Що таке турбулентність чистого неба та як вона виникає

Зміст

• Основні Причини Виникнення CAT
• Зсув вітру біля струменевих течій (Jet Streams) та інверсій
• Підвітряні Хвилі (Lee Waves)
• Конвективна Активність від грозових осередків
• Супутній Слід (Wake Turbulence)
• Як прогнозують появу CAT
• Інструменти Прогнозування:
• Оперативна Інформація та Виявлення:
• Як боротись із CAT

Турбулентність чистого неба (англ. Clear Air Turbulence, далі – CAT) – це один з основних і потенційно небезпечних видів атмосферної турбулентності в авіації.

Її ключова особливість полягає у виникненні за відсутності видимих метеорологічних явищ, таких як хмари, що робить її «невидимою» для пілотів та стандартних бортових метеорадарів. CAT зазвичай пов’язана з великомасштабними атмосферними процесами на значних висотах.

Основні Причини Виникнення CAT

Основними причинами виникнення турбулентності чистого неба є:

Зсув вітру біля струменевих течій (Jet Streams) та інверсій

Найпоширеніша причина появи CAT.

Струменеві течії – це високошвидкісні вузькі повітряні потоки у верхній тропосфері та нижній стратосфері. На межах (периферії) цих течій, особливо з полярного боку їхнього ядра, а також у місцях, де течія різко змінює напрямок або швидкість, виникають значні зсуви вітру (різка зміна швидкості та/або напрямку вітру з висотою чи відстанню). Ці зсуви є безпосередньою причиною виникнення CAT.

Розташування та інтенсивність струменевих течій змінюються залежно від географічної широти та пори року, що впливає на ймовірність виникнення CAT у певних регіонах та в певний час.

Аналіз карт SIGWX (карти особливих явищ погоди) з положенням струменевих течій, їх осей та швидкостей є критично важливим під час планування польоту.

Підвітряні Хвилі (Lee Waves)

Коли стабільний повітряний потік долає гірські хребти, з підвітряного боку можуть утворюватися стоячі атмосферні хвилі.

Ці хвилі супроводжуються сильними вертикальними рухами повітря, коливаннями тиску та температури, що призводить до виникнення турбулентності, іноді дуже сильної і на значній відстані від самих гір.

Візуальною ознакою гірських хвиль можуть бути лентикулярні (лінзоподібні) хмари, але сама турбулентність часто виникає і в безхмарному просторі.

Конвективна Активність від грозових осередків

Грози є одними з найбільш динамічних та потенційно небезпечних атмосферних явищ для авіації. Вони характеризуються сильним дощем, громом, блискавкою, градом та високою турбулентністю.

Навіть на відстані від видимих грозових осередків (CB), потужні потоки можуть генерувати CAT, особливо з «підвітряного» боку.

Супутній Слід (Wake Turbulence)

Турбулентність супутнього сліду (Wake turbulence) — турбулентність, спричинена створенням підіймальної сили літаками, і є підвидом турбулентності «чистого неба» (Clear Air Turbulence). Вона утворюється позаду літака, коли спричиняючи вихори на кінцях крил.

Хоча механізм інший, ефект схожий – раптова турбулентність.

Вихори утворюються щоразу, коли крило літака генерує підіймальну силу. Вихори поширюються вбік від літака та опускаються приблизно на 500–900 футів на відстані до шести км позаду літака. Вони можуть залишатися в повітрі декілька хвилин після прольоту.

Як прогнозують появу CAT

Визначити наявність турбулентності чистого неба непросто. Нема приладів, які дадуть чіткий прогноз про наявність такого явища. Проте звичайний прогноз погоди, наявності фронтальних поверхонь, реактивних потоків, які згадуються, наприклад, в SIGMET, допоможуть визначити потенційну CAT.

Інструменти Прогнозування:

• Прогностичні карти: Ретельний аналіз SIGWX (Significant Weather Charts) та GTG (Graphical Turbulence Guidance) є основою планування. Звертайте увагу на прогнозовані зони CAT, їх межі по вертикалі та інтенсивність.
• SIGMET: Актуальні повідомлення SIGMET надають оперативну інформацію про спостережувані або прогнозовані зони сильної CAT.

Оперативна Інформація та Виявлення:

• PIREPs (Pilot Reports):
  • Найцінніше джерело оперативної інформації.
  • Активно запитуйте PIREPs у диспетчерів УПР та слухайте ефір.
  • Своєчасно передавайте власні точні PIREPs: місце, час, ешелон, тип ПС, інтенсивність (LGT/MDT/SEV/EXTRM), тривалість (OCNL/INTMT/CONT).
• Бортовий метеорадар
• Вказівки авіадиспетчера
• Візуальні ознаки: іноді перисто-шаруваті або смуги перистих хмар можуть вказувати на зони CAT, але це не зовсім надійний «індикатор».

Як боротись із CAT

Щоб мінімізувати ризики, пов’язані з турбулентністю чистого неба, варто дотримуватися кількох ключових рекомендацій, наприклад:

• Швидкість: зменшення швидкості знизить потенційні пошкодження та вібрації у випадку попадання в умови турбулентності.
• Уникнення районів CAT: іноді достатньо зв’язатись з органом організації повітряного руху та узгодити зміну ешелону чи маршруту на окремій ділянці.