Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Наклонная дальность видимости в сложных метеорологических условиях

ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Наклонная дальность видимости в сложных метеорологических условиях"

ВОРОНЕЖСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННОЕ АВИАЦИОННОЕ ИНЖЕНЕРНОЕ УЧИЛИЩЕ (ВОЕННЫЙ ИНСТИТУТ)

На правах рукописи УДК 551 507 362

Дорофеев Виктор Васильевич

НАКЛОННАЯ ДАЛЬНОСТЬ ВИДИМОСТИ В СЛОЖНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Специальность- 25 00 30 - Метеорология, климатология, агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Работа выполнена в Воронежском высшем военном авиационном инженерном училище (военном институте)

Научный консультант: доктор технических наук,

профессор Геннадий Симонович Нахмансон

Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор Геннадий Иванович Мазуров

доктор географических наук, профессор Юрий Петрович Переведенцев доктор физико-математических наук профессор Наталья Павловна Шакина

Ведущая организация: Главный гидрометеорологический центр

Министерства обороны Российской Федерации

Защита состоится «31» октября 2007 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 327 003 01 по присуждению ученой степени доктора наук при ГУ «Гидрометеорологический научно-исследовательский центре Российской Федерации»,

123242, Москва, Б. Предтеченский пер ,9-13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ «Гидрометцентр России».

Отзывы и замечания, заверенные печатью, направлять по указанному адресу в двух экземплярах

Автореферат разослан « июля 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор географических наук ——Нестеров Е.С

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Обеспечение безопасности, регулярности и эффективности полетов авиации зависит от многих факторов, обусловленных внешней средой, среди которых значительную роль играет прозрачность атмосферы, характеризуемая как видимость

Вопросам видимости в атмосфере применительно к задачам авиации посвящены работы С Л Белогородского, П Д Астапенко, А А Васильева, В А Гаврилова, С А Богаткина, И В Кошеленко, МЛ Рацимора, Е И Гоголевой, Г И Мазурова, Л Т Матвеева, В А Ковалева, а также зарубежных ученых Дж Джонсона, А В Паффета,Дж Ходкинса, О Фреминга и другие

При метеорологическом обеспечении авиации в настоящее время используются три характеристики видимости метеорологическая дальность видимости (МДВ), метеорологическая оптическая дальность видимости (МОДВ) и дальность видимости на взлетно-посадочной полосе (видимость на ВПП, ЯУЯ) При чем все они определяются у поверхности земли

В месте с тем лётный и диспетчерский состав должны представлять условия видимости наземных объектов с высоты полёта, определяемые наклонной дальностью видимости (НДВ)

В сложных метеорологических условиях (СМУ) НДВ должна обеспечивать экипажи воздушного судна (ВС) и руководство полётами информацией о высоте, на которой следует ожидать установление визуального контакта на глиссаде снижения с ориентирами на земной поверхности (ВПП) При визуальных полетах под низкими облаками - оценивать возможность опознавания наземных объектов, ориентиров для определения пространственного положения ВС

Несмотря на усилия по разработке средств измерения НДВ, у нас в стране и зарубежном до настоящего времени отсутствует аппаратура позволяющая проводить оперативные измерения НДВ

Проводимые ранее исследования позволили разработать методические, теоретические и практические подходы в определение посадочной видимости (частный случай НДВ) и возможной высоты визуального контакта (ВВК) в адвективном тумане и при низкой облачности Они определяются по данным инструментальных измерений МДВ, ВНГО (ВВ) - как консультативные параметры о состояние условий видимости наземных ориентиров на этапе снижения ВС

Однако до настоящего времени практически отсутствуют методики оценки соответствия метеорологических условий эксплуатационным минимумам на посадку и визуальных полётов под низкими облаками На глиссаде снижения эти минимумы определяются не значениями ВНГО и МДВ, а посадочной видимостью, высотой принятия решения (ВПР) или минимальной высотой снижения (МВС), при визуальных полётах под низкими облаками наклонной полётной дальностью видимости

В соответствии с рекомендациями Международной организации гражданской авиации (ИКАО) при посадке в сложных метеорологических условиях (СМУ) визуальная оденка пространственного положения ВС на глисса-, де снижения должна производиться по наклонной дальности видимости (НДВ) для определенных («фиксированных») высот- конкретной высоты принятия решения (ВПР) или минимальной высоте снижения (МВС), а при полетах по правилам визуальных полетов (ПВП) и особым правилам визуальных полетов (ОГТВП) - для конкретной высоты полета

Таким образом, возникает проблема определения и Прогноза НДВ, удовлетворяющая летный и диспетчерский состав в интересах обеспечения безопасности, регулярности и эффективности полётов

Решение проблемы требует разработай и обоснования новых подходов, основанных на статистических зависимостях между НДВ, МДВ, В НТО (ВВ), и другими метеорологическими параметрами с учетом условий воздушной навигации

Одним из основных направлений решения проблемы определения видимости в негоризонтальном направлении является установление совокупности оперативных параметров НДВ для различных этапов выполнения полета -наклонной полетной дальности видимости (НПДВ) - при полетах по ПВП и ОПВП,

-посадочной видимости, высоты визуального контакта (ВВК), высоты обнаружения ВПП (ВО ВПП) и динамики видимости - при заходе на посадку Оперативные параметры НДВ соответствуют рекомендациям ИКАО и позволяют учитывать метеорологические, физико-географические, светотехнические, навигационные, психофизические факторы и летно-технические данные ВС.

Цель работы разработка теоретических и методологических основ си-ноптико-статистических методов диагноза и прогноза оперативных параметров НДВ в пограничном слое атмосферы по данным инструментальных измерений метеорологических величин с учетом их пространственно-временной изменчивости при типовых синоптических ситуациях, рельефа местности, характера подстилающей поверхности

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач

1 Обобщение современного состояния учения о видимости в атмосфере применительно к обеспечению авиации

2 Исследование особенностей воздушной навигации и визуальной ориентировки при заходе на посадку и полетах по ПВП и ОПВП в СМУ

3 Определение и обоснование оперативных параметров НДВ на различных этапах полёта ВС в СМУ, необходимых для лётного и диспетчерского состава.

4 Исследование влияния на НДВ рельефа местности, характера подстилающей поверхности, метеорологических величин, условий навигации, летно-технических данных ВС, характеристик светотехнических систем и психофизических факторов

5. Исследование пространственно-временных характеристик изменчивости метеорологических величин и распределения горизонтальной видимости с высотой в типовых синоптических ситуациях.

6 Разработка методики определения диаграмм видимости огней светотехнических систем при различных типах распределения горизонтальной видимости с высотой и оценка ее достоверности

7 Разработка методики определения и сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров НДВ при минимумах и в визуальных метеорологических условиях

Объектом исследования является НДВ в пограничном слое атмосферы применительно к задачам метеорологического обеспечения авиации в СМУ

Предмет исследования - оперативные параметры НДВ в СМУ в различные сезоны года и время суток

Методы исследования. При проведении исследования использовались методы математической статистики, теории вероятностей, численного моделирования, летные эксперименты на аэродромах ВВС и ГА

Научная новизна заключается в разработанном новом научном подходе к определению НДВ на различных этапах полета, совершенствованию теоретических и методологических положений по определению и прогнозу НДВ для обеспечения безопасности и эффективности полетов авиации в сложных метеорологических условиях, включающем

1 Анализ пространственно-временных характеристик сложных метеорологических условий и явлений погоды в типовых синоптических ситуациях в зависимости от сезона года и времени суток

2 Обоснование оперативных параметров НДВ, обеспечивающих технологию самолетовождения при минимумах и в визуальных метеорологиче-

_ ских условиях

3 Особенности вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой, пространственно-временной изменчивости распределения МДВ и ВНГО (ВВ) за короткие промежутки времени по данным инструментальных измерений в типовых синоптических ситуациях

4 Исследования влияния характера рельефа местности подстилающей поверхности, в типовых синоптических ситуациях на пространственно-временную изменчивость МДВ и ВНГО (ВВ)

5 Исследования влияния навигационной обстановки на оперативные параметры НДВ

6 Разработанную методику определения сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров НДВ самосветящихся ориентиров при минимумах по диаграммам видимости огней светотехнических систем

7 Предложенную физико-статистическую модель определения и сверхкраткосрочного прогноза НДВ несамосветящихся объектов, ориентиров при визуальных полетах под низкими облаками

Достоверность результатов достигается корректной постановкой решаемых задач метеорологического обеспечения безопасности полетов в СМУ, использованием апробированного математического аппарата, применяемого для решения аналогичных задач, согласованием результатов расчетов с результатами летных и натурных экспериментов, выполненных на аэродромах ГА и ВВС в различных физико-географических условиях, сезонах года, временах суток

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в разработке физико-статистической модели диагноза и прогноза оперативных параметров НДВ, организации летного эксперименту по сбору исходных данных, апробации результатов исследований и экспертного опроса летного состава на аэродромах ГА, ВВС и ПВО

Работа является обобщением и дальнейшим развитием исследований, выполненных автором на протяжении 20 лет

Апробация работы. Основные положения, научные и экспериментальные результаты работы докладывались и обсуждались на всесоюзных и республиканских конференциях, семинарах, в том числе III Всесоюзной конференции по авиационной метеорологии (Суздаль, 1990 г), II и III Научно-технической конференции «Проблемы повышения эффективности метеорологического, аэро-дромно-технического и инженерно-аэродромного обеспечения авиации Вооруженных Сил» (Воронеж, 1989, 1992 г), Всероссийской научной конференции «Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации» (Воронеж, 1997 г), научно-практических семинарах Научно-экспериментального центра автоматизации управления воздушным движением научного совета по проблемам управления движения и навигации АН СССР (Москва, 1991, 1992, 1993 г), совещаниях-семинарах по безопасности полетов в Центре боевой подготовки фронтовой авиации (Липецк, 1985, 1986, 1987, 1988, 1989, 1990 г), в Центральной инспекции безопасности полетов авиации Вооруженных сил СССР (Москва, 1990 г), в 7 Главном авиационном метеорологическом центре Министерства Обороны СССР (Москва, 1992,1993 г), в метеослужбе ВВС Ленинградского Военного округа (Ленинград, 1991 г), в метеослужбе Белорусского Военного округа (Минск, 1990 г), на Военной кафедре ЛГМИ (Ленинград, 1990 г), в отделе авиационной метеорологии Гидрометцентра СССР (Москва, 1990,1991,1992,1993 г), Всероссийской научной конференции «Климат, мониторинг окружающей среды, гидрометеорологическое прогнозирование и обслуживание» (Казань, 2000 г), Всероссийской научной конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации» (Воронеж, 1999 - 2006 г г), 23 Научной технической конференции молодых научных сотрудников «Поддержание боевой готовности вооружений и военной техники в условиях реформирования Вооруженных Сил Российской Федерации», Научно-технической конференции «Проблемы и перспективы гидрометеорологических прогнозов» (Москва, 2000 г )(ХШ Всероссийская научно-техническая конференция «Иркутск 2003»), Международной научно-технической конференции «Кибернетика и технологии XXI века» (Воронеж, 2005, 2006 г г), Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2005г)

Результаты исследования опубликованы в 51 работе (из них 4 в журналах рекомендованных ВАК) 1 монографии (издание, рекомендованное ВАК), 3 учебных пособиях, 12 научных отчетах по НИР, утвержденных ПС ВВС, в которых автор был научным руководителем и ответственным исполнителем Под научным руководством автора по теме исследования выполнено и защищено 3 кандидатские диссертации.

Предметом защиты является разработка нового научного подхода к определению оперативных параметров НДВ и их сверхкраткосрочного прогноза в пограничном слое атмосферы в СМУ

На защиту выносятся

1 Научный подход по развитию и совершенствованию теоретических и методологических положений изучения НДВ в сложных метеорологических условиях.

2 Обоснование оперативных параметров НДВ при минимумах и полетах в визуальных метеорологических условиях

3 Результаты исследования пространственно- временных характеристик сложных метеорологических условий

4 Выявленные закономерности пространственно-временной изменчивости горизонтальной дальности видимости и высоты нижней границы облаков (вертикальной видимости) в явлениях погоды и распределения горизонтальной видимости с высотой в типовых синоптических ситуациях

5 Установленные закономерности влияния рельефа местности и характера подстилающей поверхности на ВНГО (ВВ), МДВ и условий воздушной навигации НДВ

6 Методика расчета оперативных параметров НДВ самосветящихся объектов по диаграммам видимости огней ненаправленного действия при минимумах

7 Физико-статистическая модель определения и прогноза оперативных параметров НДВ

Научная и практическая значимость заключается в разработке новых теоретических и методологических основ определения и прогноза оперативных параметров НДВ в пограничном слое атмосферы в сложных метеорологических условиях

Разработанная физико-статисгическая модель позволяет проводить количественную оценку и осуществлять прогноз оперативных параметров НДВ с учетом влияющих факторов

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследования позволяют оценивать соответствие метеорологических условий эксплуатационным минимумам при принятии решения летным и диспетчерским составом на посадку в СМУ и выполнения визуальных полётов под низкой облачностью Прогностические значения оперативных параметров НДВ (ВВК, ВО ВПП, посадочная видимость) при категорированных минимумах для сверхкраткосрочного прогноза на 3, 6, 9, 12, 15, мин, и минимумах (100< ВНГО (ВВ) < 200м и(или) 1000<МДВ <2000м) на 15 и 30 мин удовлетворяют требованиям ИКАО к желательной точности прогнозов на посадку (90%) Впервые полученные прогностические значения НПДВ под низкими слоистыми облаками с ВНГО менее 200м, на 60 минут 75%, на 120 минут 72%, 180 минут 68%, под слоисто-кучевыми с ВНГО от 200 до 400 м 69,65 и 61% соответственно

Предлагаемая методика позволяет разрабатывать руководящие документы, направленные на совершенствование организации метеорологического обеспечения и безопасности полетов Государственной авиации в СМУ

Структура диссертации. Содержание диссертации изложено в двух томах Первый том объемом 306 с введение, 7 глав (в том числе 43 рис, 98 табл), заключение, литературу (230 наименований), а второй том -12 приложений объемом 192 с (150 рис, 70 табл.)

Исследования проводились в соответствии со структурной схемой представленной на рисунке 1

Обзор исследований наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях и постановка проблемы

XX

Выявление факторов влияющих на наклонную дальность видимости

-XX-

Исследование пространственно временных характеристик в сложных метеорологических условиях

XX

Исследование пространственно временных характеристик изменчивости высоты нижней границы облаков (вертикальной видимости) и горизонтальной дальности видимости в явлениях погоды обуславливающих минимумы

хх

Исследование типов вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой в сложных метеорологических условиях

Разработка методики расчета и сверх краткосрочного прогноза наклонной дальности видимости при полётах под низкими облаками

XX

Разработка методики расчета и сверх краткосрочного прогноза поса-_дочных характеристик видимости при минимумах___

Рисунок 1 - Структурная схема диссертации

Краткое содержание диссертации

Введение. Сформулирована проблема определения наклонной дальности видимости и обоснована её актуальность Определены цель и содержание поставленных задач, положения, выносимые на защиту и методы исследования

Первая глава «Видимость в сложных метеорологических условиях». Представлен критический анализ авиационных происшествий и инцидентов Показано, что ограниченная видимость является основной их причиной

Возможность выполнения полетов в СМУ определяется минимумами -предельными условиями, при которых разрешается выполнять полеты, эксплуатировать воздушное судно и использовать аэродром для взлета и посадки воздушных судов При метеорологических условиях, близких к минимумам, ограниченная видимость отмечается примерно в десять раз чаще, чем низкая облачность

Обзор исследований показал, что в СМУ ограниченная видимость является основным фактором (70%) авиационных инцидентов и происшествий Показано, что в условиях ограниченной видимости лётному и диспетчерскому составу для оценки соответствия метеоусловий минимуму необходима информация не только о горизонтальной видимости но, прежде всего о наклонной дальности видимости (НДВ)

Метеорологическую дальность видимости (МДВ) нельзя отождествлять с наклонной дальностью видимостью, так как НДВ при низкой облачности в различных явлениях погоды составляет 25 - 45 % от МДВ,

НДВ в настоящее время рассматривается, как посадочная видимость, а при МДВ менее 1000 м, как высота визуального контакта (ВВК) без комплексного учбта всех факторов влияющих на нее

Установлено отсутствие в настоящее время средств измерения, общепризнанных методик и способов определения наклонной дальности видимости

Показана возможность решения проблемы определения НДВ в СМУ в соответствии с рекомендациями международной организация гражданской авиации (ИКАО), на различных этапах полёта с помощью самосветящихся и несамосветящихся объектов

При заходе на посадку (самом сложном этапе полёта) наклонная дальность видимости из кабины ВС должна обеспечивать визуальную оценку пространственного положения ВС на глиссаде снижения для определённых («фиксированных») высот, в качестве которых в соответствии с требуемыми условиями посадки можно выбирать высоту принятия решения (ВПР) или минимальную высоту снижения (МВС)

При визуальных полетах под низкими облаками НДВ должна обеспечивать — визуальную оценку пространственного положения по естественному

горизонту и ориентирам с безопасной высоты полёта, а также обеспечить возможность посадки ВС на временные аэродромы и посадочные площадки

С учётом рекомендаций ИКАО были определены и обоснованы оперативные параметры НДВ, обеспечивающие технологию самолётовождения на глиссаде снижения и при визуальных полётах под низкими облаками На глиссаде снижения

—высота визуального контакта (ВВК) — высота, с которой на поверхности земли видны ориентиры некоторой протяженности (участок огней светотехнической системы), достаточные для оценки командиром ВС положения самолета относительно заданной глиссады снижения и ВПП,

—высота обнаружения взлетно-посадочной полосы (ВО ВПП) -— высота, с которой пилот ВС увидит входные огни зоны приземления (при угле визирования, равном углу наклона глиссады),

—посадочная видимость — наклонная дальность видимости с ВО ВПП под углом наклона глиссады,

—динамика видимости — изменение видимости наземных ориентиров (длины участка или цепочки огней на поверхности земли) с глиссады снижения после установления визуального контакта

Предлагаемую совокупность оперативных параметров видимости с глиссады снижения целесообразно именовать посадочными характеристиками видимости (ПХВ)

В таблице 1 приведены данные экспертного опроса 1825 командиров ВС с разным уровнем подготовки о необходимости и целесообразности информации об условиях видимости на глиссаде снижения в предлагаемом виде При визуальных полётах под низкими облаками

- наклонная полётная дальность видимости (НПДВ) - наклонная дальность видимости объектов (ориентиров) на земной поверхности из кабины ВС

За необходимость и целесообразность информации о НПДВ высказалось 100% лётного состава не зависимо от уровня их подготовки

Результаты экспертного опроса летного состава согласуются с рекомендациями ИКАО и подтверждают возможность решения проблемы определения НДВ в виде совокупности оперативных параметров НДВ

В практике метеорологического обеспечения авиации используются три характеристики горизонтальной видимости у поверхности Земли метеорологическая дальность видимости (МДВ), метеорологическая оптическая дальность видимости (МОДВ), видимость на взлётно-посадочной полосе (ВПП) Поскольку МОДВ не связана с визуальными наблюдениями каких-либо объектов, а зависит только от прозрачности атмосферы (показателя ослабления), то она применима в любое время суток, и её можно использовать для оценки прозрачности атмосферы и расчетов наклонной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов в любое время суток

Таблица 1 - Экспертная оценка (%) командирами воздушных судов посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях

Посадочная характеристика видимости Оценка Минимум лётного состава Среднее

<30x400 30x40 -60x800 60x800-100x1000 100x1000- 200x200

ВВК За 100 100 95 85 95

Против - - 5 15 5

ВО ВПП За 100 100 98 90 97

Против - - 2 10 3

Посадочная видимость За 100 100 100 100 100

Против - . - - -

Динамика видимости За 100 100 100 90 97 5

Против - - - 10 2 5

Решение проблемы НДВ будет полным, если оно дополнится сверхкраткосрочным прогнозом с учетом временной изменчивости ВНГО (ВВ) и МДВ Рекомендации со стороны лётного и диспетчерского состава к решению проблемы прогноза НДВ позволяет сформулировать требования к прогностической информации

- сверхкраткосрочный прогноз оперативных параметров НДВ на 30 и 60 мин для принятия решения ухода на запасной аэродром,

- сверхкраткосрочный прогноз НДВ до 2 и 15 мин для принятия решения на посадку, и адекватной оценки условий видимости с глиссады снижения летным и диспетчерским составом

- сверхкраткосрочный прогноз НПДВ на 1,2, Зчаса

Вторая глава. «Факторы, влияющие на наклонную дальность видимости в сложных метеорологических условиях» Рассмотрены факторы, влияющие на наклонную дальность видимости самосветящихся объектов с глиссады снижения и несамосветящихся при визуальных полётах под низкими облаками Дан анализ оценки условий видимости с глиссады снижения командирами воздушных судов при явлениях погоды обуславливающих ка-тегорированные минимумы с учётом времени суток

Установлено, что на условия визуальной ориентировки в СМУ - НДВ влияют следующие факторы

1 ВНГО (ВВ), МДВ (МОДВ), их пространственно-временная изменчивость

2 Явления погоды

3 Стратификация температуры в подоблачном слое атмосферы, температурный режим земной поверхности

4 Форма облаков и характер их нижней границы

5 Тип распределения горизонтальной видимости в подоблачном слое и в туманах

6 Геометрические характеристики, контраст объекта (ориентира) и фона, освещенность, время года, состояние зрения наблюдателя

7. Скорость и высота полета ВС

8. Рельеф местности и характер подстилающей поверхности

9 Направление и скорость ветра на высоте полета

10 Сила света светотехнического оборудования аэродрома (при взлете и посадке)

11 Конструктивные особенности кабины ВС, уровень подготовки лётчика и его снаряжение

От формы облаков зависит характер подоблачной дымки, наиболее сложные условия визуальных полётов наблюдаются при слоистообразных и волнистообразных типах облачности

Низкая облачность, видимость и ее распределение от земли до ВНГО и высота полета оказывают существенное влияние на НПДВ рисунках 2,3

Рисунок 2 - Горизонтальная и наклонная видимости в подоблачном слое (при подоблачный дымке) для различных высот полета

. Объект виден хорошо

Верхняя «районе прювммой Аьиикц ''*'''У ^ Дай» пдкии» ••.•".увв»?

'•'. - Йв'виве

Г» ♦» I . ■. » » ,

ВеЦ]

ЯЧА

Рисунок 3 - Горизонтальная и наклонная видимости в подоблачном слое (при приземной дымке) для различных высот полета По экспериментальным данным с неподвижного аэростата(в 60-х годах), установлено соотношение горизонтальной видимости у земли и на-

клонной видимости при низкой облачности, характеризующееся следующими типичными случаями

1 Высота нижней границы облаков не более 100 м

Дальность наклонной видимости в этом случае составляет 25 - 45 % дальности горизонтальной видимости у земли

2 Высота нижней границы облаков 100- 200 м

Дальность наклонной видимости при выходе из облаков составляет 40 - 70 % горизонтальной видимости у земли

3 Высота нижней границы облаков более 200 м

В этом случае наклонная видимость в подоблачном слое близка к горизонтальной видимости у земли

Распределение горизонтальной видимости с высотой зависит от высоты, формы и структуры нижней поверхности облаков, наличия и характера атмосферного помутнения в подоблачном слое, явлений погоды и видимости в них

Средняя толщина слоев с ухудшенной видимостью, в каждом конкретном случае и распределение горизонтальной видимости с высотой в подоблачных слоях (рисунки 2, 3), зависят от величины относительной влажности в подоблачном слое и вертикального градиента температуры

Высота установления визуального контакта с самосветящимися ориентирами существенно зависит от изменения прозрачности атмосферы с высотой

Влияния прозрачности атмосферы (распределения горизонтальной видимости с высотой) на примере высоты установления визуального контакта с огнями приближения на глиссаде снижения показано на рисунке 4

Р.

Рисунок 4 - Диаграммы видимости (Р) огней ненаправленного действия на

глиссаде снижения 1,2, 3 . 10- номера огней приближения светотехнической системы ВВК- высота установления визуального контакта с огнём №1 <Pi. Фг, фз -углы визирования с глиссады снижения огня №1

а) - при понижении прозрачности атмосферы с высотой (Р|),

б) - в однородной атмосфере (Рг),

в) - при увеличении прозрачности атмосферы с высотой (Рз)

Связь путевой скорости, определяемой скоростью ВС, направлением и скоростью ветра на высоте полета, с НДВ выражается через угол визирования объектов на земной поверхности Чем больше путевая скорость, тем больше угол визирования на земной поверхности и меньше наклонная полетная видимость, и наоборот

Рельеф местности и характер подстилающей поверхности оказывают существенное влияние на НДВ через ВНГО и МДВ как основных факторов ухудшающих условия видимости

ВНГО и МДВ в значительной мере зависят от физико-географических особенностей местности При перемещении облачности над пересеченной местностью высота ее нижней границы значительно понижается над возвышенными участками При этом обычно наблюдается ухудшение МДВ Над лесными и водными массивами, а также над заболоченными участками относительная влажность воздуха увеличивается, что приводит к понижению облачности и к ухудшению видимости

Уровень подготовки летного состава определяется предельными значениями НПДВ, необходимыми для выполнения визуальных полетов под облаками

Опыт полетов показывает, что время, затрачиваемое на опознавание большинства объектов на земной поверхности, находящихся в единственном числе, для нетренированного летчика составляет около 3,5 с при опознавании по отличительным признакам и 9,4 с привлечением признака взаимоположения У тренированного летчика это время сокращается на 1 - 2 с Кроме того, летчик затрачивает определенное время на обдумывание и запоминание полученной информации Установлено, что при малом числе объектов в поле зрения наблюдателя (3 - 6) время, потребное для ассоциации обнаруженного объекта у нетренированного летчика, составляет 1,5 - 2,9 с , а для тренированного наблюдателя это время сокращается до 1,1 - 1,7 с Наиболее вероятное время на опознавание объектов на земной поверхности составляет 2,5 с

На наклонную полетную видимость оказывают существенное влияние геометрические характеристики объекта, контраст объекта (ориентира) и фона, освещенность, время года, состояние зрения наблюдателя Геометрические характеристики, а именно угловой размер объекта (ориентира) должны быть больше остроты зрения наблюдателя Нормальная острота зрения человека - 1 угловая минута, т е. если размер объекта меньше 1/150 расстояния до него, то человеческий глаз не способен его воспринимать

Для видимости объекта необходимо, чтобы освещенность его и фона была не меньше определенной величины и, чтобы между фоном и объектом был яркостной контраст

Для пилота, хорошо знающего район полетов, характер наблюдения сводится к поиску, в хорошо известном направлении объекта (ориентира), находящегося на крайнем пределе восприятия Этому случаю соответствует порог контрастной чувствительности е, равный 3% Однако нужно учесть, что летчик наблюдает за объектами (ориентирами) через смотровое стекло, которое вносит искажение в воспри-

ятие наблюдаемой картины Из-за искажающего влияния смотрового стекла есть полное основание поднять значение е с 3 до 4% При этом следует заметить, что искажающее влияние смотрового стекла при дояеде и снегопаде еще более сильно (£=7%)

На НДВ при посадке в СМУ большое влияние оказывает сила света огней светосигнального оборудования, зависящая от времени суток и явлений погоды Светотехническое оборудование с различным расположением огней позволяют производить посадку при любых значениях МОДВ на категориро-ванных аэродромах Особенностью посадок в этих условиях является необходимость учёта силы света и ослепляющего действия огней светотехнического оборудования таблица 2

Таблица 2 - Ослепляющее действие ОВИ в различных явлениях погоды при минимумах I, II, III категории ИКАО__

Явления погоды Минимум I категории ИКАО Минимум II, III категории ИКАО

Туман адвективный После установления визуального контакта с высоты 60-30 м На высоте 3-4 м

Туман радиационный С высоты 20 м и до приземления При полете торца ВПП над световым ковром

Туман приземный От начала выравнивания до приземления От начала выравнивания до приземления

Низкие облака При выходе из облаков на высоте 50-40 м

Дождь На выравнивании На высоте начала выравнивания, особенно на ВПП с темным асфальтовым покрытием

Снег На высоте 40-30 м

Морось На выравнивании

Оценка сложности посадки (по данным экипажей ВС) за счёт визуальных иллюзий, в различных явлениях погоды показывает Выполнить посадку сложнее всего в осадках 87% (46% - в дожде, 20% - в снеге, 13% - в ливневом дожде, 4% - при метели, 3% - в ливневом снеге, 1% - в мороси), 11% - в тумане и 2% - при низких облаках

По времени суток оценка следующая

днем - 46% летчиков считают выполнение посадки сложнее всего в осадках, 45% - в тумане и 9% при низких облаках,

в сумерках 87% - в осадках, 11% - в тумане и 2% - при низких облаках, ночью 98% - в осадках (60% - в дожде, 19% - в ливневом дожде, 12% -в снеге, 5% - в мороси) и 2% - в тумане

Экспериментальными исследованиями установлено, что относительно дымки морось ухудшает НПДВ на 20% снег на 16% дождь на 9%

Все рассмотренные факторы, влияющие на НДВ взаимосвязаны Решение проблемы определения НПДВ под низкими облаками и оперативных параметров НДВ (ВВК, ВО ВПП, посадочная видимость) с глиссады снижения

должно основываться на комплексном учете и установление связей между всеми факторами и оперативными параметрами НДВ

]В третьей главе «Пространственно-временные характеристики сложных метеорологических условий» Исследованы масштабы сложных метеорологических условий и пространственно временные характеристики высоты нижней границы облаков и горизонтальной дальности видимости в них с учетом влияния рельефа местности и характера подстилающей поверхности Разработаны расчётные уравнения ВНГО и МДВ с учётом превышения рельефа местности и характера подстилающей поверхности по данным метеорологических наблюдений и при их отсутствии в типовых синоптических ситуациях

Характеристики пространственных и временных масштабов сложных метеорологических условия представлены в таблицах 3 и 4

Таблица 3 - Средние, максимальные и минимальные значения (км) характерных пространственных размеров зон сложных метеорологических условий

Средние значения Максимальные значения Минимальные ния значе-

Сезон по направлению смещения по фронту по направлению смещения по фронту по направлению смещения по фронту

А О День 210 390 550 1000 100 100

о Ночь 310 380 1000 900 20 20

а го День 620 810 1300 2000 200 100

Ночь 520 1050 1000 1850 250 400

а я День 390 580 1100 1500 100 250

о со Ночь 480 520 1100 1450 100 150

В День 150 240 250 400 100 150

Ночь 160 180 400 600 20 20

Таблица 4 - Повторяемость (%) периодов различной непрерывной продолжительности сложных метеорологических условий__

Продолжительность зима весна лето осень

XII I II III IV V VI VII VII I IX X XI

¿3 ч 54 64 68 56 49 67 73 68 63 59 60 53

¿12ч 86 92 92 90 86 93 99 97 96 90 89 82

Исследования позволили провести классификацию масштабов сложных метеорологических условий

Пространственно-временные характеристики зон со сложными метеорологическими условиями (СМУ) соответствуют масштабам мезомасштаб-

ных атмосферных процессов и зависят от синоптической ситуации, времени года и суток

- весна, осень, зима - мезомасштаб а (от 200 км до 2000 км ),

- лето - мезомасштаб р (от 20 км до 200 км),

- лето и осень - мезомасштаб у (от 2,0 км до 20 км)

На пространственную изменчивость ВНГО и МДВ оказывают влияние рельеф местности, характер подстилающей поверхности Существующие способы расчета и прогноза ВНГО и МДВ не учитывают этого влияния

Для определения влияния рельефа местности, характера подстилающей поверхности на ВНГО и МДВ были получены уравнения регрессии

Я=а0+а,Л;ш+а2:Г+аз7</+а4# (1)

5„=Ъ0+Ъ1Г,ум+Ъ2Н+Ъ3Т+Ъ4Тс1 + Ъ^ (2)

где Н - ВНГО, м, Л7, - МДВ, м, И ум - значение превышения местности над уровнем моря, м, Т - температура воздуха, °С, 7 У - точка росы, °С, (('- скорость ветра, м/с

Перечень предикторов сформирован на основе физических процессов, влияющих на ВНГО и МДВ

Уравнения регрессии (1), (2) позволяют рассчитывать значения ВНГО и МДВ в зависимости от высоты рельефа местности над уровнем моря

Достоверность полученных уравнений расчета ВНГО и МДВ проведена по критериям успешности (Л - коэффициент корреляции между рассчитанными и фактическими значениями, а - средняя квадратическая ошибка расчета, м, г/ - средняя абсолютная ошибка расчета, м) и в сравнении с другими уже существующими методиками (таблицы 5, 6) Позволяет сделать вывод о возможности использования полученных регрессионных уравнений для расчета ВНГО и МДВ

Таблица 5 - Критерии успешности (Я а, у) расчета ВНГО с учетом высоты рельефа местности над уровнем моря в типовых синоптических ситуациях циклона при наличии леса и водных объектов (зимний период)_

Син ситуация По разработанной методике Число случаев в выборке

К а, м Ц, м Обучающая Контрольная

Тыл Ъх\ 0,85 59,6 47,1 224 112

Перед часть 0,75 86,2 77,3 262 131

Теплый сектор Ъл 0,81 64,3 52,5 278 139

Центр 7.п 0,82 64,8 52,9 282 141

Таблица 6 - Критерии успешности (Я, а, ц) расчета МДВ с учетом высоты рельефа местности над уровнем моря в типовых синоптических ситуациях циклона при наличии леса и водных объектов (зимний период)_

Син ситуация По разработанной методике Число случаев в выборке

Л а, м 77, м Обучающая Контрольная

Тыл Ъа. 0,89 351,3 279,1 224 112

Перед часть Ъп 0,73 1105,4 880,3 262 131

Теплый сектор гп 0,85 471,4 391,5 278 139

Центр Тг\ 0,86 391,4 312,1 282 141

В случае отсутствия данных наземных наблюдений расчет изменений (уменьшения или увеличения) ВНГО и МДВ производится в зависимости от относительного превышения (понижения) рельефа местности в различных типовых синоптических ситуациях циклона по данным аэродрома (пункта) вылета

АЯ = ±сА/), (3)

Д5о = ± с1 Д/г, (4)

где Д/г - относительное превышение (понижение) рельефа местности, м, ДЯ- изменение (уменьшение или увеличение) ВНГО, м, Д5<г- изменение (уменьшение или увеличение) МДВ, м, с, й - коэффициенты (знак «-» - относительное превышение, «+»- относительное понижение рельефа местности)

Результаты расчетов по формулам (3), (4) в качестве примера представлены на рисунках 5,6

Максимальные изменения ВНГО и МДВ наблюдаются в передней части циклона, что объясняется влиянием теплого фронта и сходимостью потоков перед линией теплого фронта Наименьшая изменчивость наблюдается в тыловой части, что объясняется затоком холодного воздуха с запада и с северо-запада

Достоверность полученных уравнений расчета ДВНГО и ДМДВ, проведенная по критериям успешности (таблицы 8, 9), позволяет сделать вывод о возможности использования полученных регрессионных уравнений для расчета изменения ВНГО и МДВ в зависимости от относительного превышения рельефа местности в радиусе до 150 км от исходной станции (пункта вылета)

|ДВНГО м |

300 ; У

280 - . /пп

260 * ^

240 - ' , , ' ;

220 - - - - .у"

200 180 - - У ; 'Щ,

160 / -

140 /

120 00 80 60 / . / .у ^—тл

40 т ,

20

0

|А МДВ, м |

1 - тыл циклона 2 - передняя часть циклона, 3 - теплый сектор циклона 4 - центр циклона

Рисунок 5 - Зависимость изменения (уменьшения) высоты нижней границы облаков (ДВНГО) от относительного превышения рельефа местности (АН) в типовых синоптических ситуациях циклона для зимнего периода при наличии леса и водных объектов

1 - тыл циклона 2 - передняя часть циклона 3 - теплый сектор циклона, 4 - центр циклона

Рисунок 6 - Зависимость изменения (уменьшения) метеорологической дальности видимости (АМДВ) от относительного превышения рельефа местности (ДН) в различных типовых синоптических ситуациях циклона для зимнего периода при наличии леса и водных объектов

Таблица 8 - Критерии успешности (Л, а, //) расчета изменения ВНГО с

учетом относительного превышения рельефа местности в типовых синоптических ситуациях циклона при наличии леса и водных объектов (зимний период)

Син ситуация В радиусе =50 км В радиусе =100 км В радиусе =150 км

Л а, м ц, м Л <т, м Г], м Я а, м г\, м

Тыл Ъх\ 0,83 10,6 8,4 0,74 15,8 12,1 0,68 21,5 17,4

Перед часть Ъл 0,79 15,4 12,5 0,66 25,1 19,6 0,62 32,4 26,3

Тепл сектор 2п 0,85 8,2 6,2 0,77 12,2 9,8 0,64 15,6 12,6

Центр Zn 0,85 8,3 6,3 0,77 12,1 9,7 0,63 15,2 12,4

Таблица 9 - Критерии успешности (К а, ц) расчета изменения МДВ с учетом относительного превышения рельефа местности в типовых синоптических ситуациях циклона при наличии леса и водных объектов (зимний период)_

Син ситуация В радиусе =50 км В радиусе =100 км В радиусе =150 км

Я а, м Г], м <т, м Ч, м а, м 7/, М

Тыл 7-п 0,84^ 102,4 82,3 0,73 172,1 138,3 0,65 230,4 184,6

Перед часть Ъг\ 0,77 160,6 129,1 0,63 300,8 241,2 0,59 330,4 264,3

Тепл сектор Ъл 0,88 95,3 76,6 0,75 131,4 105,8 0,61 180,3 144,3

Центр Ъп 0,88 95,1 76,2 0,75 131,1 105,2 0,60 180,3 144,3

Временная изменчивость ВНГО (ВВ) и МДВ исследована в типовых синоптических ситуациях и различных явлениях погоды по данным 30 мин инструментальных измерений В качестве примера характеристики временной изменчивости ВНГО (Я- среднее значение ВНГО, о- среднеквадратиче-

ское отклонение, с».-коэффициент вариации) и МДВ (^о,- среднее значение МДВ, о- среднеквадратическое отклонение, су. -коэффициент вариации) в снеге представлены в таблицах 10 и 11

Таблица 10 - Значение характеристик временной изменчивости (Н, о, су) высоты нижней границы облаков в типовых синоптических ситуациях для светлого времени суток (снег) _

Тип син ситуации Характеристики изменчивости Время, мин

0 30 60 90 120 150 180

Тыл 7.т\ ВНГО я, м 341 345 348 344 342 345 347

о,м 75 83 87 79 72 69 62

Су 0,22 0,24 0,25 0,23 0,21 0,20 0,18

Передняя часть Ъл ВНГО Я,м 410 395 381 372 360 354 346

о,м 160 209 229 219 208 181 149

Су 0,39 0,53 0,60 0,59 0,58 0,51 0,43

Теплый сектор ВНГО Н,М 253 278 311 292 283 256 240

о,м 83 97 115 105 104 82 74

Су ~о7зз 0,35 0,37 0,36 0,34 0,32 0,31

Центр гп ВНГО Н,М 247 263 298 283 274 251 235

<7,М 86 97 122 105 96 85 75

Су 0,35 0,37 0,41 0,37 0,35 0,34 0,32

Таблица 11 - Значение характеристик временной изменчивости (8Я, а, с„) метеорологической дальности видимости в типовых синоптических ситуациях для светлого времени суток (снег)_

Тип сии Характеристики изменчивости Время, мин

ситуации 0 30 60 90 120 150 180

с N МДВ 0 ,м 3531 3624 3825 3731 3621 3537 3632

§ о,м 918 1087 1224 1082 978 884 835

Н Су 0,26 0,30 0,32 0,29 0,27 0,25 0,23

3 с | N 5104 4687 4214 3956 3785 3512 3210

8- 8 МДВ а,м 2144 2015 1896 1622 1363 1264 1124

¿Г Л С В* Су 0,42 0,43 0,45 0,41 0,36 0,36 0,35

'3 О. Й 2 а МДВ 2563 2838 3257 3078 2894 2685 2356

§ Ё N £ В а,м 846 993 1205 1108 1013 886 754

Су 0,33 0,35 0,37 0,36 0,35 0,33 0,32

с N МДВ ^ ,м 2435 2645 3126 2969 2768 2496 2123

1" а,м 755 873 1125 1039 913 774 616

<и Су 0,31 0,33 0,36 0,35 0,33 0,31 0,29

Средняя и большая изменчивость ВНГО (ВВ) и МДВ во времени наблюдаемая в СМУ, зависит от явлений погоды и типовой синоптической ситуации

Исследования пространственно-временной изменчивости ВНГО (ВВ) и МДВ в различных типовых синоптических ситуациях и явлениях погоды за короткие промежутки времени позволяют решить проблему прогноза и предупреждения о возможных ухудшениях НПДВ

Четвертая глава «Временные характеристики изменчивости вертикальной и горизонтальной дальности видимости в явлениях погоды обуславливающих минимумы». Исследованы временные характеристики изменчивости горизонтальной и вертикальной дальности видимости, в явлениях погоды, определяющие категорированные минимумы (определяемые значениями ВПР и видимостью на ВПП) и минимумы (определяемые значениями МВС и видимостью на ВПП) над равниной, холмистой и горной местностью

В 50% случаев в СМУ экипажи попадают в зоны с условиями погоды ниже установленного минимума, тогда когда эти условия не предусматривались прогнозами погоды и штормовыми предупреждениями Это обусловлено тем, что при прогнозе не учитываются временные характеристики изменчивости МДВ и ВНГО (ВВ) за короткие промежутки времени

Явления погоды, обуславливающие категорированные минимумы представлены в таблице 12

Таблица 12 - Повторяемость (%) явлений погоды при минимумах I, II, III категории ИКАО в аэропорту Домодедово в различное время суток за 1980 -1996 гг

Категорированные минимумы Явления Время суток Сутки Кол-во случаев

день сумерки ночь

1 2 3 4 5 6 7

I туман 8,6 13,2 17,6 14,0 104

низкая облачность 17,1 7,6 7,9 10,6 79

морось с туманом 4,5 5,6 1,6 3,2 24

снег 13,5 4,9 1,1 5,5 41

II туман 29,7 54,1 59,7 49,9 369

низкая облачность - - - - -

морось с туманом 1,4 - - 0,4 3

снег 3,6 0,7 0,3 1,3 10

III туман 19,8 12,5 11,2 14,0 104

низкая облачность - - - - -

морось с туманом 0,9 - 0,3 0,4 3

снег 0,9 1,4 0,3 0,7 5

Количество случаев 222 144 376 742

Днем минимум I категории обусловлен, в основном, низкой облачностью и снегом Минимумы II и III категорий, в основном, обусловлены туманом Ночью и в сумерках минимумы всех категорий чаще всего определялись туманом

Характеристики временной изменчивости МОДВ и ВВ исследованы по данным 1, 3, и 15-минутным инструментальным измерениям в радиационном, адвективном тумане и снегопаде

Так анализ характеристик изменчивости горизонтальной дальности видимости в радиационном, адвективном тумане и снегопаде за минутные интервалы времени показывают, что изменчивость горизонтальной дальности видимости в адвективном тумане в 2-3 раза превышает изменчивость видимости в радиационном тумане

Временная изменчивость горизонтальной дальности видимости в снегопаде не зависит от времени суток и значительно превышает изменчивость горизонтальной дальности видимости в туманах,

Непрерывная продолжительность видимости в туманах и снегопаде в зависимости от сезона года и времени суток показывает

-измеренные значения метеорологической оптической дальности видимости (МОДВ) можно считать репрезентативными в адвективном и радиационном тумане в течение 2-3 минут, и в течение 1,5 минут - в снегопаде,

-измеренные значения вертикальной видимости (ВВ) можно считать репрезентативными в адвективном и радиационном тумане в течение 15 минут и в течение 1 минуты в снегопаде

Автокорреляционные функции (структура и динамика развития процесса во времени) в туманах различной длительности в зависимости от времени суток позволили выявить закономерности временного хода изменчивости видимости, которые можно использовать для уточнения прогноза продолжительности тумана и видимости в нем

Исследования временных характеристик (непрерывной продолжительности) изменчивости вертикальной видимости показывают

- в течение минуты ВВ днем в адвективном и радиационном тумане с повторяемостью более 98% остается без изменения, в сумерках в адвективном тумане с повторяемостью более 96%, в радиационном - 98% и ночью -более 99% для обоих видов туманов Повторяемость изменчивости ВВ более 10 метров незначительна (0,1-0,7%),

- за трехминутный интервал времени днем в адвективном тумане она остается без изменения более, чем в 96% случаев, в радиационном - более 91 %, в сумерках в радиационном и адвективном туманах более, чем в 96%, ночью - более 97%,

- за пятнадцатиминутный интервал времени в адвективном тумане не изменяется более чем в 85% случаев, в радиационном - более, чем в 87%, в сумерках в адвективном тумане - 95%, в радиационном - более, чем в 83% случаев, причем ночью ВВ остается без изменения более, чем в 96% случаев в адвективном и радиационном тумане,

- в снегопаде показывает, что вертикальная видимость остается без изменения в течение 1 минуты в 95% случаев, в течение 3 минут — в 80% случаев, в течение 15 минут — в 19% случаев,

- изменчивость вертикальной видимости в снегопаде значительна и превышает изменчивость ВВ в адвективном и радиационном тумане

Измеренные значения ВВ можно считать репрезентативными на 15 минут, а в снегопаде данные измерений вертикальной видимости репрезентативны на 1-1,5 мин

Впервые исследована изменчивость видимости в туманах горной местности и установлены типовые синоптические ситуации по барическому рельефу благоприятные для образования туманов

- на уровне 500 гПа наиболее благоприятные условия для образования адвективных туманов складываются при циклонической циркуляции- 78,5%, причем максимум приходится на ложбину- 58,8% и циклон- 13,5% Более половины радиационных (60,4%) и адвективно-радиационных (53,1%) туманов образовались при антициклонической циркуляции Фронтальные туманы в 37,8% случаях образуются при наличии высотной фронтальной зоны (ВФЗ), в 21,6%- гребня и 29,7% ложбины,

- на уровне 850 гПа наиболее благоприятные условия для образования внутримассовых туманов складываются на фоне гребня- 38,9% (адвективные), 27,3% (адветивно-радиационные), 42,2% (радиационные) и в малогра-

диентном поле - 22,2%(адвективные), 63,6%(адветивно-радиационные), 26,7% (радиационные), фронтальные туманы образуются на фоне циклонической циркуляции 51,6%,

- по полю температуры на уровне 850 гПа можно отметить, наибольшую повторяемость имеют туманы при наличии гребня тепла

Выявлены особенности изменчивости горизонтальной и вертикальной видимости в туманах горной местности, которые зависят от формы рельефа превышения над уровнем моря, характера подстилающей поверхности и местной циркуляции Временная изменчивость МОДВ в туманах показывает, что с обеспеченностью 90% видимость не изменится во всех типов в течение 2-3 минут 50% квантиль проходит через отметку 12 мин во фронтальном, 15 мин - в радиационном, 19 и 20 мин в адвективном и адвективно-радиационном

Временная изменчивость ВВ показывает, что в радиационном и фронтальном туманах с обеспеченностью 90% ВВ останется неизменной в течении 2-3 мин, в адвективно-радиационном 10 мин и в адвективном порядка 20 мин

Автокорреляционные функции в туманах горной местности различной длительности в зависимости от времени суток также можно использовать для уточнения прогноза продолжительности тумана и видимости в нем

Временные характеристики изменчивости ВНГО (ВВ) в явлениях погоды обуславливающие минимумы позволяют решить проблему прогноза и предупреждения об ухудшении условий видимости с глиссады снижения ниже установленных минимумов

Пятая глава «Оптические модели видимости в сложных метеорологических условиях». Оптические модели (ОМ) видимости в СМУ определяются типами вертикального распределения горизонтальной дальности видимости под облаками и в туманах Исследована повторяемость типов (оптических моделей) вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой в типовых синоптических ситуаций, пространственное распределение в масштабе Московского аэроузла, временная изменчивость вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой в типовых синоптических ситуаций Установлены характерные типы вертикального распределения горизонтальной видимости в туманах.

Исследовано пять основных наиболее часто встречающихся типов (моделей) вертикального распределения горизонтальной МДВ под слоисто-дождевыми и слоисто-кучевыми облаками

Типы вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой под низкими облаками показаны на рисунке 7

Рисунок 7 - Типы вертикального распределения горизонтальной МДВ под слоистыми (I, II) и слоисто-кучевыми (III, IV, V) облаками (Нук - уровень конденсации в III типе)

Повторяемость типов вертикального распределения МДВ под облаками на аэродромах в масштабе Московского аэроузла в течение года показала, что в основном СМУ обуславливаются III типом

В весенне-летний период на аэродромах Домодедово и Внуково СМУ с наибольшей повторяемостью, обуславливаются III и I типом Домодедово -41% и 40% соответственно, Внуково - 52% и 30%

В осенне-зимний период на аэродроме Внуково с наибольшей повторяемостью СМУ обуславливаются I типом- 30%

Пространственное изменчивость типов распределения горизонтальной видимости с высотой в мезомасштабе Московского аэроузла показывает, что

- наибольшая повторяемость одновременного закрытия аэропортов соответствует распределению горизонтальной видимости, описываемому III типом в осенне-зимний период от 26 до 41 %, а в весенне-летний период -41-70%,

- одновременное закрытие всех аэропортов по типам распределения горизонтальной видимости соответствует I, II, IV типам и не превышает -5% в осенне-зимний и - 3% в весенне-летний период

Временная изменчивость вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой исследована по данным инструментальных измерений ВНГО и МОДВ аэропорта 1 категории Воронеж В качестве примера рассмотрим временную изменчивость в теплом секторе циклона при мороси таблица 13

Таблица 13 - Характеристики временной изменчивости вертикального распределения горизонтальной видимости в теплом секторе циклона при мороси__

Характеристики изменчивости Длительность явления (в часах)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

S 0-60, M 267 290 304 313 320 325 329 332 335 337

с 60 120, м 1067 1160 1216 1253 1280 1300 1316 1328 1338 1347

S 120 з, М 1333 1450 1520 59 1567 1600 1625 1644 1660 1673 1683

° 0 60, М 47 57 57 56 54 52 50 48 47

а 60 120, м 189 230 234 229 222 214 207 200 193 187

а 120*, М 236 287 293 287 278 268 259 250 242 234

С, 0,18 0,2 0,19 0,18 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,14

Где ^о-бо - среднее значение горизонтальной видимости в слое 0-60 м от основания облаков, 3<Л12о - среднее значение горизонтальной видимости в слое 60 м - 120 м от основания облаков, $ шз среднее значение горизонтальной видимости в слое 120 м - до земли от основания облаков, а 0 а so 120 а 120 з соответствующие среднеквадратические отклонения по слоям, с„ коэффициент вариации

Изменчивость распределения горизонтальной видимости с высотой в СМУ обусловленных моросью является средней, причем наибольшая изменчивость наблюдается при 4 часовой длительности явления, затем изменчивость постепенно уменьшается и достигает наименьших значений при длительности явления 11-12 часов

Основными типами туманов над равниной и холмистой местностью являются адвективные, радиационные и фронтальные, которым соответствуют четыре типа вертикального распределения МДВ с высотой рисунок 9

В адвективных туманах наблюдается быстрое, непрерывное уменьшение горизонтальной видимости от поверхности земли до измеренных значений ВВ или плотной части тумана, что соответствует I типу рисунок 9

В радиационном тумане наблюдается 4 типа распределения горизонтальной видимости с высотой, которые определяются стадией развития тумана

- радиационный туман 1 стадии развития (приземный туман) соответствует увеличение горизонтальной видимости с высотой (III тип),

- радиационный туман 2 стадии развития через 2 -3 часа после его образования, когда верхняя граница достигает 20-30 м МДВ с высотой уменьшается до середины слоя, а затем увеличивается (IV тип),

- радиационный туман 3 стадии развития минимальна МДВ с высотой уменьшается, как и в адвективном тумане (I тип),

- в радиационных туманах с верхней границей 100-300 м при мороси и редком снеге наблюдается примерно одинаковая видимость от земли до верхней границы тумана (II тип)

Во фронтальных туманах наблюдается быстрое непрерывное уменьшение горизонтальной видимости с высотой, что соответствует I типу распределения

В адвективных и фронтальных туманах с глиссады снижения наблюдается положительная динамика видимости, под которой понимается постоянное увеличение видимости наземных ориентиров (огней светосигнальной системы) с глиссады снижения до приземления В момент приземления видимость соответствует видимости на ВПП Она наблюдается в I и II типе

В радиационном тумане 1 стадии развития наблюдается отрицательная динамика видимости, под которой понимается постоянное уменьшение видимости наземных ориентиров (огней светосигнальной системы) с глиссады снижения до приземления В момент приземления видимость соответствует видимости на ВПП Она наблюдается в III типе вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой

В радиационном тумане 2 стадии развития наблюдается скачкообразная динамика видимости, под которой понимается уменьшение видимости наземных ориентиров (огней светосигнальной системы) с глиссады снижения до середины слоя тумана, а затем увеличение до приземления В момент приземления видимость соответствует видимости на ВПП Она наблюдается в IV типе

В радиационном тумане 3 стадии развития наблюдается положительная динамика видимости

Для туманов горной местности основными типами распределения горизонтальной видимости с высотой является I, II, III

Рисунок 8 - Типы вертикального распределение горизонтальной МОДВ в туманах

Типы вертикального распределения МДВ и их временные характеристики изменчивости позволяют решить проблему оценки условий видимости в наклонном направлении при различных явлениях погоды

Шестая глава «Расчет и сверхкраткосрочный прогноз наклонной дальности видимости несамосветящихся объектов». Предложена методика расчета и сверхкраткосрочного прогноза наклонной дальности видимости при полетах под низкими облаками днём для различных типов распределения горизонтальной видимости с высотой Проведены анализ наклонной дальности видимости для различных типов распределения горизонтальной видимости с высотой и оценка успешности предложенных методик

Методика расчета наклонной полетной дальности видимости с высоты полета реализована путем комплексного использования основных положений теории негоризонтапьной видимости и опыта воздушной навигации визуальных полетов для пяти основных типов распределения горизонтальной видимости с высотой в различных явлениях погоды

Наклонная полетная дальность видимость для заданной высоты полета рассчитывается в соответствии со следующей формулой

где НПОл - высота полета ВС, м, К0 - первоначальный, не искаженный дымкой контраст между объектом и фоном (К„ < 1), Вф - истинная яркость фона, т е яркость, не искаженная атмосферной дымкой, Б - коэффициент, характеризующий состояние яркостного «насыщения» слоя помутнения, е - порог контрастной чувствительности глаза, в - угол визирования, dh - слои, характеризующие распределение горизонтальной видимости с высотой, м, Sm>, - горизонтальная видимость на высоте Нцол> м, и зависит от ВНГО и МДВ, ЬЯвл -коэффициенты (L „Ь1Мка=1, L до>гаь=0,91, L снег = 0,84, L морось=0,8)

При расчете по формуле 5 интегрирование для I и II ОМ производится от поверхности земли до НПОл, в III ОМ - от поверхности земли до уровня конденсации (Нук) и от уровня конденсации до НПОл (если НПОл меньше Нук - от поверхности земли до НПОл) В IV ОМ видимость одинакова на всех высотах и равна горизонтальной видимости у земли В V ОМ интегрирование производится от поверхности земли до верхней границы тумана или дымки Над верхней границей - значительное, часто скачкообразное увеличение горизонтальной видимости до 10 км

Характеристики изменения (типы вертикального распределения) горизонтальной МОДВ в подоблачных слоях и туманах определялись по значениям ВНГО (ВВ) и МОДВ (МДВ), форме облачности, виду осадков и туманов

н

In ! + (—-!) —

В,

(5)

е Б

Влияние путевой скорости (скорости ВС, направления, скорости ветра и угла сноса - а) и высоты полета ВС на наклонную полетную дальность видимости в формуле 5 учитывается углом визирования, который определяется по формуле

W t I-

6> = £>0+57,3-smi^l-cos2£>0 cos'a.

Я

(6)

где г - сред нее время аккомодации (в среднем 2,5 с), затрачиваемое на обнаружение большинства объектов (ориентиров), IV - путевая скорость полета ВС, м/с, Н пап -высота полета ВС, м, в0 - минимальный угол визирования зависящий от типа вертикального распределения МДВ и скорости полёта ВС, а - угол сноса,0 Расчётные значения НПДВ в I - IV ОМ меньше МДВ, а в V - больше

В качестве примера представлены результаты расчета наклонной полетной дальностью видимости в I и II типе на рисунках 9,10

500 1 ООО 1 500 2 СЮО 2 500 3 DOO 3 500

| МДВ, м I

Рисунок 9 - Зависимость наклонной полетной дальности видимости от МДВ в I ОМ (ВНГО = 100 м, К = 0,6,

—=1,5, Я пол = 50 м, а=0°) для раз-Б

личных явлений погоды при путевой скорости 300 км/ч

Рисунок 10 - Зависимость наклонной полетной дальности видимости от МДВ во II ОМ (ВНГО = 200 м, К =

0,6, —=1,5, Н пол = 150 м, й=0°) для Б

различных явлений погоды при путевой скорости 300 км/ч

Наклонная полетная дальность видимость (рисунок 9, 10) меньше МДВ, при этом наименьшее ее значение наблюдается в мороси при I типе распределения МДВ с высотой, а наибольшее - в дымке при II типе С увеличением скорости полета наклонная полетная видимость уменьшается

Предложенная методика позволяет рассчитывать и посадочную видимость, как частный случай наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся объектов Для этого в формуле 5 необходимо Я П0Л заменить высотой визуального обнаружения ВПП (Я вво), которая рассчитывается по полуэмпирической формуле

1 "т аъ = х

(8)

где <р - угол наклона глиссады снижения (2°45')

Расчет посадочной видимости представлен в качестве примера на рисунке 11, 12

Рисунок 11 - Зависимость посадочной видимости от МДВ в I ОМ

(ВНГО = 100 м, К = 0,6, ^-=1,5) для Б

различных явлений погоды при скорости захода на посадку 300 км/ч

Рисунок 12 - Зависимость посадочной видимости от МДВ во II ОМ (ВНГО = 200 м, К = 0,6,

—=1,5) для различных явлений

Б

погоды при скорости захода на посадку 300 км/ч

Влияние основных факторов на посадочную видимость аналогично их влиянию на наклонную полетную видимость

Достоверность методики расчета наклонной полетной дальности видимости с высоты полета проведена по критериям успешности Расчетные значения сравнивались с данными, полученными от экипажей ВС таблица 14

Таблица 14 - Критерии успешности {Я, а, ц) расчета наклонной полетной дальности видимости _

Методика расчета наклонной полетной видимости Критерии успешности

I оптическая модель 11 оптическая модель III оптическая модель IV оптическая модель V оптическая модель

Л о\м гцл Л ом цм Я им Л оуи цм Л а,м 1 ц,м

0,79 182,4 145,7 0,77 191,1 152,< 0,71 372,: 298,5 0,61 736,4 590,; 0,60 798,4 638,1 !

Значения критериев успешности показывают возможность использования методики для расчета наклонной полетной видимости несамосветящихся объектов

В таблице 15 приведены критерии успешности методики расчета для частного случая наклонной полетной видимости - посадочной видимости

Методика позволяет рассчитать наклонную полетную дальность видимости с высоты полета в зависимости от ВНГО, МДВ, распределения горизонтальной видимости с высотой, углов визирования, контраста объекта (ориентира) и фона, освещенности, состояния зрения наблюдателя, скорости и высоты полета ВС, скорости ветра на высоте полета, характера подстилающей поверхности

Таблица 15 - Критерии успешности (/?, а, г]) расчета посадочной видимости

Методика расчета наклонной полетной видимости Критерии успешности

I оптическая модель II оптическая модель III оптическая модель IV оптическая модель V оптическая модель

Я <т, м 1, м Я а, м Я о, м Ц, м Л <т, м Ц, м /? а, м

По предложенной методике 0,78 178,6 143,1 0,75 185,: 147,8 0,69 324," 260,7 0,59 653,2 522,4 0,58 787,1 628,9

по методике Гоголевой 0,74 193,( 153,7

По номограммам (Рук по практ работам) 0,76 190,: 152/ 0,73 203,: 163,3 0,69 597,3 320,2 0,56 436/ 1061, - - -

Сверхкраткосрочный прогноз наклонной полетной дальности видимости, в соответствии с требованиями стандартов Международной организации гражданской авиации (ИКАО), разрабатывается с заблаговременно-стью до 3 ч

Для учета возможных внезапных ухудшений наклонной полетной видимости используются статистические характеристики временной изменчивости ВНГО и МДВ в типовых синоптических ситуациях (таблицы 16, 17)

Таблица 16 - Значение характеристик временной изменчивости высоты нижней границы облаков (Я, о, Су) в типовых синоптических ситуациях циклона для светлого времени суток (зимний период, снег)___

Тип син ситуации Характеристики изменчивости 0 30 60 90 120 150 180

с N § Н ВНГО Я, м 341 345 348 344 342 345 347

а, м 75 83 87 79 72 69 62

Су 0,22 0,24 0,25 0,23 0,21 0,20 0,18

Передняя часть Ъа. ВНГО Я, М 410 395 381 372 360 354 346

а,м 160 209 229 219 208 181 149

Су 0,39 0,53 0,60 0,59 0,58 0,51 0,43

Теплый сектор 2п ВНГО Я, М 253 278 311 292 283 256 240

а,м 83 97 115 105 104 82 74

Су 0,33 0,35 0,37 0,36 0,34 0,32 0,31

Центр Ъх\ ВНГО я ,м 247 263 298 283 274 251 235

с,м 86 97 122 105 96 85 75

Су 0,35 0,37 0,41 0,37 0,35 0,34 0,32

Таблица 17 - Значение характеристик временной изменчивости метеорологической дальности видимости , а, су) в типовых синоптических си-

Тип син ситуации Характеристики изменчивости 0 30 60 90 120 150 180

с N 50,м 3531 3624 3825 3731 3621 3537 3632

1 МДВ а,м 918 1087 1224 1082 978 884 835

Н Су 0,26 0,30 0,32 0,29 0,27 0,25 0,23

3 с а N 50,м 5104 4687 4214 3956 3785 3512 3210

ч .л 5 МДВ а,м 2144 2015 1896 1622 1363 1264 1124

<и Л С я- Су 0,42 0,43 0,45 0,41 0,36 0,36 0,35

Теплый :ектор Ъх 50,м 2563 2838 3257 3078 2894 2685 2356

МДВ а,м 846 993 1205 1108 1013 886 754

Су 0,33 0,35 0,37 0,36 0,35 0,33 0,32

с N ¿'о ,М 2435 2645 3126 2969 2768 2496 2123

МДВ а,м 755 873 1125 1039 913 774 616

и !=Г Су 0,31 0,33 0,36 0,35 0,33 0,31 0,29

Сверхкраткосрочный прогноз наклонной полетной видимости является прогнозом II рода и производится по алгоритму представленному на рисунке 13

Рисунок 13 - Блок-схема алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости

Оценка достоверности алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости проведена по критериям успешности (таблица 18)

Таблица 18 - Критерии успешности (Л, а, 7) алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости_

Алгоритм сверхкраткосрочного прогноза в- 3 со Я п Критерии успешности

I оптическая модель II оптическая модель III оптическая модель IV оптическая модель V оптическая модель

Я а, м V, м й с, м V, м Л а, м Ч, м Я а, м V, м Л а, м Г], м

1 0,78 183,4 1492 0,75 196,5 156,8 0,69 375,1 300,1 0,59 742,4 5943 0,58 811,7 649,5

2 0,74 186,4 148,7 0,72 210,3 168,2 0,65 410,3 328,1 0,56 815,2 651,8 0,54 853,4 682,6

3 0,70 189,3 150,2 0,68 216,2 172,8 0,61 436,5 350,2 0,54 911,3 728,4 0,50 986,1 788,9

Критериев успешности позволяют использовать алгоритм для прогноза наклонной полетной видимости при обеспечении визуальных полётов под низкими облаками

Разработанная методика впервые решает проблему определения и сверх краткосрочного прогноза НГТДВ для оценки соответствия погодных условий эксплуатационным минимумам при визуальных полётах под низкими облаками с учётом всех влияющих факторов

Седьмая глава «Расчет и сверхкраткосрочный прогноз наклонной дальности видимости самосветящихся объектов с глиссады снижения». Предложена методика расчёта и сверхкраткосрочного прогноза наклонной дальности видимости самосветящихся объектов как посадочных характеристик видимости с

глиссады снижения огней светотехнических систем в туманах и при низких облаках. Проведены анализ факторов влияющих на посадочные характеристики видимости, оценка успешности методики расчета и сверх краткосрочного прогноза.

Методика расчета и сверхкраткосрочного прогноза посадочных характеристик видимости реализована на расчётах диаграммам видимости огней не направленного действия светотехнических систем (ОВИ, ОСИ, ОМИ) для четырех типов распределения видимости с высотой по данным инструментальных измерений МОДВ и ВВ

ПХВ (ВВК ВО ВПП) имеют сложную многофакгорную зависимость, которую можно представить в виде 3

где ОМ- тип распределения МОДВ с высотой, 80 - МОДВ , ВВ - вертикальная видимость (по прибору), 7о -интенсивность огней светотехнической системы, Е„ -пороговая освещенность, <р- угол визирования наиболее удаленного огня, V- воздушная скорость ВС, ¿/-скорость ветра, йй- направление ветра

В результате проведенного исследования было рассчитаны диаграммы видимости огней ненаправленного действия для четырех основных типов распределения горизонтальной видимости с высотой (рисунок 14)

Рисунок 14 - Диаграммы видимости огня ненаправленного действия при различных типах распределении прозрачности с высотой I, II, III, IV- ОМ, Bl, В2, ВЗ- высота визуального контакта, В4 - высота обнаружения ВПП и высота визуального контакта, ВВ - вертикальная видимость (по прибору), <pl, <р2, <рЗ, <р4 - углы визирования наиболее удаленного огня

(3)

Рисунок 15 - Зависимость ВВК(м) с огнями Рисунок 16 - Зависимость ВВК(м) с огнями приближен™ от видимости ОВИ для раз- гриближения от видимости ОВИ в различное личных значений сипы света (ВВ^ 100м, ночь, время суток (ВВ=100м,1 ОМ, 1=20000кд) I ОМ, 6-1=20000кд, 5-1=6000кц, 4-1=2000вд)

Рисунок 17 - Зависимость ВО ВПП(м) от Рисунок 18 - Зависимость ВО ВПП(м) от

видимости ОВИ для различной силы света видимости ОВИ для различной силы света

(ВВ=100м,ночь,ЮМ,6-1=20000кц, (ВВ=100м, ночь, III ОМ, 6-1=1 ООООкд,

5-1=6000кд,4-1=2000вд) 5-1=3000кд, 4-1=1 ОООкд)

С но

Штип

IT ттщ7

1 ioo I ÖGD

Видимость ОВИ м

Скорость РР'ПТ! и/о

Рисунок 19 - Зависимость ВО ВПП(м) от видимости ОВИ в зависимости от типа вертикального распределения МДВ (ВВ=бОм, ночь, 1=20000кд)

Рисунок 20 - Зависимость ВВК от скорости и направления ветра (ß), относительно ВПП (I ОМ, ВВ= 80м, ночь, видимость ОВИ=800м, Уте=100км/ч)

Диаграмма видимости огней ненаправленного действия (ОВИ, ОСИ, ОМИ) рассчитанные по данным инструментальных измерений ВНГО (ВВ) и МОДВ штатными техническими средствами метеослужбы впервые позволяют получить количественную оценку распределения горизонтальной видимости с высотой и решить проблему определения и сверх краткосрочного прогноза ПХВ

Влияние основных факторов на ПХВ (ВВК, ВО ВПП) рисунок 17-22 показывает

-использование различной силы света огней светотехнической системы позволяет увеличить ПХВ (ВВК и ВО ВПП) до 30%,

-при одних и тех же значениях видимости ОВИ днем ПХВ будут больше, это связано с тем, что сами метеорологические условия (МОДВ) в дневное время будут значительно лучше,

-влияние силы света огней светотехнической системы на ПХВ сильнее проявляется в III типе распределения горизонтальной видимости с высотой, -наименьшие значения ПХВ наблюдаются в I типе, наибольшие в III, -увеличение путевой скорости приводит к уменьшению ПХВ, -увеличение встречной составляющей ветра приводит к увеличению

ПХВ

Наиболее опасным распределением горизонтальной видимости с высотой при посадке является IV, так как ему характерны скачкообразная динамика видимости и визуальные иллюзии Данный тип наблюдается при радиационных туманах 2-го рода, тонкой просвечивающейся облачности приподнятого тумана и дымов различного происхождения через которые просматривается земля

Диаграмма видимости огней ненаправленного действия при IV типе вертикального распределения видимости представлена на рисунке 21

Рисунок 21 - Диаграммы видимости огней (Р) ненаправленного действия при

IV типе распределения горизонтальной видимости с высотой где Р1-РЗ - диаграммы видимости огней с номером 1 Ъ,(рц- угол визирования наиболее удаленного от пилота огня в 150 м цепочке, Уц, - предельный угол визирования, 1тп - длина визируемой цепочки огней, ограниченной (ркр и q>,, BOO- высота обнаружения огня, ВВК1- высота визуального контакта, ВПВК- высота потери визуального контакта, ВВК2- высота установления повторного визуального контакта, ВВ- вертикальная видимость (по прибору), ВГТ- верхняя граница тумана

Методика впервые позволяет рассчитать в IV ОМ высоту визуального контакта ВВК1, высоту потери визуального контакта ВПВК, высоту установления повторного визуального контакта ВВК2 рисунок 22 а также высоту обнаружения ВПП (ВО ВПП,), высоту потери ВО ВПП (ВП ВО ВПП), повторную высоту обнаружения ВПП (ВО ВПП2) рисунок 23

Динамика видимости скачкообразная, от ВВК1 до ВПВК и от ВО ВПП1 до ВП ВО ВПП - отрицательная, далее положительная Такая динамика обуславливает визуальные иллюзии на глиссаде снижения

- ввк.

^-впвк

1 / ввк2

/

1 SOD

Bttiu*oсш СО,! м

10ОО I ¡СО III ittievxtbOM »

Рисунок 22 - Зависимость высоты визуального контакта (м) от дальности видимости ОВИ(м) (IV ОМ, ВВ=100 м, 1=2000кд, ночь)

Рисунок 23 - Зависимость высоты обнаружения ВПП (м) от дальности видимости ОВИ(м) (IV ОМ, ВВ=200 М, 1=20000кд, день)

Рабочие графики для расчета ПХВ учитывающие все влияющие факторы (в качестве примера для I ОМ) представленные на рисунках 24 и 25

400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 С 400 500 вЭЭ 700 6С0 900 1 00(

Видимость ОВИ м Видимость ОВИ м

Рисунок 24 - График для определения ВВК по Рисунок 25 - График для определения ВВК видимости ОВИ и измеренному значению по видимости ОВИ и измеренному ВВ (1 ОМ, ночь, 1=6000кд, Упос=250км/ч, значению ВВ (1 ОМ, день, 1=20000кд, и=3 м/с,(3=60°) Ушх?=250км/ч,и=3 м/с, (3=60°)

Оценка достоверности методики расчета ПХВ с глиссады снижения была проведена по критериям успешности представленным в таблице 19, 20 Расчетные значения сравнивались с данными, полученными от экипажей ВС выполнявших посадку в туманах Для сравнения в таблице 19 приведены критерии успешности расчета ВВК по методике ГМЦ

Таблица 19 - Значения критериев успешности (Я а, ц) расчета ВВК и ВО ВПП

ЮМ НОМ III ОМ

Расчет ВВК Расчет ВО ВПП Расчет ВВК Расчет ВО ВПП Расчет ВО ВПП

Критерии успешности Я ст, м ц, м Я ст, м Т|, м Я ст, м Г], м Я ст, м Т|, м Я ст, м Т|, м

По предложенной методике 0,96 3,9 3,2 0,97 3,2 2,6 0,95 5,7 4,8 0,96 4,4 3,3 0,95 10,4 8,6

По методике ГМЦ 0,90 4,9 4,2

Критерии успешности подтверждают достоверность методики расчета ПХВ Алгоритм сверхкраткосрочного прогноза ПХВ с глиссады снижения представлен в виде блок-схемы на рисунке 26

Таблица 20 - Значения критериев успешности (/?, а, ц) расчета ВВК и

ВВК 1 ВПК ВВК 2 ВО ВПП 1 ВП ВО ВПП ВО ВПП 2

Я ст, м Л. м я СТ, м Т|, м Я ст, м м Я а, м Ч- м я ст, м 11, м Я ст, м Г|, м

0,96 3,9 зд 0,93 53 4,2 0,9 6,5 5,1 0,97 зд 2,6 0,94 3,5 2$ 0,92 53 4,2

Рисунок 26 - Блок-схема наукастинга ПХВ с глиссады снижения

Прогноз ПХВ выполняется в режиме текущего прогнозирования Характеристики изменчивости позволяют прогнозировать предельные минимальные значения ПХВ

Значения критериев успешности сверхкраткосрочного прогноза ВВК и ВО ВПП представлены в таблице 21

Предложенная методика позволяет впервые решить проблему определения и сверхкраткосрочного прогноза ПХВ самосветящихся ориентиров с глиссады снижения для оценки метеорологических условий минимуму по ВПР (МВС) и предупредить экипаж ВС о визуальных иллюзиях на глиссаде снижения

Таблица 21 - Значения критериев успешности (Л, а, г}) сверхкратко-

срочного прогноза ВВК и ВО ВПП

Заблаговременносгь прогноза, мин

пхв 3 6 9 12

Критерии успешности

Я а, м Г|,М Я (Т, м Г|, м Я сг, м Г), м Я о, м Л> м

ВВК 0,93 3,9 3,0 0,93 4,1 3,3 0,92 4,4 3,5 0,92 4,7 3,8

ВО ВПП 0,94 3,2 2,6 0,93 4,1 3,2 0,93 4,2 3,3 0,92 4,7 3,6

Заблаговременность прогноза, мин

пхв 15 30 45 60

Критерии успешности

Я о, м Т), м Я о, м Т|, м Я <т, м Л. м Я о, м Л. м

ВВК 0,91 5,3 4,2 0,79 5,7 4,5 0,77 6.9 5,7 0,72 9,3 7,5

ВО ВПП 0,92 5,1 4,1 0,8 5,4 4,4 0,78 6,6 5,3 0,73 9,0 7,2

Заключение. Сформулированы основные выводы по работе

На основание проведённых исследований решена научная проблема определения и прогноза наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях как оперативных параметров видимости несамосветящихся объектов и самосветящихся ориентиров (огней светотехнических систем малой, средней и высокой интенсивности), в интересах обеспечению безопасности, регулярности и эффективности полётов авиации

Основные результаты исследования, полученные в работе, сводятся к следующему

1 Определена необходимая совокупность оперативных параметров наклонной дальности видимости для обеспечения полётов в сложных метеорологических условиях

- наклонная полётная дальность видимости (НПДВ)

- посадочная видимость,

- высота визуального контакта (ВВК),

- высота обнаружения ВПП (ВО ВПП),

- динамика видимости

2 Установлено что

- пространственно-временные характеристики зон сложных метеорологических условий (СМУ) соответствуют масштабам мезомасштабных атмосферных процессов (а, р, у),

- изменчивость ВНГО и МДВ (основных характеристик СМУ) зависят от типа синоптической ситуации, характера подстилающей поверхности, времени года и суток,

-количественные связи между относительным превышением рельефа местности и ВНГО, МДВ, как основных факторов определяющих ВДВ, зависят от синоптической ситуации сезона и характера подстилающей поверхности

3 Определено, что в явлениях погоды, при МДВ менее 1000 м (туман 82%, низкая облачность 10%, снегопад 8%) над равнинной и холмистой местностью

- измеренные значения МОДВ репрезентативны в течение 2-3 минут, в адвективном и радиационном тумане и в течение 1,5 минут - в снегопаде,

- измеренные значения ВНГО (ВВ) репрезентативны в течение 15 минут в адвективном и радиационном тумане и в течение 1 минуты в снегопаде

4 Выявлены

-типовые синоптические ситуации по барическому рельефу (на уровне 500 гПа, 850 гПа), благоприятные для образования адвективных и внутримас-совых туманов в горной местности,

- волнообразный характер временных распределений средней минимальной горизонтальной видимости в горных туманах различной интенсивности,

-наибольшая изменчивость МОДВ в туманах сильной интенсивности,

-наибольшая изменчивость вертикальной видимости в радиационном и фронтальном туманах

5. Показана целесообразность использования автокорреляционных функций для уточнения прогноза длительности туманов после его образования и видимости в них

6 Установлено, что в СМУ

- существенное различие условий видимости с глиссады снижения и при визуальных полётах под низкими облаками при равных значениях МДВ обусловлено типами (оптическими моделями) вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой под слоистой и слоисто-кучевой облачностью и в туманах

-типы (оптические модели) вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой обладают большой пространственной и временной изменчивостью, зависящей от синоптической ситуации, характера подстилающей поверхности, времени года и суток

7 Впервые предложена формула для расчёта наклонной полётной дальности видимости несамосветящихся объектов при различных типах вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой, под слоистыми и слоисто дождевыми облаками и в туманах слабой интенсивности

8 Результаты оценки достоверности определения наклонной полетной дальности видимости (по данным экипажей ВС) показывают

- не допустимо отожествления наклонной полетной дальности видимости под низкими облаками (ВНГО менее 600 м) с горизонтальной,

- возможность использования методики определения и сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости под низкими облаками для оценки соответствия метеорологических условий выполнению визуальных полетов над неосвещенной территорией

-оправдываемость сверхкраткосрочного прогноза НПДВ для визуальных полётов под низкими облаками с заблаговременностью 1 час 68-78%, 2 часа 64-74% и 3 часа 60-70%

9 Впервые предложена методика определения и сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров наклонной дальности видимости с глиссады снижения над равниной, холмистой и горной местностью, позволяющая оценивать соответствие метеорологических условий эксплуатационному минимуму по ВПР (МВС) и посадочной видимости

-днём для несамосветящихся объектов - ориентиров и самосветящихся при МДВ менее 2000 м ,

-ночью для самосветящихся объектов ориентиров

10 Разработана методика определения оперативных параметров наклонной дальности видимости с глиссады снижения при минимумах самосветящихся ориентиров, реализованная для четырех типов вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой на диаграммах видимости огней приближения светотехнического оборудования малой, средней и высокой интенсивности, с учётом влияющих факторов по данным инструментальных измерений МОДВ и ВВ штатными техническими средствами метеослужбы Впервые предложенная методика позволяет определять и прогнозировать высоты, на которых наблюдается визуальные иллюзии

11 Результаты исследований оценки достоверности оперативных параметров НДВ с глиссады снижения (ВВК и ВО ВПП) по данным экипажей ВС показывают

-на недопустимость отожествления ВНГО (ВВ) с ВПР, и видимости на ВПП с посадочной видимостью,

-оправдываемость сверхкраткосрочного прогноза ВВК и ВО ВПП для обеспечения посадки более 90% с заблаговременностью 3, 6, 9, 12,15 минут, и более 70% - 60 минут

12 Методика диагноза и сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях использует характеристики пространственно-временной изменчивости ВНГО (ВВ), МДВ (МОДВ) в типовых синоптических ситуациях за короткие интервалы времени (1, 3, 15, 30 минут), что позволит повысить качество оценки соответствия метеорологических условий эксплуатационным минимумам

Внедрение результатов работы в оперативную практику военных, гражданских авиационных метеорологических станций обеспечит эффективность, безопасность и регулярность полётов авиации в СМУ

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1 Дорофеев В В Организация и методика проведения воздушной разведки погоды и полетов при метеоминимуме I категории / В В Дорофеев, Маляр А М // Учебное пособие -Воронеж, ВВВАИУ, 1990 - 146 с

2 Дорофеев В В Принципы метеорологического обеспечения авиации при минимумах I, II, III категории / В В Дорофеев, А М Маляр// «Воздушный транспорт» реферативный журнал - Москва, ВИНИТИ, 1990, серия 9 -18 с

3 Дорофеев В В Воздушная разведка погоды при минимуме I категории/ В В Дорофеев, О В Петухов// Сборник научных статей- Воронеж, ВВВАИУ, 1990, вып 13 -С 36-39

4 Дорофеев В В Определение высоты визуального контакта при минимумах I, II категории / В В Дорофеев, Маляр А М// Учебное пособие - Воронеж, ВВВАИУ, 1991 -51 с

5 Дорофеев В В Высота визуального контакта аналог посадочной видимости / В В Дорофеев, А А Маляр// Сборник статей — Воронеж, ВВВАИУ, 1991, вып 14-С 36-39

6 Дорофеев В В Сверхкраткосрочный прогноз высоты визуального контакта при минимумах I, II категории ИКАО / В В Дорофеев, А М Маляр// Учебное пособие -Воронеж, ВВВАИУ, 1992 - 19 с

7 Дорофеев В В Анализ условий погоды при минимумах ИКАО / Н Н Гусева, В В Дорофеев, А М Маляр// Сборник научных статей - Воронеж, ВВВАИУ, 1993, вып 15-С 65-69

8 Дорофеев В В Анализ условий погоды при минимумах ИКАО в аэропорту Домодедово / В.В Дорофеев, А А Маляр// Сборник научных статей -Воронеж, ВВВАИУ, 1993, вып 15 - С 70-73

9 Дорофеев В В Изменчивость горизонтальной дальности видимости в снегопадах / В В Дорофеев, А М Маляр// Сборник научных статей - Воронеж, ВВВАИУ, 1993, вып 15 - С 14-19

10 Дорофеев В В Изменчивость метеорологической дальности видимости в адвективном тумане / В В Дорофеев, О И Турищев// Сборник научных статей - Воронеж, ВВВАИУ, 1996, вып 19, часть 1 - С. 43-49

11 Дорофеев В В Экспертная оценка условий посадки при минимумах I, II, III категории ИКАО / В В Дорофеев// Всероссийская научная конференция по современным методам подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации, сборник статей -Воронеж, 1998 - С 69-75

12 Дорофеев В.В Диагноз наклонной видимости в сложных метеоусловиях / В В Дорофеев, А А Маляр// Сборник статей военно-научного общества - Воронеж, ВВАИИ, 1998, вып 21 - С 24-30

13 Дорофеев В В Анализ оптических моделей в сложных метеорологических условиях / В В.Дорофеев, А А Маляр// Сборник научных статей -Воронеж,ВВАИИ, 1998, вып 21-С 31-34

14. Дорофеев В В. Исследование временной изменчивости распределения горизонтальной видимости с высотой в зоне теплого фронта /

Р В Авдеев, В В Дорофеев, А А Маляр// Сборник научных статей - Воронеж, ВВАИИ, 1998,вып 22-С 35-40

15 , Дорофеев В В Исследование изменчивости градаций горизонтальной видимости в адвективном тумане / В В Дорофеев, А А Маляр, А В Степанов//Сборник научных статей - Воронеж, ВВАИИ, 1999, вып 23 -С 22-25

16 Дорофеев В В Исследование временной изменчивости распределения горизонтальной видимости с высотой в сложных метеорологических условиях / В В Дорофеев, А А Маляр// Сборник научных статей - Воронеж, ВВАИИ, 1999, вып 23 - С 37-40

17 Дорофеев В В Основные направления метеорологического обеспечения авиации ВС / В В Дорофеев, А А Маляр// XXI11 научно-техническая конференция молодых научных сотрудников «Поддержание боевой готовности вооружения и боевой техники в условиях реформирования ВС РФ» - М, 1999 -С 50-55

18 Дорофеев В В Пространственно временные характеристики сложных метеорологических условий / В В Дорофеев, А А Маляр// Сборник научных статей - Воронеж, ВВАИИ, 1999, вып 22 - С 46-49

19 Дорофеев В В Сверхкраткосрочный прогноз горизонтальной и вертикальной видимости в радиационном тумане / В В Дорофеев, А А Маляр, А В Степанов// Сборник научных статей - Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып 23 - С 40-42

20 Дорофеев В В Методика расчета посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях / В В Дорофеев, Н А Козин, И А Жильчук// Межвузовский сборник научно-методических материалов -Воронеж,ВВАИИ, 2000, вып 22 -С 42-44

21 Дорофеев В В Диагноз временной изменчивости горизонтальной и вертикальной дальности видимости в радиационном тумане / В В Дорофеев, Н А.Козин, А А Маляр// Сборник научных статей - Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып 23 - С 63-66

22 Дорофеев В В Диагноз характеристик видимости с глиссады снижения в сложных метеорологических условиях / В В Дорофеев, А А Маляр// Межвузовский сборник научно-методических трудов - Воронеж, ВВАИИ, 2000,часть 1 -С 98-102

23 Дорофеев В В Экспериментальная оценка посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях / В В Дорофеев, Н А Козин, И АЖильчук// Межвузовский сборник научно-методических материалов - Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып 22-С 39-41

24 Дорофеев В В Исследование изменчивости градаций горизонтальной видимости в адвективном тумане./ В ВДорофеев, АЛ Маляр, А В Степанов, П И Шульгин// Сборник научных статей - Воронеж, ВВАИИ, 2000 - С 22-25

25 Дорофеев В В Прогноз посадочных характеристик видимости в радиационном тумане / В В Дорофеев, С П Бочкин, А В Степанов// Межвузовский сборник научно методических материалов - Воронеж, ВВАИИ, 2000-С 63-66

26 Дорофеев В В Анализ суточного хода типовых оптических моделей видимости / В В Дорофеев, И В Андреев// Межвузовский сборник научно- методических материалов - Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып 23 -С 30-35. ,

27 Дорофеев В В Сверхкраткосрочный прогноз продолжительности радиационного тумана и видимости в нем / В В Дорофеев, И А,Жильчук, А В Степанов// Межвузовский сборник научно-методических материалов -Воронеж,ВВАИИ, 2001,вып 24.-С 36-39

28 Дорофеев В В Прогноз горизонтальной видимости в районе аэродрома./ ВВ Дорофеев, ИА-Жильчук, А В Степанов// Межвузовский сборник научно-методических материалов - Воронеж, ВВАИИ, 2002, вып 25. - С 57-62

29. Дорофеев В В Учет изменчивости видимости в туманах при разработке авиационных прогнозов / В В Дорофеев, И А.Жильчук// Международный сборник научных трудов «Человек и общество на рубеже тысячелетий» - Воронеж, 2002, вып 12-С 65-69.

30 Дорофеев В В Динамика изменчивости видимости в туманах различной продолжительности / В В Дорофеев, А А Маляр А В Степанов// Международный сборник научных трудов «Человек и общество на рубеже тысячелетий» - Воронеж, 2002, вып 12 - С 50-52

31 Дорофеев В В Динамика изменчивости видимости в туманах различной продолжительности / В.В Дорофеев, А А Маляр, А В Степанов// Международный сборник научных трудов "Человек и общество на рубеже тысячелетий" - Воронеж, 2002, вып 12-С 53-55

32 Дорофеев В В Расчет высоты визуального контакта и высоты обнаружения взлетно-посадрчной полосы в сложных метеорологических условиях / В В Дорофеев, И.А Жильчук, А В Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно — технической конференции - Иркутск, 2003.- С. 53-55

33 Дорофеев В В Посадочные характеристики видимости в сложных метеорологических условиях / В В Дорофеев, И А Жильчук, А В Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции - Иркутск, 2003 - С 56-59

34. Дорофеев В В Требования, предъявляемые к метеоинформацни при минимумах I, II категории ИКАО/ В.В Дорофеев, А А Маляр, А В Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции - Иркутск, 2003 - С 87-90

35. Дорофеев В В Оценка полетной видимости при выполнении полетов на предельно малых высотах / В В Дорофеев, А А Маляр, А В Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции - Иркутск, 2003 - С. 62-64

36 Дорофеев В В К вопросу оценки соответствия метеоусловий минимумам ИКАО / В В Дорофеев, А А Маляр, А В Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции - Иркутск, 2003 - С. 65-67.

37 Дорофеев В В Концепция метеорологического обеспечения полетов в сложных метеорологических условиях / В В Дорофеев// Сборник ма-

териалов XIII Всероссийская научно - техническая конференция - Иркутск, 2003 -С 80-85

38. Дорофеев В В Методика расчета цолетной видимости / В В Дорофеев, А В Степанов// Международный сборник научно-методических трудов «Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации» - Воронеж, 2003, ч 1 - С 57-59

39 Дорофеев В В К вопросу обеспечения летного состава объективной информацией об условиях видимости с глиссады снижения / В В Дорофеев, А А Маляр, И А Жильчук// Международный сборник научно-методических трудов «Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации» - Воронеж, 2003, ч I - С 75-76

40 Дорофеев В В Требования, предъявляемые к метеоинформации при минимумах I, II категории ИКАО / В В Дорофеев, А А Маляр, И А Жильчук// Международный сборник научно-методических трудов «Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации» -Воронеж, 2003, ч 1-С 87-90

41 Дорофеев В В Оценка эксплуатационных минимумов при неточном заходе на посадку / В В.Дорофеев// Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации» - Воронеж, 2003 - С 20-23

42 Дорофеев В В Особенности воздушной навигации при посадке в сложных метеорологических условиях / В.В Дорофеев// Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации» - Воронеж, 2003 - С 40-43

43 Дорофеев В В Автоматизация захода на посадку и фактор безопасности при выполнении посадок/ В В Дорофеев, А А Маляр, А В Степанов// Сборник научных статей- Воронеж, ВВАИИ, 2003, вып 25 -С 12-14

44 Дорофеев В В Анализ вертикальной видимости в туманах горного климата / В В Дорофеев, И А Жильчук// Международный сборник научно-методических трудов «Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации» - Воронеж, 2003, ч I -С 7-10

45* Дорофеев В В Оперативные параметры наклонной видимости в сложных метеорологических условиях / В В Дорофеев// Научно - технический журнал «Метеорология и гидрология» - М, 2004 - С 75-82

46 Дорофеев В В. Особенности воздушной навигации при полетах на малых и предельно малых высотах в однородной атмосфере / В В Дорофеев// Материалы XI Международной научно-технической конференции «Радиолокация навигация связь» - Воронеж, 2005 - С. 2053-2060.

47 Дорофеев В В Особенности воздушной навигации при полетах под низкими облаками / В В Дорофеев// Материалы XI Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» - Воронеж, 2005 -С. 2061-2068.

48 Дорофеев В В Особенности воздушной навигации при посадке в сложных метеорологических условиях / В.В Дорофеев// Материалы VI Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технология XXI века» - Воронеж, 2005. - С 688-694

49* Дорофеев В В Расчет наклонной и полётной видимости для аэровизуальной оценки геоэкологической обстановки при чрезвычайных ситуациях вызванных наводнениями / В.В Дорофеев// «Вестник ВГУ» серия география геоэкология - Воронеж, № 2/2005 -С 121-125

50 * Дорофеев В В Прогноз катастрофических ситуаций и расчет наклонной и полётной видимости для выполнения поисково-спасательных работ при наводнениях / В В Дорофеев// «Вестник ВГТУ» - Воронеж, 2005, том 1,№7.-С45-48

51 Дорофеев В В Диагноз наклонной дальности видимости при визуальных полетах под низкими облаками / В В Дорофеев, Г С. Нахмансон // Материалы VII Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века» - Воронеж, 2006, том 1 - С 438-446

52* Дорофеев В В Расчет наклонной и полётной видимости для аэровизуальной оценки геоэкологической обстановки при чрезвычайных ситуациях вызванных пожарами / В В Дорофеев// «Вестник ВГУ» серия география геоэкология - Воронеж, № 1/2006 -с 121-125

53 Дорофеев В В Расчет посадочных характеристик видимости в радиационных туманах / В В Дорофеев, И А Жильчук, В И Ковалев// Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации и современные аспекты РЭБ в тренажерах и тренажерных системах» - Воронеж, 2006 - С 49-51

54 Дорофеев В В Влияние путевой скорости на наклонную полетную видимость при полетах под низкими облаками / ВВ. Дорофеев, А В Степанов, В И Ковалев// Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации и современные аспекты РЭБ в тренажерах и тренажерных системах» - Воронеж, 2006. - С 90-92.

55 **Дорофеев В В Наклонная дальность видимости / В В Дорофеев, Г.С Нахмансон//Монография - Воронеж, 2007 -2 09 с

* - перечень рецензируемых научных журналов рекомендуемых ВАК РФ в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание учёной степени доктора наук

** - перечень рецензируемых научных изданий, выпускаемых РФ в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание учёной степени доктора наук

Подписано к печати 04 07 2007 г Заказ № 480 Тираж 100 экз.

Издательство Воронежского ВВАИУ 394064, г Воронеж, ул Ст Большевиков, 54 «а»

Содержание диссертации, доктора географических наук, Дорофеев, Виктор Васильевич

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ВИДИМОСТЬ В СЛОЖНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ

УСЛОВИЯХ.

1.1. Ограниченная видимость - основной фактор авиационных происшествий и инцидентов в сложных метеорологических условиях.

1.2 Классификация видимости для обеспечения полетов авиации в сложных метеорологических условиях.

1.3 Наклонная дальность видимости в сложных метеорологических условиях.

1.4. Требования к информации о наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях.

1.4.1. Требования к информации о наклонной полетной видимости при обеспечении визуальных полетов под низкими облаками.

1.4.2. Требования к информации о видимости для обеспечения посадки воздушных судов в сложных метеорологических условиях.

1.5. Постановка решения проблемы наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях.

ВЫВОДЫ:.

2. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НАКЛОННУЮ ДАЛЬНОСТЬ ВИДИМОСТИ В СЛОЖНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ.

2.1 Влияние низкой облачности и стратификации температуры в подоблачном слое атмосферы на наклонную полетную видимость.

2.2 Влияние явлений погоды и распределения горизонтальной видимости с высотой.

2.3 Влияние геометрических характеристик, контраста объекта (ориентира) и фона, освещенности, времени года, состояния зрения наблюдателя и условий обзора.

2.4 Влияние скорости, высоты полета воздушного судна, направления и скорости ветра.

2.5. Влияние рельефа местности, характера подстилающей поверхности, турбулентности.

2.6. Влияние явлений погоды на визуальные иллюзии при посадке в сложных метеорологических условиях.

ВЫВОДЫ:.

3. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛОЖНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ.

3.1. Явления погоды, обуславливающие сложные метеорологические условия.

3.2. Пространственно-временные характеристики сложных метеорологических условий и их классификация.

3.2.1. Пространственные характеристики сложных метеорологических условий.

3.2.2. Временные характеристики сложных метеорологических условий.

3.3. Классификация атмосферных процессов обуславливающих СМУ.

3.4. Изменчивость высоты нижней границы облачности и горизонтальной видимости в районе аэродрома.

3.4.1. Временная изменчивость высоты нижней границы облачности.

3.4.2. Временная изменчивость метеорологической дальности видимости.

3.5. Влияние рельефа местности и характера подстилающей поверхности на пространственную изменчивость высоты нижней границы облаков и метеорологической дальности видимости.

3.5.1. Методика построения расчетных уравнений высоты нижней границы облаков и метеорологической дальности видимости.

3.5.2. Оценка влияния относительного превышения рельефа местности, растительного покрова и водных объектов при отсутствии наземных наблюдений.

3.5.3. Достоверность расчетов изменений высоты нижней границы облаков и метеорологической дальности видимости.

ВЫВОДЫ.

4. ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ И ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ В ЯВЛЕНИЯХ ПОГОДЫ ОБУСЛАВЛИВАЮЩИХ МИНИМУМЫ.

4.1. Явления погоды, обуславливающие категорированные минимумы над равнинной и холмистой местностью.

4.2. Горизонтальная и вертикальная видимость в туманах и снегопаде над равнинной и холмистой местностью.

4.2.1. Характеристики изменчивости горизонтальной видимости в туманах и снегопаде.

4.2.2. Автокорреляционные функции метеорологической дальности видимости в туманах.

4.2.3. Характеристики изменчивости вертикальной видимости в туманах и снегопадах.

4.3. Анализ типовых синоптических ситуаций и метеорологических величин над равнинной и холмистой местностью при категорированных минимумах.

4.4. Горизонтальная и вертикальная видимость в туманах горной местности.

4.4.1. Климатические особенности туманов горной местности.

4.4.2. Характеристики изменчивости горизонтальной видимости в туманах горной местности.

4.4.3. Характеристики изменчивости вертикальной видимости в туманах.

4.4.4. Автокорреляционные функции метеорологической оптической дальности видимости в туманах.

ВЫВОДЫ:.

5. ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВИДИМОСТИ В СЛОЖНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ.

5.1. Классификация оптических моделей видимости.

5.2. Оптические модели в различные сезоны года.

5.3. Оптические модели в типовых синоптических ситуациях, обусловленных циклоном.

5.4. Оптические модели в типовых синоптических ситуациях, обусловленных антициклоном.

5.5. Оптические модели в типовых синоптических ситуациях, обусловленных полями повышенного и пониженного давления.

5.6. Пространственная изменчивость оптических моделей в масштабе района базирования.

5.7. Временная изменчивость вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой в зоне тёплого фронта и тёплого сектора.

5.7.1. Временная изменчивость в зоне теплого фронта.

5.7.2. Временная изменчивость в теплом секторе циклона.

5.8. Типы вертикального распределения горизонтальной видимости в туманах.

5.8.1. Типы вертикального распределения в туманах равнинной и холмистой местности.

5.8.2. Типы вертикального распределения горизонтальной видимости в туманах горной местности.

ВЫВОДЫ:.

6. РАСЧЕТ И СВЕРХКРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ НАКЛОННОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ НЕСАМОСВЕТЯЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ.

6.1. Особенности метеорологического обеспечения визуальных полетов под низкими облаками.

6.2. Исходные данные и методика расчета наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся объектов.

6.3. Анализ наклонной полетной дальности видимости для различных оптических моделей.

6.4. Достоверность методики расчета наклонной полетной дальности видимости.

6.5. Алгоритм сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости.

6.6. Достоверность сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости.

ВЫВОДЫ:.

7. РАСЧЕТ И СВЕРХКРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ НАКЛОННОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ САМОСВЕТЯЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ.

7.1. Исходные данные и методика расчета посадочных характеристик видимости с глиссады снижения в сложных метеорологических условиях.

7.2. Методика распознавания оптической модели.

7.3. Методика расчета посадочных характеристик видимости в туманах.

7.3.1.1 тип распределения горизонтальной видимости с высотой.

7.3.2. II тип распределения горизонтальной видимости с высотой.

7.3.3. III тип распределения горизонтальной видимости с высотой.

7.3.4. IV тип распределения горизонтальной видимости с высотой.

7.4. Учет влияния скорости воздушного судна, направления и скорости ветра при расчете посадочных характеристик видимости.

7.5. Анализ факторов влияющих на посадочные характеристики видимости в различных типах оптических моделях.

7.5.1. Влияние силы света огней светотехнической системы.

7.5.2. Влияние посадочной скорости на посадочные характеристики видимости.

7.5.3. Влияние направления и скорости ветра на посадочные характеристики видимости.

7.6. Достоверность расчета посадочных характеристик видимости.

7.7. Алгоритм сверхкраткосрочного прогноза посадочных характеристик видимости с глиссады снижения.

7.7.1. Методика сверхкраткосрочного прогноза горизонтальной видимости в туманах.

7.7.2. Методика сверхкраткосрочного прогноза вертикальной видимости в туманах.

7.7.3. Методика прогноза продолжительности туманов после его образования.

7.7.4. Достоверность прогноза горизонтальной, вертикальной видимости и продолжительности туманов.

7.7.5. Алгоритм сверхкраткосрочного прогноза посадочных характеристик видимости.

7.8. Достоверность методики сверхкраткосрочного прогноза посадочных характеристик видимости.

ВЫВОДЫ:.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Наклонная дальность видимости в сложных метеорологических условиях"

Обеспечение безопасности, регулярности и эффективности полетов авиации зависит от многих факторов, обусловленных внешней средой, среди которых значительную роль играет прозрачность атмосферы, характеризуемая как видимость [138].

Вопросам видимости в атмосфере применительно к задачам авиации посвящены работы C.JI. Белогородского [19-23], П.Д. Астапенко [6, 7], A.A. Васильева [30, 31], В.А. Гаврилова [32, 33], С.А. Богаткина[26, 27], И.В. Кошеленко[128, 129], M .Я. Рацимора[ 167-173], Е.И. Гоголевой[39], Г.И. Мазурова[137], Л.Т. Матвеева [138, 139], В.А. Ковалева [123-126], а также зарубежных ученых: Дж. Джонсона, [218] A.B. Паффета, [225] Дж. Ходкинса, [216] О. Фреминга[214].

При метеорологическом обеспечении авиации в настоящее время используются три характеристики видимости: метеорологическая дальность видимости (МДВ), метеорологическая оптическая дальность видимости (МОДВ) и дальность видимости на взлетно-посадочной полосе (видимость на ВПП, RVR) [150-153, 157, 158, 162, 163, 177]. При чем все они определяются у поверхности земли.

В месте с тем лётный и диспетчерский состав должны представлять условия видимости наземных объектов с высоты полёта, то есть знать значения наклонной дальности видимости [166, 171, 172, 177, 178, 180, 183, 184, 205, 214].

НДВ должна обеспечивать информацией о высоте, на которой следует ожидать установление визуального контакта на глиссаде снижения с ориентирами на земной поверхности (ВПП), а при визуальных полетах под облаками - оценивать возможность опознавания наземных объектов, ориентиров для определения пространственного положения ВС [30, 106, 137, 177, 183].

О том, насколько важна НДВ, говорит тот факт, что 50 % попаданий ВС в условия видимости ниже установленного минимума не предусматривались прогнозами погоды и штормовыми предупреждениями, из-за того, что оценка соответствия метеорологических условий производилась по МДВ [12, 140, 141, 201].

Несмотря на усилия по разработке средств измерения НДВ, предпринимаемые в России и различных странах, не какие предполагаемые приборы пока не стали по настоящему оперативными [4, 6, 9, 8, 12, 43, 124, 130, 135, 157, 162, 165].

Проводимые ранее исследования позволили разработать методические, теоретические и практические подходы в определение посадочной видимости (частный случай НДВ) и возможной высоты визуального контакта (ВВК) в адвективном тумане и при низкой облачности [178,168]. Они определяются по данным инструментальных измерений МДВ, ВНГО (ВВ) - как консультативные параметры о состояние условий видимости наземных ориентиров на этапе снижения воздушного судна (ВС).

Однако до настоящего времени нет методик оценки соответствия метеорологических условий эксплуатационным минимумам на посадку и визуальных полётов под низкими облаками. Эти минимумы на глиссаде снижения определяются не значениями ВНГО и МДВ, а посадочной видимостью, высотой принятия решения или минимальной высотой снижения, а при визуальных полётах под низкими облаками наклонной полётной дальностью видимости[196, 197].

В соответствии с рекомендациями Международной организации гражданской авиации (ИКАО) при посадке в сложных метеорологических условиях (СМУ) визуальная оценка пространственного положения ВС на глиссаде снижения должна производиться по наклонной дальности видимости (НДВ) для определенных («фиксированных») высот- конкретной высоты принятия решения (ВПР) или минимальной высоте снижения (МВС) [177, 183, 184], а при полетах по правилам визуальных полетов (ПВП) и особым правилам визуальных полетов (ОПВП) - для конкретной высоты полета [30, 31, 196, 197].

Таким образом, возникает проблема определения и прогноза НДВ удовлетворяющая летный и диспетчерский состав в интересах обеспечения безопасности, регулярности и эффективности полётов [8, 9, 12, 14, 31, 32, 138, 166, 168].

Решение проблемы требует разработки и обоснования новых подходов, основанных на статистических зависимостях между НДВ, МДВ, ВНГО (ВВ) и другими метеорологическими параметрами с учетом условий воздушной навигации.

Одним из основных направлений решения определения видимости в негоризонтальном направлении является установление оперативных параметров НДВ для различных этапов выполнения полета. Полетной наклонной дальности видимости (ПНДВ) - при полетах по ПВП и ОПВП. Посадочной видимости, высоты визуального контакта (ВВК), высоты обнаружения ВПП (ВО ВПП) и динамики видимости - при заходе на посадку [83-104].

Оперативные параметры НДВ соответствуют рекомендациям ИКАО и позволяют учитывать метеорологические, физико-географические, светотехнические, навигационные, психофизические факторы и летно-технические данные ВС [83-104, 124].

Цель работы: разработка теоретических и методологических основ синоптико-статистических методов диагноза и прогноза оперативных параметров НДВ в пограничном слое атмосферы по данным инструментальных измерений метеорологических величин с учетом их пространственно-временной изменчивости при типовых синоптических ситуациях, рельефа местности, характера подстилающей поверхности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Обобщение современного состояния учения о видимости в атмосфере применительно к обеспечению авиации.

2. Исследование особенностей воздушной навигации и визуальной ориентировки при заходе на посадку и полетах по ПВП и ОПВП в СМУ.

3. Анализ требований со стороны летного и диспетчерского состава к информации о видимости для различных этапов полета ВС в сложных метеорологических условиях.

4. Исследование влияния на НДВ рельефа местности, характера подстилающей поверхности, метеорологических величин, условий навигации, летно-технических данных ВС, характеристик светотехнических систем и психофизических факторов.

5. Исследование пространственно-временных характеристик изменчивости метеорологических величин и распределения горизонтальной видимости с высотой в типовых синоптических ситуациях.

6. Разработка методики определения диаграмм видимости огней светотехнических систем при различных типах распределения горизонтальной видимости с высотой и оценка ее достоверности.

7. Разработка методики определения и сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров НДВ при минимумах и в визуальных метеорологических условиях.

Объектом исследования является НДВ в пограничном слое атмосферы применительно к задачам метеорологического обеспечения авиации в СМУ.

Предмет исследования - оперативные параметры НДВ в СМУ в различные сезоны года и время суток.

Методы исследования. При проведении исследования использовались методы математической статистики, теории вероятностей, численного моделирования, летный эксперимент на аэродромах ВВС и ГА.

Научная новизна заключается в разработанном новом научном подходе к определению НДВ для различных этапов полета, совершенствованию теоретических, методологических положений по определению и прогнозу НДВ и для обеспечения безопасности, эффективности и регулярности полетов авиации в сложных метеорологических условиях, включающем:

1. Анализ пространственно-временных характеристик сложных метеорологических условий и явлений погоды в типовых синоптических ситуациях в зависимости от сезона года и времени суток.

2. Обоснование оперативных параметров НДВ, обеспечивающих технологию самолетовождения при минимумах и в визуальных метеорологических условиях.

3. Анализ типов вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой, пространственно-временной изменчивости распределения МДВ и ВНГО (ВВ) за короткие промежутки времени по данным инструментальных измерений в типовых синоптических ситуациях.

4. Исследование влияния характера рельефа местности подстилающей поверхности, в типовых синоптических ситуациях на пространственно-временную изменчивость МДВ и ВНГО (ВВ).

5. Исследование влияния навигационной обстановки на оперативные параметры НДВ.

6. Разработанную методику определения сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров НДВ самосветящихся ориентиров при минимумах по диаграммам видимости огней светотехнических систем.

7. Предложенную физико-статистическую модель определения и сверхкраткосрочного прогноза НДВ несамосветящихся объектов, ориентиров при визуальных полетах под низкими облаками.

Достоверность результатов корректной постановкой решаемых задач метеорологического обеспечения безопасности полетов в СМУ, использованием апробированного математического аппарата применяемого для решения аналогичных задач, согласованием результатов расчетов с результатами летных и натурных экспериментов, выполненных на аэродромах ГА и ВВС в различных физико-географических условиях, сезонах года, времени суток.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в разработке физико-статистической модели диагноза и прогноза оперативных параметров НДВ, организации летного эксперимента, анализе полученных данных и апробации результатов исследований и экспертного опроса летного состава на аэродромах ГА, ВВС и ПВО.

Работа является обобщением и дальнейшим развитием исследований выполненных автором на протяжении 20 лет.

Апробация работы. Основные положения, научные и экспериментальные результаты работы докладывались и обсуждались на всесоюзных и республиканских конференциях, семинарах, в том числе: III Всесоюзной конференции по авиационной метеорологии (Суздаль, 1990 г.), II и III Научно-технической конференции «Проблемы повышения эффективности метеорологического, аэродромно-технического и инженерно-аэродромного обеспечения авиации Вооруженных Сил» (Воронеж, 1989, 1992 г.), Всероссийской научной конференции «Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации» (Воронеж, 1997 г.), научно-практических семинарах, Научно-экспериментального центра автоматизации управления воздушным движением научного совета по проблемам управления движения и навигации АН

СССР (Москва, 1991, 1992, 1993 г.), совещаниях-семинарах по безопасности полетов в Центре боевой подготовки фронтовой авиации (Липецк, 1985, 1986, 1987, 1988, 1989, 1990 г.), в Центральной инспекции безопасности полетов авиации Вооруженных сил СССР (Москва, 1990 г.), в 7 Главном авиационном метеорологическом центре Министерства Обороны СССР (Москва, 1992, 1993 г.), в метеослужбе ВВС Ленинградского Военного округа (Ленинград, 1991 г.), в метеослужбе Белорусского Военного округа (Минск, 1990 г.), на Военной кафедре ЛГМИ (Ленинград, 1990 г.), в отделе авиационной метеорологии Гидрометцентра СССР (Москва, 1990, 1991, 1992, 1993 г.), Всероссийской научной конференции «Климат, мониторинг окружающей среды, гидрометеорологическое прогнозирование и обслуживание» (Казань, 2000 г.), Всероссийской научной конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации» (Воронеж, 1999 - 2006 г.г.), 23 Научной технической конференции молодых научных сотрудников «Поддержание боевой готовности вооружений и военной техники в условиях реформирования Вооруженных Сил Российской Федерации», Научно-технической конференции « Проблемы и перспективы гидрометеорологических прогнозов» (Москва, 2000 г.) (XIII Всероссийская научно-техническая конференция «Иркутск 2003»), Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2005г.), Международной научно-технической конференции «Кибернетика и технологии XXI века» (Воронеж, 2005, 2006 г.г.),

Результаты исследования опубликованы в 1 монографии [103] (издание, рекомендованное ВАК), 57 работах [45, 47, 49-94, 104] (из них 4 в журналах рекомендованных ВАК), 3 учебных пособиях [44, 46, 48], 10 научных отчетах по НИР [186-195], утвержденных ГК ВВС, в которых автор был научным руководителем или ответственным исполнителем. Под научным руководством автора по теме исследования выполнено и защищено 3 кандидатских диссертации [95-100].

Предметом защиты является разработка нового научного подхода к определению оперативных параметров НДВ и их сверхкраткосрочного прогноза в пограничном слое атмосферы в СМУ.

На защиту выносятся:

1. Научный подход по развитию и совершенствованию теоретических и методологических положений изучения НДВ в сложных метеорологических условиях.

2. Обоснование оперативных параметров НДВ при минимумах и полетах в визуальных метеорологических условиях.

3. Результаты исследования пространственно- временных характеристик сложных метеорологических условий.

4. Выявленные закономерности пространственно-временной изменчивости горизонтальной дальности видимости и высоты нижней границы облаков (вертикальной видимости) в явлениях погоды и распределения горизонтальной видимости с высотой в типовых синоптических ситуациях.

5. Установленные закономерности влияния рельефа местности и характера подстилающей поверхности на ВНГО (ВВ), МДВ и условий воздушной навигации НДВ.

6. Методика расчета оперативных параметров НДВ самосветящихся объектов по диаграммам видимости огней ненаправленного действия при минимумах.

7. Физико-статистическая модель определения и прогноза оперативных параметров НДВ.

Научная и практическая значимость заключается в разработке новых теоретических и методологических основ определения и прогноза оперативных параметров НДВ в пограничном слое атмосферы в сложных метеорологических условиях.

Разработанная физико-статистическая модель позволяет проводить количественную оценку и осуществлять прогноз оперативных параметров НДВ с учетом влияющих факторов.

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследования позволяют оценивать соответствие метеорологических условий эксплуатационным минимумам при принятии решения летным и диспетчерским составом на посадку в СМУ и выполнения визуальных полётов под низкой облачностью. Прогностические значения оперативных параметров НДВ (ВВК, ВО ВПП, посадочная видимость) при категорированных минимумах для сверхкраткосрочного прогноза на 3, 6, 9, 12, 15, мин., и минимумах (100< ВНГО (ВВ) < 200м. и(или) 1000< МДВ <2000м.) на 15 и 30 мин. удовлетворяют требованиям ИКАО к желательной точности прогнозов на посадку (90%). Впервые полученные прогностические значения НПДВ под низкими слоистыми облаками (с ВНГО менее 200м) на 60 минут с оправдываемостью 75%, на 120 минут 72%; 180 минут 68%; под слоисто-кучевыми (с ВНГО от 200 до 400 м) 69, 65 и 61% соответственно.

Предлагаемая методика позволяет разрабатывать руководящие документы, направленные на совершенствование организации метеорологического обеспечения полетов Государственной авиации в СМУ.

Структура диссертации. Содержание диссертации изложено в двух томах. Первый том объемом 306 с. введение , 7 глав (в том числе 43 рис., 98 табл.), заключение, литературу (230 наименований). Второй том -11 приложений объемом 19'2. (в том числе 150 рис., 70 табл.).Исследования проводились в соответствии со структурной схемой представленной на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема диссертации.

Краткое содержание диссертации.

Во введении сформулирована проблема определения наклонной дальности видимости и обоснована её актуальность. Определены цель и содержание поставленных задач, положения, выносимые на защиту и метод исследования.

В первой главе представлен критический анализ по исследуемой проблеме, дана оценка ограниченной видимости как основного фактора авиационных происшествий, авиационных инцидентов. Сформулированы требования к наклонной дальности видимости для обеспечения полётов авиации в сложных метеорологических условиях.

Во второй главе рассмотрены факторы, влияющие на наклонную дальность видимости самосветящихся, объектов с глиссады снижения и несамосветящихся при визуальных полётах под низкими облаками. Дан анализ оценки условий видимости с глиссады снижения командирами воздушных судов в явлениях погоды обуславливающих категорированные минимумы с учётом времени суток.

В третьей главе исследованы масштабы сложных метеорологических условий и пространственно временные характеристики высоты нижней границы облаков и горизонтальной дальности видимости в них с учетом влияния рельефа местности и характера подстилающей поверхности. Разработаны расчётные уравнения ВНГО и МДВ по данным метеорологических наблюдений и при их отсутствии в типовых синоптических ситуациях.

В четвертой главе исследованы пространственно временные характеристики изменчивости горизонтальной и вертикальной дальности видимости, в явлениях погоды, обуславливающие категорированные минимумы, на равниной, холмистой и горной местности.

В пятой главе исследованы типы вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой и их пространственно временная изменчивость в сложных метеорологических условиях для типовых синоптических ситуаций.

В шестой главе предложена методика расчёта и сверхкраткосрочного прогноза наклонной дальности видимости при полётах под низкими облаками для различных типов распределения горизонтальной видимости с высотой. Проведены анализ наклонной дальности видимости для различных типов распределения горизонтальной видимости с высотой и оценка успешности предложенных методик.

В седьмой главе предложена методика расчёта и сверхкраткосрочного прогноза посадочных характеристик видимости самосветящихся объектов (огней светотехнических систем) в туманах для четырех типов распределения горизонтальной видимости. Проведены анализ факторов влияющих на посадочные характеристики видимости, оценка успешности методики расчета и сверх краткосрочного прогноза.

В заключении сформулированы основные выводы по работе.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Дорофеев, Виктор Васильевич

Основные результаты исследования, полученные в работе, сводятся к следующему:

1. Определена необходимая совокупность оперативных параметров наклонной дальности видимости для обеспечения полётов в сложных метеорологических условиях:

- наклонная полётная дальность видимости (НПДВ)

- посадочная видимость,

- высота визуального контакта (ВВК),

- высота обнаружения ВПП (ВО ВПП),

- динамика видимости

2. Установлено:

- пространственно-временных характеристик зон сложных метеорологических условий (СМУ) соответствуют масштабам мезомасштабных атмосферных процессов (а, (3, у);

- изменчивость В НТО и МДВ (основных характеристик СМУ) зависит от типа синоптической ситуации, характера подстилающей поверхности, времени года и суток;

-количественные связи между относительным превышением рельефа местности и ВНГО, МДВ, как основных факторов определяющих НДВ, зависят от синоптической ситуации сезона и характера подстилающей поверхности.

3. Определено, что в явлениях погоды, при МДВ менее 1000 м (туман 82%, низкая облачность 10%, снегопад 8%) над равнинной и холмистой местностью:

- измеренные значения МОДВ репрезентативны в течение 2-3 минут в адвективном и радиационном тумане и в течение 1,5 минут - в снегопаде;

- измеренные значения ВНГО (ВВ) репрезентативны в течение 15 минут в адвективном и радиационном тумане и в течение 1 минуты в снегопаде.

4. Выявлены:

-типовые синоптические ситуации по барическому рельефу (на уровне 500 гПа, 850 гПа), благоприятные для образования адвективных и внутримассо-вых туманов в горной местности;

- волнообразный характер временных распределений средней минимальной горизонтальной видимости в горных туманах различной интенсивности;

-наибольшая изменчивость МОДВ в туманах сильной интенсивности;

-наибольшая изменчивость вертикальной видимости в радиационном и фронтальном туманах.

5. Показана целесообразность использования автокорреляционных функций для уточнения прогноза длительности туманов после его образования и видимости в них.

6. Установлено, что в СМУ:

- существенное различие условий видимости с глиссады снижения и при визуальных полётах под низкими облаками при равных значениях МДВ обусловлено типами (оптическими моделями) вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой под слоистой и слоисто-кучевой облачностью и в туманах.

-типы (оптические модели) вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой обладают большой пространственной и временной изменчивостью, зависящей от синоптической ситуации, характера подстилающей поверхности, времени года и суток.

7. Впервые предложена формула для расчёта наклонной полётной дальности видимости несамосветящихся объектов при различных типах вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой, под слоистыми и слоисто дождевыми облаками и в туманах слабой интенсивности.

8. Результаты оценки достоверности определения наклонной полетной дальности видимости (по данным экипажей ВС) показывают:

- не допустимо отожествление наклонной полетной дальности видимости под низкими облаками (ВНГО менее 600 м) с горизонтальной;

- возможность использования методики определения и сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости под низкими облаками для оценки соответствия метеорологических условий выполнению визуальных полетов над неосвещенной территорией.

-оправдываемость сверхкраткосрочного прогноза НПДВ для визуальных полётов под низкими облаками с заблаговременностью 1 час 68-78%, 2 часа 6474% и 3 часа 60-70%.

9. Впервые предложена методика определения и сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров наклонной дальности видимости с глиссады снижения над равниной, холмистой и горной местностью, позволяющая оценивать соответствие метеорологических условий эксплуатационному минимуму по ВПР (МВС) и посадочной видимости:

-днём для несамосветящихся объектов - ориентиров и самосветящихся при МДВ менее 2000 м.,

-ночью для самосветящихся объектов ориентиров.

10. Разработана методика определения оперативных параметров наклонной дальности видимости с глиссады снижения при минимумах самосветящихся ориентиров, реализованная для четырех типов вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой на диаграммах видимости огней приближения светотехнического оборудования малой, средней и высокой интенсивности, с учётом влияющих факторов по данным инструментальных измерений МОДВ и ВВ штатными техническими средствами метеослужбы.

Впервые предложенная методика позволяет определять и прогнозировать высоты, на которых наблюдаются визуальные иллюзии.

11. Результаты исследований оценки достоверности оперативных параметров НДВ с глиссады снижения (ВВК и ВО ВПП) по данным экипажей ВС показывают:

-на недопустимость отожествления ВНГО (ВВ) с ВПР, и видимости на ВПП с посадочной видимостью;

-оправдываемость сверхкраткосрочного прогноза ВВК и ВО ВПП для обеспечения посадки более 90% с заблаговременностью 3, 6, 9, 12, 15 минут, и более 70%о - 60 минут.

12. Методика диагноза и сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях использует количественные данные об изменчивости ВНГО (ВВ), МДВ в типовых синоптических ситуациях за короткие интервалы времени (1, 3, 15, 30 минут), требующиеся для обеспечения полётов, и позволяет определять и прогнозировать их возможные предельные минимальные значения. Для прогноза и предупреждения о возможных резких изменениях оперативных параметров наклонной дальности видимости.

Внедрение результатов работы в оперативную практику военных, гражданских авиационных метеорологических станций позволит повысить качество метеорологического обеспечение, регулярность, эффективность и безопасность полётов в СМУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых исследований решена научная проблема определения и прогноза наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях как оперативных параметров видимости несамосветящихся объектов и самосветящихся ориентиров (огней светотехнических систем малой, средней и высокой интенсивности), в интересах обеспечению безопасности, регулярности и эффективности полётов авиации.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора географических наук, Дорофеев, Виктор Васильевич, Воронеж

1. Абдушелишвили K.JI. Опасные гидрометеорологические явления на Кавказе./ К.Л. Абдушелишвили, В.П.Гагуа, A.A. Керимов. JL: Гидрометеоиз-дат, 1983.-264 с.

2. Авдеев Р.В. Исследование временной изменчивости распределения горизонтальной видимости с высотой в зоне теплого фронта./ Р.В.Авдеев,

3. B.В.Дорофеев, А.А.Маляр // Сборник научных статей.- Воронеж, ВВАИИ, 1998, вып. 22. -С. 37-40.

4. Акимов В.И. Распределение относительной повторяемости в осадках на территории СССР./ В.И.Акимов. // Тр. ВНИГМИ-МЦД, 1983, вып. 107.1. C. 37-45.

5. Арутюнян А.О. О туманах на территориях аэропортов Армянской ССР./ А.О. Арутюнян // Известия АН Армянской ССР.- Науки о Земле, 1972, №1.- 88-96 с.

6. Астапенко П.Д. Требования к прогностической информации при обеспечение полётов гражданской авиации./ П.Д. Астапенко // Межвузовский сборник научных трудов.- Л., ОЛАГА 1981.- 3-31 с.

7. Астапенко П.Д. Погода и полёты самолётов и вертолётов./ П.Д. Астапенко, A.M. Баранов, И.Н. Шварёв Л.: Гидрометеоиздат, 1980.- 280 с.

8. Афанасьев A.A. К вопросу определения посадочной дальности видимости./ A.A. Афанасьев. // Тр. ГГО, 1982, вып. 461,- 94-102 с.

9. Балакин А.Н. Метеорологическое обеспечение./ А.Н. Балакин. В.Н.Петров Курс лекций ВВА им. Ю.А. Гагарина.- Монино, 1988.- 180 с.

10. Батмуркин А.П. Радиосветотехнические средства обеспечения полетов и организация связи в гражданской авиации./ А.П. Батмуркин, И.Е.Кудрявцев, Г.И.Олиференко. М.: Транспорт, 1979. - 344 с.

11. И. Баранов A.M. Облака и безопасность полетов./ А.М Баранов. Л.: Гидрометиздат, 1983. -231 с.

12. Баранов A.M. Видимость в атмосфере и безопасность полетов./ A.M. Баранов. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 205 с.

13. Баранов A.M. Измерение дальности видимости за минутные интервалы времени./ A.M. Баранов.// Межвузовский тематический сборник научных трудов.- Л.: Изд. ОЛАГА, 1982. С. 85-94.

14. Баранов A.M. Авиационная метеорология./ А.М.Баранов, О.Г. Ба-гаткин С-Пб.: Гидрометиздат, 1992. - 383с.

15. Баранов A.M. Изменчивость видимости за короткие промежутки времени./ А.М.Баранов, С.В.Хлынов. Л.: ОЛАГА 1982,- С. 85-94.

16. Берёзкин В.М. Дальность видимости как объект метеорологических наблюдений./ В.М. Берёзкин Л.: Гидрометеоиздат 1949 г.- 98с.

17. Баранов A.M. Исследование ограниченной видимости для обеспечения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации./ A.M. Баранов.// Тр. ОЛАГА, 1975, вып. 61.- С. 7-10.

18. Бартнива О. Д. Экспериментальные исследования оптических свойств приземного слоя атмосферы/ О.Д. Бартнива, E.H. Давгялло, Е.А. Полякова.// Труды ГГО, 1967, вып. 220. 244 с.

19. Белогородский СЛ. Дальность видимости./ СЛ. Белогородский // Гражданская авиация.- М.: 1988, № 1.- С. 36 39.

20. Белогородский СЛ. Расчёт потребной дальности видимости на ВПП./ С.Л.Белогородский, А.Н. Титова // Наука и техника гражданской авиации «Системы навигации, посадки и управления воздушным движением» научно-реферативный сборник. -М., 1981, №1.- С. 14-18.

21. Белогородский СЛ. Сравнительная оценка успешности авиационных прогнозов высоты облачности и видимости на отечественных и зарубежных аэродромах./ С.Л.Белогородский, Н.Н.Гусева, Т.И.Прокуронова// Метеорология и гидрология.- М., 1993, №11.- 200 с.

22. Божеииков Н.С. О связи высоты нижней границы облаков с дальностью видимости./ Н.С. Божеников// Труды ГГО, 1964 г. 11-17 с.

23. Берлянд М.Е. Туманы./ М.Е.Берлянд, П.А.Воронцов, П.Н.Красиков. Л.: Гидрометеоиздат. - 1961. - 388 с.

24. Богаткин О.Г. Учебный авиационный метеорологический атлас./ О.Г.Богаткин, Г.Г. Тараканов Л.: Гидрометеоиздат. - 1990. - 256 с.

25. Богаткин О.Г. Анализ и прогноз погоды для авиации./ О.Г. Богаткин, В.Д. Еникеева-Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 232 с.

26. Бочарников Н.В. Дальность видимости на взлетно-посадочной полосе и ее определение./ Н.В.Бочарников, П.Я.Никишков, А.С.Солонин.-С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 1999. 70 с.

27. Бочарников Н.В. Метеорологическое оборудование аэродромов и его эксплуатация./ Н.В.Бочарников, Г.Б.Брылев, С.О.Гусев.- С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 2003. 292 с.

28. Васильев A.A. Метеорологические условия полётов воздушных судов на малых высотах./ А.А.Васильев. Пособие для метеорологов АМСГ, АМЦ, ЗАМЦ, ГАМС и для лётного и диспетчерского состава гражданской авиации. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1983. - 90 с.

29. Васильев A.A. Метеорологическое обеспечение гражданской авиации./ А.А.Васильев, М.В. Рубенштейн // Метеорология гидрология. М,. 1987, №11.-С. 22-27.

30. Гаврилов В.А. Видимость в атмосфере./ В.А.Гаврилов. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 323 с.

31. Гаврилов В.А. Прозрачность атмосферы и видимость./ В.А.Гаврилов. Л.: Гидрометеоиздат, 1958. - 145с.

32. Гетман А.П. Изменение ограниченной метеорологической дальности видимости при различных синоптических условиях./ А.П.Гетман. // Тр. ЛГМИ, 1986, вып. 92. С. 105-108.

33. Гнеденко Б.В. Элементарное введение в теорию вероятностей./ Б.В. Гнеденко, А.Я.Хинчин- М.: Наука, 1975.- 168с.

34. Горышин В.И. Некоторые статистические характеристики изменчивости горизонтальной прозрачности атмосферы./ В.И. Горышин, C.JI. Астваца-туров. // Тр. ГГО, 1977, вып. 384. С. 3-27.

35. Горышин В.И. Результаты экспериментальной проверки выводов усовершенствования теории горизонтальной дальности видимостью./ В.И. Горышин. // Тр.ГГО, 1977, вып. 384. С. 136-142.

36. Горышин В.И. Теория горизонтальной дальности видимости при учете вклада многократного рассеяния./ В.И.Горышин. // Тр. ГГО. 1977, вып. 384.-С. 113-135.

37. Гогалева Е.И. Статистическое исследование наклонной видимости при низких облаках./ Е.И.Гогалева // Тр. ГГО. 1964, вып. 153. С. 56-74.

38. Гусева H.H. Анализ условий погоды при минимумах ИКАО./ Н.Н.Гусева, В.В.Дорофеев, А.М.Маляр// Сборник научных статей.- Воронеж, ВВВАИУ, 1993, вып. № 15. 200с.

39. Гусева H.H. Некоторые результаты экспериментальной оценки высоты визуального контакта с глиссады снижения при низкой облачности и туманах./ Н.Н.Гусева// Труды ГМЦ РФ, 1992, вып. 321. С. 61 - 63.

40. Гутер P.C. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опытов./ Р.С.Гутер, Б.В.Овчинский.- М.: Наука, 1970. 432с.

41. Дорофеев В.В. Организация и методика проведения воздушной разведки погоды и полетов при метеоминимуме I категории./ В.В.Дорофеев, А.М.Маляр. Учебное пособие.-Воронеж, ВВВАИУ, 1990. -146 с.

42. Дорофеев B.B. Принципы метеорологического обеспечения авиации при минимумах I, II, III категории./ В.В.Дорофеев, A.M. Маляр// Воздушный транспорт. Реферативный журнал.- Москва ВИНИТИ-1990, серия 9. -18 с.

43. Дорофеев В.В. Определение высоты визуального контакта при минимумах I, II категории./ В.В.Дорофеев, Маляр A.M. Учебное пособие.- Воронеж, ВВВАИУ, 1991. -51 с.

44. Дорофеев В.В. Высота визуального контакта аналог посадочной видимости./ В.В.Дорофеев, А.А.Маляр// Сборник статей.- Воронеж, ВВВАИУ 1991, вып.14.-С. 36-39.

45. Дорофеев В.В. Сверхкраткосрочный прогноз высоты визуального контакта при минимумах I, II категории ИКАО./ В.В.Дорофеев, A.M. Маляр. -Учебное пособие,-Воронеж, ВВВАИУ, 1992. 19 с.

46. Дорофеев В.В. Анализ условий погоды при минимумах ИКАО./ Н.Н.Гусева, В.В.Дорофеев, А.М.Маляр. // Сборник научных статей.- Воронеж, ВВВАИУ, 1993, вып. 15.-С. 65-69 .

47. Дорофеев В.В. Анализ условий погоды при минимумах ИКАО в аэропорту Домодедово./ В.В.Дорофеев, А.А.Маляр// Сборник научных статей.-Воронеж. ВВВАИУ 1993, вып.15. С. 65-69.

48. Дорофеев В.В. Изменчивость горизонтальной дальности видимости в снегопадах./ В.В.Дорофеев, А.А.Маляр// Сборник научных статей.- Воронеж, ВВВАИУ, 1994, Вып.15.- С. 14-19.

49. Дорофеев В.В. Изменчивость метеорологической дальности видимости в адвективном тумане./ В.В.Дорофеев, О.И. Турищев// Сборник научных статей,- Воронеж, ВВВАИУ, 1996, вып. 16. С. 43-49.

50. Дорофеев В.В. Диагноз наклонной видимости в сложных метеоусловиях./ В.В.Дорофеев, А.А.Маляр// Сборник статей военно-научного общества. -Воронеж, ВВАИИ, 1998, вып.21.- С. 24-30.

51. Дорофеев В.В. Исследование временной изменчивости распределения горизонтальной видимости с высотой в зоне теплого фронта./ Р.В.Авдеев,

52. B.В.Дорофеев, А.А.Маляр// Сборник научных статей. Воронеж, ВВАИИ, 1998, вып.22.- С. 37-40.

53. Дорофеев В.В. Исследование изменчивости градаций горизонтальной видимости в адвективном тумане./ В.В.Дорофеев, А. А. Маляр, А.В.Степанов// Сборник научных статей Воронеж, ВВАИИ, 1999, вып.22.- С. 22-25.

54. Дорофеев В.В. Исследование временной изменчивости распределения горизонтальной видимости с высотой в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев, А.А.Маляр// Сборник научных статей.- Воронеж, ВВАИИ, 1999, вып. 22.-С. 37-40.

55. Дорофеев В.В. Пространственно временные характеристики сложных метеорологических условий./ В.В.Дорофеев, А.А.Маляр// Сборник научных статей.- Воронеж. ВВАИИ, 1999, вып. 22.- С. 46-49.

56. Дорофеев В.В. Сверхкраткосрочный прогноз горизонтальной и вертикальной видимости в радиационном тумане./ В.В.Дорофеев, А. А. Маляр, A.B. Степанов// Сборник научных статей.- Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып.23.1. C. 40-42.

57. Дорофеев В.В. Методика расчета посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев, Н.А.Козин, И.А.Жильчук// Межвузовский сборник научно-методических материалов.- Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып.22. С. 42-44.

58. Дорофеев B.B. Диагноз временной изменчивости горизонтальной и вертикальной дальности видимости в радиационном тумане./ В.В.Дорофеев, Н.А.Козин, А.А.Маляр// Сборник научных статей.- Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып.23. С. 63-66.

59. Дорофеев В.В. Экспериментальная оценка посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев, Н.А.Козин, И. АЖильчук// Межвузовский сборник научно-методических материалов.- Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып. 22. С. 39-41.

60. Дорофеев В.В. Исследование изменчивости градаций горизонтальной видимости в адвективном тумане./ В.В.Дорофеев, A.A. Маляр, A.B. Степанов, H.H. Шульгин// Сборник научных статей.- Воронеж, ВВАИИ 2000 вып.22. С. 22-25.

61. Дорофеев В.В. Прогноз посадочных характеристик видимости в радиационном тумане./ В.В.Дорофеев, С.П. Бочкин, A.B. Степанов// Межвузовский сборник научно методических материалов.- Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып.22.- С. 63-66.

62. Дорофеев В.В. Анализ суточного хода типовых оптических моделей видимости./ В.В. Дорофеев, И.В. Андреев// Межвузовский сборник научно- методических материалов.- Воронеж, ВВАИИ, 2000, вып.23. С. 30-35.

63. Дорофеев В.В. Сверхкраткосрочный прогноз продолжительности радиационного тумана и видимости в нем./ В.В.Дорофеев, И. А.Жильчук, А.В.Степанов// Межвузовский сборник научно-методических материалов.- Воронеж, ВВАИИ, 2001, вып.24. С. 36-39.

64. Дорофеев В.В. Прогноз горизонтальной видимости в районе аэродрома./ В.В.Дорофеев, И. А.Жильчук, А.В.Степанов// Межвузовский сборник научно-методических материалов.- Воронеж, ВВАИИ, 2002, вып.25. С. 57-62.

65. Дорофеев В.В. Учет изменчивости видимости в туманах при разработке авиационных прогнозов./ В.В.Дорофеев, И. А.Жильчук// Международный сборник научных трудов «Человек и общество: на рубеже тысячелетий».- Воронеж, ВВАИИ, 2002, вып. № 12. С. 65-69.

66. Дорофеев B.B. Динамика изменчивости видимости в туманах различной продолжительности./ В.В.Дорофеев, А. А. Маляр А.В.Степанов// Международный сборник научных трудов «Человек и общество: на рубеже тысячелетий». Воронеж, 2002, вып. № 12.- С. 53-55.

67. Дорофеев В.В. Динамика изменчивости видимости в туманах различной продолжительности./ В.В.Дорофеев, A.A. Маляр, А.В.Степанов// Международный сборник научных трудов "Человек и общество на рубеже тысячелетий".- Воронеж, 2002, вып. 12.- С. 56-59.

68. Дорофеев В.В. Расчет высоты визуального контакта и высоты обнаружения взлетно-посадочной полосы в сложных метеорологических условиях./

69. B.В.Дорофеев, И. А.Жильчук, А.В Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно технической конференции. - Иркутск, 2003. - С. 53-55.

70. Дорофеев В.В. Посадочные характеристики видимости в сложных метеорологических условиях/ В.В.Дорофеев, И. А.Жильчук, А.В.Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно технической конференции. -Иркутск, 2003,- С. 54-56.

71. Дорофеев В.В. Требования, предъявляемые к метеоинформации при минимумах I, II категории ИКАО./ В.В.Дорофеев, А. А.Маляр, А.В.Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно технической конференции. -Иркутск, 2003. - С. 87-90.

72. Дорофеев В.В. Оценка полетной видимости при выполнении полетов на предельно малых высотах./ В.В.Дорофеев, А. А.Маляр, А.В.Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно технической конференции. -Иркутск, 2003.- С. 62-64.

73. Дорофеев В.В. К вопросу оценки соответствия метеоусловий минимумам ИКАО./ В.В. Дорофеев, А. А.Маляр, А.В.Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно технической конференции. - Иркутск, 2003.1. C. 65-67.

74. Дорофеев В.В. Концепция метеорологического обеспечения полетов в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев// Сборник материалов XIII Всероссийская научно техническая конференция.- Иркутск, 2003. -С. 80-85.

75. Дорофеев В. В. Оценка эксплуатационных минимумов при неточном заходе на посадку./ В.В.Дорофеев// Сборник материалов Всероссийской научно практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации».- Воронеж, 2003.- С.20-23.

76. Дорофеев В.В. Автоматизация захода на посадку и фактор безопасности при выполнении посадок./ В.В.Дорофеев, А. А.Маляр, А.В.Степанов// Сборник научных статей.- Воронеж. ВВАИИ, 2003, вып.25. -С. 12-14.

77. Дорофеев В.В. Оперативные параметры наклонной видимости в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев// Метеорология и гидрология, 2004, вып.З. С. 75 - 82.

78. Дорофеев В.В. Особенности воздушной навигации при полетах под низкими облаками./ В.В.Дорофеев// Материалы XI Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь».- Воронеж, 2005. -С. 2061-2068.

79. Дорофеев В.В. Особенности воздушной навигации при посадке в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев// Материалы VI Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технология XXI века».- Воронеж, 2005. С. 688-694.

80. Дорофеев В.В. Расчет наклонной и полётной видимости для аэровизуальной оценки геоэкологической обстановки при чрезвычайных ситуациях вызванных наводнениями./ В.В.Дорофеев// «Вестник ВГУ» серия география геоэкология. Воронеж, № 2/2005. - С. 121-125.

81. Дорофеев В.В. Прогноз катастрофических ситуаций и расчет наклонной и полётной видимости для выполнения поисково-спасательных работ при наводнениях./ В.В.Дорофеев// «Вестник ВГТУ».- Воронеж, 2005, том 1, №7. С.45-48.

82. Дорофеев В.В. Расчет наклонной полётной видимости для аэровизуальной оценки геоэкологической обстановки при чрезвычайных ситуациях вызванных пожарами./ В.В.Дорофеев// «Вестник ВГУ» серия география геоэкология.- Воронеж, № 1/2006 г. С. 121-125.

83. Дорофеев В.В. Диагноз и прогноз посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев, A.M. Маляр. -Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук -Воронеж, ВВАИИ, 2000. 114 с.

84. Дорофеев В.В Диагноз и прогноз посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев, A.M. Маляр -Автореферат диссертации ученой степени кандидата географических наук. -Рук. Воронеж, ВВАИИ, 2000. 25 с.

85. Дорофеев В.В. Прогноз наклонной полетной видимости в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев, A.B. Степанов. Диссертация насоискание ученой степени кандидата географических наук. Воронеж, ВВАИИ, 200«.- 165 с.

86. Дорофеев В.В Прогноз наклонной полетной видимости в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев, A.B. Степанов. Автореферат диссертации ученой степени кандидата географических наук - Воронеж, ВВАИИ, 2005. - 28 с.

87. Дорофеев В.В. Диагноз и прогноз посадочных характеристик видимости с глиссады снижения в туманах горной местности./ В.В.Дорофеев, И.АЖильчук. Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук. - Воронеж, ВВАИИ, 2006. - 195 с.

88. Дорофеев В.В Диагноз и прогноз посадочных характеристик видимости с глиссады снижения в туманах горной местности./ В.В.Дорофеев, И.АЖильчук. Автореферат диссертации ученой степени кандидата географических наук. - Воронеж, ВВАИИ, 2006. - 32 с.

89. Дорофеев В.В. Влияние путевой скорости на наклонную полетную видимость при полетах под низкими облаками./ В.В. Дорофеев, A.B. Степанов,

90. B.И. Ковалев// Сборник материалов Всероссийской научно практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации и современные аспекты РЭБ в тренажерах и тренажерных системах». - Воронеж, 2006, вып.35.1. C. 90-92.

91. Дорофеев В.В. Наклонная дальность видимости./ В.В.Дорофеев. Г.С. Нахмансон Монография. - Воронеж, 2007. - 209 с.

92. Егоров Е.А. Внимание — грубая посадка./ Е.А.Егоров, В.В.Попов, Л.Н.Фицнер// Гражданская авиация. М., 1989, № 5. - С. 44 - 47.

93. Жаренков Л.А. Воздушная навигация в различных условиях полетов./ Л.А.Жаренков, Ю.А.Матвеев, Е.П.Ремянников. М.: Воениздат, 1985. -175 с.

94. Жильчук И.А. Временная изменчивость вертикальной видимости в туманах Закавказья./ И.А.Жильчук// Сборник материалов VII-й межвузовской научно-методической конференции. Ставрополь, 2005. - С. 180-185.

95. Жильчук И.А. Методика расчета высоты визуального контакта в туманах./ И.А.Жильчук// Журнал «Экология Центрально-Черноземной области Российской Федерации».- Воронеж, 2005, №2.

96. Жильчук И.А. Особенности образования туманов в горной местности./ И.А. Жильчук // Сборник материалов VII-й межвузовской научно-методической конференции. Ставрополь, 2005. - С. 230-235.

97. Жильчук И.А. Повышение эффективности визуальных полетов в горной местности./ И.А.Жильчук// Сборник материалов XXIX Всероссийской научно-технической конференции. Воронеж, 2005. - С. 110-115.

98. Жунов В.В. Электрическое и световое оборудование аэродромов./ Ж В. Вунов, В.А.Воевоздинский. -М.: Транспорт, 1991. 272 с.

99. Зверев A.C. Синоптическая метеорология./ A.C. Зверев -JL: Гидро-метэоиздат, 1977. 711 с.

100. Зубков О. А Оценка посадочной видимости./ О. А. Зубков -«Авиация и космонавтика»,- М., 1889,№ 5. 150 с.

101. Зуев В.Е. Лазер-метеоролог./ В.Е. Зуев Л.: Гидрометеоиздат, 1974.- 179 с.

102. Зенкевич Д.И. Анализ условий ухудшения видимости в снегопадах и прогноз видимости в аэропорту Колпашево./ Д.И.Зенкевич. // Труды ЗапСиб-НИИ Госкомгидромета, 1984, вып. 64.- С. 77-84.

103. Износкова Е.С. Условия погоды ниже минимумов категорий I, II в Аэропорту Внуково./ Е.С.Износкова // Методическое письмо ГАМЦ № 20.- М.: Гидрометеоиздат, 1983. С. 5-9.

104. Измерение дальности видимости на ВПП./ Восьмая серия ИКАО по аэронавигации. 1978. приложение А. 9 с.

105. Информация в отношение разработки в Дании системы наклонной дальности видимости./ Восьмая серия ИКАО по аэронавигации совместно с внеочередной сессией комиссии по авиационной метеорологии. ВМО. 1975. Док. 40 4/4/74. 2 с.

106. Исаев A.A. Статистика в метеорологии и климатологии./ А.А.Исаев.- М.: Московский университет, 1988, 245 с.

107. Ковалев В.А. Определение условий видимости на конечном участке глиссады снижения./ В.А.Ковалев. Метеорология и гидрология, 1984, № 5.-47с.

108. Ковалев В. А. Видимость в атмосфере и ее определение./ В.А.Ковалев. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 215 с.

109. Ковалев В.А. Методические вопросы определения видимости огней ВПП с глиссады снижения./ В.АКовалев // Труды ЕГО, 1988, вып. 519. С. 118 - 123.

110. Ковалев В.А. Некоторые вопросы перехода от прозрачности к наклонной дальности видимости./ В.А.Ковалев. // Тр. ГГО, 1974, вып. 324. С. 117-124.

111. Кошеленко И.В. Вертикальные распределение метеорологических элементов в тумане и некоторые физические закономерности./ И.В.Кошеленко. // Труды УкрНИГМИ, 1961, вып. 221. С. 56 - 74.

112. Кошеленко И.В. Некоторые вопросы прогноза видимости./ И.В .Кошеленко. // Труды УкрНИГМИ, 1989. С. 45 - 62.

113. Кошеленко И.В. Методика прогноза тумана и её интенсивности./ И.В.Кошеленко. М. Гидрометеоиздат, 1981. - 55 с.

114. Круглов P.A. Оценка условий видимости на конечном отрезке глиссады снижения по градиентным измерениям прозрачности./ Р.А.Круглов// Труды ГГО, 1982, вып. 461. С. 108 - 110.

115. Кузнецов Е.С. Теория негоризонтальной видимости./ Е.С. Кузнецов-Известия АН СССР, серия география и геофизика.- М., 1943, № 5. С. 10-14.

116. Лайхтман В.И. Исследования характеристик дальности видимости с точки зрения теории выбросов./ В .И. Лайхтман, С.М.Персин. Труды ГГО, вып.522.-С. 109-123.

117. Лигун A.C. Аэродинамика самолета Ту-134 «Б»./ А.С.Лигун. М.: Транспорт, 1987. - С. 219 - 230.

118. Лалетина В.Ф. Стратегия метеорологического обеспечения аэронавигации и концепции GNS. ATM для европейского района./ В.Ф. Лалетина A.B. Поляков // Информационный сборник «Проблемы безопасности полётов».- М., ВИНИТИ, 2005№, 12. С. 42.

119. Маркелов В.А. Измерение наклонной дальности видимости методом равных углов./ В.А. Маркелов- Метеорология и гидрология, 1967, № 4. С. 63 - 67.

120. Материалы научно исследовательских работ по авиационной метеорологии. М. МО СССР 1971. - 111с.

121. Мазуров Г.Н. Метеорологические условия и полеты вертолетов./ Г.Н.Мазуров, В.Н.Нестерук. С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 69 с.

122. Матвеев J1.T. Физика атмосферы / Л.Т.Матвеев. С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 2000. - 780 с.

123. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы./ Л.Т.Матвеев. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 751 с.

124. Материалы международного семинара по сокращению авиационных происшествий при заходе на посадку и посадке./ Информационный сборник «Проблемы безопасности полётов».- М., ВИНИТИ, 2005, № 11. С. 18-48.

125. Материалы международного семинара по сокращению авиационных происшествий при заходе на посадку и посадке./ Информационный сборник «Проблемы безопасности полётов»,- М,. ВИНИТИ, 2006, №2. 53 с.

126. Маховер З.М. Особенности многолетнего режима сложных метеорологических условий на аэродромах Москвы./ З.М.Маховер // Метеорология и гидрология.- М., 1991, № 12. С. 57 - 65.

127. Методические рекомендации метеоподразделениям авиации Вооруженных Сил СССР. М.: Воениздат, 1974. - С. 3 - 37.

128. Материалы научно исследовательских работ по авиационной метеорологии. -М.: Воениздат, 1971. 111 с.

129. Методические рекомендации метеоподразделениям авиации Вооруженных Сил СССР. М.: Воениздат, 1989. - С. 72 - 75.

130. Метеорологическое оборудование аэродромов и его эксплуатация. -С-Пб., Гидрометеоиздат 2003. 290 с.

131. Назаренко A.B. Инверсии в атмосфере./ А.В.Назаренко.- Воронеж: Изд. ВВВАИУ. 1993. 98 с.

132. Назаренко А.В. О классификации синоптических ситуаций./ А.В.Назаренко Межвузовский сборник научно-методических трудов. - Воронеж: ВВАИИ, 2002. - С. 15-22.

133. Наставление гидрометстанциям и постам./ Метеорологические наблюдения на станциях. JL: Гидрометеоиздат, 1985, вып.З, т. 1. - 300 с.

134. Наставление по метеорологической службе авиации ВС (НАМС-86) М. Воениздат, 1987.- 184 с.

135. Наставление по метеорологическому обеспечению гражданской авиации России (НМО ГА 95). - М.: Росгидромет, 1995. - 156 с.

136. Наставление по производству полетов в гражданской авиации СССР (НЛП ГА-85). М.: Воздушный транспорт, 1985. - 254 с.

137. Никишков П.Я. Требования к метеооборудованию, предназначенному для получения метеоинформации, необходимой при обеспечении взлета и посадки воздушных судов на аэродромах ГА./ П.Я.Никишков. // Труды ГГО, 1989, вып.523.-С. 3-25.

138. Новиков Б.М. Методы расчёта наклонной видимости взлётно-посадочной полосы./ Б.М. Новиков. Труды Всесоюзной конференции по вопросам метеорологического обеспечения сверхзвуковой авиации.- JL, Гидрометеоиздат, 1971. - С. 280-289.

139. Нормы допуска к эксплуатации СССР гражданских аэродромов (НГЭА-80).- М. Воздушный транспорт, 1981. 130 с.

140. Оперативные требования, предъявляемые международной авиацией к метеорологической информацией, необходимой при заходе на посадку, посадке и взлёте самолётов./ М., Гидрометеоиздат, 1968. - 105 с.

141. Организация и веление разведки погоды М. МО СССР 1966г. 84 с.

142. Организация и веление разведки погоды и орнитологической обстановки. М. МО СССР 1981. - 80 с.

143. Петренко Н.В. Харктеристики тумана по данным аэростатного зондирования в Долгопрудном. / Н.В. Петренко // Труды ЦИП, 1961. вып. 81. С. 3-47.

144. Приборы и установки для метеорологических измерений на аэродроме. JI. Гидрометеоиздат, 1981. - 395 с.

145. Принципы построения автоматизированных систем метеорологического обеспечения авиации. JL: Гидрометеоиздат, 1991.-371 с.

146. Приходько М.Г. Справочник инженера-синоптика/ М.Г.Приходько. JL: Гидрометеоиздат, 1986. С. 116 - 121.

147. Теряев Е.Д. Проблемы безопасности полетов./ Т.Г.Анодина, Г.Д. Аралов.// Инф.зб. ВИНИТИ., 2006, №2. 53 с.

148. Пятин A.JI. По сниженным метеоминимумам./ A.JI.Пятин. Гражданская авиация, 1997, № 3. - С. 38 - 39.

149. Рацимор М.Я. Наклонная видимость./ М.Я.Рацимор. Метод. Пособие для специалистов ГАМЦ, ЗАМЦ, АМЦ и АМСГ. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987.- 136 с.

150. Рацимор М.Я. Наклонная дальность видимости./ М.Я.Рацимор. В кн.: Метеорологические условия полетов воздушных судов на малых высотах. -Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - С. 76 - 79.

151. Рацимор М.Я. Измерение и расчет дальности видимости на взлетно-посадочной полосе./ М.Я.Рацимор. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 24 с.

152. Рацимор М.Я. Наклонная дальность видимости. Рекомендации к ее прогнозированию./ М.Я.Рацимор. В кн.: Руководство по прогнозированию метеорологических условий для авиации. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - С. 127 - 132.

153. Рацимор М.Я. Наклонная и вертикальная видимость в адвективном тумане./ М.Я.Рацимор. // Труды Гидромета СССР.- JI.: Гидрометеоиздат, 1986. -С. 14-24.

154. Рацимор М.Я. Характеристика изменчивости наклонной и горизонтальной видимости по экспериментальным данным./ М.Я.Рацимор. В кн.: Труды Всесоюзной конференции по вопросам метеорологического обеспечения.- Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - С. 284 - 289.

155. Роджер Г. Барри. Погода и климат в горах./ Г. Барри Роджер.-Л.:Гидрометеоиздат, 1984. 312 с.

156. Рубинштейн М.В. О колебаниях высоты нижней границы облаков/ М.В.Рубинштейн. // Метеорология и гидрология.- Л., 1963, № 5. С. 9 - 13.

157. Руководство по предотвращению авиационных происшествий с государственными воздушными судами Российской Федерации (РПАП-2002)./ МО Воениздат 2003. 50 с.

158. Руководство по практике наблюдений за дальностью видимости на ВПП и передаче сообщений о ней. Изд. ИКАО, 1981, док. 9328-А №/908. - 73 с.

159. Руководство по практическим работам метеорологических подразделений авиации Вооруженных Сил. М.: Воениздат, 1992.- 487 с.

160. Руководство по краткосрочным прогнозам погоды. Часть 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 519 с.

161. Руководство по прогнозированию метеорологических условий для авиации. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 420 с.

162. Русин И.Н., Тараканов Г.Г. Сверхкраткосрочные прогнозы погоды./ И.Н.Русин, Г.Г.Тараканов. С.Пб.: 1996. - С. 282.

163. Селезнёва Е.С. О высоте нижней границы внутримассовых слоистых облаков / Е.С. Селезнёва Труды ГГО, вып.63, 1956. - 40с.

164. Специализированное совещание по связи и метеорологии (1992 г.) ИКАО совместно с седьмой сессией комиссии по авиационной метеорологии ВМО. Док. 9,2/11/73. Дополнение 11/1/74. 4 с.

165. Справочник пилота и штурмана гражданской авиации. М.: Транспорт, 1988.-С. 173-203.

166. Специальная тема. Отчет о НИР № 158 в/ч 64190, 1988. - С. 117.

167. Специальная тема. Отчет о НИР I Г-48901. Воронеж, ВВВАИУ, 1990.-С. 120.

168. Специальная тема. Отчет о НИР № 49114. Воронеж, ВВВАИУ, 1992. - С. 78.

169. Специальная тема. Отчет о НИР № 09102. Воронеж, ВВВАИУ, 1992. - С. 118.

170. Специальная тема. Отчет о НИР № 49202. Воронеж, ВВВАИУ, 1992.-С. 68.

171. Специальная тема. Отчет о НИР № 49401. Воронеж, ВВВАИУ, 1996. - С. 70.

172. Специальная тема. Отчет о НИР № 49703. Воронеж, ВВАИИ,1998.-С. 69.

173. Специальная тема. Отчет о НИР № 49704. Воронеж, ВВАИИ,1999.-С. 120.

174. Специальная тема. Отчет о НИР № 30403. Воронеж, ВВВАИУ, 2005. - С. 120.

175. Специальная тема. Отчет о НИР № 40201. Воронеж, ВВВАИУ, 2003. - С. 2006

176. Федеральные авиационные правила полетов в воздушном пространстве Российской Федерации (ФАПП 2002). - М.: Воениздат, 2002. - 96 с.

177. Федеральные авиационные правила по производству полетов государственной авиации Российской Федерации (ФАП1И1-2004). -М.: Воениздат, 2004. 104с.

178. Хромов С.П. Метеорологический словарь/ С.П.Хромов. Л.: Гид-рометеоиздат, 1974. - 420 с.

179. Честная И.И. О колебаниях высоты нижней границы облаков/ И.И. Честная // Труды ГГО, 1955, вып.54. С. 24-30.

180. Шаранов В.В. Измерение и расчет видимости далеких предметов./ А.Ю.Шаранов. -М.: Гостехиздат, 1947. 42 с.

181. Шакина Н.П. Динамика атмосферных фронтов и циклонов./ Н.П.Шакина. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.- с. 262.

182. Шибанов Г.П. Распределение аварий по этапам полета и обеспечение безопасности при посадке./ Г.П.Шибанов. Проблемы безопасности полетов. - 1986, №8.-С. 25-32.

183. Шталь В.А. Проблемы авиационной метеорологии./ В.А.Шталь. -Л.: Гидрометиздат, 1962. 102 с.

184. Шифрин К.С. Теория негоризонтальной видимости./ К.С. Шифрин И.Н. Минин- Изв. АН СССР, 1957. 5-29 с.

185. Щукин Г.Г. Принципы построения автоматизированных систем метеорологического обеспечения авиации./ Г.Г.Щукин. JL: Гидрометеоиздат, 1991.-371 с.

186. Airline Jet Safety. Flight Int, 1971, 100, No. 3263, p. 475 - 476.

187. Airline Traffic. Vol. 1. Digest of Statistics. No. 189 A, Series T, No. 33, ICAO.

188. Burkhart К. Beitrag zur Theorie der Schragsicht.—Zeitschrift fur Meteorologie, 1948, H 4/5, S. 106—110.

189. Browning, K. A. (Ed.), 1982: Nowcasting/ K. A.Browning, New York: Academic Press, 256 pp.

190. Foitzik L, Zschaek H. Messungen der Spektralen Zerstreungs Penktion bodennaher Luft bei guter Sent. Dunst und Nebel.— Zeitschrift fur Meteorologie, 1953, Bd. 7, H 1, S. 1—19.

191. Fremning O. An investidation of the horizontal visibility under low clods in order to obtain results that can be of practical use in the air traffic/ O. Fremning // Meteorol. Annaler, Oslo. 1959. - Bd 4, N 15. - P. 401 - 430.

192. Gordon, N. D. 1993: Vertification of terminal forecasts/ N.D.Gordon,. Proceedings Fifth International Conference on the Aviation Weather System, 2-6 August 1993, Virginia.

193. Hodkinson J. Some observations of slant visibility in fog/ J. Hodkinson. Met. Mag, 1963, vol. 92, N 1086, p. 15 - 26.

194. Horvath H. Atmospheric Visibility/ H.Horvath. Atmosph. Environ, 1981, v. 15, No. 11 - 15.

195. Jonson D, Puffett A. W. An attempt to relate slant visibility with horizontal visibility and heigth based on limited data from various experimental studies fog.— Technical Memorandum Avionigs 172, 1974, 20 p.

196. Lewis W. Vertical fog classifications and slant/runway visual range rations. 7th Conf. Aerospace and Aeronautical Meteorol. and Symp. on remote sens. Satell. Melbourne, Fla., 1976, Boston, Mass., 3, p. 237—241.

197. ICAO Bulletin. Vol. 37, 1982, No. 7,8 p. 54.

198. ICAO Bulletin. Vol. 38, 1983, No. 7, p. 27.

199. Mao J. Visibility and telephotometer/ J.Mao, J.Li. Adv. Atmosph. Sci., 1985, v. 2, No. l,p. 124-128.

200. McGinley J.,1986: Nowcasting Mesoscale Phenomena/ J.McGinley. Ed.: P. Long, Amer. Met. Soc., Boston, 657-687.

201. Pendorf R. The vertical distribution of Mic-particles in the troposphere.—J. of Meteorol., 1954, vol. 11, N 3, p 245—247.

202. Puffett A. W. Vertical Fog Structure and its Application to landing in Low Visibility.— WMO Technical Conference Aviation Meteorology (TECAM). Geneva, November 1979. Paper 29.—28 p.

203. Renaud A. Txends in civil helicopter design/ A. Renaud. // ICAO Bull. -1976.-Vol. 31, N2.-P. 18-22.

204. Safety. Flight Int., 1962-1982, v. 81 - 123, No. 2746 - 3821.

205. Stalenhoef A.V. Visibility variations at Shipholairport/ A.V. Stalenhoef. Amsterdam. Pure and Appl. Geophys., 1972, 98, No. 6, p. 213 - 226.

206. Stewart K. H. An approximate relation between slant visibility and horizontal visibility at ground level/ K. H.Stewart. Met. Res. Pap., London, 1957, № 1046, p. 17-31.

207. Schmolinsky F. Die Wellenlangabhangigkeit des Sichtweite und des Koeffizienten der Deuntextintion.— Met. Zeitsch., 1944, H 6, S. 14—21.