا Turbulence Near Thunderstorm در اطراف CB میباشد.
در واقع همه اتفاقاتی که نزدیک ابر CB رخ میدهد را Thunderstorm گوییم و توربولانس زیر، بالا، و اطراف CB را TNT میخوانیم که خطرناکترین نوع توربولانس میباشد.
4) LLT:
توربولانس لایههای پایین یا Low Level Turbulence بیشتر برای کار فرودگاهی یعنی Approach و Tower مهم است.
دو نوع Wet و Dry را به آن نسبت میدهند که نوع Wet در زمان بارندگی گزارش میشود. این توربولانس در صورت گزارش شدن توسط هواپیما به مراقبت پرواز (کنترل ترافیک هوایی) باید به مرکز پیشبینی هواشناسی و همچنین دیگر هواپیماهای مرتبط گزارش شود.
Wind Shear که به صورت تغییرات ناگهانی سرعت و جهت باد تعریف میشود، در لایههای پایین نوعی LLT است.
وقتی Wind Shear به زمین (باند) برخورد مینماید ایجاد MB مینماید:
الف) MB=MICRO BURST: خرد انفجار حداکثر 5 دقیقه عمر دارد و 3 تا 5 کیلومتر را فرا میگیرد.
ب) MB=MACRO BURST: کلان انفجار بیش از 7 دقیقه عمر دارد و 5 تا 8 کیلومتر را فرا میگیرد.
هشدار Wake Turbulence همراه با Jet Blast یک توربولانس مکانیکی است نه جوی و در این تقسیمبندی نمیگنجد.
Icing
توجه داشته باشید که Icing به ابر ربطی ندارد بلکه صرفا قطرات آب ابرسرد ایجاد Icing میکنند.
Icing نیز همانند توربولانس از لحاظ شدت به سه دستهی Light، Medium و Heavy تقسیم میشود که ما از توضیح آنها صرفنظر میکنیم و آن را از لحاظ Type یا گونه مورد بررسی قرار میدهیم:
1) Clear Icing: که در درجه حرارت بین صفر تا منفی 10 دزجه سانتیگراد ایجاد میشود.
2) Mixed Icing: که در درجه حرارت منفی 10 یا سردتر ولی گرمتر از منفی 15 درجه سانتیگراد ایجاد میشود.
3) Rime Icing: که در درجه حرارت منفی 15 یا سردتر ولی گرمتر از منفی 20 درجه سانتیگراد ایجاد میشود.
در این بین Clear Icing خطرناکترین نوع Icing است چون بیشترین قطرات آب ابر سرد در دمای مربوط به آن وجود دارد و این نوع یخ مستحکمتر از دو نوع دیگر میباشد که حالت ترد دارند.
با تشکر ازمهندس مرادی دبیرکل جامعه متخصصین مراقبت پرواز (کنترل ترافیک هوایی)