TURINYS1. ATMOSFEROS SANDARA………………………………………………………………………… 32. SAULĖS RADIACIJA……………………………………………………………………….……… 33. ATMOSFEROS SLĖGIS……………………………………………………………………….…… 44. STANDARTINĖ ATMOSFERA……………………………………………………………………. 45. ORO TEMPERATŪRA……………………………………………………………………….…….. 56. ADIABATINIAI PROCESAI……………………………………………………………………….. 67. ORO DRĖGNUMAS……………………………………………………………………….……….. 68. VANDENS GARŲ KONDENSACIJA IR SUBLIMACIJA………………………………………… 79. DEBESYS……………………………………………………………………….…………………… 89.1. TARPTAUTINĖ DEBESŲ KLASIFIKACIJA…………………………………………………. 89.2. PERKŪNIJOS (CB) DEBESYS………………………………………………………………… 99.3. DEBESUOTUMO IR RIBOTO MATOMUMO ĮTAKA SKRYDŽIAMS…………………….. 109.4. DEBESŲ SISTEMŲ CHARAKTERISTIKŲ NUSTATYMAS PAGAL ŽEMĖS PALYDOVŲ NUOTRAUKAS……………………………………………………………………….………… 119.4.1. ŠALTOJO FRONTO DEBESUOTUMAS……………………………………………….. 119.4.2. ŠILTOJO FRONTO DEBESUOTUMAS………………………………………………… 119.4.3. OKLIUZIOJOS FRONTO DEBESUOTUMAS………………………………………….. 119.4.4. STACIONARIOJO FRONTO DEBESUOTUMAS……………………………………… 119.4.5. ANTRINIŲ ŠALTŲJŲ FRONTŲ IR ŠKVALŲ DEBESUOTUMAS…………………… 119.4.6. DEBESUOTUMAS, SUSIJĘS SU CIKLONO VEIKLA………………………………… 1210. CIKLONAS……………………………………..………………………………………………….. 1210.1. CIKLONO VYSTYMOSI STADIJOS……………………………………..………………….. 1210.2. TROPINIAI CIKLONAI……………………………………..………………………………… 1310.2.1 TROPINIO CIKLONO GYVENIMO CIKLAS…………………………………………. 1310.2.2. PAGRINDINĖS TROPINIO CIKLONO SUSIFORMAVIMO VIETOS……………………. 1310.2.3. TROPINIŲ CIKLONŲ STRUKTŪRA………………………………………………….. 1410.2.4. TROPINIŲ CIKLONŲ SUSIDARYMAS………………………………………………. 1411. METEOROLOGINIS IR SKRYDŽIO MATOMUMAS…………………………………………… 1412. RŪKAI IR RŪKANA……………………………………..……………………………………….. 1512.1. RADIACINIAI RŪKAI……………………………………..…………………………………. 1612.2. ADVEKCINIAI RŪKAI……………………………………..………………………………… 1612.3. ADVEKCINIAI – RADIACINIAI RŪKAI……………………………………………………. 1712.4. ŠLAITŲ RŪKAI……………………………………..………………………………………… 1712.5. GARAVIMO RŪKAI……………………………………..…………………………………… 1712.6. FRONTINIAI RŪKAI……………………………………..…………………………………… 1713. VĖJAS……………………………………..……………………………………………………….. 1713.1. VĖJĄ VEIKIANČIOS JĖGOS……………………………………..………………………….. 1713.2. VĖJO GREIČIO KITIMAS KYLANT AUKŠTYN…………………………………………… 1813.3. VIETINIAI VĖJAI……………………………………..………………………………………. 1813.4. BEIS-BALO DĖSNIS……………………………………..…………………………………… 1913.5. VĖJO ĮTAKA ORLAIVIO KILIMUI IR TŪPIMUI…………………………………………… 1914. ATMOSFEROS FRONTAI……………………………………..…………………………………. 1914.1. ŠILTASIS FRONTAS……………………………………..…………………………………… 1914.2. ŠALTASIS FRONTAS……………………………………..………………………………….. 2014.2.1. LĖTAI JUDANTIS ŠALTASIS FRONTAS………..…………………………………… 2014.2.2. GREITAI JUDANTIS ŠALTASIS FRONTAS……..…………………………………… 2014.3. OKLIUZIJOS FRONTAS……………………………………..……………………………….. 2114.3.1. ŠILTASIS OKLIUZIJOS FRONTAS…………………………………………………… 2114.3.2. ŠALTASIS OKLIUZIJOS FRONTAS………………………………………………….. 2214.4. STACIONARUS FRONTAS……………………………………..……………………………. 2215. TURBULENCIJA……………………………………..…………………………………………… 2215.1. KONVEKCINĖ TURBULENCIJA……………………………………………………………. 2215.2. DINAMINĖ TURBULENCIJA………………………………………………………………… 2315.3. OROGRAFINĖ TURBULENCIJA………………………………………………….………… 2315.4. TURBULENCIJA CB DEBESYSE……………………………………………………………….. 2415.5. GIEDRO DANGAUS TURBULENCIJA……………………………………………………… 2415.6. VALKČIO TURBULENCIJA…………………………………………………………………. 2515.7. TURBULENCIJOS POVEIKIS AVIACIJAI………………………………………………….. 2515.8. TURBULENCIJOS ĮTAKA SRAIGTASPARNIŲ SKRYDŽIAMS………………………….. 2515.9. GALIMOS TURBULENTINĖS ZONOS……………………………………………………… 2615.10. REKOMENDACIJOS PILOTAMS DĖL TURBULENCIJOS………………………………. 2616. VĖJO POSLINKIS……………………………………..…………………………………………… 2617. ORLAIVIO APLEDĖJIMAS……………………………………..………………………………… 2718. ORLAIVIŲ ELEKTRIZACIJA……………………………………………………………………. 3019. BENDROJI ATMOSFEROS CIRKULIACIJA……………………………………………………. 3120. LIETUVOS KLIMATAS……………………………………..……………………………………. 3220.1. ATMOSFEROS CIRKULIACIJOS YPATUMAI…………………………………………….. 3220.2. KRITULIAI……………………………………..……………………………………………… 3320.3. RŪKAI……………………………………..…………………………………………………… 3320.4. DEBESUOTUMAS……………………………………..……………………………………… 3320.5. ORO TEMPERATŪRA……………………………………..…………………………………. 3321. AVIACINĖS PROGNOZĖS, JŲ RŪŠYS IR FORMATAI………………………………………… 3421.1. PROGNOZIŲ FORMATAI……………………………………..……………………………… 3521.2. PROGNOZIŲ GALIOJIMO LAIKAS………………………………………………………… 3522. PRANEŠIMAI IŠ ORLAIVIO PAGAL ICAO PROCEDŪRAS IR REKOMENDACIJAS……… 3523. METEOROLOGINĖ SKRYDŽIŲ DOKUMENTACIJA PAGAL ICAO PROCEDŪRAS IR REKOMENDACIJA……………………………………..………………………………………… 3624. METEOROLOGINĖ INFORMACIJA, KURIĄ TURI TURĖTI SKRYDŽIŲ VADOVAS PAGAL ICAO REKOMENDACIJAS IR PROCEDŪRAS……………………………………….. 3725. PRESENT WEATHER (MANNED STATION) ………………………………………………….. 3826. SUTRUMPINIMAI………………………………………………………………………………… 411. ATMOSFEROS SANDARAAtmosfera – tai Žemės rutulį juosiantis oro sluoksnis. Ji siekia daigiau kaip 2000 km, tačiau apie 94% oro masės yra susitelkę iki 20 km aukščio. Pagal savybes ir sudėtį atmosfera skirstoma į homosferą iki 94 km ir heterosferą virš 94 km. Homosfera sudaryta iš deguonies (21%), azoto (78%), kitų dujų (helio, vandenilio ir kt.) (1%). Heterosfera sudaryta iš dujų, kurios skaidosi į atomus.Atmosfera pagal vertikalųjį temperatūros pasiskirstymą skirstoma:Aukštis, km Pagrindiniai sluoksniai Tarpiniai sluoksniai Vid. Oro temperatūra0 – 111111 – 515151 – 868686 – 800800800 – 30003000 – 36000 TroposferaStratosferaMezosferaTermosferaEgzosferaŽemės karūna, sutampanti su viršutine atmosferos riba TropopauzėStratopauzėMezopauzėTermopauzė -56°C0°C-90°C+2000°CTroposfera – pats žemiausias ir tankiausias iš pagrindinių atmosferos sluoksnių. Jis tęsiasi iki 7-10 km virš ašigalių ir iki 16-18 km virš pusiaujo. Šiame sluoksnyje susitelkę ¾ visos oro masės. Tiesioginiai saulės spinduliai mažai veikia šią sferą ir ji įšyla nuo žemės paviršiaus. Šiluma pasiskirsto dėl spinduliavmo šilumos apykaitos, vertikalaus turbulentiškumo, vandens garų kondensacijos, sublimacijos, garavimo, ledo kristalų tirpimo ir kt. Kylant aukštyn oro temperatūra vidutiniškai krinta 6,5ºC/1km. Troposferoje yra daug vandens garų, kurie sudaro debesis, kritulius, daug sulkių, priemaišų.Sąlyginai troposfera dar skirstoma į žemutinę (iki 2,5 km), vidurinę (2,5-6 km) ir viršutinę (nuo 6 km iki tropopauzės). Tropsferoje veikia įvairios oro masės, vadinamos atmosferos frontais. Žemutinį sluoksnį (iki 100 m) labiausiai veikia žemės paviršiaus temperatūra. Mechaninis oro maišymasis būdingas nuo 100 iki 1500 m aukštyje. Sluoksnis, esantis virš 1500 m, vadinamas laisvąja atmosfera.Tropopauzėje būdingi temperatūros, vėjo ir matomumo pasikeitimai, turintys įtakos skrydžiams. Čia taip pat dažnai būna atmosferos sraujymės.Stratosferoje šilumos šaltinis yra ozono sluoksnis, kuris daugiausiai susikaupęs 20-25 km aukštyje. Jis sugeria didžiąją saulės radiacijos dalį. Startosfera yra pastovesnė, vertikaliai oro masės nesimaišo. Oaras čia sausas, debesų nėra. Tik 25-30 km aukštyje atsiranda perlamutriniai švytintys debesys, sudaryti iš praretėjusių vandens lašelių. Stratosferoje skraido viršgarsiniai lėktuvai.Mezosferoje iš pradžių temperatūra staigiai kyla iki 55 km, o po to ji staigiai krinta.Termosferoje būdingas temperatūros kitimas pagal aukštį. 200 km aukštyje temperatūra siekia 200-250ºC. Šis sluoksnis dar vadinamas jonosfera, nes jame susikaupę daug dulkių, dalelių, turinčių elektros krūvį.Egzosfera – išorinis atmosferos sluoksnis, nuosekliai pereinantis į tarpplanetinę erdvę. Egzosferoje dujos žymiai praretėjusios.2. SAULĖS RADIACIJAPaklotinis paviršius sugeria dalį saulės radiacijos. Bet garuojant vandeniui dalis radiacijos sugrįžta atgal į atmosferą, kuri sklinda slaptosios ir tikrosios šilumos srautais. Slaptoji šiluma atsiranda dėl vandens fizinių būvių pasikeitimo: kondensacijos, sublimacijos. Tikroji šiluma – konvencinis ir turbulentinis oro maišymasis. Dalį šių spindulių sugeria atmosfera ir pasiunčia juos atgal Žemei – tai priešpriešinis atmosferos spinduliavimas. Žemė nėra juodas kūnas, todėl sugeria ne visus priešpriešinius atmosferos spindulius. Skirtumas tarp Žemės savojo spinduliavimo ir priešpriešinio atmosferos spinduliavimo vadinamas efektyviuoju Žemės paviršiaus spinduliavimu. Ultravioletinė spinduliavimo dalis neša 9% saulės energijos. Matomoji šviesa ir infraraudonieji spinduliai neša 44% saulės energijos. Tai trumpųjų bangų spektro dalis, vadinama trumpąja banga.Ekvatoriuje spinduliai patenka stačiu kampu į Žemės paviršių, tolstant link ašigalių – nuožulniai ir turi praeiti storesnį atmosferos sluoksnį.Žemės ir atmosferos spinduliavimas yra ilgabangis. Radiacija sklinda 80-100 mm ilgio bangomis. Saulės radiacijos intensyvumas reiškiamas vatais vienam kvadratiniam metrui.3. ATMOSFEROS SLĖGISAtmosferos slėgis – tai toks slėgis, kuriuo kiekviename atmosferos taške oras suspaudžiamas aukščiau esančių atmosferos sluoksnių ir pats slegia aplinką.Atmosferos slėgis apatiniuose sluoksniuose keičiasi greičiau negu viršutiniuose. Aukštis, per kurį atmosferos slėgis pasikeičia vienu vienetu, vadinamas barometriniu žingsniu (mm Hg – nPa – mbar).Horizontalusis barinis gradientas – tai slėgio kitimas horizontalioje plokštumoje izobaroms statmena kryptimi. Jis matuojamas mbar (hPa)/100km. Horizontalaus barinio gradiento dydį rodo izobarų tankumas: kuo jos tankesnės, tuo didesnis horizontalusis barinis gradientas.. taigi jis atvirkščiai proporcingas atstumui tarp izobarų. Vidutinė horizontalaus barinio gradiento vertė lygi 1-3mbar/100km.Oro tankis didėja didėjant slėgiui ir mažėjant oro temperatūrai. Tačiau didžiausi oro tankio pasikeitimai vyksta kintant slėgiui. Patys žemiausi oro sluoksniai, kuriuos slegia visas atmosferos storis, turi didžiausią tankį. Dėl oro tankio mažėjimo kylant aukštyn tampa aišku, kad slėgio kitimas vyksta greičiau žemuose oro sluoksniuose negu viršutiniuose. Lygiai tą patį galima pasakyti, kad šaltoje oro masėje slėgis kylant aukštyn mažėja greičiau negu šiltoje oro masėje. Todėl esant vienodam slėgiui prie žemės paviršiaus tam tikras slėgis tam tikrame aukštyje šiltoje oro masėje bus aukščiau negu šaltoje oro masėjePunktyrinės linijos vertikaliame pjūvyje yra vienodo slėgio paviršiai. Jie vadinami izobariniais paviršiais. Ciklonuose izobariniai paviršiai išlinksta žemyn, anticiklone iškyla aukštyn. Taip pat izobariniai paviršiai išlinksta žemyn ten, kur yra šaltos oro masės, ir išlinksta aukštyn šiltose oro masėse.Sudaromi tokie aukštutiniai žemėlapiai:100 hPa – 53 000 ft200 hPa – 38 000 ft300 hPa – 30 000 ft500 hPa – 18 000 ft700 hPa – 10 000 ft1013 hPa – MSLSlėgis aerodrome nustatomas KTT slenksčio lygyje (QFE).Aukštimačiai duoda informaciją apie slėgį.Barometrinių aukštimačių metodinės klaidos: Barometrinių aukštimačių matavimo rezultatai priklauso nuo meteorologinių sąlygų. Orlaiviui skrendant per atmosferinius sluoksnius, ciklonus ir anticiklonus bei kitas barinių darinių sistemas, o ypač skrendant dideliuose aukščiuose esant vienodiems prietaiso parodymams tikrasis aukštis bus skirtingas. Norint gauti geometrinį skrydžio aukštį, į prietaiso parodymus būtina įvesti metodinę pataisą: realių atmosferos sąlygų nukrypimo nuo standartinių. Ši pataisa nustatoma pagal atmosferos slėgio nuliniame aukštyje nukrypimą.4. STANDARTINĖ ATMOSFERAFizinės atmosferos charakteristikos kinta priklausomai nuo atmosferos procesų: ciklonų, anticiklonų, metų, paros laiko. Praktinėje veikloje pasirodė būtina ir patogu fizinių atmosferos charakteristikų vidutines reikšmes naudoti kaip pastovias. Standartinė atmosfera – tai nepriklausomai nuo paros ir metų laiko atmosferos būvio charakteristika, kur oras yra traktuojamas kaip idealios dujos ir pagrindiniai jų parametrai turi vidutines reikšmes. Standartinė atmosfera naudojama skaičiavimams, orlaivių, jų variklių projektavimui, įvairių mokslinių klausimų sprendimui.At mean sea level (MSL) p=1013,25 hPa t =15°C r=1,225kg/m3 g=9,81 m/s2From MSL to 11 km Vertikalus temperatūros gradientas 0,65°C/100mFrom 11 km to 20 km Temperatūros konstanta –56,8°CFrom 20 km to 32 km 0,3°C per 1000ftKadangi realios atmosferos charakteristikos skiriasi nuo standartinės atmosferos reikšmių, todėl praktikoje iškyla dvi užduotys:1) užduotys, susijusios su perėjimu nuo faktiškai stebimų realios atmosferos sąlygų prie standartinių;2) užduotys, susijusios su faktinių atmosferos sąlygų nukrypimu nuo standartinių, kad gauti realias pagrindinių charakteristikų reikšmes ir parametrus.1 pvz. Du orlaiviai vykdė skrydžius į maksimalų aukštį skirtingomis dienomis. Vienas pasiekė 18400 m, o kitas 17200 m aukštį. Kurio orlaivio aukštesnės lubos? Kad būtų galima atsakyti į šį klausimą, reikia skrydžio rezultatus privesti prie standartinių sąlygų. (Orlaivio aukščio lubos yra viena iš svarbiausių orlaivio techninių charakteristikų. Tai – didžiausias aukštis, į kurį galu pakilti orlaivis esant nustatytam skrydžio režimui. Lubos priklauso nuo fizinio atmosferos būvio, nuo vertikalaus kilimo greičio.)2 pvz. Paskaičiuotas orlaivio maksimalus greitis 2500 km/h. Kokį maksimalų greitį gali išvystyti orlaivis, skrisdamas skirtingomis dienomis, sezonais? Kad būtų galima atsakyti į šį klausimą, reikia pereiti nuo standartinių atmosferos sąlygų prie realių.Aviacijoje dažniausiai naudojami standartiniai aukščiai: pagal slėgį (barometrinis aukštis), pagal oro tankį (standartinėje atmosferoje, kurios oro tankis lygus faktiniam oro tankiui skrydžio lygyje).5. ORO TEMPERATŪRAOro temperatūra yra įšilimo laipsnis arba šiluminio oro būvio charakteristika. Matuojama laipsniais C, F, K. Užšalimo temperatūra 0°C, užvirimo – 100°C. Kelvino skalėje: užšalimo 273,16°K, užvirimo 373,16°K. Farenheito skalėje: užšalimo 32°F. Temperatūra matuojama 1/10 laipsnio tikslumu meteorologinėse aikštelėse.Laikinieji temperatūros pasikeitimai: paros, metų, neperiodiniai. Keičiasi nuo įvairių faktorių. Paros eiga: temperatūra stebima vasarą (liepos mėn.) 3 val. nakties, žiemą (sausio mėn.) 7 val. Maksimali temperatūra būna 14 –15 val. vietos laiku. Temperatūros svyravimo amplitudė priklauso nuo metų laiko, geografinės ilgumos ir platumos, aukščio virš jūros lygio, debesuotumo, reljefo, turbulentinio laipsnio. Vasaros viduryje maksimali temperatūra būna virš kontinentų, o virš vandenynų – vasaros pabaigoje. Minimali oro temperatūra būna žiemos pabaigoje arba viduryje. Žemiausia temperatūros svyravimo amplitudė stebima ekvatoriaus zonoje. Žymūs pakitimai stebimi kontinentų viduje ir vandenynų salose.Žemiausia užfiksuota temperatūra: -88,3°C Antarktidoje.Aukščiausia užfiksuota temperatūra: +58°C Libijoje.Neperiodiniai temperatūros svyravimai stebimi nepriklausomai nuo paros laiko (praslinkus ciklonams, anticiklonams). Jie susiję su atmosferos – oro pasikeitimais.Vieno ar kito meteorologinio elemento kiekybinei kitimo erdvėje charakteristikai nustatyti naudojama sąvoka gradientas. Tai – meteorologinio dydžio kitimas per vieną atstumo vienetą. Vertikalus temperatūros gradientas žymimas g. Sluoksnis, kuriame kylant aukštyn oro temperatūra kyla (t.y. g>0), vadinamas inversija. Sluoksnis, kuriame kylant aukštyn oro temperatūra nekinta (t.y. g=0), vadinamas izotermija.Inversiją apibūdina aukštis (atstumas nuo Žemės paviršiaus iki inversijos sluoksnio pradžios) ir storis (atstumas nuo inversijos sluoksnio apačios iki viršaus). Priklausomai nuo inversijos tipo šie rodikliai kali kisti nuo kelių metrų iki 2 – 3 kilometrų. Inversijos sluoksniai trukdo keistis vertikalioms oro masėms.Pagal aukštį yra skiriamos dvi inversijų grupės:1) pažemio oro sluoksnio;2) laisvosios atmosferos (>1500m)Pažemio oro sluoksnio inversija skirstoma:Ų radiacinė (susidaro, kai žemė išspinduliuoja šilumą);Ų orografinė (būdinga kalvotam reljefui, kur šaltas oras suteka į reljefo pažemėjimus);Ų sniego tirpsmo arba pavasario;Ų advekcinė (kai šilta oro masė atslenka virš vėsesnio Žemės paviršiaus).Visais šiais atvejais prie žemės oras atvėsta, o aukščiau išlieka šiltesnis.
Laisvosios atmosferos inversija skirstoma:Ų anticikloninė arba slūgimo (anticiklono oras leidžiasi žemyn ir patenka į šiltesnę oro masę, yra suspaudžiamas)Ų frontinė (dažniausiai šiltojo atmosferos fronto atveju)6. ADIABATINIAI PROCESAIAdiabatinis procesas – tai oro temperatūros ir slėgio kitimas be šilumos mainų su aplinka. Pavyzdžiui, tam tikras oro kiekis pradėjęs kilti aukštyn patenka į mažesnio slėgio aplinką ir plečiasi. Jam plečiantis naudojama vidinė energija, todėl kylančio oro temperatūra krinta. O besileidžianti oro masė patenka į didesnio slėgio aplinką, yra suspaudžiama ir įšyla. Didelio oro kiekio vertikalus maišymasis ploname sluoksnyje yra beveik adiabatinis procesas. Tačiau tikrų adiabatinių procesų realioje atmosferoje nėra, ypač pažemio sluoksnyje, nes vyksta šilumos apykaita tarp oro ir paklotinio paviršiaus.
Adiabatiniai procesai, vykstantys sausame ar vandens garais neįsotintame ore, vadinami sausaadiabatiniais. Oro temperatūros pokytis sausame ar vandens garais neįsotintame ore jam pakilus 100 m vadinamas sausaadiabatiniu temperatūros gradientu. Sausas ar vandens garais neįsotintas oras pakilęs 100 m atvėsta 1°C, todėl sausaadiabatinis temperatūros gradientas lygus 1°C/100m. Pvz., prie Žemės paviršiaus oro temperatūra lygi 20°C. Pakilus 500 m aukštyn ji nukris iki 15°C, o vėl nusileidus 500 m žemyn, ji pakils iki 20°C.Atmosferoje esantys vandens garai gali įsisotinti orui atvėsus iki temperatūros, kai susidaro vandens lašeliai. Tas aukštis, kuriame vandens garai kondensuojasi, vadinamas kondensacijos lygiu. Vandens garais įsotintame ore temperatūra krinta kitaip negu sausame ore. Įsotintame ore vandens garai kondensuojasi ir išsiskiria slaptoji garavimo šiluma, kuri sulėtina kylančio oro masės vėsimą. Vandens garais įsotinto oro kylant aukštyn vėsimą apibūdina drėgnaadiabatis temperatūros gradientas, kuris priklauso nuo oro temperatūros ir slėgio. Pvz., kai atmosferos slėgis 1000 hPa, o temperatūra lygi 20°C, tai g=0,44°C/100m. kai temperatūra lygi 0°C, g=0,65°C/100m. jei slėgis yra toks pats, o oro temperatūra skirtinga, tai šaltas ir drėgnas oras kildamas aukštyn vėsta greičiau negu šiltas ir drėgnas. Vidutinė drėgnaadiabatinio temperatūros gradiento vertė yra 0,65°C/100m. besileisdamas drėgnas oras įšyla ir vandens lašeliai išgaruoja. Dalis šilumos sunaudojama garavimui, todėl besileisdamas drėgnas oras įšyla lėčiau negu sausas (kas 100 m mažiau negu 1°C). Oras yra drėgnas tol, kol yra nors vienas kondensacijos produktas. Po to jis pasidaro sausas ir leisdamasis dar žemiau kas 100 m įšils 1°C.Laisvojoje atmosferoje, kai oro temperatūra gana žema, vandens garų būna mažai ir jiems kondensuojantis išsiskiria mažai slaptosios garavimo šilumos. Todėl drėgnaadiabatinis ir sausaadiabatinis temperatūros gradientai yra beveik lygūs.Pagal kylančios oro masės ir aplinkos oro temperatūros gradientus išskiriamos trys atmosferos pusiausvyros kategorijos:1) nepastovi;2) pastovi;3) neutrali.Nepastovi: kai kylant aukštyn aplinkos temperatūra krinta greičiau negu kylančios oro masės temperatūra. Dėl to yra palankios sąlygos konvekcijai, Cb debesų susidarymui, perkūnijoms, liūtiniams krituliams. Tai būdinga vidutinėms platumoms.Pastovi: kai kylančios oro masės temperatūra krinta greičiau negu aplinkos temperatūra. Pakilęs oras pasidaro šaltesnis ir sunkesnis už aplinkos orą ir leidžiasi žemyn. Todėl konvekcija yra stabdoma ir Cb debesys nesivysto. Būdinga aukšto slėgio centruose (ašigalio srityse).Neutrali: kylančios ar besileidžiančios oro masės ir aplinkos temperatūros gradientai yra lygūs. Todėl išnykus judėjimą sukėlusioms priežastims oras nustoja judėjęs.7. ORO DRĖGNUMASSu oro drėgnumu susiję debesys, rūkai, krituliai ir kt. Garuojančio vandens kiekis tuo didesnis, kuo didesnė paviršiaus temperatūra, kuo sausesnis oras ir kuo stipresnis vėjas. Oro srautai perneša vandens garus į didelius nuotolius nuo garavimo šaltinių, o taip pat sąlygoja vandens garų pernašą į aukštesnius sluoksnius. Vandens garų kiekis, kurį gali priimti tam tikras oro tūris priklauso nuo oro temperatūros. Tas kiekis yra tuo didesnis, kuo aukštesnė oro temperatūra. Pasiekus tokį ribinį vandens garų kiekį oras tampa pilnai prisotintu.Pvz., esant -25°C oro temperatūrai reikia tik 1 g vandens garų vienam kubiniam metrui oro, kad jis būtų prisotintas. Skirtumas tarp faktinės oro temperatūros ir rasos taško vadinamas rasos taško deficitu. Kuo didesnis rasos taško deficitas, tuo sausesnis yra oras ir tuo mažesnis santykinis oro drėgnumas. O kai oro temperatūra lygi rasos taškui, tai santykinis oro drėgnumas yra 100%. Oro drėgnumą apibūdina keletas rodiklių:1) vieni iš jų parodo absoliutinį vandens kiekį ore;2) kiti parodo, kiek oras prisotintas drėgmės.Vienas iš rodiklių yra ore esančių vandens garų tamprumas. Vandens garams kaip ir daugumai dujų būdingas slėgis, kuris proporcingas vandens garų tankiui ir absoliutinei temperatūrai. Jis matuojamas mbar, mm Hg. Prisotinimo tamprumas, matuojamas mbar ar hPa, lygus vandens garų tamprumui, kai oras yra prisotintas vandens garų. Jis proporcingas oro temperatūrai. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo daugiau vandens garų gali būti tame pačiame oro tūryje. Kai oro temperatūra žema, vandens garų ore būna labai mažai, nes jie kondensuojasi ir virsta vandens lašeliais.Santykinis drėgnumas: r = e/E 100% gali kisti nuo 0 iki 100% (kai e=E).Specifinis oro drėgnumas – tai vandens garų kiekis gramais viename kg drėgno oro. Jis nekinta prie bet kokių procesų: atšalimo, atšilimo, plečiantis ir sumažėjant tūriui, jeigu nevyksta kondensacija ar papildomas garavimas.Absoliutinis oro drėgnumas – tai vandens garų kiekis, esantis viename kubiniame metre oro. Jis proporcingas oro temperatūrai. Kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo daugiau vandens garų telpa oro tūryje.Oro drėgnumas matuojamas hirdometru arba gali būti išskaičiuojamas psichrometrinių termometrų pagalba: vienas paprastas su sausu rezervuaru, kitas suvilgytas vandeniu.Oro tankis yra oro masės santykis su oro tūriu. Tiesiogiai oro tankis nėra matuojamas. Jis yra išskaičiuojamas. Oro tankis yra tuo didesnis, kuo didesnis atmosferos slėgis ir kuo žemesnė oro temperatūra. Visumoje oro tankis kylant aukštyn mažėja, nes aukštėjant atmosferos slėgis mažėja greičiau negu krinta oro temperatūra.8. VANDENS GARŲ KONDENSACIJA IR SUBLIMACIJAAtmosferoje nuolat vyksta ne tik vandens garavimas, bet ir jo dujinio būvio perėjimas į skystą ir kietą būsenas. Dujų būvio perėjimas į skystą būvį vadinamas kondensacija, o į kietą būtį – sublimacija.Šie procesai yra sudėtingi. Vandens garams kondensuojantis susidaro smulkiausi vandens lašeliai, po to susidaro didesni susiliejus smulkiems lašeliams arba ištirpus ledo kristalams. Vandens garų kondensacijai būtinas oro prisotinimas, kuris paprastai būna nukritus temperatūrai. Kondensacija prasideda nuo vandens molekulių kompleksų, kurie po to didėja iki smulkiausių debesų lašelių, susidarymo. Vandens lašeliai susidaro ant kondensacijos branduolių. Kai vandens lašeliai susidaro ne ant branduolio, jie būna nepastovūs ir išsisklaido. O kondensacijos branduoliai padidina susidariusio vandens lašelio pastovumą. Todėl pradinėje lašelių susidarymo stadijoje didelę reikšmę turi kondensacijos branduoliai. Atmosferoje visada yra kondensacijos branduolių. Tai – labai mažos skystos arba kietos dalelytė, pakibusios ore. Smulkiausios dalelytės radiusas nuo 10-7 iki 10-5, stambesnės – ~10-4 cm. Virš jūrų ir pakrantės rajonų dominuojantys kondensacijos branduoliai yra smulkiausios jūros druskos dalelytės. Jos pakyla į orą su jūros vandens purslais esant dideliam bangavimui ir pernešamos oro srautais į didelius atstumus. Kontinentiniuose rajonuose, kurie nutolę nuo jūrų ir vandenynų, kondensacijos branduoliai yra skystos ir kietos dalelytės, kurios susidaro degant kurui, skylant azoto rūgščiai. Tokių branduolių gausu industriniuose rajonuose. Kondensacijos branduolių gali būti ir kalnų rajonuose. Pagal savo prigimtį kondensacijos branduoliai skirstomi:1) jūros kilmės 20%2) degimo produktų 40%3) dirvožemio dalelytės 20%4) kitos 20%Bendra kondensacijos branduolių koncentracija jūrų ir vandenynų rajonuose sudaro tūkstančius ir kelias dešimtis tūkstančių viename kubiniame centimetre, o pramoniniuose rajonuose ir daugiau. Stambių kondensacijos branduolių, turinčių didelės reikšmės debesų susidarymui, koncentracija yra dešimtys – šimtai viename kubiniame centimetre. Kylant aukštyn branduolių koncentracija greitai mažėja.Atmosferoje taip pat vyksta ledo kristalų susidarymas pereinant iš dujų būvio. Šis procesas yra daug sudėtingesnis negu vandens garų kondensacija. Ant kondensacijos branduolių susidaro lašeliai, kurie prie neigiamų temperatūrų tampa peršaldytais, o esant tolesniam temperatūros kritimui, jie virsta ledo kristalais. Sublimacijos branduolių gamtoje nėra. Dėl sublimacijos atmosferoje susidaro debesys, rūkai, turintys įtakos orų charakteristikoms ir aviacijos darbui.Kondensacijos pėdsakai praskridus orlaiviuiSkrendant dideliuose aukščiuose dažnai susidaro debesies pavidalo pėdsakas, kuris pagal savo struktūrą panašus į Cu debesį. Tai yra vadinamasis kondensacijos pėdsakas. Šis pavadinimas susijęs su fizikinėmis tų pėdsakų susidarymo sąlygomis. Pėdsakai susidaro kondensuojantis vandens garams, kurie išsiskiria sudegus aviaciniam kurui ir greitai užšąlantiems vandens lašeliams, sudegus 1 kg kuro reakcijoje dalyvauja 11 kg oro, susidaro 12 kg dujų, kuriose yra 1,4 kg vandens garų. Šie vandens garai padidina atmosferos aplinkos oro drėgnumą ir esant tam tikroms atmosferos sąlygoms, o būtent kai aplinkos oro drėgnumas yra artimas 100%, susidaro kondensacijos pėdsakas.9. DEBESYSPriklausomai nuo debesų ir su jais susijusių kritulių orai būna įvairūs (apsiniaukę arba giedri). Debesys susidaro vykstant sudėtingiems termodinaminiams procesams, kurie sąlygoja vandens garų kondensaciją ir sublimaciją, ir yra matomas šių procesų atspindys. Skristi debesyse yra žymiai sudėtingiau, nes yra:1) stiprus matomumo pablogėjimas;2) apledėjimo tikimybė, ypač prie neigiamų temperatūrų;3) stipri turbulencija, kuri sukelia orlaivių blašką.9.1. TARPTAUTINĖ DEBESŲ KLASIFIKACIJALietuviški/lotyniški pavadinimai Žymėjimas Apatinės ribos aukštis, km Storis, km Krituliai Viršutinio aukšto debesysPlunksniniai/Cirrus Ci 7-10, tropikuose 11-18 Nuo kelių šimtų metrų iki kelių kilometrų Neiškrinta, bet kartais silpni, žemės paviršiaus nepasiekiantysPlunksniniai kamuoliniai/ CirroCumulus Cc 6-8 0,2-0,4 Neiškrinta Plunksniniai sluoksniniai/ CirroStratus Cs 6-8 Nuo 0,1 iki kelių Žemės paviršiaus nepasiekiantys, stebimas halasVidurinio aukšto debesysAukštieji kamuoliniai/ AltoCumulus Ac 2-5 0,2-0,7 Neiškrinta, kartais atskiri lašai ar sniegasAukštieji sluoksniniai/ AltoStratus As 3-5 1-2 Žiemą – negausus sniegas, vasarą – žemės paviršiaus nepasiekiantis lietusApatinio aukšto debesysSluoksniniai kamuoliniai/ StartoCumulus Sc 0,6-1,3 0,2-0,8 Labai reti ir negausūsSluoksniniai/ Stratus St 0,1-0,7 0,2-0,8 Labai reti ir negausūs: dulksna, silpnas lietus ar sniegasSluoksniniai lietaus/ NimboStratus Ns 0,1-1,0 1-4 kartais iki 5 Ištisinis lietus, kartais su pertraukomisCi Plunksniniai debesys. Tai patys aukščiausi stratosferos debesys. Dėl savo kristalinės struktūros ir mažo vandeningumo matomumas nuo kelių šimtų metrų iki kelių kilometrų. Apledėjimo nebūna, labai retai silpna turbulencija.Cc Plunksniniai kamuoliniai debesys. Esant šiam debesų tipui arti atmosferos sraujymių galima vidutinė ar stipri turbulencija.Cs Plunksniniai sluoksniniai debesys. Dažniausiai frontinės kilmės debesys, kristaliniai. Vandeningumas šimtosios ar tūkstantosios garmo dalys kubiniame metre. Apledėjimas galimas skrendant ypač dideliais greičiais. Turbulencija silpna. Matomumas 500-2000m.Ac Aukštieji kamuoliniai debesys. Sudaryti iš peršaldytų vandens lašelių ir ledo kristalų. Matomumas 80-100 m. Turbulencija nuo silpnos iki vidutinės. Apledėjimas iki vidutinio intensyvumo.As Aukštieji sluoksniniai debesys. Sudaro pilką šydą, pro kurį matosi saulė ir mėnulis. Tai – mišraus tipo debesys, iš kurių gali iškristi lietus arba sniegas, tik vasarą iškrintantis lietus nepasiekia žemės paviršiaus. Tai sudėtinė frontinių debesų sistemos dalis. Vandeningumas – kelios dešimtosios gramo kubiniame metre. Ilgai skrendant galimas silpnas apledėjimas ar silpna turbulencija.Sc Sluoksniniai kamuoliniai debesys. Pilki, kartais tamsūs, sudaryti iš snaigių ir vandens lašelių. Slūgso eilėmis, grupėmis ar bangomis, tarp kurių matyti žydro dangaus prošvaistės. Iš ištisinių debesų iškrinta sniegas ar silpnas lietus. Šaltuoju metu laiku sudaryti iš peršaldytų vandens lašelių, todėl skrendant ilgiau šiuose debesyse stebimas nuo silpno iki vidutinio intensyvumo apledėjimas. Matomumas 35-80 m. turbulencija silpna.St Sluoksniniai debesys. Sudaryti iš vandens lašelių. Vandeningumas siekia šimtąsias ar dešimtąsias gramo dalis viename kubiniame metre. Susidaro poinversiniame sluoksnyje. Apatinės ribos svyravimai gana nedideliuose atstumuose. Vizualūs skrydžiai sudėtingi, nes jie gali nusileisti net iki 50m ir žemiau. Kartais susilieja su rūku ir tada negalima nustatyti apatinės ribos. Šiltu metų laiku iškrinta dulksna, o žiemą – sniegas ar sniego grūdeliai. Prie neigiamų temperatūrų kuo didesnis vandeningumas, tuo didesnė tikimybė ir intensyvesnis orlaivio apledėjimas. Stiprus apledėjimas viršutinėje ir vidurinėje debesų srityse, turbulencija silpna, retai vidutinio intensyvumoNs Sluoksniniai lietaus debesys. Sudaryti iš peršaldytų vandens lašelių ir kristalų, lietaus lašelių ir snaigių. Tipiški frontiniai debesys, ištisiniai, tamsiai pilki. Vandeningumas 0,6-1,3 g/m3 Po šių debesų sluoksniu susidaro draskyti lietaus debesys (Frnb). Iškrinta ištisinis lietus, o žiemą – ištisinis sniegas. Susilieję su Cs ir As debesimis gali užimti didelę troposferos dalį. Ypač pavojingas skrydžio metu apledėjimas (nuo silpno iki stipraus), kuris gali būti visais metų laikais: šaltuoju metų laiku – visuose aukščiuose, šiltuoju – virš nulinės izotermos. Labai pavojinga skristi peršaldyto lietaus zonoje (rudenį, pavasarį ir žiemą).
Cu Kamuoliniai debes…ys. Sudaryti iš vandens lašelių, o prie neigiamų temperatūrų iš peršaldytų vandens lašelių. Vidutinėse platumose krituliai neiškrinta. Apledėjimo praktiškai nebūna. Silpnas apledėjimas galimas pavasarį ir rudenį, kai debesys sudaryti iš peršaldytų vandens lašelių. Matomumas 35-45 m. Turbulencija nuo silpnos iki vidutinės. Didelių sunkumų skrydžiams nesudaro.Cu cong Kamuoliniai galingieji debesys. Esant palankioms sąlygoms gali susilieti su kamuoliniais debesimis ir sudaryti ištisinius debesis. Kartais gali pereiti į lietaus debesis. Turbulencija nuo silpnos iki vidutinės. Apledėjimas nuo vidutinio iki stipraus. Kyla vertikalūs aukštyneigiai srautai, kurių greitis gali siekti 10-15 m/s.Cb Kamuoliniai lietaus debesys. Galingo vertikalaus išsivystymo: nuo 3-4 iki 10 km ir daugiau. Struktūra mišri: viršutinėje dalyje kristalinė, vidurinėje sudaryti iš peršaldytų vandens lašelių, apatinėje – iš vandens lašelių. Yra pavojingiausios skrydžio sąlygos. Apledėjimas nuo vidutinio iki stipraus. Turbulencija nuo vidutinės iki stiprios. Vertikalūs srautai gali siekti 30 m/s, kartais net 50-60 m/s. Kruša, škvalas, vėjo poslinkis, liūtiniai krituliai, perkūnija.9.2. PERKŪNIJOS (CB) DEBESYS Perkūnijos (Cb) debesys turi tris vystymosi stadijas: 1) pradinio išsivystymo; 2) maksimalaus išsivystymo; 3) irimo.Pirma stadija prasideda nuo Cu debesies susidarymo, kuris palaipsniui išsivysto į Cu cong debesį ir baigiasi tada, kai pereina į Cb debesį ir pradeda iškristi krituliai. Cu debesų viršutinė riba yra 1500-2500 m aukštyje, o Cu cong – 4-5 km aukštyje. Cb debesies viršutinėje dalyje (~7-8 km aukštyje) prasideda apledėjimas.Antra stadija. Iš debesies iškrinta kruša, liūtinis, stiprus lietus. Aukštyneigiai srautai pasiekia 30 m/s greitį. Visi reiškiniai, susiję su Cb debesimi, pasiekia maksimalų išsivystymą.Trečia stadija. Dar stebimi žaibai, krituliai. Debesies viršūnė, sudaryta iš Ci debesų, pasidaro plokščia ir debesis pradeda irti. Cb debesis nusileidžia žemyn ir išsiplečia ploto atžvilgiu. Vyrauja žemyneigiai srautai.Visas Cb debesies išsivystymas užtrunka 3-5 valandas. Atskirai išsivystęs Cb debesis užima 3-50 km plotą. Apatinė riba yra 1-1,5 km, o viršutinė vidutinėse platumose – 8-14 km aukštyje, tropikuose – 16-18 km aukštyje. Reiškiniai, susiję su perkūnijos debesimisŽaibai. Dažnai stebimi linijiniai žaibai. Matomas linijinio žaibo ilgis sudaro 2-3 km. Stebimas plokščiasis žaibas apima apatinę debesies dalį. Skirtingai nuo linijinio žaibo jis susidaro ir šviečia.Pavojingiausia debesies dalis yra ta, kur temperatūra yra 0-8°C, ypač arti nulinės izotermos. Jei temperatūra prie Žemės paviršiaus yra 25°C, tai nulinė izoterma bus apie 3500 m aukštyje. Skrendant arti Cb debesies galimi žaibo smūgiai į orlaivį. Kartais po linijinio žaibo pasirodo ryškiai šviečiantys kamuoliai. Tai – kamuoliniai žaibai. Jie juda lėtai, tyliai ir turi savybę prasiskverbti į pastatų vidų. Jų prigimtis neaiški. Kartais jie nepastebimai dingsta, o kartais griausmingai sprogsta. Šv. Elmo ugnys – tai šviečiančios taškinės elektros iškrovos ant žaibolaidžių, orlaivio sparnų ir kt., kur elektros potencialas koncentruojasi mažame plote. Perkūnijos elektros iškrovos metu susidaro elektromagnetiniai impulsai, kurie sukelia trikdžius radijo ryšyje. Tokie radijo ryšio trukdymai vadinami atmosferikais.Kruša – tai sferinės formos kietieji kristalai. Stebima su šaltaisiais frontais ir dažnai yra stichinė nelaimė. Orlaiviui kruša yra pavojinga, nes apgadinti orlaivį. Kruša sutinkama debesies viduryje.Škvalas – tai trumpalaikis vėjo sustiprėjimas, trunkantis keletą minučių. Škvalus Europoje vadina rombais, o Amerikoje – tornadais. Užregistruota atvejų, kai priekinėje Cb debesies dalyje 500 m nuotolyje slenka juodas besisukantis škvalo valas, turintis horizontalią ašį.Viesulas glaudžiai susijęs su sūkuriniais dariniais viesulo debesyse, kurie pagal savo struktūrą yra tipiniai Cb debesys. Viesulai susiję su dideliu atmosferos nepastovumu, ypač tropinėje oro masėje. Oro judėjimas viesule yra nukreiptas vertikaliai aukštyn spirale, kurioje greitis siekia 100-200 m/s. Viesulai pasižymi didele griaunamąja jėga. Viesulo kelio ilgis būna apie 15-30 km, o plotis keli šimtai metrų, egzistavimo trukmė – iki 30 min, judėjimo greitis 40-60 m/s.Lietuvoje per metus vidutiniškai būna 19-30 dienų su perkūnija. Dažniausiai tokių dienų pasitaiko pietinėje Lietuvos dalyje, nes čia yra šiurkštus, miškingas paklotinis paviršius, kuris stabdo oro srautus ir skatina konvencinius procesus. Visa informacija apie perkūnijas pateikiama SIGMET ir AIRMET pranešimuose.Rekomendacijos dėl perkūnijosSkrydžiai perkūnijų veiklos zonoje priskiriami prie skrydžių ypatingomis sąlygomis. Prieš skrydį pilotas turi atidžiai išanalizuoti meteorologines sąlygas, įvertinti perkūnijų, liūtinių kritulių tipą, judėjimo kryptį, viršutinę Cb debesų ribą, galimybę apeiti perkūniją. Priskrendant prie perkūnijų veiklos zonos reikia įvertinti situaciją pagal prietaisus, praskristi perkūnijos zoną ir apie skrydžio sąlygas pranešti skrydžių vadovams. Tokiu atveju siekiant užtikrinti saugų skrydį pilotas turi priimti sprendimą. Esant galimybei skrydžių vadovas turi informuoti orla…ivio įgulą apie perkūniją, jos vertikalų galingumą, judėjimo kryptį ir greitį ir teikti rekomendacijas. Perkūnijos debesis galima apeiti iš šono, virš arba žemiau debesies vizualiai ar naudojant lokatorius. Be to, reikia įvertinti debesies evoliuciją, jo stadiją. Kokybiškai tai galima įvertinti pagal debesies viršūnės vaizdą: besivystančio – kupolo pavidalo su ryškiais kontūrais, irstančio – plokščia, sudaryta iš Ci debesų. Atstumai, kuriais galima apeiti perkūnijos debesis, yra rekomendacijose.9.3. DEBESUOTUMO IR RIBOTO MATOMUMO ĮTAKA SKRYDŽIAMSDidelės įtakos skrydžių saugumui turi sluoksniniai debesys. jie dažniausiai formuojasi poinversiniame sluoksnyje, kai oras jame yra įsotinamas. Daugeliu atveju sluoksninių ir draikytų debesų apatinė riba fiksuojama ~100-200 m aukštyje, tačiau jie gali nusileisti ir iki 50 m, o kartais ir iki Žemės paviršiaus. Apie sluoksninių debesų padą esant sudėtingoms orų sąlygoms galima spręsti pagal dažnus, kasminutinius matavimus (Londono ir kituose aerodromuose). Sluoksniniai debesys, kurių padas iki 100 m, šaltuoju metu pasikartoja iki 30%, šiltuoju – 8%, vidutiniškai per metus – 20%. Iki 180 m aukščio atitinkamai – 73%, 65%, 70%. Apatinės debesų ribos struktūra yra pakankamai sudėtinga, o tai susiję su jų susidarymo ypatumaisApatinė debesų riba nesutampa su kondensacijos lygiu ir yra aukščiau šio lygio. Ji yra nematoma. Kad būtų matoma turi susikondensuoti dideli vandens garų kiekiai ir oras atvėsti žemiau rasos taško. Apatinė debesų riba yra sluoksnis, besikeičiančio optinio tankio nuo lengvo drumstumo iki visiško vertikalaus matomumo nebuvimo. Sluoksninių debesų storis dažnai sudaro ne daugiau kaip 600 m. Viršutinės debesų ribos vaizdas virš lygios vietovės suteikia galimybę pilotui spręsti apie apatinės debesų ribos aukštį: jei debesų viršutinė riba turi lygų paviršių, tai apatinė riba yra labai žema; jei viršutinė riba yra nelygi (kamuolinių formų), tai apatinė riba yra aukšta (200-300m).9.4. DEBESŲ SISTEMŲ CHARAKTERISTIKŲ NUSTATYMAS PAGAL ŽEMĖS PALYDOVŲ NUOTRAUKASErdvės debesuotumo struktūra (viršutinės ir apatinės debesų ribų aukščiai, forma ir kt.) labai apsprendžia skrydžio sąlygas, todėl Žemės palydovų nuotraukos turi pritaikymą aviacijoje.9.4.1. ŠALTOJO FRONTO DEBESUOTUMASŽemės palydovų nuotraukose šaltojo fronto debesuotumas aiškiai matomas kaip ryški spirališkos formos juosta, o juostos plotis siaurėja didėjant nuotoliui nuo debesų sūkurio centro (ciklono centro). Taip pat priklauso nuo ciklono kreivumo: būna išlinkusi į šiltos oro masės pusę. Ši juosta yra vidutiniškai 200-300 km pločio ir ~1000 km ilgio. Šaltojo fronto debesų juosta formuojasi iš Cu, Cb, kartais Ns debesų. Aktyvius frontus atitinka gerai išsivysčiusios debesų sistemos. Silpnai išreikštus frontus virš vandens atitinka siauros juostos, o virš sausumos – debesuotumas mažas, sunku atpažinti. Fronto linija prie Žemės paviršiaus pagal palydovų nuotraukas būtų debesų sistemos ribose.9.4.2. ŠILTOJO FRONTO DEBESUOTUMASPalydovų nuotraukose šiltąjį frontą atpažinti sunkiau, nes fronto debesuotumas gerai išreikštas tik pradinėse ciklono išsivystymo stadijose. Prasidėjus ciklono okliudavimuisi šiltojo fronto debesuotumas išsiplauna ir iš jo belieka nereikšmingas debesų sistemos (juostos) išlinkimas, matomas palydovų nuotraukose arti okliuzijos taško. Išplautas šiltųjų frontų debesuotumas dažnai būna išreikštas tik Ci formų debesų juostomis. Charakteringiausia šiltojo fronto debesų juostinė struktūra, kurios plotis ~300-500 km, o ilgis ~500-1000 km, sudaryta iš Ns debesų. Juosta linksta link šaltosios oro masės. Vasaros metu gali susidaryti ir Cb debesys, kurie palydovų nuotraukose gerai matomi. Priežeminė fronto linija išsidėsčiusi arti debesų juostos vidinėje pusėje. Vasarą prieš frontą gali būti stebimi atskiri išsimėtę Cb debesys, o šiltame sektoriuje arba atskiri konvenciniai debesys, rodantys atmosferos nepastovumą, arba debesų gali visai nebūti. Šiltuoju metų periodu palydovų nuotraukose matomame spektro diapazone frontinių debesų juosta dažnai susilieja su vidumasiniais šiltojo sektoriaus St debesimis, o užnugaryje galima nustatyti aukštesnių ir šaltesnių debesų apatię ir viršutinę ribas pagal infraraudonąsias debesų nuotraukas.9.4.3. OKLIUZIOJOS FRONTO DEBESUOTUMASŽemės palydovų nuotraukose okliuzijos fronto debesuotumas pasireiškia debesų įvairove ir turi spiralės formą. Projekcijoje spiralės formos juosta yra arti ciklono centro. Vidinė debesų sistemos riba yra gerai išreikšta, o už jos stebimas giedras dangus arba mažas debesuotumas. Priekinis fronto debesuotumo kraštas būna nelygus ir draskytas. Jei užnugarinė fronto debesuotumo ribos yra šiek tiek išplauta, tai okliuzijos frontas yra išsidėstęs arčiau debesų juostos centro, o okliuzijos taškas yra pačioje plačiausioje debesų masyvo dalyje, t.y. likusioje nuo šiltojo fronto, ir išsidėsčiusioje debesų spiralės dešinėje pusėje arba sraujymėje, kurios riba nukerta ciklono centrinės dalies debesų spiralę nuo likusio debesuotumo. Jei laikui bėgant okliuzijos frontas transformuojasi į stacionarųjį frontą, tai debesų juosta įgyja to fronto debesų sistemos konfigūraciją ir požymius.9.4.4. STACIONARIOJO FRONTO DEBESUOTUMASŽemės palydovų nuotraukose stacionarus frontas yra nevienodos struktūros, 200-300 km pločio. Stacionaraus fronto debesų juosta paprastai yra ilgesnė negu aktyvių frontų juostos. Priežeminė stacionaraus fronto linija turi platesnę ir palyginti nepertraukiamą debesų juostą, kurioje dažnai pastebimos besiformuojančios frontinės bangos, kurios nuotraukose atrodo kaip debesų juostos sustorėjimai.9.4.5. ANTRINIŲ ŠALTŲJŲ FRONTŲ IR ŠKVALŲ DEBESUOTUMASAntriniai šaltieji frontai susiformuoja šaltoje oro masėje už šaltojo fronto ir Žemės palydovų nuotraukose jie atrodo kaip pertrūkusios spirališkos debesų juostos, susidedančios iš Cu ir Cu cong formų debesų. Juostos plotis yra 50-200 km. Ciklono užnugaryje priimta pažymėti ne daugiau kaip du antrinius šaltuosius frontus, nes debesų sistemos dažnai susilieja su konvenciniais vidumasiniais debesimis.Prieš frontą škvalo linijos stebimos šiltame ciklono sektoriuje pagal būdingas Cb debesuotumo eiles, kurių ploti 10-50 km. Šios debesuotumo eilės būna atskirtos nuo pagrindinės fronto debesų juostos zonomis. Škvalo linijų judėjimo greitis tuo didesnis, kuo didesnis fronto debesų linijos kreivumas. Iš šiltos debesų masyvo pusės atsiranda fakelo arba priekalo formos Ci debesys arba arti sraujymės debesų juostos formuojasi ploni Ci formų debesys.9.4.6. DEBESUOTUMAS, SUSIJĘS SU CIKLONO VEIKLAPagrindinis debesuotumo, susijusio su ciklono veikla, ypatumas yra banginė arba sūkurinė debesų lanko makro struktūra, pastebima Žemės palydovų infraraudonosiose nuotraukose. Daugelio vidurinių platumų naujų ciklonų palydovų nuotraukose yra stebimas cikloninių debesų formų atsiradimas prie fronto debesų viršūnės, besivystančių Cb debesų masyvas, Ci formų atsiradimas šiauriniame šaltojo fronto debesų juostos gale.Ciklono išsivystymo stadijos Debesų sistemų charakteringi ypatumaiFrontinė banga Frontinė debesų juosta plečiasi ir įlinksta į šalto fronto pusę. Prie bangos viršūnės debesuotumas tankėja ir įgauna sluoksninę juostinę struktūrą.Jaunas ciklonas Debesų masyvas įgyja sūkurinę struktūrą. Debesų spiralės, atitinkančios šiltąjį ir šaltąjį frontus, yra susikirtusios viename taške, ciklono centre. Debesuotumas yra juostinės struktūros.Išsivystęs ciklonas Debesų sūkurys turi tris spirales, atitinkančias šiltąjį, šaltąjį ir okliuzijos frontus, kurie susikerta viename taške, ciklono okliuzijos taške. Šiltame sektoriuje ir ciklono užnugaryje yra mažas debesuotumas.Besiokliuduojantis ciklonas Okliouzijos fronto debesų spiralė pailgėja ir sklandžiai pereina į šaltojo fronto debesų sistemą. Šiltojo fronto debesų sistemą absorbuoja okliuzijos frontas. Ciklono užnugaryje susidaro antrinių šaltųjų frontų debesų sistemos.Okliuduotas ciklonas Debesų sūkurys susideda iš keleto izoliuotų antrinių šaltųjų frontų.10. CIKLONASCiklonai yra dideli sūkuriai su žemu slėgiu centre. Dauguma jų išsivysto atmosferos frontuose ir termiškai simetriški. Jų cirkuliacijoje dalyvauja trys oro masės: šalta, šiltesnė, šilta. Bet gali egzistuoti ciklonai ir be atmosferos frontų. Jie vadinami terminiais ciklonais, kurie susidaro vasarą virš sausumos, žiemą virš jūrų dėl aukštyneigių srautų. Gali būti ir tropiniai ciklonai. Ciklonai gali būti žemi ir aukšti bariniai dariniai, tai priklauso nuo aukščio, iki kurio jie yra atsekami. Ciklonai, kurie išsivystę iki 3000 m, yra žemi bariniai dariniai, iki 5000 m – vidutiniai, o aukščiau 5000 m – aukštutiniai.10.1. CIKLONO VYSTYMOSI STADIJOSCiklono vystymosi stadijos yra keturios:1) bangos;2) jauno ciklono;3) maksimalaus išsivystymo;4) ciklono suirimo.Pirma stadija. Bangos viršūnėje prieš šilto fronto dalį slėgis pradeda kristi, o už šalto – kilti. Debesų sistema keičiasi taip: priekinėje bangos viršūnės dalyje susiformuoja Ns debesys, iš kurių iškrenta ištisiniai krituliai, o už šalto fronto pradeda formuotis šalto fronto debesys. Bangos stadija būna iki 3000 m. Šioje stadijoje ciklonas egzistuoja vieną parą.Antra stadija. Susiformuoja šiltas sektorius. Tai – dalis tarp šilto ir šalto sektoriaus. Slėgis centrinėje ir priekinėje dalyje prieš šiltą frontą krinta, o užnugarinėje šalto fronto dalyje pradeda kilti. Ciklonas gilėja prie žemės paviršiaus, sinoptiniuose žemėlapiuose susidaro vis naujos izobaros. Tuo pačiu šioje stadijoje ciklonas vystosi į viršų, debesų sistema ir kritulių zona išsiplečia. Ciklono judėjimo greitis lygus 2/3 vėjo greičio 5-6 km aukštyje. Trečia stadija. Atmosferos slėgis pasiekia minimumą. Slėgių kritimas priekinėje dalyje lygus kilimui už šalto fronto. Tuo pačiu sumažėja šiltas sektorius, susiformuoja okliuzijos frontas. Šioje stadijoje ciklonas gali išsivystyti iki 5-7 km aukščio. Jo judėjimo greitis šiek tiek lėtesnis negu antroje stadijoje, o egzistavimo trukmė – 1-2 paros.Ketvirta stadija. Šiltas oras iškeliamas į viršų susiliejus frontams ir visa oro masė prie žemės paviršiaus yra šalta. Prasideda greitas, intensyvus slėgio kilimas. Ciklonas užsipildo. Debesų sistema išsisklaido, krituliai nustoja kritę, prasideda laipsniškas oro sąlygų gerėjimas. Toks ciklonas nejudrus.10.2. TROPINIAI CIKLONAITropiniai ciklonai yra žemesnio slėgio sritys. Šie ciklonai nuo vidutinių platumų ciklonų skiriasi dydžiu ir apimtimi. Dažniausiai jų diametras 200-400 km, o kartais siekia 1000 km. Tropiniai ciklonai formuojasi vidinėje tropinėje konvergencijos zonoje ir artimuose jai ciklonuose. Tropiniai ciklonai yra silpnos cikloninės cirkuliacijos su intensyvia konvekcija sritys, egzistuojantys ne mažiau kaip parą ir judantys vakarų kryptimi. Atmosferos slėgis tropinio ciklono centre vidutiniškai sudaro 950hPa, atskirais atvejais nukrinta iki 900 hPa ir žemiau. Tropiniai ciklonai, kurių greitis didesnis negu 33 m/s Atlanto vandenyne ir Ramiojo vandenyno rytuose vadinami uraganais. Taifūnais vadinami tropiniai ciklonai susiformavę Ramiojo vandenyno vakarinėje dalyje. Maksimalus vėjo greitis galinguose tropiniuose ciklonuose siekia 90-100 m/s. Žmonių aukos ir nuostoliai susiję su griaunamąja jėga ir su su potvyniais, sukeltais stiprių liūčių. Vertikalus konvencinių debesų ištęstumas sudaro 12-15 km ir daugiau. Tropinių ciklonų centre, kur vyrauja žemyneigiai srautai, stebima išskirtinai žema ir mažai debesuota zona, vadinama ciklono akis, kurios skersmuo 30 km.10.2.1 TROPINIO CIKLONO GYVENIMO CIKLASTropiniai ciklonai evoliucijos proceso metu praeina keturias stadijas:1) Formavimosi (maksimalus vėjo greitis mažiau 17 m/s, matoma aiški priežeminė cirkuliacija su viena ar keliomis uždaromis izobaromis, jūros lygyje slėgis gali nukristi iki 100 hPa, tik apie 10% šios tropinės depresijos vystosi toliaus).2) Tropinis štormas (jaunas ciklonas) (kai vėjo greitis siekia daugiau 17 m/s ir iki 33 m/s, ši stadija gali tęstis keletą parų, bet gali būti ir štorminio charakterio, kai per 12 valandų susiformuoja gerai išreikšta ciklono akis. Atskiri debesų ir kritulių židiniai sudaro sistemą siaurų lietaus juostų, sueinančių centre, bet apimančių nedidelę teritoriją. Pagal barinius žemėlapius užima iki 500-300 hPa).3) Subrendusio ciklono (tai – uraganas, kur maksimalus vėjo greitis daugiau 33 m/s. Šioje stadijoje tropinio ciklono slėgis pasiekia minimalias reikšmes, o po to didėja. Sistemos cirkuliacija gali egzistuoti apie savaitę, plečiasi ploto atžvilgiu. Ciklono radiusas siekia maksimalias reikšmes. Barinės cirkuliacijos žemėlapiuose stebimas pagal topografines nuotraukas iki 100 hPa).4) Užgesimo arba transformacija į poliarinį tropinį cikloną (Tropiniai ciklonai toldami nuo pusiaujo ir pasiekę 20-30° Šiaurės platumos pasisuka į vidurio platumos pusę ir patenka į vakarų vėjų kryptis ir juda į rytus. Patekę į sausumą arba į žemų vandens temperatūrų zoną ir didelių vertikalių vėjų poslinkių zoną tropiniai ciklonai užgęsta. Pvz., Ramiojo vandenyno rytinės dalies užgęsta tropinėje zonoje virš vandenyno. Tai susijusios su temperatūros ir drėgmės pritakos nuo vandens paviršiaus sumažėjimu. Judėdami į šiaurės rytus tropiniai ciklonai regeneruoja ir atsinaujina palaipsniui prarasdami ypatybes, tampa vidutinių platumų ciklonais. Tropinio ciklono transformacija rodo jos erdvinės ašies polinkis, ciklono ploto ir greičio padidėjimas).Trumpos tropinio ciklono klimatinės charakteristikosUraganiniai tropiniai ciklonai stebimi žemutiniuose sluoksniuose prie jūros. Vidutiniškai per metus stebima apie 80 tropinių ciklonų turinčių uraganinės jėgos. Jie susiformuoja tarp 4-30° platumos, o dažniausiai 10-15° platumos.10.2.2. PAGRINDINĖS TROPINIO CIKLONO SUSIFORMAVIMO VIETOSŠiaurės pusrutulyje Atlanto vandenyne:1) Į Rytus nuo mažųjų Antilų salų ir Karibų jūros rytuose nuo liepos iki spalio mėn.2) Į Šiaurę nuo didžiųjų Antilų salų nuo birželio vidurio iki spalio mėn.3) Vakarinėje Karibų jūros dalyje nuo birželio iki rugsėjo pabaigos ir nuo rugsėjo pabaigos iki lapkričio pradžios.4) Meksikos įlankoje nuo birželio iki lapkričio mėn.5) Prie Žaliojo Rago salų nuo liepos iki spalio mėn.Indijos vandenyne:1) Arabų jūroje gegužės – birželio ir spalio – lapkričio mėn.2) Bengalijos įlankoje nuo birželio iki lapkričio.Ramiajame vandenyne1) Į rytus nuo Filipų salų ir Pietų Kinijos jūroje gegužės – lapkričio mėn.2) Į vakarus nuo Kalifornijos ir Meksikos nuo liepos iki spalio mėn.Pietų pusrutulyje Indijos vandenyne1) Į Rytus nuo Madagaskaro salos ir Šiaurės Vakarus nuo Australijos lapkričio – balandžio mėn.Ramiajame vandenyne1) Naujųjų Helsidų ir Sanojo salose gruodžio – balandžio mėn.10.2.3. TROPINIŲ CIKLONŲ STRUKTŪRASubrendimo stadijoje tropinis ciklonas yra sūkurys, nusidriekęs iki viršutinės troposferos ribos 15-18 km. Horizontalios tropinio ciklono išnyros nustatomos paskutinės izoboros spinduliu: uraganų ~400 km, o taifūnų 600-900 km. Pasiekęs maksimalias reikšmes siauroje žiedinėje zonoje, apjuosiančioje tropinio ciklono centrą ir nutolę 100-200 km. Oras, neturėdamas galimybės judėti į centrą, yra išstumiamas į viršų ir pakyla galinguose Cb debesyse, kurie kartais vadinami karštaisiais bokštais. Kylantis oras perneša į viršų šilumą ir drėgmę, judėdamas į viršų ų mažesnių barinių gradientų zoną. Oro nuotėkis koncentruojasi arti 150 hPa paviršiaus. Cikloninė cirkuliacija keičiasi į anticikloninę cirkuliaciją. Akis susiformuoja tropiniame ciklone, kai slėgis centre jūros lygyje krinta žemiau 985 hPa. Apatiniame atmosferos sluoksnyje 2-5 km aukštyje vėjas pasisuka į centrą ir stiprėja žemo slėgio kryptimi. Maksimalių vėjų zonoje nusistovi pusiausvyra tarp barinio gradiento jėgos, nukreiptos į tropinio ciklono centrą ir priešingos išcentrinės ir Koriolio jėgoms. Taip vadinamas gradientinis balansas.10.2.4. TROPINIŲ CIKLONŲ SUSIDARYMASTropinio ciklono susidarymas susijęs su stambaus mastelio atmosferos cirkuliacijos struktūra. Nustatyta, kas tropinis ciklonas susiformuoja per trumpą laiko tarpą ir tropinio ciklono pasirodymas sutampa su vidaus tropinės konvergencijos zonos išsivystymo periodais. Jų išsivystymui turi reikšmės ir vandens paviršiaus temperatūra. Ji turi būti ne žemesnė 26,5°C. Didesnis drėgnumas apatinėje ir vidurinėje troposferoje, neturi būti vėjo poslinkių. Pagal satelitinę informaciją nustatomi centrai pagal taisykles:1) Jei debesų sūkuryje išsiskiria akis, tai tos koordinatės yra tropinio ciklono centras.2) Jei akies nematyti, tai koordinatės nustatomos pagal debesų spiralių konvergenciją.3) Jei akies ir debesų sistemos nematyti, tai nustatomos kaip geometrinis centras visos debesų sistemos.Ciklono gyvenimo trukmė sudaro 10-14 dienų.11. METEOROLOGINIS IR SKRYDŽIO MATOMUMASMatomumas skrydžio metu – tai ribinis nuotolis, kuriame iš orlaivio matomas realus objektas jį supančiame fone. Jis priklauso nuo:1) aplinkos atmosferos sąlygų;2) apžvalgos sąlygų.Jei apžvalgos sąlygos yra pakankamai pastovios, tai pagrindinė priežastis, nuo kurios priklauso matomumas skrydžio metu, yra atmosferos būvis. Pilotas iš orlaivio kabinos mato įvairiais kampais, todėl galima išskirti tokias charakteristikas:Horizontalus matomumas charakterizuoja sąlygas pastebėti skirtingus objektus skrydžio lygyje. Jis įvertinamas vizualiai.Vertikalus matomumas – tai maksimalus nuotolis, iš kurio matomi naktį apšviesti , o dieną neapšviesti objektai. Vertikalus matomumas žemyn yra dažnai sutapatinamas su apatine debesų riba arba su tuo lygiu, iš kurio matoma žemė. Vertikalus matomumas įvertinamas vizualiai.Nuožulnus matomumas – tai maksimalus nuotolis, iš kurio iš orlaivio kabinos matomi objektai žemėje. Jis gali būti nustatytas pagal skrydžio laiką iki pasirinkto objekto.Ypatingai svarbus tūpimo matomumas – ribotai didelis nuotolis išilgai glisados, iš kurio esant blogam matomumui iš orlaivio kabinos galima atpažinti KTT pradžią arba su ja susijusios signalinių žiburių sistemos pradžią. Signalinių žiburių tūpimo sistemos aukšto ir žemo intensyvumo žiburiai labai reikšmingai apsprendžia sąlygų pagerinimą orlaiviui tupiant. Dar nematydamas KTT, bet jau pamatęs žiburius pilotas prisiriša prie antžeminių orientyrų. Signalinius žiburius galima pamatyti ir didesniu kampu negu glisados.Visos šios charakteristikos nematuojamos meteorologiškai. Esant skirtingoms meteorologinėms sąlygoms meteorologinis ir tūpimo matomumai skiriasi.a) atveju pilotas KTT mato tik išskridęs iš debesų ir tūpimo matomumas yra mažesnis už meteorologinį. Esant žemiems debesims tūpimas apribojamas. b) atveju yra pažemio rūkas ir tūpimo matomumas yra didesnis už meteorologinį. Šie atvejai leidžia suprasti, kad ryšys tarp matomumų nėra vienareikšmiškas.Tūpimo ir horizontalaus matomumo ryšys:1) Kai debesų padas yra ne aukštesnis kaip 100 m, tūpimo matomumas sudaro 25-45% horizontalaus matomumo prie žemės paviršiaus. Kai matomumas prie Žemės paviršiaus 1000-2000 m ir orientyrai pastebimi iš 50 m aukščio – 40%. Kai debesų padas daugiau negu 200 m – 100%. Jei debesų padas žemiau 100 m, tūpimo matomumas gali būti mažiau 1000 m, jei horizontalus matomumas prie Žemės paviršiaus yra 2000-3000 m.2) Kai debesų padas 100-200 m, tūpimo matomumas sudaro 40-70% horizontalaus matomumo prie Žemės paviršiaus. Debesims aukštėjant tūpimo matomumas gerėja. Esant debesų padui 100-150 m ribose, jį sudaro 40-50% horizontalaus matomumo prie Žemės paviršiaus, esant debesų padui tarp 150-200 m – 60-70%.3) Kai debesų padas aukščiau 200 m, tūpimo matomumas yra artimas horizontaliam matomumui prie Žemės paviršiaus.12. RŪKAI IR RŪKANAPagrindinė matomumo pablogėjimo priežastis yra vandens garų kondensacija prie žemės paviršiaus, dėl ko susidaro rūkas. Rūkas – tai vandens lašelių ar ledo kristalų susikaupimas prie žemės paviršiaus, kai matomumas yra 1 km ar mažiau. Jei matomumas yra 1-5 km, bus rūkana.Rūko vandeningumas didėja dėl dviejų priežasčių:1) dėl bendro oro drėgnumo padidėjimo;2) oro temperatūros kritimo.Oro drėgnumas padidėja dėl vandens garavimo nuo žemės paviršiaus ir iškrintančių kritulių lašelių garavimo, nuo vertikalaus ir horizontalaus turbulentinio maišymosiOro temperatūra krinta dėl:1) turbulentinės šilumos apykaitos tarp gretimų oro masių ir žemės paviršiaus;2) radiacinio atšalimo;3) adiabatinio oro masių išsiplėtimo joms kylant aukštyn.Rūkai klasifikuojami pagal sinoptines ir fizines jų susidarymo sąlygas.1. Vidumasiniai rūkai;1.1. atvėsimo;1.1.1. radiaciniai;1.1.2. advekciniai;1.1.3. advekciniai – radiaciniai;1.1.4. šlaitų;1.2. garavimo;2. Frontiniai rūkai;2.1. priešfrontiniai;2.2. frontiniai;2.3. užfrontiniai.12.1. RADIACINIAI RŪKAIRadiaciniai rūkai susidaro dėl radiacinio Žemės paviršiaus atvėsimo, o kartu atvėsta ir priežeminiai oro sluoksniai. Aukščiau 50 m nuo žemės paviršiaus stebimas vėjo sustiprėjimas, todėl susidaro silpna turbulentinė apykaita ir rūkas greitai išplinta į viršų. Šiltuoju metų laiku radiaciniai rūkai dažniausiai būna giedromis ar mažai debesuotomis naktimis esant silpnam vėjui, neviršijančiam 3 m/s. Jie atsiranda virš žemumų ir drėgnų vietovių. Virš didelių vandens telkinių radiaciniai rūkai neatsiranda, nes naktį vanduo vėsta labai lėtai. Radiacinių rūkų vertikalus išsivystymas gali būti nuo kelių iki kelių dešimčių metrų. Ypač tankūs jie būna apatiniuose sluoksniuose, kur oras atšąla labiausiai. Kylant aukštyn jų tankis staigiai mažėja. Skrendant per rūką gerai matosi upės, stambūs antžeminiai orientyrai ir šviesos. Horizontalus matomumas prie Žemės paviršiaus gali būti 100 m ir mažiau. Staigiai blogėja nuožulnusis matomumas įskrendant į rūko sluoksnį leidžiantis. Skrydis virš radiacinio rūko sunkumų nekelia, nes šio tipo rūkas dažniausiai išsidėsto “dėmėmis” ir vizualus skrydis tuomet įmanomas. Radiaciniai rūkai šiltuoju metų laiku patekėjus saulei paprastai išsisklaido, o kartais pakyla virš žemės sudarydami ploną FrSt debesų sluoksnį, kurio aukštis neviršija 100-200 m. Rūkas gali išsisklaidyti ir sustiprėjus vėjui iki 4-5 m/s ir daugiau.Šaltuoju metų laiku radiaciniai rūkai yra pavojingesni negu šiltuoju. Šiuo periodu nusistovėjus giedram orui dėl nuolatinio išspinduliavimo keleto dienų bėgyje oras atšąla ir rūkas gali išplisti į didelį aukštį. Tuomet radiacinio rūko vertikalus išsivystymas siekia nuo kelių šimtų metrų iki 1,5-2 km ir išsilaiko iki kelių parų.12.2. ADVEKCINIAI RŪKAIAdvekciniai rūkai atsiranda judant palyginus šiltai oro masei šaltu paklotiniu paviršiumi. Dėl turbulentinio maišymosi atvėsimas pasklinda iki kelių šimtų metrų aukščio, kur paprastai yra inversijos sluoksnis. Po inversiniu sluoksniu susikaupia didžiausias kiekis vandens garų. Dėl to rūko tankis kylant aukštyn didėja. Esant advekciniam rūkui horizontalus matomumas yra kiek geresnis prie pat žemės paviršiaus, o aukščiau jis staigiai blogėja. Advekciniai rūkai gali susidaryti ir esant vėjui, kurio greitis 5-10 m/s ir daugiau. Šis rūkas gali būti bet kuriuo paros metu, išlikti ilgą laiką (iki kelių parų) ir užimti dideles teritorijas (pvz., užimti visą Pabaltiją). Virš žemyno šaltuoju metų laiku advekcinis rūkas atsiranda judant šiltoms ir drėgnoms jūrinėms oro masėms atšąlusiu dirvos paviršiumi arba judant oro masėms, atslenkančioms nuo šiltesnio sausumos paviršiaus link šaltesnio. Šiltuoju metų laiku radiacinis rūkas gali atsirasti judant šiltai oro masei nuo sausumos link vandenyno (jūros ar kito didesnio vandens telkinio). Virš jūros advekcinis rūkas gali susidaryti visais metų laikais judant oro masėms nuo šiltesnio jūros paviršiaus link šaltesnio (pvz., nuo šiltosios Golfo srovės link šaltosios Labradoro srovės). Advekciniai rūkai yra labai pavojingi aviacijai. Judėdami dideliais greičiais (20-40 km/h) jie per trumpą laiko tarpą gali užimti didelę teritoriją. Skrydis virš advekcinio rūko galimas tik pagal prietaisus.12.3. ADVEKCINIAI – RADIACINIAI RŪKAIAdvekcinių – radiacinių rūkų susidarymą lemia du faktoriai – advekcija ir radiacinis spinduliavimas, t.y. mišrūs rūkai atsiranda tais atvejais, kai šiltos oro masės slenka virš šalto žemės paviršiaus ir poveikio turi dar ir radiacinis atvėsimas. Šiuo atveju matomumas gali būti ir geresnis, ir blogesnis. Šie rūkai gali išsisklaidyti dėl vėjo sustiprėjimo ar oro atšilimo.12.4. ŠLAITŲ RŪKAIŠlaitų rūkais padengta priešvėjinė kalnų pusė. Tai advekcinio rūko forma. Šlaitų rūkai atsiranda, kai oras, kildamas aukštyn šlaitu, patenka į mažesnio slėgio lauką, adiabatiškai plečiasi, atvėsta ir prisisotina vandens garų. Tokio proceso vyksmui reikia, kad kylančio oro drėgnumas būtų pakankamas ir šlaito plotas didelis. Palankios sąlygos šlaitų rūkams susidaryti –po lietaus, kai drėgna ir šilta dirva atiteka šaltas vanduo.12.5. GARAVIMO RŪKAIGaravimo rūkai susidaro, kai vandens garai nuo šilto vandens paviršiaus patenka į šaltą orą. Tokių rūkų susidarymui reikia, kad temperatūrų skirtumas tarp vandens paviršiaus ir oro būtų ne mažiau negu 10oC. Garavimo rūkai būna jūriniai – virš neužšąlančių įlankų, properšų žiemos mėnesiais ir rudeniniai – virš upių ir ežerų rudens mėnesiais, kai vandens paviršiaus temperatūra upėse ir ežeruose būna pakankamai aukštesnė negu oro. Esant žemai oro temperatūrai garavimo rūkai gali būti labai intensyvūs ir jų vertikalus išsivystymas gali siekti keletą metrų, o kartais ir kelias dešimtis metrų.12.6. FRONTINIAI RŪKAIFrontiniai rūkai susiję su atmosferos frontais, skiriančiais šiltą ir šaltą oro mases. Dažniausiai frontiniai rūkai susidaro šiltame fronte šaltoje oro masėje, iškrintančių neintensyvių kritulių zonoje. Pagrindinė frontinio rūko susidarymo priežastis yra slėgio sumažėjimas prieš šiltąjį frontą. Tai sąlygoja adiabatinį oro išsiplėtimą prie žemės paviršiaus ir jo atvėsimą. Vandens garai, esantys beveik prisotintame ore, nukritus temperatūrai iki rasos taško ir žemiau, kondensuojasi. To pasekoje ir susidaro frontinis rūkas. Jis užima iki 200 km pločio juostą. Kartais frontinis rūkas gali susilieti su aukščiau esančiais debesimis ar advekciniu rūku, susidariusiu užfrontinėje pusėje šiltoje oro masėje. Frontinis rūkas ypač pavojingas skrydžiams, kai jis susilieja su frontiniais debesimis. Tuo atveju netoli priežeminės fronto linijos nuo pat žemės paviršiaus iki didelių aukščių bus sudėtingos skrydžio sąlygos. Jei frontinis rūkas susilieja su advekciniu rūku, tai sudėtingos skrydžio sąlygos bus dideliame plote.13. VĖJASOro navigacijoje naudojamas navigacinis vėjas, kurio kryptimi yra nurodoma ta horizonto dalis, į kurią vėjas pučia. Pagal greitį išskiriamas lygus ir gūsingas vėjas, pagal kryptį – pastovios ir besikeičiančios krypties. Vėjas gūsingas tada, kai jo greitis per 2 minutes keičiasi 4 m/s ir daugiau. Trumpalaikis vėjo sustiprėjimas iki 20-30 m/s su ryškiu krypties pakitimu vadinamas škvalu. Prie žemės paviršiaus vėjo greitis gali siekti 50 m/s, o laisvojoje atmosferoje – 100-150 m/s. Vėjo greitis prie žemės paviršiaus matuojamas kliugeriais, anemometrais ir kt. Aerodrome vėjo greitis ir kryptis matuojama 6-10 m aukštyje. Vėjo greitis ryškiai kinta per parą. Stipriausias vėjas būna popietinėmis valandomis, kai paklotinis paviršius labai įšilęs, o silpniausias – naktį.13.1. VĖJĄ VEIKIANČIOS JĖGOSKoriolio jėga. Žemė sukasi apie savo ašį kampiniu greičiu w ir nukreipia judantį objektą iš jo pradinės krypties. Ji nustatoma pagal formulę:A=2wvsinj,čia: w – Žemės sukimosi kampinis greitis; v – kūno judėjimo greitis, oro srauto greitis; j – geografinė platuma.1. Kuo didesnis oro srauto greitis, tuo didesnė Koriolio jėga.2. Koriolio jėga priklauso nuo geografinės platumos: ašigaliuose, kur j=90°, Koriolio jėga yra didžiausia, o ekvatoriuje, kur j=0°, – lygi nuliui. Dėl Žemės sukimosi krintantys kūnai nukrypsta nuo vertikalės į rytus.Trinties jėga – tai pasipriešinimo jėga. Ji priešinga oro srautui. Trinties jėga atsiranda judant oro masėms. Ji ne tik sumažina vėjo greitį, bet ir pakeičia jo kryptį. Didžiausia trinties jėgos vertė priežeminiuose sluoksniuose, kylant ji mažėja ir ~1 km aukštyje išnyksta. Prie žemės paviršiaus trinties jėga atsiranda dėl reljefo nevienodumo.Išcentrinė jėga atsiranda kūnams (oro masėms) judant kreive. Jei kūnas juda tiese, išcentrinė jėga lygi nuliui. Orui judant ciklonuose ar anticiklonuose ji turi mažą reikšmę. Itin didelė išcentrinė jėga būna tropiniuose ciklonuose ir viesuluose.Gradientinis vėjas – tai tolygus oro masių judėjimas kreive, kai nėra trinties, o horizontalaus barinio gradiento jėga atsveria Koriolio ir išcentrinę jėgas. Kai šios trys jėgos yra pusiausvyroje, gradientinis vėjas pučia išilgai izobarų taip, kad Šiaurės pusrutulyje žemas slėgis yra iš kairės, o aukštas slėgis – iš dešinės, o pietų pusrutulyje atvirkščiai. Anticiklone horizontalus barinis gradientas nukreiptas periperijos link, ta pačia kryptimi veikia ir išcentrinė jėga, tik Koriolio jėga nukreipta į centrą.Geografinis vėjas – tolygus horizontalus oro masių judėjimas be trinties, tiese, o horizontalaus barinio gradiento jėga lygu Koriolio jėgai. Šis vėjas pučia išilgai tiesinių izobarų virš trinties sluoksnių. Trinties jėga, kai horizontalus barinis gradientas nekinta, faktinį vėjo greiti palyginus su geografiniu vėju sumažina du kartus. Kylant trinties jėga mažėja ir ~1 km aukštyje faktinio ir geografinio vėjų greičiai susilygina.13.2. VĖJO GREIČIO KITIMAS KYLANT AUKŠTYNKylant aukštyn keičiasi vėjo greitis ir kryptis. Paribio sluoksnyje oro greitis didėja ir pasisuka į dešinę, kol vėjas netampa gradientiniu, t.y. kol nepučia išilgai izobarų palikdamas žemą slėgį kairėje. Pvz., vėjo greitis 500 m aukštyje gali būti dvigubai didesnis negu prie žemės paviršiaus. Laisvojoje atmosferoje kylant aukštyn keičiasi gradientinis vėjas. Pagrindinė to priežastis yra horizontalaus barinio gradiento pasikeitimas kylant aukštyn virš skirtingų rajonų. Vėjas kylant aukštyn gali silpnėti arba keistis kryptis priešinga negu prie žemės paviršiaus. Keletas taisyklių:1) kylant aukštyn vėjas pasisuka į dešinę anticiklonų užnugaryje ir ciklonų priekinėje pusėje;2) kylant aukštyn vėjas stiprėja ir pasisuka į kairę priekinėje anticiklono dalyje ir ciklonų užnugaryje;3) kylant aukštyn vėjas stiprėja nekeisdamas krypties šiaurinėje anticiklono ir pietinėje ciklono pusėje;4) kylant aukštyn vėjas silpnėja nekeisdamas krypties, po to keičia kryptį į priešingą ir stiprėja šiaurinėje ciklono ir pietinėje anticiklono pusėje.13.4. BEIS-BALO DĖSNISJei atsistosime taip, kad vėjas pūstų į nugarą, Šiaurės pusrutulyje kairėje bus žemesnio slėgio sritis, o dešinėje – aukštesnio slėgio sritis. Pietų pusrutulyje priešingai – dešinėje bus žemesnio slėgio sritis, o kairėje – aukštesnio slėgio sritis.13.5. VĖJO ĮTAKA ORLAIVIO KILIMUI IR TŪPIMUIOrlaivio kilimo ir tūpimo charakteristikos priklauso nuo fizinio atmosferos būvio. Didžiausią poveikį turi vėjo greitis ir kryptis. Vėjo greičio įtaka – tai, kad orlaivis turi kilti ir tūpti prieš vėją, nes sumažėja atsiplėšimo ir tūpimo greitis, sumažėja įsibėgėjimo ir tūpimo ilgis. Pavėjui riedėjimo kelias pailgėja ir būna labai sunkus orlaivio valdymas.Vėjo kryptis daro sudėtingesnį orlaivio kilimą ir tūpimą (šoninis vėjas). Orlaiviui kylant esant šoniniam vėjui susidaro papildoma aerodinaminė jėga, tupiant susidaro dar didesni sunkumai esant šoninėms dedamosioms. Pagrindinis sunkumas – tai piloto kova su nuoraša ir netikslus vėjo paskaičiavimas įtakoja nusileidimo tikslumą. Kiekvienam orlaiviui numatoma ribinė vėjo greičio šoninė dedamoji.14. ATMOSFEROS FRONTAIPagal geografinę kilmę skirstomi:1) arktiniai, antarktiniai;2) poliariniai (vidurinių platumų);3) tropiniai.Atmosferos frontas – tai skirtingų oro masių pereinamoji zona. Jų sąlyginis skiriamasis paviršius su būdinga didele meteorologinių elementų kaita vadinamas frontiniu paviršiumi. Pereinamosios zonos plotis gali būti keliasdešimt kilometrų, o storis – mažiau už vieną kilometrą. Mažą storį lemia tai, kad paviršius yra labai nuožulnus. Atmosferos fronto paviršiaus susikirtimas su Žemės paviršiumi vadinamas atmosferos fronto linija. Šios linijos vaizduojamos žemėlapiuose. Atmosferoje nuolatos vyksta fronto genezė ir frontolizė. Praslenkant atmosferos frontams kinta oro temperatūra, slėgis, debesuotumas, jo tipas, vėjo kryptis ir greitis, krituliai. Priklausomai nuo slinkimo krypties, greičio, fronto struktūros išskiriami šie frontai:
1) šiltieji;2) šaltieji;3) stacionarūs;4) okliuzijos.Frontai, egzistuojantys prie Žemės paviršiaus, bet aukščiuose nestebimi, vadinami priežeminiais frontais. Frontai, nesantys prie Žemės paviršiaus, bet pakankamai gerai išreikšti aukščiuose, vadinami viršutiniais frontais.14.1. ŠILTASIS FRONTAS Šiltajame fronte šilta oro masė stumia tolyn šaltesnę. Prieš priežeminę fronto liniją atmosferos slėgis krinta, o kartu ir stiprėja vėjas. Masimalų greitį jis pasiekia prieš pat fronto liniją, o už jos vėl susilpnėja. Šilta oro masė fronto paviršiumi kyla lėtai, todėl oras vėsta adiabatiškai ir debesų sistemos bei kritulių zonos išsidėto dideliame plote. Fronto debesuotumas tęsiasi iki 600-700 km pločio, o kartais ir žymiai plačiau. Šilto fronto artėjimas pastebimas pasirodžius Ci, Cs debesims, kurie pereina į As, Ns. Krituliai šiltajame fronte yra ištisiniai. Jų zona yra prieš fronto liniją ir užima iki 400 km plotą. Vasarą lietaus zona būna siauresnė (iki 200-300 km), o žiemą sniego zona būna platesnė (iki 400 km). Kritulių zonoje dėl didelio oro drėgnumo susidaro draskyti lietaus debesys Fr nb, kurių padas ne aukščiau 50-100 m. Atskirais atvejais, kritulių zonoje gali susidaryti frontinis rūkas, susiliejantis su aukščiau esančiais debesimis. Vasarą šiltajame fronte gali susidaryti ir Cb debesys su liūtiniais krituliais ir audromis. Dažniausiai jie susidaro naktimis dėl stipraus radiacinio viršutinių debesų sistemos atšalimo, kai apatiniuose sluoksniuose temperatūra praktiškai nepakinta. Padidėja vertikalus temperatūrinis gradientas, o kartu sustiprėja vertikalūs srautai, dėl kurių ir susidaro Cb debesys. Šių debesų padas paprastai būna 1500-2000 m aukštyje. Žiemą neigiamos temperatūros ir peršaldyto lietaus zonoje galimas orlaivio apledėjimas.14.2. ŠALTASIS FRONTASPagal fronto judėjimo greitį ir šilto oro srauto pobūdį šaltieji frontai skirstomi į lėtai judančius (I tipo) ir greitai judančius (II tipo).14.2.1. LĖTAI JUDANTIS ŠALTASIS FRONTASLėtai judančio šaltojo fronto greitis neviršija 30 km/h. Šiltas ora kyla lėtai, o šaltas oras įsiveržia po juo. Šaltuoju metų laiku vertikalūs srautai nėra galingi, todėl lėtai judančio šaltojo fronto debesų sistema yra panaši kaip ir šiltojo fronto tik išsidėsčiusi priešinga kryptimi: iš pradžių prie fronto linijos yra Ns debesys, po to As, Ac, Cs, Ci. Vasarą prieš šią debesų sistemą susidaro didelio vertikalaus išsivystymo Cb debesys, iš kurių iškrinta liūtiniai lietūs, dažnai palydimi perkūnijomis, škvalai. Lėtai judančio šaltojo fronto debesų sistema yra du kartus siauresnė negu šiltojo fronto. Kritulių zonos plotis užima maždaug 150-200 km ir didžioji jos dalis yra už fronto linijos. Kritulių zonoje gali susidaryti draskyti lietaus debesys. Lėtai judantys šaltieji frontai dažniausiai būna ciklono kraštuose, kur jie būna beveik lygiagretūs izobaroms.14.2.2. GREITAI JUDANTIS ŠALTASIS FRONTASGreitai judantis šaltasis frontas yra pats pavojingiausias iš visų atmosferos frontų. Jis atsiranda besivystančiame ciklone. Dėl didelio judėjimo greičio (40-50 km/h ir daugiau) šaltas oras su didele jėga stumia šiltą orą aukštyn. Vasarą dėl didaminės ir temeratūrinės konvekcijos susidaro galingo vertikalaus išsivystymo Cb debesys. Šaltuoju metų laiku vertikalus išsivystymas būna kiek mažesnis. Jis siekia 5-7 km. Viršutinėje fronto dalyje yra Ci ir Cs debesys, sudarantys priekalo formos Cb debesies viršūnę ir paprastai ištęsti į priekį. Greitai judančio šaltojo fronto debesų sistemoje yra debsys pranašai. Dažnai tai – Ac formų lęšiškieji debesys. Jų pasirodymas perspėja prieš 1-2 valandas paie kritulių zonos ir fronto priartėjimą. Frontiniai Cb debesys labiausiai išsivystę būna centrinėje ciklono dalyje. Tolstant periperijos link, Cb debesų virtinės siaurėja, o tarpai tarp jų didėja. Paprastai Cb debesų padas būna 300-400 m aukštyje, o kritulių zonoje jis nusileidžia ir iki 100-200 m susiliedami su Fr nb debesimis. Kamuoliniuose lietaus debesyse pavojų kelia galingi aukštyneigiai (iki 30 m/s) ir žemyneigiai (iki 15 m/s) srautai, vertikalūs gūsiai bei turbulencija, sukelianti stiprią orlaivio blašką. Be to, debesyse galimi žaibai, liūtiniai krituliai, kruša, o neigiamos temperatūros zonoje stiprus oralivio apledėjimas. Prie žemės paviršiaus vėjas labai stiprus, kartais galimas uragas. Liūtinių kritulių zona paprastai užima keletą dešimčių kilometrų ir yra išsidėsčiusi prieš fronto liniją. Už fronto paprastai stebimas pragiedrėjimas. Greitai judantis šaltasis frontas ypač pavojingas vasarą. Šiuo periodu jo debesų sistema ypač galinga. Vertikalus debesų išsivystymas, perkūnijų ir kritulių išsivystymas taip pat priklauso ir nuo paros laiko. Jie ryškiausi vasarą antroje dienos pusėje. Todėl dažnai to paties fronto debesų sistema ryte (~ 10 val.) sudaryta iš Sc, dieną – iš Cb, o vakare – iš As, Ac, Ci.Už šaltojo fronto gali susidaryti antriniai šaltieji frontai. Tačiau jie yra trumpalaikiai, nelabai aukšti (iki 3 km).14.3. OKLIUZIJOS FRONTASOkliuzijos frontai – tai komleksiniai arba sudėtingieji frontai. Tai – šaltojo ir šiltojo frontų derinys. Ciklone šaltasis frontas judai greičiau negu šiltasis ir pastarąjį paveja. Abiejų frontų oro masės susilieja ir virsta okliuzijos frontu. Jis pradeda formuotis ciklono centre. Okliuzijos fronte dalyvauja trys oro masės: dvi iš jų, užimančios erdvę prieš šiltąjų frontą ir už šalto fronto, yra šaltos oro masės, o trečioji, išstumta į aukštesnius sluoksnius, – šilta oro masė. Šaltas oras savo terminėmis savybėmis nėra vienodas. Viena iš šaltų oro masių yra šaltesnė už antrą. Priklausomai nuo to, kuri iš jų šaltesnė, skiriami šiltasis ir šaltasis okliuzijos frontai.14.3.1. ŠILTASIS OKLIUZIJOS FRONTASŠiltasis okliuzijos frontas susidaro tuo atveju, kai šiltojo fronto šalta oro masė yra šaltesnė už šaltojo fronto šaltą oro masę. Todėl šaltojo fronto paviršius atsiduria virš šiltojo fronto paviršiaus. Tuomet viršuje šaltasis frontas sudaro viršutinį šaltąjį frontą, o prie žemės paviršiaus formuojasi žemutinis šiltasis frontas. Šiltojo okliuzijos fronto debesų sistemą sudaro šiltojo fronto Ci, Cs, As, Ns ir šaltojo fronto Cb debesys. Kritulių zonoje gali susidaryti Fr nb debesys. CiAs vėsus Ns šaltas oras oras St (Ns) Fr nb
· · · · ·
Praslenkant šiltajam okliuzijos frontui ištisiniai krituliai keičiasi su liūtiniais. Kritulių zonos plotis sudaro 100-200 km. Frontiniuose debesyse neigiamų temperatūrų zonoje galimas orlaivio apledėjimas. Jis pavojingiausias frontiniuose Cb debesyse. Juose taip pat vasaros metu galima perkūnija, stipri orlaivio blaška. Šiltasis okliuzijos frontas dažniausiai susidaro šaltuoju metų laiku.14.3.2. ŠALTASIS OKLIUZIJOS FRONTASŠaltasis okliuzijos frontas susidaro tuo atveju, kai šaltojo fronto šalta oro masė yra šaltesnė už šiltojo fronto šaltą oro masę. Todėl šiltojo fronto paviršius atsiduria virš šaltojo fronto paviršiaus. Tuomet viršuje šiltasis frontas sudaro viršutinį šiltąjį frontą, o prie žemės paviršiaus formuojasi žemutinis šaltasis fronas
Šaltojo okliuzijos fronto debesų sistema yra tokia pati kaip ir šiltojo okliuzijos fronto, tik labiau išsivysčiusi ir pavojingesnė, nes čia labiau vyrauja Cb debesys, kuriuose galima stipri turbulencija, apledėjimas, perkūnijų veikla. Praeinant šaltajam okliuzijos frontui liūtinius kritulius keičia ištisiniai. Prie žemės paviršiaus kritulių zonoje vėjas sustiprėja, kartais net iki uraganinių. Šaltieji okliuzijos frontai dažnaiusiai susidaro šiltuoju metų laiku.14.4. STACIONARUS FRONTASStacionarus frontas gali susidaryti ciklono ar anticiklono periperijoje paraleliai izobaroms. Toks frontas nejuda nei šiltos, nei šaltos oro masės link. Stacionaraus fronto debesų sistema yra tokia pati kaip ir šiltojo fronto, tik debesų vertikalus išsivystymas ir užimamas plotas yra mažesni. Krituliai ištisiniai tik mažiau intensyvūs. Stacionaruas fronto ypatybė ta, kad tokios pačios orų sąlygos gali išsilaikyti ilgą laiką (keletą dieną). Tai trukdo vizualiems skrydžiams.Kartais stacionarus frontas gali susidaryti bangos formos išilgai fronto linijoms. Ji gali išnykti arba vystytis toliau, t.y. tapti šaltuoju arba šiltuoju frontu.15. TURBULENCIJA15.1. KONVEKCINĖ TURBULENCIJAKonvekcinė turbulencija atsiranda dėl vertikalių oro srautų nevienodo judėjimo. Konvekciją sąlygoja Žemės paviršiaus įšilimas. Šiltas oras kyla aukštyn ir tampa konvekcinėmis srovėmis. Kadangi konvekcinės srovės (ir konvekcinė turbulencija) priklauso nuo šilto kylančio oro, tai ji stipriausia būna vasaros dienomis. Faktinė turbulencijos priežastis yra skirtingas kylančio ir besileidžiančio oro greitis. Šis skirtumas atsiranda dėl nevienodo Žemės paviršiaus įšilimo. Keliai, bet kurie grįsti paviršiai, dirbamos žemės, smėlio plotai, kalnai sukelia stipriausias kylančias konvekcines sroves. Vandens paviršiai (ežeras, jūra ir kt.) bei augalija (medžiais, žole ir kt.) apželdinti plotai sukelia silpnas konvekcines sroves ir dažniausiai jos būna žemyneigės. Skrendant virš įvairių žemyneigių ir aukštyneigių srovių orlaivis yra blaškomas. Kildamas oras vėsta. Kai jis atvėsta iki aplinkos temperatūros, jis sustoja judėjęs aukštyn. Jei kylančio oro temperatūra atvėsta iki rasos taško, tame lygyje pradeda kondensuotis vandens garai ir susidaro kamuoliniai debesys. Skrydžio metu sutikus didelėje zonoje tokius debesis galima spręsti, kad žemiau jų yra konvekcinė turbulencija. Kamuoliniai debesys esant “gražiam orui” nurodo viršutinę turbulencijos ribą. Oras virš šių debesų yra labai lygus. Taip yra todėl, kad kylančios oro srovės atvėsta iki aplinkos temperatūros ir nebegali daugiau kilti. Daugeliu atvejų konvekcinės turbulencijos galima išvengti skrendant virš kamuolinių debesų.15.2. DINAMINĖ TURBULENCIJADinaminė turbulencija pasižymi netvarkingais sūkuriniais judesiais, kylančiais dėl oro horizontalaus pernešimo ir trinties į paklotinį paviršių. Netvarkingų sūkurių vertikalios dedamosios gali siekti kelias dešimtis centimetrų, o kartais ir metrų per sekundę.Dinaminė turbulencija stebima iki 1 – 1,5 km sluoksnyje nuo Žemės paviršiaus.15.3. OROGRAFINĖ TURBULENCIJAOrografinė turbulencija – tai oro turbulencija, atsirandanti dėl Žemės paviršiaus nelygumų. Stiprus jos poveikis skrydžiams būna kalvotose vietovėse ir ypač kalnų rajonuose. Oro srautas, aptekėdamas kalnų kliūtis, deformuojasi. Šios deformacijos laipsnis ir charakteris priklauso nuo:1) atitekančio srauto charakterio – jo greičio, krypties ir temperatūrinės stratifikacijos;2) kalnagūbrio formos ir dydžio.Kuo stipresnis vėjas ir kuo didesnė kliūtis, tuo intensyvesnė turbulencija. Orografinė turbulencija taip pat gali sąlygoti debesų susidarymą dėl kylančių ir vėstančių oro masių. Šiuo atžvilgiu didelę reikšmę turi tai, kokiu kampu susitinka oro srautas ir kliūtis. Eksperimentiniai bandymai parodė, kad atmosferos turbulencija, sukelianti intensyvią orlaivio blašką, būna tais atvejais, kai oro srautas nukreiptas statmenai kliūčiai ir jo greitis didesnis nei 8 – 10 m/s. Atmosferos turbulencija kalnuose sustiprėja, kai saulės spinduliai įšildo jų šlaitus arba esant artimiems atmosferos frontams. Kalnagūbrio poveikis oro srautui pasireiškia dideliu atstumu. Pavyzdžiui, kai kalno aukštis yra 1000 m, oro srautas pradeda judėti aukštyn 60 – 80 km atstumu nuo jo. Priešvėjiniuose kalnų šlaituose oro srauto priežeminiame sluoksnyje susidaro daug mažų sūkurių, kurių diametras yra kelių dešimčių metrų. Virš kalnagūbrio dėl sūkurių susidarymo srautui atitrūkus nuo kalno krašto ir sutankėjus srauto linijoms pavojinga turbulencija gali būti stebima 500 – 1000 m sluoksnyje virš kalnų viršūnių. Esant stipriems vėjams, nukreiptiems maždaug statmenai kalnagūbriui, pavėjiniame šlaite beveik nuo pat kalnagūbrio paviršiaus iki 1 – 1,5 km aukščio virš viršūnės susidaro zona, kurioje stebima intensyvi turbulencija. Šios turbulencijos horizontalusis plotas gali tęstis iki 10 – 15 km nuo kalnagūbrio. Sumažėjus vėjui, nukreiptam į kalnagūbrį, iki 4 – 6 m/s, turbulencija susilpnėja.Kartu su turbulencija didelę įtaką skrydžiams kalnų rajonuose turi ir bendro srauto pakilimas priešvėjinėje ir jo nusileidimas pavėjinėje kalnagūbrio pusėse. Todėl orlaivis priešvėjinėje kalnagūbrio pusėje “tempiamas” aukštyn, o pavėjinėje – “spaudžiamas” artyn žemės. Esant dideliam vėjo greičiui (daugiau nei 8 m/s), nukreiptam statmenai kalnagūbriui, už pavėjinio šlaito gali susidaryti sūkuriai, vadinami rotoriais. Tokių sūkurių ašys būna horizontalios ir nukreiptos lygiagrečiai kalnagūbriui. Rotorių diametras gali siekti kelis šimtus ir daugiau metrų. Vertikalaus judėjimo greitis ryškiuose rotoriuose svyruoja nuo 5 iki 10 m/s. Dėl to rotoriuose stebima stipri turbulencija (analoginė turbulencijai kamuoliniuose lietaus debesyse). Kartais viršutinėje rotorinio sūkurio dalyje susidaro atskirti kamuoliniai debesys su nedideliu vertikaliu vystymusi (primena grybo kepurę). Rotoriai dažnai išsidėsto keliose (dažniau trijose) lygiagrečiose kalnagūbriui juostose.
Yra daudybė vietovės rūšių, kurios gali sukelti orografinę turbulenciją.Jeigu virš kalnagūbrio 4 – 5 km storio sluoksnyje stebimas vėjo, statmeno kalnagūbriui, sustiprėjimas kylant aukštyn, o terminė atmosferos stratifikacija pastovi (turi inversijos, izotermijos sluoksnių vietą ar temperatūra kylant aukštyn žemėja mažiau negu sausaadiabatinis gradientas), tai pavėjinėje pusėje aukščiau kalnagūbrio susidaro pavėjinės bangos, kartais vadinamos stovinčiomis arba kalnų bangomis. Tokių bangų susidarymui taip pat palankūs statūs kalnų šlaitai. Stovinčios bangos taip vadinamos dėl to, kad jų viršūnės ir slėniai yra vienoje vietoje kalnagūbrio atžvilgiu, o oro dalelytės lyg bėga per jas. Tokių bangų ilgis gali būti nuo 5 iki 50 km, o amplitudė – 100 –150 m. Jos sklinda atmosferoje į aukštį, keletą kartų (4 – 5 ir daugiau) viršijantį kalnagūbrio aukštį, ir gali būti stebimos per visą troposferos storį, o kartais pasklinda ir apatinėje stratosferoje. Paprastai stebimos kelios stovinčių bangų keteros. Esant pakankamam oro drėgnumui kylančių oro masių temperatūra vėsta iki rasos taško ir bangų keterose lygiagrečiai kaln…agūbriui susidaro mažai judančios debesų virtinės. Dažnai tai – lęšio formos debesys. Tokie debesys gali būti keliuose aukštuose – vienas aukštas virš kito. Pasiekusios kalno viršūnę oro masės kitoje pusėje leidžiasi žemyn (dažnai labai dideliu greičiu). Kalnų bangos veikia ne tik orą aukštyje iki kalno viršūnės, bet ir aukščiau. Kildamos oro masės priešvėjinėje kalno pusėje į viršų kartu aukštyn stumia ir viršuje esančius oro sluoksnius. O pavėjinėje pusėje besileidžiant oro masei kartu leidžiasi ir aukščiau esantis oras. Priklausomai nuo atmosferos pastovumo gali susidaryti kalnų bangų zonos, kurios gali būti ypatingai stiprios. Kita orografinės turbulencijos rūšis yra sąlygojama aukštų miesto pastatų. Jie taip pat veikia vėjo kryptį. Kai aukšti pastatai yra netoli oro uosto, norėdamas leistis orlaivio pilotas turi atsižvelgti į tai iš kurios pusės pučia vėjas. Pavyzdžiui, jei oro uostas yra į pietus nuo miesto, tai esant pakankamai stipriam šiauriniam vėjui gali atsirasti netoli kilimo tupimo tako ar virš jo turbulencija. Oro srautui susidūrus su kliūtimi jo nusistovėjusi kryptis yra sudrumsčiama. Taip yra todėl, kad visi pastatai yra skirtingo dydžio ir formos.15.4. TURBULENCIJA CB DEBESYSECb debesys turi tris vystymosi stadijas: 1) pradinio išsivystymo; 2) maksimalaus išsivystymo; 3) irimo. Visose šiose stadijose ryški oro turbulencija. Tačiau pati pavojingiausia yra antroji – maksimalaus išsivystymo stadija. Prasidėjus krituliams turbulencija debesyje pasiekia maksimalią vertę. Galingų aukštyneigių oro srautų greitis siekia kelis metrus per sekundę, o atskirais atvejais net 30 m/s ir daugiau; žemyneigių – iki 15 m/s. Stipri turbulencija debesies kraštuose ir jo viduryje, kur susitinka aukštyneigiai ir žemyneigiai oro srautai (žemyneigiai srautai atsiranda dėl iškrintančių kritulių, kurie atvėsina ir traukia žemyn orą debesyje). Sūkuriai ir gūsingi vertikalūs srautai debesyje sukelia labai stiprią orlaivio blašką, dėl ko skrydis tampa ypatingai pavojingas.Ypač galingi oro srautai viršutinėje Cb debesies dalyje. Čia aukštyneigiai srautai būna tokie stiprūs, kad iš viršūnės išplėšia debesies elementus. Taip debesies viršūnė pasidaro panaši į priekalą. Virš Cb debesies, neturinčio priekalo formos viršūnės ar iš jos išsikišusio, 200 – 300 m aukštyje virš pačio debesies yra stiprūs aukštyneigiai srautai. Stipri turbulencija šiuo atveju pasireiškia 50 – 100 m aukštyje. Aukštyneigių srautų zonoje orlaivis tempiamas į viršų. Virš plokščio priekalo formos viršūnės 200 – 300 m sluoksnyje atsiranda žemyneigiai srautai. Čia taip pat vietomis stebima turbulencija. Orlaivis, skrendantis šioje zonoje, yra tempiama žemyn. Taigi orlaivį, patekusį virš kamuolinių lietaus debesų, vertikalūs oro srautai gali staigiai mestelėti aukštyn arba įtraukti į debesį.Išorinėse Cb debesies ribose dažniausiai atsiranda žemyneigiai srautai, o kartu ir turbulencija. Artėjant prie tokio debesies blaška gali pasireikšti priartėjus atstumu, lygiu debesies diametrui. Tačiau stipri blaška bus tik priartėjus iki debesies per vieną kilometrą.Kadangi Cb debesys pradeda irti nuo apačios, tai priekalo formos viršūnės išlieka daug ilgiau, negu patys Cb debesys. Skrendant prie tokių izoliuotų priekalo formos debesų stipri blaška jaučiama iki visiško jų iširimo.15.5. GIEDRO DANGAUS TURBULENCIJAGiedro dangaus turbulencija paprastai atsiranda prie atmosferos sraujymių (t.y. siaurų stipraus vėjo juostų) ir kituose regionuose, kur pastebimas reikšmingas vėjo pasikeitimas vertikalia kryptimi.Kai šiluminis efektas yra labai stiprus, gali atsirasti atmosferos sraujymės, aptinkamos viršutinėje troposferoje (t.y. nuo 9 iki 18 kilometrų aukštyje). Stipraus vėjo sritis santykinai susikoncentruoja siauroje juostoje viršutinėje troposferos dalyje vidurio platumose bei Šiaurės ir Pietų pusrutulio subtropiniuose regionuose. Oro sraujymės teka pusiau nenutrūkstamai aplink Žemę iš vakarų į rytus. Tai sąlygoja oro temperatūros skirtumai, kur šaltas poliarinis oras, judantis link ekvatoriaus, sutinka šiltą ekvatorinį orą, judantį link ašigalio. Paprastai atmosferos sraujymės būna 1500 jūrmylių ilgio, 200 jūrmylių pločio ir 12000 pėdų gilumo. Atmosferos sraujymės nukreiptos rytų link ir jų greitis daugiau negu 50 m/s. Virš Azijos ir Japonijos jų greitis gali siekti net 150 m/s. Frontinės sraujymės gali sukelti stipresnę turbulenciją, nes jos dar juda fronto judėjimo kryptimi. Ši turbulencija pasireiškia apytikriai dešinėje oro tekėjimo atžvilgiu sraujymės pusėje. Išorinėse atmosferos sraujymių ribose dėl aplinkos silpno oro judėjimo trinties stebimas didelis vėjo gradientas. Staigus vėjo greičio pasikeitimas sukelia sūkurišką oro judėjimą. Tokios zonos būna stipresnės ir pavojingesnės kairiojoje atmosferos sraujymės pusėje (žiūrint sraujymės tekėjimo kryptimi). Dešiniojoje pusėje turbulencijos zonos sutinkamos rečiau. Turbulencijos zonos, kur stebima stipri orlaivio blaška, dažniausiai tęsiasi iki 300 – 600 m pločio, o jų ilgis išilgai sraujymės apie 60 – 80 km. Orlaivio blaškos zonų intensyvumas ir jų vieta nuolatos kinta. Atskirose vietose jos išbūna ne daugiau kaip 1 –2 valandas.Turbulencijos zonos, susijusios su atmosferos sraujymėmis, dažniausiai būna giedrame danguje. Tačiau gali atsirasti toje zonoje ir debesys. Tokiu atveju jie būna juostų, nukreiptų išilgai sraujymių judėjimui, pavidalo. Dažniausiai šie debesys būna dešinėje apatinėje atmosferos sraujymės pusėje. Skrendant per tokius debesis orlaivis yra blaškomas.Atmosferos sraujymės skrydžio metu gali būti nustatomos orlaivio nuonašos kampo ir oro temperatūros pasikeitimu. Kai orlaivis horizontaliai artėja iš kairės atmosferos sraujymės pusės, pastebimas gana staigus temperatūros augimas (2 – 3 °C ir daugiau per 100 km kelio) ir orlaivio nuonaša į kairę. Kai orlaivis artėja iš dešinės atmosferos sraujymės pusės, temperatūra krinta (1 – 2 °C per 100 km kelio) ir orlaivis “nešamas” į dešinę. Skrendant išilgai atmosferos sraujymės oro temperatūra nesikeičia, tik padidėja (skrendant pavėjui) arba sumažėja (skrendant prieš vėją) orlaivio greitis.Kai kurie pilotai, skrendantys į rytus, išnaudoja stiprų vėją, atmosferos sraujymės centrinėje ašyje. Tačiau jie labai rizikuoja patekti į giedro dangaus turbulencijos zoną, kuri atsiranda prie atmosferos sraujymių ribų. Orlaiviui patekus į turbulencijos, susijusios su atmosferos sraujyme, zoną, atsiranda aukščio nukrypimai iki 300 – 400 m arba kelio nukrypimai iki 50 – 70 km.15.6. VALKČIO TURBULENCIJAValkčio turbulenciją sukelia orlaivio sparnai. Ji pavojinga, jei yra silpnas vėjas ir pastovios oro sąlygos. Todėl ji išsilaiko keletą minučių. Ši turbulencija priklauso ir nuo orlaivio dydžio. Todėl tarp orlaivio turi būti išlaikomas 6 jūrmylių ar 3 minučių atstumas.15.7. TURBULENCIJOS POVEIKIS AVIACIJAIDėl turbulencijos poveikio orlaiviui gali atsirasti nukrypimai visose ašyse, o tai gali sukelti tiek keleivių nemalonius pojūčius, tiek apsunkinti įgulos darbą vykdant saugų skrydį. Blaška stipriai pablogina orlaivio pastovumą ir valdymą, iškreipia kai kurių prietaisų (greitimačio, aukštimačio, variometro) parodymus. Dėl blaškos sukeltų perkrovų atsiranda atskirų orlaivio kampų ir detalių įtempimas, pagreitinantis jų susidėvėjimą, o tais atvejais, kai perkrovos dydis viršija leistiną vertę, blaška gali būti nelaimingo atsitikimo priežastimi. Be to, netgi nedidelė, bet ilgai besitęsianti blaška sukelia keleiviams, o kartais ir įgulai, nuovargį ar supimo ligą. Prie sūkurių susikirtimo orlaivis pasisuka jų vertikalių ir horizontalių dedamųjų veikimo link, dėl ko sutrinka aerodinaminių jėgų, veikiančių orlaivį, pusiausvyra ir atsiranda papildomi pagreitėjimai, sukeliantys kenksmingas perkrovas. Orlaivis blaška pakankamai dažnai pasireiškia kaip sukrėtimai (vibracija), atskiri siūbavimai, ar dažni nukrypimai įvairiomis kryptimis (ypač aukštyn ir žemyn) dešimtis metrų. Dažnai abu šie poveikiai eina kartu. Blaškos poveikis taip pat gali būti stebimas orlaiviui skrendant per oro bangų, kylančių inversijų sluoksniuose, zoną (kartu ir tropopauzėje) arba pavėjinėje kalnų pusėje. Šiuo atveju blaška yra ciklinio charakterio. Kalnų bangos yra ypač pavojingos. Ypač sunkios sąlygos skrydžiams yra trumpose bangose su didele amplitude. Kalnų bangų susidarymo srityse stebimas staigus atmosferos slėgio svyravimas. Todėl barometrinio aukštimačio parodymai dažnai būna nenaudingi. Taip skrydžio metu gali būti padarytos klaidos nustatant aukštį iki 300 m ar net iki 750 m.Skrendant turbulentinėje zonoje ypatingai pavojingi galingų vertikalių srautų junginiai, besitęsiantys kartu su dažnais ir dideliais vertikaliais gūsiais. Tokie junginiai sukelia labai stiprią orlaivio blašką, ypač pavojingą keleiviniams orlaiviams, nes labai stipriai sumažėja orlaivio patvarumas ir stabilumas. Jei orlaivis, patekęs į stiprų aukštyneigį srautą, pereis į pikiravimą, pasieks neleistiną greitį ir tuo momentu kirs aukštyneigį gūsį, tuomet perkrova gali pasiekti tokį dydį, kurio orlaivis gali neatlaikyti. Esant stipriam žemyneigiui srautui orlaivis gali išeiti į didelius kabravimo kampus greičiui neleistinai mažėjant. Tokioje padėtyje sutikus stiprų žemyneigį gūsį orlaivis gali būti išvestas toli už kritinių atakos kampų, kuriems esant jis kris žemyn ant sparno ar nosies.15.8. TURBULENCIJOS ĮTAKA SRAIGTASPARNIŲ SKRYDŽIAMSSraigtasparnis yra besikeičiančių jėgų poveikyje ir jo dalys patiria svyravimus, kurie yra įvairios formos ir dažnio. Daugeliu atvejų sraigtasparnio vibracijos dažnis yra kartotinis sukimosi dažniui ir keliamojo sraigto menčių kiekiui. Ramioje atmosferoje šių dažnių reikšmės kinta nedidelėse ribose. Mažiausia svyravimo amplitudė sraigtasparnio kabojimo metu, kai keliamasis sraigtas dirba ašinio aptekėjimo režimu. Esant nedideliems horizontalaus skrydžio greičiams (20-25 km/h) sraigtasparnio vibracijos stipriai padidėja, o didžiausią reikšmę pasiekia stabdymo metu, kai keliamasis sraigtas turi didžiausią atakos kampą. Todėl siekiant išvengti tokios kenksmingos vibracijos įtakos daugelis sraigtasparnių turi minimalaus skrydžio apribojimus. Skrydžio sauga turbulentinėje atmosferoje nustatoma netvarkingo oro judėjimo charakteriu ir sraigtasparnio valdymu, o taip pat apsprendžiama mojamaisiais menčių judesiais, konstrukcijos elementų patikimumu ir valdymo sistemos pastangomis, nes kylantys atsitiktiniai pagreičiai iššaukia skirtingas perkrovas. Normali perkrova, kai neviršija 0,5-0,7g, realioje atmosferoje turbulencijos sąlygose neviršija eksploatacijos. Skrydžiams turbulentinėje atmosferoje nustatyti atitinkami apribojimai, o tolimi ir ilgi skrydžiai nerekomenduojami.15.9. GALIMOS TURBULENTINĖS ZONOSGalimas turbulentines zonas, sukeliančias orlaivio blašką, nustatyti pagal stebėjimų duomenis yra sunku, todėl būtina reguliariai informuoti (radijo ryšiu ir žodžiu) orlaivių įgulą apie blaškos židinius, kuriuos gali sutikti skrydžio metu. Turbulentines zonas galima nustatyti pagal stebimus vertikalius temperatūros ir vėjo greičio gradientus. Duomenys apie šiuos gradientus gali būti gaunami iš atmosferos zondavimo, paimti iš aerologinių diagramų, nustatyti pagal atmosferos dydžius ar barinės topografinius žemėlapius. Labiausiai tikimos turbulentinės zonos atmosferoje stebimos ten, kur vertikalus temperatūros gradientas artimas 1°/100 m ar yra didelis. Turbulencija taip pat gali būti tuose sluoksniuose, kur stebimas vertikalus vėjo greičio gradientas lygus 1,5 m/s (5 km/h) ir daugiau 100 m aukščio, o horizontalus gradientas lygus 3 m/s (11 km/h) ir daugiau 100 m atstumo. Ypač pavojinga turbulencija būna ten, kur vertikalus vėjo greičio gradientas yra nuo 3 m/s (11 km/h) ir daugiau 100 m aukščio, o horizontalus – nuo 6 m/s (22 km/h) ir daugiau 100 m atstumo.Galimos turbulencijos zonos gali būti randamos aukštuminiuose žemėlapiuose (barinės topografijos žemėlapiuose). Juose vienodo aukščio taškai yra sujungiami kreivėmis, kurios vadinamos izohipsėmis. Galimos turbulencijos zonos gali būti: 1) vietose, kur izohipsės staiga konverguoja / diverguoja, t.y. staiga susilpnėja vėjo greitis prie oro srauto;2) vietose, kur izohipsės staiga išsiskiria į skirtingas puses, t.y. labai susilpnėja vėjo greitis tolyn oro srauto tėkmei (izohipsių išsiskyrimo zonoje);3) vietose, kur izohipsės sudaro slėnius, t.y. staiga pasikeičia vėjo kryptis.15.10. REKOMENDACIJOS PILOTAMS DĖL TURBULENCIJOSPrieš skrydį pilotas pagal meteorologo rekomendacijas sužino labiausiai tikėtinas turbulencijos zonas. Pakilus orlaiviui į blaškos zoną, pilotas turi teisę pakeisti orlaivio aukštį atitinkamai pagal aviacijos reikalavimus suderinus su skrydžių vadovais. Esant turbulentinėms zonoms, susijusioms su Cb debesimis, reikia skristi saugiame nuotolyje nuo šių debesų nustatant vizualiai ar pagal lokatorių. Skrendant žemiau 1000 m ir patekus į stiprią turbulenciją, būtina išskristi iš šios zonos aukštėjant arba grįžti į oro uostą ar leistis atsarginiame. Patekus į turbulenciją dideliuose aukščiuose, reikia išskristi žemėjant, bet ne žemiau kaip 500 m virš Cb debesies viršūnės.16. VĖJO POSLINKISVėjo greičio ir krypties skirtumas tarp gretimų oro tūrių vadinamas vėjo poslinkiu. Ypač stiprus vėjo poslinkis apatiniuose atmosferos sluoksniuose, kur jaučiamas trinties į Žemės paviršių poveikis. Vėjo poslinkis sukelia “mažus sūkurius” tarp dviejų srovių, kurių skirtingi yra kryptis, greitis ar abu kartu. Vėjo poslinkis gali atsirasti atmosferoje bet kuriame aukštyje. Vėjo poslinkis labiausiai tikimas netoli temperatūros inversijos, fronto zonos, ar atmosferos sraujymės. Nepaisant vėjo poslinkį sukėlusios priežasties, schema paveiksle paaiškina jo veikimo principą. Duotajame pavyzdyje, vėjo greitis viršuje yra sąlyginai stiprus apačioje esančio beveik ramaus oro atžvilgiu. Dėl mažo atstumo tarp šių dviejų oro masių srovių jos veikia viena kitą tuo sukeldamos mažų sūkurių virtinę, kuri perneša orą tarp šių srovių. Jei orlaivis skrenda tarp tokių srovių, jis susiduria su stipria turbulencija.Vėjo poslinkis, turintis poveikio orlaivio kilimui ir tūpimui, 1964 metais Paryžiuje ir 1967 metais Monrealyje pirmą kartą buvo specialiai aptariamas tarptautiniu mastu.Skrendant žemai orlaivį veikia staigūs oro judėjimo pasikeitimai, kurie stebimi mažose atkarpose. Jie gali sukelti esminius orlaivio nukrypimus nuo kurso. Staigūs vėjo pasikeitimai išilgai skrydžio trajektorijos gali sukelti sunkumų orlaivio valdymui.Priklausomai pagal dviejų taškų orientaciją erdvėje vėjo poslinkis gali būti vertikalus ir horizontalus.Vėjo poslinkio poveikio į orlaivį esmė yra ta, kad staigus vėjo pasikeitimas išilgai skrydžio trajektorijos sukelia laikiną pusiauspvyros tarp keliamosios jėgos ir orlaivio svorio sutrikimą. Kelio greitis dėl inercijos išlieka, o oro greitis staiga pasikeičia. Keliamoji jėga tiesiai proporcinga oro greičio kvadratui (L~v2). Didėjant priešiniam vėjui išilgai trajektorijos, oro greitis didėja, didėja ir keliamoji jėga. Tai bus teigiamas vėjo poslinkis (tūpimo perskrida). Silpnėjant vėjui išilgai trajektorijos, oro greitis ir keliamoji jėga mažėja. Tai yra neigiamas vėjo poslinkis (tūpimo neprieskrida). Atitinkamai didėjant oro greičiui orlaivis kils, o mažėjant – leisis žemyn. Tai ypač pavojinga orlaiviui kylant ar tupiant arti žemės paviršiausVėjo poslinkis yra susijęs su:1. intensyvios konvekcinės veiklos zonomis (perkūnijos, smarkių liūtinių kritulių židiniai, gūsingi frontai, žemyneigiai srautai);2. atmosferos frontų židiniais;2.1. greitai judančio šaltojo fronto atveju – Cb debesys, stiprūs gūsingi vėjai prie žemės paviršiaus;2.2. šiltojo fronto atveju – vasarą perkūnijos;3. inversijos sluoksniais (prie žemės paviršiaus vėjas silpnas, o 30-40 m aukštyje ir aukščiau gali siekti 15 m/s);4. atmosferos sraujymėmis apatiniame atmosferos sluoksnyje, ~200-1500m aukštyje.Meteorologinės stiprių vėjo paslinkių išsiystymo stadijosIntensyvių kritulių iš Cb debesies zonoje gali susidaryti stiprus šalto oro žemyneigis srautas. Jis, susidūręs su žemės paviršiumi, nuteka į šalis nuo perkūnijos debesies. Taip, susumavus bendros oro pernašos greitį, oro greitis prieš Cb debesį padidėja. Palyginus plonas nutekančio šalto oro sluoksnis primena šaltojo fronto palindimą po šiltuoju. Pirmas šilto oro kraštas yra turbulencijos zona (gūsių frontas). Kertant šį frontą gali būti stebimi priešinio vėjo pasikeitimai. Yra buvę atvejų, kai vėjas per 5 sekundes pasikeitė 13 km/h ar net 77 km/h.17. ORLAIVIO APLEDĖJIMASAtskirų orlaivio dalių, jo specialios įrangos, išorinių detalių pasidengimas ledu skrydžio metu vadinamas apledėjimu. Ledo susikaupimas ant orlaivio galimas ir aerodrome. Abi apledėjimo rūšys turi daug bendro: susidarymo sąlygos ir priežastys, bet yra ir skirtumų, kuriuos apsprendžia didelio orlaivių ir sraigtasparnių greičiai. Dėl šios priežasties ledo nusėdimo procesas, o taip pat ir meteorologinės sąlygos skrydyje iš esmės gali būti kitokios negu antžeminio apledėjimo. Ledo nusėdimas ant orlaivio paviršiaus gali sukelti pavojų skrydžio saugumui, o atskirais atvejais būti katastrofos priežastimi.Lift lessens
Drag increases Trust fall
Weight growsApledėjimas blogina aerodinamines ir skrydžio charakteristikas. Dažniausiai apledėja priekinės aptakios orlaivio dalys. Dėl apledėjimo keičiasi tų dalių profilio forma, atsiranda paviršiaus nelygumai. Apledėjus sumažėja keliamoji jėga, padidėja orlaivio masė, sumažėja vertikalus kilimo greitis, žemėja orlaivio lubos, maksimalus greitis, sunaudojama daugiau kuro. Apledėjimo intensyvumas charakterizuojamas ledo, kuris nusėda ant orlaivio paviršiaus, storiu per laiko vienetą. Tarkim, kad orlaivio sparną esant neigiamai temperatūrai apteka debesies oro srautas, kuriame yra peršaldytų vandens lašelių. Tuomet, jei atmestume srovės linijos kreivumą arti sparno ribos, tai nusės vandens masė. Ši lygybė pilnai teisinga su sąlyga, kad oro dalelyčių ir lašelių srovės linijos sutampa ir ore esantys lašai neišeina už sparno liestinių ir kraštinių ribų. Realiomis sąlygomis reikia atkreipti dėmesį į linijų kreivumą arti priekinės sparno ribos. Todėl dėl inercijos jėgos ir kreivumo (su oro srautu) ne visi vandens lašai patenka ant sparno. Todėl nagrinėjant vandens lašelių nusėdimą ant sparno būtina įvertinti oro klampumą, nuo kurio priklauso lašelių trajektorijos kreivumas. Iš to seka, kad nusėdanti vandens masė per laiko vienetą į ilgio vienetą priklauso nuo tūrio, kurio ribos nustatomos dviem kraštinėm (užštrichuota dalis). mv2=dh2vAkivaizdu, kad kuo didesni peršaldyti vandens lašeliai, tuo masės mažiau kreiva jų trajektorija (tuo didesnis h2). Analogiškas efektas stebimas skrydžio greičiui.Jei užrašytume santykį faktiškai nusėdusio vandens masės su galima mase, tai šis santykis vadinamas pilnu nusėdimo koeficientu. E= mv2/mv1=h2/h1 Tokiu būdu E charakterizuoja santykį skaičiaus dalelių, atsitrenkiančių į priekinę orlaivio krašto plokštumą su skaičiumi dalelių, kurių centrai prabėgtų pro priekinį sparno kraštą, jei lašeliai judėtų tiese linija. Tarkim, kad visas vanduo užšąla, tada susidariusio ledo kiekis, apskaičiuotas sparno ilgiui:rledoh1I=dh2včia: rledo – ledo tankis,I – apledėjimo intensyvumas,Iš šios formulės gausim apledėjimo intensyvumo išraišką:I=dvE/rledoLedo priaugimo greitis pagal profilį yra skirtingas, todėl lašelių nusėdimo intensyvumo įvertinimui įvairiose profilio dalyse įvedamas vietos pagavimo koeficientas. Šį koeficientą patogu naudoti tyrinėjant apledėjimą skirtingose orlaivio dalyse.Apledėjimo priklausomybę nuo kitų charakteristikų galima išreikšti per lašelių inercijos parametrą (p): p=2r2vrlašelio/gmcČia: r – lašelio spindulys;v – orlaivio oro greitis;rlašelio – priaugančio ledo tankis duoto spindulio lašelio sąskaita;m – klampumo koeficientas;g – trinties jėgų veikiamo lašelio pagreitis;c – būdingas sparno storis, dydis.Iš šios lygybės matyti, kad lašelių, judančių dėl trinties jėgų, sąskaita pagreitis yra atvirkščiai proporcingas dydžiui p, t.y. kuo didesnis lašelių inercijos parametras, tuo mažesnis pagreitis. Ir iš to seka, kad lašelių trajektorijos kreivumas yra mažesnis, o nusėdimo koeficientas padidėja. Iš šios teorijos galime padaryti išvadą, kad lašelių judėjimas arti orlaivio sparno yra sudėtingas. Jis priklauso nuo oro klampumo, skrydžio greičio, lašelio spindulio, orlaivio sparno storio. Kuo didesni lašai debesyje ir didesnis aptekėjimo greitis, tuo didesnė lašo inercij…os jėga, tuo didesnė tikimybė, kad daugiau lašų nusės ant plokštumos plonos dalies per laiko vienetą. Dėl šios priežasties greičiau apledėja sparnų galai ir lėčiau – plokštumos prie sparno pritvirtinimo pagrindo. Didėjant debesų vandeningumui apledėjimo intensyvumas juose didėja ir intensyviausias apledėjimas būna esant vandeningumui viršijant 1g/m3. Apledėjimas priklauso nuo skrydžio režimo, o skrydžio režimas labiausiai pasireiškia nuo skrydžio greičio.Ledo nusėdimas gali sukelti labai svarbių orlaivio detalių darbo sutrikimą. Dėl išorinių antenų apledėjimo gali sutrikti radijo ryšys, skrendant apledėjimo sąlygomis beveik visada ledas nusėda ant kabinos stiklo ir stipriai pablogėja apžvalga, kas ypač svarbu orlaiviui tupiant. Įvairių orlaivių tipų ir sraigtasparnių apledėjimas yra nevienodas. Labiausiai apledėjimui jautrūs turbosraigtiniai orlaiviai, kurių greitis ir lubos nedidelės, o taip pat sraigtasparniai. Reaktyviniai orlaiviai nelabai jautrūs apledėjimui, tačiau jam kylant ir aukštėjant arba tupiant taip pat gali apledėti. Apledėjimo pavojaus laipsnis priklauso nuo nusėdusio ledo kiekio ir pobūdžio to ledo, kuris savo ruožtu priklauso nuo daugelio meteorologinių sąlygų ir orlaivio aerodinaminių charakteristikų. Orlaivio antžeminis apledėjimas (apšalimas) sudaro pavojų kilimo metu, ypač tais atvejais, jei apatiniuose atmosferos sluoksniuose yra peršaldytų vandens lašelių. Vidutinio ar stipraus apledėjimo tikimybė priklauso nuo debesų vandeningumo ir šiek tiek nuo jų formos. Debesyse, sudarytuose iš vandens lašelių, apledėjimo tikimybė labai didelė. Mišriose debesų struktūrose apledėjimas gali būti nuo silpno iki stipraus arba gali visai nebūti. Kristalų susidarymas debesyse vyksta esant temperatūrai žemesnei už -10°C. Kristalų susidarymas būdingas Cu debesims. Cb debesys susidaro aukštyneigių konvekcinių srautų dėka. Lašeliai konvekciniuose debesyse yra palyginti dideli. St, Sc, Ns debesų vandeningumas yra mažesnis (0,2-0,3g/m3), apledėjimas dažniausiai būna vidutinis. Vidurinio aukšto debesys Ac ir As gali būti sudaryti iš vandens lašelių esant temperatūrai –10-(-12)°C, apledėjimo tikimybė labai didelė.Ledo nusėdimo rūšys:1. Ledasa) skaidrus, kuris susidaro nuo 0°C iki -10°C ir dažniausiai nuo 0°C iki -5°C. Orlaivis apledėja skrendant debesyse arba žemiau debesų peršaldytose oro zonose.b) pusiau skaidrus (pavojingiausias), mišrus. Šis apledėjimas būdingas debesyse, sudarytuose iš stambių ir mažų vandens lašelių, ledo kristalų ir snaigių. Dažniausiai susidaro esant temperatūrai nuo -6°C iki -10°C.c) baltas, stambiagrūdis, būdingas debesyse, sudarytuose iš mažų vandens lašelių esant temperatūrai žemiau -10°C.2. Šarma – smulkiakristalinis ledo antskrydis, kuris susidaro sublimacijos būdu. 3. Šerkšnas – baltas stambiagrūdis kristalinis ledas susidaro debesyse esant temperatūrai žemiau -10°C.Pagrindinės antžeminio apledėjimo grupės1 grupė:šarma;kristalinis antskrydis;kiti panašūs nusėdimai.2 grupė:lijundra;šerkšnas.3 grupė:ledo nusėdimai užšąlant rasai, šlapdribai.Esant antžeminiam apledėjimui ledo nusėdimas yra nesimetriškas ir sluoksnis nebūna vienodas.Kylant apledėjusiam orlaiviui susidaro:1) priešlaikinis ir staigus srauto atotrūkis nuo sparno;2) orlaiviui aukštėjant jis yra pilotuojamas dideliais atakos kampais.LijundraLijundra – tai ledas, kuris padengia riedėjimo kelius, KTT, nusėda ant ryšio linijų. Sluoksnis ledo susidaro apie 1-3 mm. Ledo sluoksnis visada susidaro pavėjinėje pusėje esant temperatūrai 0-(-6)°C, 50% – 0-(-2)°C. Santykinis oro drėgnumas siekia 94-100%, o vėjo greitis iki 7 m/s. Tipiškas lijundros atvejis būtų staigus atšilimas arba atšalimas iškrintant ledėjančiai dulksnai arba lietui ir šie krituliai užšąla ant objektų. Tai vienas iš pavojingų reiškinių. Ledui nusėdant ant orlaivio susidaro sudėtingas kilimas ir nusileidimas. Ledui nusėdus ant KTT ir riedėjimo takų, sumažėja orlaivio trintis su danga. Dėl nepakankamo sukibimo su danga tampa sudėtinga… kilimo ir riedėjimo rieda. Tupiant ratų stabdymas tampa mažai efektyvus. Jei orlaivis, pučiant šoniniam vėjui ir apledėjus KTT, gali nuslysti į šoną. Ypatingą pavojų orlaiviui sudaro šlapdriba. Atsiranda pavojus patekti į variklius šlapiam sniegui. Mažėja orlaivio ratų sukibimas su KTT, pailgėja rieda.
Kaip pašalinami lijundros ir šlapdribos padariniaiLijundros metu ledas nuvalomas cheminiu, mechaniniu ir šiluminiu būdais. Šiluminis būdas: šilumos srautas nukreipiamas į taką ir taip ištirpsta ledas. Šilumos srautas susidaro veikiant reaktyviniam varikliui, įmontuotam specialioje mašinoje. Šiluminės mašinos naudojamos ir grubioms dangoms. Šių mašinų greitis parenkamas pagal ledo storį. Cheminis būdas esant lijundrai naudojamas kaip 1) perspėjimas; 2) ištirpinti. Ant tako išpilamas cheminis mišinys. Susidariusio ledo valymui cheminis regentas naudojamas miltelių arba skiedinio pavidalu. Didžiausio poveikio regentas į ledą būna esant temperatūrai 0-(-8)°C, o esant temperatūrai -12°C poveikio neturi.Aviacinė apledėjimo ir lijundros prognozėApledėjimo zonos nustatomos sinoptiniu būdu. Palankiausios sąlygos apledėjimui yra frontiniai ir vertikalaus išsivystymo debesys. apledėjimas stebimas debesų arba kritulių sluoksniuose tarp 0°C ir -20°C izotermų.Kai T=0…-7°C, T-Td>2°C;T=-8…-15°C, T-Td³3°C;T=-16…-24°C, T-Td³4°C,Tai apledėjimo tikimybė ne didesnė kaip 80%.Apatiniame 2 km sluoksnyje esant gerai išsivysčiusioms debesų sistemoms naudojamas atmosferos zondavimas.Lijundros susidarymo sąlygos priklauso nuo daugelio priežasčių:1) nuo oro temperatūros prie Žemės paviršiaus;2) nuo rasos taško deficito;3) nuo vėjo krypties ir greičio pasikeitimo vietovės atžvilgiu;4) nuo reljefo.Lijundra susidaro sluoksniniuose debesyse ir inversijos sluoksnyje esant neigiamai temperatūrai apatiniuose sluoksniuose.Prieš skrydį pilotas privalo įvertinti vidutinio ar stipraus apledėjimo galimybes. Apledėjimas galimas frontiniuose debesyse: Ns, As ir taip pat debesyse, kurie susiformuoja tos oro masės viduryje: St, Sc, Ac, ir taip pat esant peršaldytam lietui. Vidutinis ar stiprus apledėjimas susidaro temperatūros intervale 0-(-20) °C, tai atitinka aukštį iki 5000 m. pilotas turi įvertinti apledėjimo tikimybę atskirose trasos atkarpose. Taip pat sužinoti, nulinės ir -10°C izotermų aukštį. Siekiant išvengti apledėjimo reikia įjungti įtaisą prieš apledėjimą. Vienas iš stipraus apledėjimo požymių yra prietaiso greičio sumažėjimas. Pilotas visada turi prisiminti, kad orlaivis apledėjimo sąlygomis turi būti minimalų laiką.18. ORLAIVIŲ ELEKTRIZACIJA Atmosferai yra būdingos elektros savybės. Ledo kristalai, lašeliai turi elektros krūvį ir orlaiviai įsielektrina. Šis įsielektrinimas pasireiškia skrendant debesyse ir krituliuose, o orlaivio elektrinimą skatina orlaivio charakteristikos, skrydžio režimas ir kita. Debesų ir kritulių elektrinimosi savybės susijusios su jų fiziniu būviu, forma, dydžiais, koncentracija tūrio vienete, elektros lauko įtampa debesų aplinkoje. Įsielektrinimui būdingiausios orlaivio charakteristikos: variklio tipas, dangos medžiaga. Skrydžio režimas nustatomas naudojamu kuru, skrydžio greičiu, aukščiu ir variklio darbo režimu. Orlaivio elektrizacija yra nepaprastas dalykas, nes skrydžio metu orlaivis įgyja krūvį ir jį praranda, o orlaivis įsikrauna debesies ir kritulių dalelyčių sąveikoje su orlaivio paviršiumi, o taip pat nesudegusio kuro dalelyčių sąveikoje su sudegusio kuro išmetamos sistemos dalelytėmis. Susilietus neutraliai debesų ar kritulių neįkrautai dalelytei su orlaivio paviršiumi ir jai atšokus nuo paviršiaus ji nusineša vieno krūvio, o palieka kito krūvio.Srovės susidarančios gerai sudegus kurui yra paliginti mažos su srovėmis, kurios susidaro tankių debesų ir kritulių sąveikoje, galima šias sroves atmesti. Lašelių smulkinimo procesas ir kristalų lūžimas jų susidūrimo metu su orlaivio paviršiumi yra nevienodas įvairiuose debesyse. Smulkūs lašeliai atšoka nuo paviršiaus, o kristalai sulūžinėja į smulkias dalelytes, todėl kristalinės struktūros debesyse orlaivio įsielektrinimo galimybė ir intensyvumas yra didesni negu debesyse, sudarytuose iš vandens lašelių. Nemetalinės dalys greičiau ir daugiau įsielektrina. Orlaivio elektrizacijai daug reikšmės turi debesų struktūra: kuo didesnis debesų vandeningumas, tuo labiau įsielektrina (Cb, Cu cong, Ns). Ilgai skrendant aukštutiniuose debesyse Ci, Cs gali įvykti stipri elektrizacija. Didelio vertikalaus išsivystymo debesyse stipri elektrizacija. Skrydžių praktika rodo, kad Vakarų Europoje 50-60 orlaivių yra pakenkiama. Tai buvo atžymėta bet kuriuo metų ir paros metu, aukštėjant, žemėjant ir tupiant. Tokių iškrovų buvo pakenkti 200-6000 m, dažniau 500-4000m aukštyje esant temperatūrai 0-(-15)°C. Pagal pranešimus Ns, As debesyse primena blyksnį (iškrovą) ir palydima nedidelio trenksmo. Tokios iškrovos pakenkia orlaiviams: pakenkiamos radijo lokatoriai, o korpuse pradegina angą 1-20 cm skersmens, kartais ir daugiau. Tokiu atveju pakenkiama hermetizacija. Taip pat gali perdegti avianavigaciniai ir valdymo aparatai.Atskiros pažeidžiamos orlaivio dalys27% – radijo antenos;22% – sparnai;15% – fiuzeliažas;2% – radijo kompaso antenos;27% – kitos dalys.Sinoptinės sąlygos, palankios orlaivio elektrizacijai:Ų Aktyvūs ciklonai, frontinės sistemos su debesų sistemomis Ns, As, Sc, St, 5-7 oktai, su krituliais ir be.Ų Šaltieji nejudrūs frontai, okliuzijos ir bariniai slėniai su debesų sistemomis Ns, As, Sc, St, 5-7 oktai, su krituliais ir be.Ų Mažagradientinės mažesnio slėgio sritys, su apsiniaukusiais orais, su krituliais ir be, su Ns, As debesuotumu.Ų Intensyvaus slėgio kritimo sritys prie Žemės paviršiaus: 2,0-3,0 hPa/3val.Meteorologinės sąlygos, palankios orlaivio elektrizacijai:Ų Pilnas (10 balų/8oktai) arba beveik pilnas (7-10 balų/5-7 oktai) debesuotumas Ns debesų.Ų Krituliai (ypač sniegas ir šlabdriba).Ų Nuo silpno iki stipraus apledėjimo debesyse ir krituliuose.Ų Nuo silpno iki stipraus intensyvumo turbulencijoje.Ų Aukštėjimo ir žemėjimo zonose ne tik Ns, As, Sc, St, bet ir atskirų perkūnijų ir liūtinių kritulių debesyse, nuotolyje nuo jų nuo keletu iki 30-40 km (nuo skrydžio trasos).Pilotas mato švytėjimą ant sparno galų ir pan. 1500-4000m aukštėjimo ir žemėjimo zonose visi šie procesai įvyksta. Didžiausia galimybė įgyti Cb ir Ns debesyse, o taip pat ir Cu cong. Yra rekomendacija, kad pastebėjus elektrizaciją reikia keisti skrydžio aukštį.Sąlygos, nepalankios orlaivio elektrizacijai:Ų Anticiklonai ir bariniai gūbriai prie Žemės paviršiaus ir aukščiuose su …judriais ir mažai debesuotais orais.Ų Barinių slėgių užnugarinė dalis AT850(1500m), AT700(3000m), AT500(4000-6000m).Ų Debesuotumas bet kurių formų mažiau 5 balų (3-4 oktai), išskyrus perkūnijos debesis, kuriuos galima apeiti saugiais nuotoliais.Norint sumažinti orlaivio įsielektrinimą yra padengiamas paviršius dielektriniais elementais, parenkamos skrydžio sąlygos.19. BENDROJI ATMOSFEROS CIRKULIACIJAŽemės atmosfera yra nuolatiniame judėjime, o jėgos, sukeliančios atmosferos judėjimą, atsiranda dėl nevienodo žemės paviršiaus įšilimo. Šių jėgų veikimas yra nukreiptas palaikyti atmosferos pusiausvyrą. Tačiau realioje atmosferoje tokios pusiausvyros nėra, kadangi oro judėjimas niekada nenutrūksta, o tai sukelia orų permainas. Orų pasikeitimo analizė sinoptinių žemėlapių pagalba leido išaiškinti priklausomybę kiekviename Žemės geografiniame taške ir fizinių atmosferos procesų. Iš sinoptinių žemėlapių galima sužinoti ne tik orus, kurie buvo stebimi tam tikrą valandą, bet ir numatyti dėsningumus, orų pasikeitimus kelių valandų ar net parų bėgyje. Šį sudėtingą darbą atlieka meteorologai. Iš visų oro tėkmių galima išskirti pagrindines, dėsningesnes savo masteliais ir pastovesnes. Tokios oro tėkmės, apimančios didelius geografinius rajonus ir tam tikru atžvilgiu pastovios, vadinamos bendrąja atmosferos cirkuliacija. Bendroji atmosferos cirkuliacija yra daugelio faktorių rezultatas, iš kurių esminiai yra šie:1) saulės energijos pritakos nevienodumai įvairiose platumose ir įvairiu metų laiku;2) Žemės sukimasis apie savo ašį ir dėl to kylančios inercinės jėgos poveikis;3) Žemės paviršiaus nevienodumai;Vieni iš pagrindinių bendrosios atmosferos cirkuliacijos elementų:1) Zoninės cirkuliacijos tėkmės, turinčius bendrą judėjimo kryptį virš platuminių ratų. Troposferoje ir stratosferoje vyraujantys žiemą poliariniuose rajonuose ir ištisus metus vidurio platumose vakarų vėjai. Šiaurės rytų vėjai – pasatai vyrauja prie žemės paviršiaus ir apatinėje troposferoje tropinėje platumose…2) Masonai vyrauja virš tropinių sričių, kyla dėl nevienodo žemyno ir vandenyno įšilimo. Vasarą pučia iš vandenyno į žemyną, žiemą – atvirkščiai.3) Ciklonų ir anticiklonų trajektorijos ir jų tėkmės. Yra didžiuliai sūkuriai su uždara cirkuliacija. Būdinga vidutinėms platumoms. Tropinėse srityse virš vandenyno vėlyvą vasarą ir rudenį susidaro tropiniai ciklonai (taifūnai, uraganai).20. LIETUVOS KLIMATASLietuvos kaip tam tikro geografinio rajono klimatas formuojasi veikiant globaliniams faktoriams. Pačius bendriausius Lietuvos klimato bruožus lemia teritorijos geografinė padėtis. Lietuva išsidėsčiusi vidutinės klimato juostos šiaurinėje dalyje. Teritorijos nuotolis nuo pusiaujo yra 6000 km, o nuo Šiaurės ašigalio – 3900 km. Tai labai nulemia bendrosios saulės radiacijos prietaką: vidutiniškai per metus gauna 85 kcal/cm2.Antras globalinis faktorius – tai vyraujanti vakarinė oro masių pernaša vidutinėse platumose. Ji apima visą troposferą ir dalį stratosferos. Ši pernaša atsiranda dėl temperatūros ir slėgio skirtumų horizontalaus barinio gradiento dedamoji yra nukreipta į subtropines platumas veikiant Koriolio jėgai. Reikšmingiausia iš vietinių sąlygų yra žemynų ir vandenynų pasiskirstymas. Į vakarus nuo Lietuvos – Baltijos jūra ir Atlanto vandenynas. Į rytus – kelis tūkstančius kilometrų tęsiasi Eurazijos žemynas, todėl Lietuvos teritorijos klimatas nėra tipiškai jūrinis. Iš vakarų į rytus didėja klimato kontinentalumas: auga temperatūros kitimo metinė ir paros amplitudė, mažėja kritulių, oras tampa sausesnis. Palyginti negilios Baltijos jūros įtaka pasireiškia siaurame 30-100 km ruože. Sumažėjus metinei temperatūros amplitudei, žiemą padidėja rūkų skaičius, apatinis debesuotumas, 5-10 dienų vėliau susidaro sniego danga. Taip yra todėl, kad Baltijos jūros pakrantėje vyksta dinaminiai oro srautų pasikeitimai. Sausumos šiurkštumas 102-104 didesnis negu vandens paviršius. Pasiekus sausumą vėjo greitis sumažėja 1,4-1,7 karto. Todėl ties kranto linija susidaro konvenciniai ritiniai, dėl ko atsiranda žieminės perkūnijos, liūtiniai krituliai. Šiltuoju metų laiku esant anticiklonui formuojasi brizinė cirkuliacija. Pagal Keperio klasifikaciją Lietuvos klimatas apibūdinamas kaip vidutiniškai šaltas su snieginga žiema. Nemažiau kaip 4 mėnesius vidutinė oro temperatūra yra aukštesnė už 10oC. Mažiausia temperatūra – (-3)oCč aukščiausia – 22oC.Lietuva priklauso taigos zonos mišriems miškams, dėl šalčio čia neauga bukas.Alesavo genetinėje klasifikacijoje Lietuvos klimatas priskiriamas vidutinių platumų Atlantinės – kontinentinė miškų srities pietvakarinei posričiai. Svarbiausi radiaciniai procesai, nulemiantys Lietuvos klimatą yra šie: paklotinio paviršiaus įšilimas dėl Žemę pasiekusios trumpabangės saulės radiacijos. Šio proceso intensyvumas priklauso nuo geografinės platumos. Per metus Lietuvos teritorija gauna ne vienodą saulės energijos kiekį, o tai susiję su Žemės judėjimu apie Saulę ir Žemės ašies polinkiu, Lietuvos padėtimi pusiaujo atžvilgiu, kas savo ruožtu nulemia dienos ir nakties kaitą. Dienos trukmė ir saulės aukštis virš horizonto vadinami saulės radiacijos pritakos astronominiais faktoriais. Kadangi šiaurinė ir pietinė Lietuvos sienos nutolusios tik 2o, tai dienos trukmės skirtumas šiaurinėje ir pietinėje Lietuvos dalyse neviršija 36 min. Ignalinos rajone Vasiūnų kaime ir Nidos kopose diena ir naktis prasideda ne vienu momentu: 20min anksčiau saulė pateka Vasiūnuose. Ryto ir vakaro prieblandos trukmė taip pat kinta. Prieblanda vadinamas laikas, kol saulės disko viršutinis kraštas iki patekėjimo arba po jo nusileidimo nukeliauja 6-7o už horizonto. Prieblanda tęsiasi birželio mėnesį 108 min., gruodžio mėnesį 85 min.20.1. ATMOSFEROS CIRKULIACIJOS YPATUMAILietuvos klimatas priklauso ne tik nuo geografinės padėties, bet ir nuo atmosferos cirkuliacijos: nuo ciklonų ir anticiklonų dažnumo, oro masių vertikalaus judėjimo. Šie procesai užtikrina nenutrūkstamą šilumos ir drėgmės apykaitą tarp įvairių teritorijų, taip pat tarp Žemės paviršiaus ir atmosferos. Atmosferos cirkuliacijoje Lietuvoje formuojasi trys svarbiausi centrai:1) šiaurės Atlanto (Islandijos) ciklonas;2) Azorų anticiklonas;3) Azijos anticiklono vakarinis gūbrys.Šių centrų padėtis Lietuvos atžvilgiu ir jų aktyvumas kinta. Žiemą, kai padidėja Islandijos ciklono aktyvumas, o šalto Azijos anticiklono gūbrys užima visą Europą, tai Lietuva atsiduria tarp jų. Izobaros kerta iš pietvakarių į šiaurės rytus. Pavasarį, sumažėjus temperatūros kontrastui tarp vandenyno ir žemyno, virš Europos formuojasi mažo gradiento barinis laukas su silpnais vėjais. O vasarą patenka į gūbrio įtaką. Izobaros įgauna vakarų ir šiaurės vakarų orientaciją. Rudenį prasideda Islandijos depresijos regeneracija ir slėgis joje krinta. Azorų anticiklono slėgis sumažėja ir centras pasislenka 2-3o į pietus. Izobaros sutankėja ir įgauna platuminį vakarų ar rytų pobūdį.
Lietuvos atmosferos priežeminio slėgio teritoriniai skirtumai nėra dideli ir neviršija 1,5 mbar. Vidutinis slėgis 1014-1015 hPa. Tačiau šis dydis per metus kinta. Didžiausias slėgis būna sausio mėnesį 1016-1017 hPa, o mažiausias – liepos mėnesį apie 1012 hPa. Vidutinė kitimo amplitudė yra apie 5 hPa, nors absoliutus slėgio svyravimo diapazonas svyruoja 100 hPa. Pastebimi dar du antriniai maksimumai gegužės ir spalio mėnesiais. Tokią slėgio eigą Lietuvoje lemia ciklonų ir anticiklonų veikla bei globalinio slėgio lauko kitimas.20.2. KRITULIAIKritulių pasiskirstymas Lietuvoje ir jų kitimas per metus turi didelę reikšmę hidrologiniams reiškiniams, žmogaus ūkinei veiklai, transportui. Per metus vidutiniškai iškrinta 675mm kritulių. Kritulių pasiskirstymui Lietuvoje didžiausią reikšmę turi reljefas, šlaitų padėtis vyraujančių masių atžvilgiu, nuotolis nuo jūros. Todėl vidutinis metinis kritulių kiekis yra nevienodas ir svyruoja nuo 900mm (Šilalės raj.) iki 520mm per metus (Pakruojyje). Daugiausia kritulių (800-900mm) iškrinta priešvėjiniuose pietvakariniuose ir vakariniuose Žemaičių aukštumos šlaituose.taip yra todėl, kad drėgnos jūrinio vėjo masės, atslinkusios iš vakarų, yra priverstos kilti Žemaičių aukštumos šlaitais. Todėl adiabatiškai atvėsta, aktyvėja debesodara, gausėja kritulių. Priešingas procesas vyksta pavėjiniuose Žemaičių aukštumos šlaituose. Čia oras, besileisdamas į Vidurio Lietuvos žemumą, adiabatiškai atšyla ir kritulių sumažėja iki 550-700mm per metus. Suprantama, kad tolstant nuo jūros kritulių kiekis mažėja dar ir dėl to, kad išsenka ore esančių garų atsargos. Kritulių kiekis pastebimai sumažėja pavėjiniuose šiaurės rytų Sūduvos aukštumos šlaituose, o rytinėje dalyje padidėja iki650-700mm. Kritulių kiekio pasiskirstymui turi įtakos miškai ir vandens telkiniai. Virš vidutinio dydžio vandens telkinių kritulių kiekis sumažėja 5-10%. Miškų poveikis krituliams yra priešingas (pagausėja 5-10%). Didžiausias kiekis kritulių rytinėje ir pietrytinėje Lietuvos dalyje būna vasaros pradžioje (birželį – liepą) 70-80mm kiekvieną mėnesį, o vakarinėje ir šiaurės vakarų Lietuvoje – rugpjūčio mėnesį 90-100mm. Kietieji krituliai, iškrintantys sniego pavidalu, suformuoja sniego dangą. Sniego danga žiemos metu atspindi 60-90% saulės radiacijos. Anksčiausiai sniego danga pasirodo šiaurinėje ir rytinėje Lietuvos dalyje – apie lapkričio 15 d., o rečiausiai – pajūryje lapkričio 25d. Be to, sniego storis nebūna tolygus, nes jį paskirsto ir perneša į pusnis pūgos. Lietuvoje vidutiniškai būna 14-26 dienos su pūgomis. Daugiausiai dienų su pūgomis būna rytų ir vakarų Lietuvoje (20-26 d.), o mažiausiai – pietvakarių Lietuvoje (14d.). Pūgas sukuria pietų ir pietryčių vėjai tuo metu Lietuvos teritorijoje iš vakarų atslenkančių ciklonų priekyje. Krituliai pūgų metu būna susiję su šiltaisiais okliuzijos frontais.20.3. RŪKAI Lietuvoje rūkų rečiausiai būna gegužės – liepos, pajūryje – rugpjūčio mėnesiais. Kovo – gegužės mėnesiais pajūryje jie bana dažniausiai. Žemaitijos aukštumoje rūkai tvyro 600-650 val., rytų Lietuvoje – 400-500 val., o kitur 350-380 val. Iš to skaičiaus vien spalio mėnesį 70 val. Šaltuoju metų laiku rūkas gali išsilaikyti ilgesnį laiką. 20-30% lapkiričio rūkų ir apie 80% vasaros rūkų trunka 4 val. Metinis rūkų pasiskirstymas: vakarų Žemaitijos aukštumoje 90-105 dienos, vidurio Lietuvoje 38-51 diena (mažiausiai). Paskutinių dešimtmečių stebėjimai parodė, kad rūkų dažnumas miestuose, turinčiuose 0,5 mln. gyventojų, yra žymiai mažesnis negu kaimuose.20.4. DEBESUOTUMASVidutinis metinis debesuotumas yra 6,7-7,2 balo. Tame tarpe apatinis iki 2 km debesuotumas yra 5,4-5,9 balo. 10-12 mėnesiais debesuotumas didesnis – 8,1-8,7, apatinis – 7,4-7,8 balo, nes tuomet būna didžiausias santykinis drėgnumas ir intensyviausia ciklono veikla. Vasaros pradžioje, 5-6 mėnesiais, debesuotumas sumažėja iki 5,6-6,5 balo.Per metus kinta ne tik debesų kiekis, bet ir jų forma. Žiemos metu vyrauja žemi sluoksninių formų debesys. Frontinis debesuotumas šaltuoju metų laiku dažniausiai yra St debesų. Vasaros metu vyraujant nepastoviai atmosferos stratifikacijai ištisinė debesų danga suyra ir susiformuoja kamuoliniai debesys.Didžiausias debesuorumas yra rytų, mažiausias – vakarų Lietuvoje (Kuršių Nerijoje). Be metinės debesuotumo eigos būdingi ir paros svyravimai. Jie nevienodi įvairias metų laikais. Pajūryje visais metų laikais naktys yra giedros, o apsiniaukia ryte 9-12 val. Pajūryje paros svyravimų amplitudė yra vasaros metu, kai pasireiškia brizinė cirkuliacija. Nutolus nuo jūros debsuotumas skiriasi . 10-3 mėnesiais debesuotumas dažniausias ryte 9-12 val., o išsigiedrija naktį nuo 21-23 val. 4-19 mėnesiais giedros būna naktys 0-3 val., o labiausiai debesuota 15-18 val., kai didžiausia konvekcija.20.5. ORO TEMPERATŪRARudenį ir žiemą oro temperatūra vakarų Lietuvoje yra 2-3º aukštesnė negu rytų. Šildanti Baltijos jūros įtaka yra labai ryški pajūrio ruože iki Žemaitijos aukštumos (čia izotermos tankiausios ir išsidėsčiusios meridiano kryptimi). Pavasario pabaigoje – vasaros pradžioje temperatūrinis kontrastas tarp jūros ir sausumos vėl padidėja, bet tokio ryškaus skirtumo kaip žiemą nepasiekia. Vasarą svarbiausi du faktoriai: 1) atstumas nuo jūros; 2) vietovės aukštis.Dėl abiejų šių faktorių ir saulės radiacijos prietakos formuojasi specifinis klimatinis vasaros oro temperatūros laukas. Teritoriniai skirtumai liepos mėn. yra 1,3-1,4º. Vidutinė metinė temperatūra Lietuvoje kinta nuo 6,5-7,1ºC pajūryje iki 5,5 ºC šiaurės rytų Lietuvoje.Absoliutus minimumas -44,5ºC užregistruotas 1956 m. Zarasų rajone (Tauragnuose) ir -42ºC Varėnoje, o absoliutus maksimumas 37,5ºC 1994 m. liepos 30 d. Zarasuose ir 36,8ºC 1959 m. liepos mėnesį Varėnoje.