Въпреки отличните характеристики на днешните самолети, времето все още оказва значително влияние върху безопасността и икономическата ефективност на полетите. Поради тази причина е жизнено важно метеорологичните доклади да са надеждни, да се правят с прецизност и качество и да са на разположение в установеното време съгласно споразуменията между съответните метеорологични и въздухоплавателни органи.

Метеорологичните данни са от съществено значение за вземането на решения при планирането на въздушните операции. Значението на метеорологичните наблюдения за авиацията е такова, че например данните за вятъра се използват за подбор на писти в експлоатация, за процедури за намаляване на шума и за определяне на максимално допустимото тегло при излитане и кацане; или че данните за температурата влияят върху дължината на пистата, необходима за излитане.

летищата

Системите за метеорологично наблюдение на летищата трябва да отговарят на стандартите за качество, установени от Световната метеорологична организация и Международната организация за гражданска авиация (Международни стандарти и препоръчителни практики). Документ WMO-No.49 - том II - Метеорологична служба за международна въздушна навигация съдържа стандартите за предоставяне на метеорологично обслужване на международната авиация, стандарти, които също са включени в приложение 3 към Чикагската конвенция на ИКАО; и двата документа се актуализират редовно по взаимно съгласие между двете организации. На свой ред документът WMO-No. 1001 Ръководство за система за управление на качеството за предоставяне на метеорологична служба за международна аеронавигация информира за стандартите за качество ISO 9001 Система за управление на качеството, необходима за въвеждането и подобряването на услугите за авиацията.

Метеорологичните параметри, които трябва да се наблюдават на летището, са:

- повърхностният вятър,

- Видимост и визуален обхват (RVR: Визуален обхват на пистата) на всички работещи писти при ситуации с ниска видимост,

- сегашно време,

- облаци и в случай на тъмно небе, вертикална видимост,

- температура на въздуха и температура на росата, и

- атмосферно налягане.

В ситуации на значителни метеорологични условия, като предупреждения за срязване, скорошни валежи или доклади за състоянието на пистите, е необходимо да се предостави допълнителна информация, особено в зоните за подход и изкачване.

Метеорологичните служби са склонни да автоматизират системите за наблюдение на летищата, доколкото е възможно. В момента много от наблюденията се извършват автоматично от оборудване, известно като AWOS (Автоматизирана система за наблюдение на времето), ASOS (Автоматизирана система за наблюдение на повърхността) и AWSS (Автоматизирана система за наблюдение на времето), които се състоят от електронни сензори, свързани към компютър, които измерват някои метеорологични параметри, анализирайте данните и ги предоставяйте на потребителите в реално време. В момента това автоматично оборудване е в процес на разработка и все още не е в състояние да измерва някои метеорологични условия, които представляват интерес за операциите, като мъгла в банки или дим. Поради тази причина на много летища метеорологичният персонал все още е натоварен да прави визуални наблюдения, като добавя информация, която не може да бъде измерена автоматично, в допълнение към надзора и разрешаването на всякакви непредвидени ситуации в случай на отказ на автоматичните станции.

The метеорологични уреди в летищата могат да бъдат групирани в:

- Теренни отбори (В този раздел включвам стандартно оборудване за наблюдение на повърхността и оборудване за дистанционно наблюдение, въпреки че информацията от това оборудване трябва да се третира отделно от стандартното наблюдение), и

- Офисно оборудване

ПОЛОВО ОБОРУДВАНЕ

Оборудването за наблюдение или набор от датчици за метеорологични параметри трябва да бъдат разположени достатъчно далеч от всеки източник, който значително влияе върху качеството на данните. Местоположението му ще зависи от параметрите, които ще бъдат оценени. Някои метеорологични инструменти са разположени в така наречената метеорологична градина на летището, зона, защитена с ограда, докато други сензори са разположени на различни места извън метеорологичната градина.

Метеорологична градина (Източник: AEMET)

Следното оборудване за наблюдение се използва за измерване на различните параметри:

1.- ИЗМЕРВАНЕ НА ВЯТЪРА: Вятърни анемометри и профили.

две.- ИЗМЕРВАНЕ НА ВИДИМОСТТА: Трансизометри и скатерометри

3.- ИЗМЕРВАНЕ НА НАСТОЯЩОТО ВРЕМЕ: Представете сензори за времето.

4.- ИЗМЕРВАНЕ НА УСЛОВИЯТА НА НЕБОТО: Километри или нефобазиметри.

5.- ИЗМЕРВАНИЯ НА ТЕМПЕРАТУРА И ТЕМПЕРАТУРА НА РОСАТА: Термометри и влагомери.

6.- ИЗМЕРВАНИЯ НА НАЛЯГАНЕТО: барометри.

Този набор от инструменти изисква съответните инсталационни аксесоари, както и модеми и друго комуникационно оборудване и предаватели на данни, така че получената информация да може да се разпространява сред аеронавигационните потребители в реално време.

[В тази първа статия ще видим само първите три от тях, оставяйки останалите три за по-късна вноска поради дължината на статията.]

1.- ИЗМЕРВАНЕ НА ВЯТЪРА: Анемометри и вятърни профили

Измерванията на вятъра ще се извършват със сензори, разположени на 10 метра над земята. Местоположението и броят на датчиците, които трябва да бъдат инсталирани на летището, трябва да вземат предвид зоните за ограничаване на препятствията, преобладаващите ветрове на летището и трябва да бъдат внимателно проучени от експерти.

Основното оборудване за измерване на скоростта на вятъра е чаши анемометър, Това се състои от система от три чаши, които вятърът се върти хоризонтално около ос, като се получава оценка на средната интензивност на вятъра, която ще бъде изразена в километри в час или във възли.

Анемометър за чаши и лопатки (Източник AEMET)

Сигнализаторът се използва за измерване на посоката. Посоката е тази, от която духа вятърът, което е посоката, към която сочи стрелката на ветропоказателя, посока, отнасяща се до географския север, наричан още истински север. Изразява се в шестдесетични градуси с три цифри, според розата на компаса.

The звукови анемометри Те са сензори, способни да определят вектора на скоростта чрез влиянието на споменатия вектор върху предаването на ултразвукови сигнали между предаватели и приемници.

Звуков анемометър (Източник MetOffice)

Някои от предимствата му пред анемометъра на чашата са, че той няма движещи се части и че е способен да измерва пълния вектор на вятъра в една точка, докато анемометърът на чашата няма.

The вятърни профили Те са сензори за дистанционно наблюдение, които позволяват да се получават непрекъснато чрез използване на акустични импулси (SODAR - Sonic Detection and Range) и използване на Доплер ефект, оценки на вятъра на различни височини над неговото местоположение. Познаването на градиента на вятъра с височина е от съществено значение при излитане и кацане, фази на полета, силно повлияни от срязването на вятъра.

Профилатор на вятър на летище Мадрид Барахас (Източник AEMET)

Системи за предупреждение за срязване с ниска височина, LLWAS (Системи за предупреждение за срязване при ниско ниво на вятъра), предупреждават за срязване на малка надморска височина в коридорите на ПИК. Те се състоят от поредица от анемометри, които измерват скоростта и посоката на вятъра в различни точки от двете страни на пистите, откривайки срязващи събития и микроизбухвания. Те позволяват на пилотите при приближаване и излитане да бъдат предупредени в реално време за потенциала на споменатото явление, за да го избегнат.

LLWAS (Източник airmen.mailpen.com)

2.- ИЗМЕРВАНЕ НА ВИДИМОСТТА: Трансмисометри, скатерометри и измерватели на яркостта.

Видимостта трябва да се наблюдава по отношение на обекти, чието разстояние от точката на наблюдение е известно. Ще се наблюдават и значителни вариации във видимостта с кормилното управление, които са особено важни в зоната на заход. В повечето случаи видимостта и нейните вариации с посоката могат да бъдат определени чрез визуални наблюдения, но използването на автоматични сензори, които са много полезни при условия на слаба видимост, е все по-често.

Като автоматични сензори за определяне на видимостта, трансмисометри и скатерометри. Те трябва да бъдат разположени на височина приблизително 2,5 метра от земята и точното им местоположение ще бъде определено, като се вземат предвид аеронавигационните метеорологични съображения. Данните се показват на мониторите на потребителите и непрекъснато се актуализират.

The трансмисометър измерва коефициента на изчезване или коефициента на пропускане на светлината в обем въздух. Излъчвателят излъчва светлина с известна интензивност към фотоелектричен приемник, разположен на известно разстояние и перфектно подравнен с излъчвателя. Коефициентът на изчезване се определя от количеството светлина, загубено по пътя от излъчвателя до приемника.

Трансизометър (Източник AEMET)

Трансмисометрите са много надеждни инструменти в условия на ниска видимост и се използват за измерване на това, което е известно като визуален обхват на пистата (визуален диапазон на пистата RVR).

The скатерометри те са инструменти, които измерват коефициента на разсейване на светлината в малък обем въздух. Емитер излъчва светлина с известна интензивност към приемник, който не е разположен на оста си, но образува определен ъгъл, който измерва разсеяната светлина.

Скатерометър (Office Met Office)

Дисперсията поради отражение, пречупване или дифракция от водни капчици (мъгла) е основната причина за намалена видимост, поради което коефициентът на дисперсия може да се счита за равен на коефициента на екстинкция и да се използва за оценка на видимостта и визуалния обхват на пистата.

The измерватели на яркостта Те са сензори, които трябва да бъдат разположени в края на коловоза, където са монтирани трансмисометрите и/или скатерометрите. Те измерват осветеността на хоризонта или небето в посока, обратна на Слънцето. Стойността на яркостта се използва за определяне на праговете на яркост, прагове, които трябва да бъдат известни, за да се определи зрителният обхват на пистата (RVR).

The лидар (Light Lighting and Ranging), сензор, който използва лазерна технология, също може да се използва за измерване на видимостта, когато лазерният лъч е насочен хоризонтално, измервайки времето, което светлинният лъч отразява. (описано в точка 4)

3.- ИЗМЕРВАНЕ НА НАСТОЯЩОТО ВРЕМЕ: Представете сензори за времето

Настоящите метеорологични явления са класифицирани в три категории: валежи (дъжд, дъжд, сняг, цинара, гранулиран лед, градушка и малка градушка), затъмняващи явления, които ограничават хоризонталната видимост (мъгла, мъгла, дим, вулканична пепел, прах, пясък и мъгла ) и други явления, които ограничават видимостта (прахове или пясъчни вихри, буря, торнадо, пясъчна буря и прахова буря). Тези категории ще бъдат придружени от квалификатори, за да идентифицират по-добре настоящото време, за което се докладва, какъвто е случаят, когато се отчитат превалявания и бури. Настоящите метеорологични наблюдения трябва да са представителни за зоните за подход и кацане за излитане и кацане и, когато е уместно, представителни за летището и неговата непосредствена близост. Необходимо е да се наблюдава и отчита моментът, в който тези явления започват и завършват, както и тяхната интензивност.

Настоящите метеорологични наблюдатели се извършват визуално от метеорологични наблюдатели. Както вече беше казано, автоматичните системи, въпреки че измерват някои параметри, все още не са в състояние да разпознаят всички съвременни явления, но са от голяма помощ за визуалните наблюдения.

Валежи: Манометри, автоматични сензори и дистанционно наблюдение

The манометри те измерват валежите, които са паднали за определено време, независимо дали са течни (дъжд или дъжд) или твърди (сняг или градушка). Основните манометри са дъждомерите Hellmann. Те основно се състоят от цилиндрично стъкло със стандартен размер на устието (200 см 2), което е идеално хоризонтално и трябва да се намира на 1,50 м от земята и да отговаря на редица изисквания в конструкцията му, за да се избегне изпаряването, влиянието на вятъра и т.н.

Манометър за дъжд (Източник AEMET)

Стъклото има определена дълбочина и завършва във вид фуния, която води събраната вода до контейнер, където се задържа падналата вода, предотвратявайки нейното изпаряване. По време на наблюдението или измерването, събраната вода се излива в градуиран цилиндър, който измерва падналите валежи с точност до 0,1 мм. Ако е сняг или градушка, изчакайте да се разтопи и го измерете, сякаш е дъжд. Когато манометърът е автоматичен, се инсталира отоплителна система, която се активира, когато температурите са близки до 0ºC и изхвърля събраната вода, когато се достигне зададено ниво.

The манометри те позволяват да се определи интензивността на валежите, тоест те измерват дали валежите падат бавно и непрекъснато или това се случва чрез натрупване на голямо количество валежи за много кратко време. За това има бутало, свързано с писалка, така че когато събира валежите, да оставя следа върху градуирана хартия. Тази хартия се навива на барабан, който се върти веднъж на 24 часа или всяка седмица.

Pluviograph (Източник AEMET)

Световната метеорологична организация установява следните прагове на интензивността на валежите:

Таблица 1 - Интензивност на валежите. (Източник AEMET)

Автоматичните сензори за валежи определят какъв тип валежи падат, независимо дали е дъжд или сняг, но те все още не са в състояние да различат други видове валежи като градушка, замръзващи валежи и т.н., като в този случай те ги кодират като неизвестни валежи.

The метеорологичен радар, сензорът за дистанционно наблюдение е един от най-важните инструменти за метеорологична информация от интерес за авиацията. Те обикновено работят с дължини на вълните 3, 5 или 10 cm. Радарът дава непрекъсната информация в реално време за условията, които се случват в големи райони около летището. Получените ехо се интерпретират по такъв начин, че да може да се идентифицира вида на валежите и да се проследи траекторията на метеорологичните системи, които ги произвеждат, и развитието им. Това е особено полезно при откриване на бури, за тяхното местоположение и оценка на потенциалните им валежи. Ако радарът е оборудван с доплерова система, той също така позволява да се изчисли срязването при ниски нива.

Радарно изображение за времето (Източник AEMET)

The детектор за токов удар, Това е сензор за дистанционно наблюдение, който улавя, анализира и различава електрическите разряди в радиус от порядъка на 100 км около летището. Те се основават на откриването на нискочестотно електромагнитно излъчване от разряди. Те измерват времето, необходимо на сигнала да пристигне, и посоката, от която идва. Процесорът цифровизира и получава сигналите от изтеглянията. Тази информация допълва тази на метеорологичния радар.

Детектор за електрически удар (източник NOAA)

Изображение на детектора на удар (източник AEMET)

Затъмняващи явления: Автоматични сензори.

Затъмняващите явления като мъгли, мъгла, дим, прах и т.н. обикновено се наблюдават визуално, тъй като не се разпознават перфектно от автоматичните сензори. Сензорите основно се състоят от скатерометри, тоест те дават информация, която се основава главно на измерването на коефициента на екстинкция или също така използва връзките между метеорологичните явления и променливи като температура и влажност. Например, ако видимостта е намалена под 5 километра и влажността е ниска, се съобщава за мъгла, но ако влажността е висока, се съобщава за мъгла или мъгла.

- ИЗМЕРВАНЕ НА УСЛОВИЯТА НА НЕБОТО: Километри или нефобазиметри

- ТЕМПЕРАТУРНИ ИЗМЕРВАНИЯ: Термометри

- ИЗМЕРВАНЕ НА НАЛЯГАНЕТО: Барометри