Обледенение как опасный фактор явления погоды в разных регионах России

В статье рассмотрена характеристика опасного явления погоды для авиации как обледенение, оценка его влияния на безопасность полетов, а также особенности его возникновения в зависимости от физико-географического расположения.

Аннотация статьи
безопасность полетов
воздушное судно
опасные явления погоды
метеорология
авиационная метеорология
обледенение
Ключевые слова

Обледенение в авиации есть не что иное как образование тверды кристаллов воды на поверхности воздушного судна, которое значительно ухудшает его аэродинамические качества и является одним из опасных факторов погоды, способным привести к катастрофе. Оно появляется при отрицательных температурах воздуха и напрямую зависит от окружающей метеорологической обстановки, в которой выполняется полет воздушного судна.

Согласно статистике, доля авиационных происшествий и инцидентов в нашей стране, приблизительно 7 процентов, происходят из-за обледенения. В основном происходит это из-за ошибок персонала и выражается в невыполнении мероприятий по использованию противообледенительных систем и решении не проводить действия по противообледенительной обработке самолета накануне вылета.

Основными источниками об авиационных происшествиях, связанных с обледенением, являются доклады экипажей (данные от бортовых источников), которые могут стать основой для анализа частоты повторений случаев обледенения.

Окружающие условия, способствующие возникновению такого опасного явления погоды, создают его непосредственно за счет циркуляции атмосферы. Это безусловно определяется географическим местоположением выполнения этапов полета. Суммарное количество инцидентов, поступивших в виде сообщения, за период с 2018 по 2022 год в районе аэродрома Санкт-Петербург –786, Минеральные воды – 49, Челябинск – 1214 (рис. 1).

Рис. 1. Количество сообщений об обледенении ВС по данным систем бортовой погоды в районе аэродромов Санкт-Петербург, Челябинск, Минеральные воды

Аэропорт в Челябинске находится вблизи центре материка Азия, что объясняет его континентальные климатические условия, а также смягчающее действие Атлантики. Здесь сильный мороз чередуется с оттепелью вследствие чего происходит образование различных осадков в виде переохлажденного дождя и мокрого снега.

Санкт-Петербург располагается в зоне влажного воздуха с Атлантики, который в максимально возможной степени дает о себе знать в осенне-зимний период. Циркуляция атмосферы в районе аэродрома создает быстроменяющийся тип погоды, который не устойчив. Это и служит частым случаем появления обледенения на воздушном судне.

Район аэродрома Минеральные воды располагается свойственен умеренно-континентальным климатом, смягчающем его, к тому же, недалекой близостью Азовского и Черного морей. Зимой и весной здесь характерные сильные синоптические контрасты, приводящие к достаточно изменяющейся погоде, что довольно часто выражается мокрым снегом или дождем.

Степень опасности при обледенении заключается в скорости нарастания корки льда на поверхности самолета. Существует слабое обледенение со скоростью нарастания льда менее 0,5 мм/мин, умеренное (от 0,6 до 1,0 мм/мин) и сильное (более 1,0 мм/мин). Интенсивность обледенения в рассматриваемых районах аэродрома варьируется и приведена в таблице.

Таблица

Повторяемость случаев обледенения в зависимости от интенсивности (%)

Аэропорт

Интенсивность обледенения воздушного судна

Слабая

Умеренная

Сильная

Челябинск

48

47

5,2

Санкт-Петербург

0,5

85,4

14,4

Минеральные воды

10,4

87

2,7

Обледенение характеризуется количеством жидкости (водностью) в облаке размером его капель, характеризующиеся синоптическими процессами. При оперативном прогнозе погоды трудно получить информацию о водности облака, но можно рассмотреть их формы в момент возникновения обледенения. Самое большое количество случаев обледенения в рассмотренных регионах наблюдалось при фронтальной облачности – при сочетании слоисто-кучевой (Sc) с высококучевой облачностью (Ac) и перистыми (Ci) облаками.

Обледенение проявляется зачастую по сезонам года. Наибольшее количество случаев обледенения в районе аэродрома Челябинск происходило осенью (44,5%), в Санкт-Петербурге и Минеральных водах – зимой (50% и 62% соответственно). Это объясняется характером атмосферной циркуляции в данных географических районах. Очевидно, что наименьшая частота обледенения наблюдалась в летний период: в Санкт-Петербурге 4,5%, в Челябинске и Минеральных водах не наблюдалась.

Обледенение наиболее опасно при взлете и посадке воздушного судна. Повторяемость опасного явления погоды на высотах до 3 километров наибольшая, на что приходится до 84, 70 и 65 процентов случаев (рис. 2).

Рис. 2. Периодичность обледенения ВС от высоты в районе аэродрома Челябинск, Санкт-Петербург, Минеральные воды

С увеличением высоты частота повторения обледенения уменьшается. Распределение случаев возникновения обледенения по высотам связано с характером климатических зон в этих районах.

Текст статьи
  1. Степаненко В.Д. Вероятность и интенсивность обледенения самолетов. – СПб.: Изд. ГГО, 1994. – 99 с.
  2. Приходько А.А., Алексеенко С.В. Обледенение аэродинамических поверхностей: условия возникновения и методика расчета // Авиационно-космическая техника и технология. – 201. – Т. 93, № 6. – С. 37-47.
  3. Позднякова В.А. Практическая авиационная метеорология. – Екатеринбург: Уральский УТЦ ГА, 2015. – 128 с.
  4. Зуев В.В., Нахтигалова Д.П., Шелехов А.П., Шелехова Е.А., Павлинский А.В., Баранов Н.А., Кижнер Л.И. Применение метеорологического температурного профилемера MTP-5PЕ в аэропорту для определения пространственных зон возможного обледенения воздушного судна // Оптика атмосф. и океана. – 2015. – Т. 28, № 11. – С. 1029-1034.
  5. Рыбалкина А.Л., Спирин А.С., Трусова Е.И. Уменьшение влияния неблагоприятных внешних условий в аэропортах местного значения // Научный вестник МГТУ ГА. – 2018. – Т. 21, № 3. – С. 101-114.
Список литературы