1.3 Характеристики мса.

МСА (Международная стандартная атмосфера) – это условная атмосфера, рассчитанная по многолетним, летним исследованиям для широты φ = 45°.

Основными характеристиками МСА являются:

1) Атмосфера состоит только из сухого воздуха, того же состава, что и в приземном слое.

2) За нулевую высоту принимается средний уровень моря, на котором давление составляет P = 760 мм. рт. ст. (1013,25 мБар), температура t = + 15°С,

массовая плотность = 0,125 кг·с²/м⁴.

3) Верхняя граница тропосферы лежит на высоте 11 км.

4) Вертикальный температурный градиент равен γ = 0,65° на 100 м.

5) В стратосфере на высоте более 11 км температура равна t = – 56,5°С.

Тема№2: «Метеорологические элементы и их учет в работе авиации»

Состояние атмосферы определяется рядом физических характеристик (параметров). Основными из них являются: температура, атмосферное давление, плотность воздуха, влажность воздуха, видимость, ветер, облачность и осадки.

2.1 Температура воздуха.

Температура воздуха – степень нагретости или характеристика теплового состояния воздуха. Выражается в градусах Цельсия (°С), Фаренгейта (°F) по градусной шкале и в Кельвинах (К) по абсолютной шкале:

t,°С = ·(t,°F – 32)

t,°F = ·(t,°С + 32)

t, К = t,°С + 273

Передача тепла от земной поверхности в атмосферу происходит благодаря термической конвекции, турбулентных движений и длинноволнового излучения. Температура может изменяться как по горизонтали, так и по вертикали. Пространственные изменения температуры оцениваются посредством вертикального и горизонтального градиента температуры. Вертикальный градиент температуры (γ) – это изменение температуры на 100 м высоты.

При понижении температуры с высотой γ > 0.

Слой атмосферы, в котором наблюдается рост температуры γ < 0, называется слоем инверсии. Если температура с высотой не изменяется γ = 0, то слой называется слоем изотермии. Адвекция теплого воздуха по фронтам, ночное выхолаживание приземного слоя воздуха, опускание воздуха создает слой инверсии и изотермии. Различают следующие виды инверсии:

а) Радиационная – образуется за счет радиационного выхолаживания, земной поверхности, а от нее и воздуха. Летом происходит в ясные ночи. Зимой она имеет вертикальную мощность 1-1,5 км, и может сохраняться несколько суток.

б) Адвективная – образуется за счет охлаждения теплого воздуха, движущегося над холодной подстилающей поверхностью.

в) Фронтальная – образуется при натекании теплого воздуха по клину

холодного воздуха.

г) Сжатия или оседания – образуется в антициклонах за счет опускания воздуха, что приводит к его нагреванию.

Инверсии и изотермии являются задерживающими слоями: гасят вертикальные движения воздуха, под ними происходит скопление водяного пара и твердых частиц, ухудшающих видимость, образуются туманы, дымки, низкие облака.

Они приводят к расслоению потоков по вертикали и образованию больших вертикальных сдвигов ветра, что вызывает болтанку самолетов и влияет на динамику полета при заходе на посадку или при взлете. Температура воздуха значительно влияет на полет ВС. Прямое влияние температура оказывает на характер погоды. Очень низкие и высокие температуры усложняют работу по подготовке техники и ее эксплуатации. При температурах близких к 0°С и ниже образуется гололед, при полетах в облаках – обледенение. Косвенное влияние температуры заключается в том, что при изменении температуры изменяется плотность, что приводит к изменению скоростного напора и тяги двигателя, подъемной силы, лобового сопротивления, горизонтальной и вертикальной скоростей ВС. В значительной степени от температуры зависят

взлетно-посадочные данные ВС. Длина разбега и взлетной дистанции, длина пробега и посадочной дистанции уменьшаются с понижением температуры.

Температура воздуха влияет на высоту полета. Так повышение ее на 10°С приводит к понижению потолка на 400-500 м. Изменение температуры влияет на скорость звука. От температуры зависит коммерческая загрузка ВС.

Рис. 2: Изменение температуры с высотой. Слои инверсии и изотермии