3. Вітер

Вітром називається переміщення повітря в горизонтальній поверхні відносно земної поверхні.

Вітер характеризується силою (швидкістю) і напрямком. Швидкість вітру визначається величиною баричного градієнта, тобто різницею атмосферного тиску на встановлену одиницю відстані рівну 60 милям (1° широти), убік падіння тиску. Тому швидкість вітру тим більше, чим більше баричний градієнт. Через обертання Землі, під впливом сили Коріоліса напрямок вітру не збігається з її вектором баричного градієнту, а відхиляється в північній півкулі вправо, у південному вліво. У середніх широтах відхилення може досягати 60°. За напрямок вітру береться точка обрію, звідки він дує (вітер дує в компас). Також прийнято визначати напрямок брижів, а “з компаса”, у напрямку на обрій, морські течії і плини рік. Вітер по своїй структурі не однорідний. Він може бути струминним (ламінарним), коли шари повітря рухаються не перемішуючи, тобто їхньої частки не переходять із шару в шар. Такий рух повітря звичайно буває при слабких вітрах. Якщо ж швидкість вітру перевищує 4 м/с, то частки повітря починають рухатися безладно, його шари перемішуються і рух повітря здобуває турбулентний характер. Чим вище швидкість вітру, тим більше турбулентність, тим більше стрибки швидкості в окремих точках повітряного потоку і тим більше рвучким стає вітер.

На основі вихідних даних аеродрому Вінниця було збудовано таблицю 4.В якій вказуємо кількість спостережень за кожен місяць так рік і вказуємо кількість напрямків вітру та їх відсоткову величину за кожен місяць та рік.

Таблиця 4 - Напрямок вітру

N - загальна кількість спостережень;

n - кількість випадків;

p - повторюваність у %

Роза вітрів - векторна діаграма, що характеризує режим вітру в цьому місці за багаторічними спостереженнями і що виглядає як багатокутник, у якого довжини променів, що розходяться від центру діаграми у різних напрямах, пропорційні повторюваності вітрів цих напрямів ("звідки" дме вітер). Розу вітрів враховують при будівництві ЗПС аеродромів, плануванні населених місць (доцільній орієнтації будівель і вулиць), оцінці взаємного розташування житлових будинків і промислової зони (з точки зору напряму перенесення домішок від промислової зони).

Розу вітрів, побудована за реальними даними спостережень, дозволяє по довжині променів побудованого багатокутника виявити напрям пануючого (переважаючого) вітру, з боку якого найчастіше приходить повітряний потік в цю місцевість. Тому справжня роза вітрів, побудована на підставі ряду спостережень, може мати істотні відмінності довжин різних променів.

Роза вітрів є графічним інструментом, використовуваним метеорологією, щоб дати короткий погляд про те, як вітер швидкістю і напрямом, як правило, поширений в конкретному місці.

Використовуючи дані досліджень напрямку вітру на аеродромі Вінниця побудуємо троянди вітрів по кожному місяцю і окремо за рік.

Малюнок 1 - Роза вітрів, січень

Малюнок 2 - Роза вітрів, лютий

З побудованої рози вітрів за січень і лютий місяці 2010 року можна зробити висновок, що переважаючим напрямком вітру в січні місяці був північ напрямок(200 випадків), а в лютому - східний напрямок (214).

Малюнок 3 - Роза вітрів, березень

Малюнок 4 - Роза вітрів, квітень

Малюнок 5 - Роза вітрів, травень

За весняний сезон було виявлено: максимальну кількість південно-східного напрямку - 445 випадки, південного - 364 випадки, західного - 351 випадок. Переважаючий напрямок - південно-східний, він переважав у квітні і травні.

Малюнок 6 - Роза вітрів, червень

Малюнок 7 - Роза вітрів, липень

Малюнок 8 - Роза вітрів, серпень

Переважаючим напрямком в літній період був північний. В червні та липні 2010 року 175 та 213 випадків відповідно, а в серпні західний напрямок - 154 випадки.

Малюнок 9 - Роза вітрів, вересень

Малюнок 10 - Роза вітрів, жовтень

аеропорт атмосферний кліматичний хмарність

Малюнок 11 - Роза вітрів, листопад

Осінній період 2010 року характеризується переважанням східного напрямку - 329 випадків. Лише в листопаді спостерігалося переважання південного напрямку 199 випадків.

Малюнок 12 - Роза вітрів, грудень

Переважним напрямком вітру в грудні на аеродромі Вінниця в аналізуємому році є південний напрямок - 166 випадків.

Використовуючи данні напрямку вітру за 2010 рік, наведені в таблиці 4 побудуємо троянду вітрів за звітний рік.

Малюнок 13 - Роза вітрів за рік

Переважаючим напрямком вітру в 2010 році над територією аеродрому Вінниця був східний - 1578 випадків.

В таблиці 5 представлено аналіз швидкості вітру на аеродромі Львів за період 2009 року по чотирьох періодах, а також повторюваність швидкості вітру різної градації.

Таблиця 5 - Швидкість вітру

Згідно таблиці 5 був збудований графік швидкості вітру.

Графік 4 - Швидкість вітру

В аналізованому році переважала швидкість вітру від 0-5 м/с яка спостерігалась -7802 випадків за рік. Найбільша швидкість спостерігалась у лютому яка склала 12 м/с. Середня швидкість вітру за червень дорівнює 4,5 м/с Восени відбувається поступова зміна синоптичних процесів літнього сезону на зимовий.

Вітер має великий вплив на роботу авіації. Вибір та будівництво злітно-посадочних смуг, будівництво аеродромів залежить в першу чергу від напрямку переважаючого вітру. Затруднюється зліт та посадка ВС.

Серйозну небезпеку для ВС, виконуючих політ на малій висоті, тобто в першу чергу для вертольотів, представляє здвиг вітру - значна зміна швидкості або напрямку вітру на малому відрізку. Частіше всього здвиг вітру визивається температурною інверсією на малій висоті, коли холодне повітря застоюється в приземному слої.

Вітер викликає небезпечні явища, які заважають виконанню польотів або затрудняють їх. До таких явищ відносяться урагани, шквали, піщані бурі.

Крім цього, вітер безпосередньо впливає на політ повітряного судна. Цей вплив несе в собі двоякий характер. По-перше, вітер як рухоме середовище змінює свою швидкість та напрямок польоту ВС по відношенню до землі. По-друге, в результаті того, що структура вітру носить в собі турбулентний характер, порушується рівновага аеродинамічних сил у повітряного судна і зявляється бовтанка.

Основна небезпека здвигу вітру заключається в тому, що, крім звичайної бовтанки, він викликає швидку зміну повітряної швидкості вертольота.

З горизонтальним переміщенням повітря повязаний перенесення тепла та холоду, водяного пару, хмар и різноманітних явищ, які впливають на виконання польотів.

Умови експлуатації ПС на аеродромі в значній мірі характеризуються особливостями режиму приземного вітру. Зліт і посадку ПС, як правило, прагнуть виконувати проти вітру, так як при цьому зменшується посадочна швидкість і швидкість відриву, а відповідно довжина розбігу і пробігу, поліпшується керованість та стійкість ПС. Таким чином, опис переважного напрямку і швидкості вітру, є необхідною кліматичною характеристикою аеропорту. З урахуванням переважного напрямку вітру вибирають напрямок ЗПС при проектуванні аеродрому.

Сильні вітри позначаються на безпеці польотів (БП) і регулярності руху ПС. Для кожного типу ПС є обмеження швидкості вітру. Бічний вітер при швидкості > 15 м/с робить неможливим зліт і посадку для багатьох типів ПС. При сильних вітрах в приземному шарі виникає турбулентність від помірної до сильної.