Какой градиент изменения ветра необходим, чтобы классифицировать его как сдвиг ветра?

Сдвиг ветра определяется как внезапное изменение скорости или направления ветра с высотой. Должно быть какое-то отношение скорости к высоте или изменения направления к высоте, за пределами которого это определяется как сдвиг, но я не могу понять, что это такое.

Каково фактическое изменение направления или скорости ветра по высоте, чтобы сдвиг ветра стал считаться сдвигом ветра?

Вы ищете сдвиг ветра на большой высоте, на малой высоте или оба типа?
Изменение скорости и/или направления ветра также может происходить по горизонтали при сдвиге ветра.

Ответы (2)

С одной стороны, это связано с тем, как на самом деле сообщается о сдвиге ветра, что иногда затрудняет его официальное значение. О сдвиге ветра часто сообщают пилоты, когда они испытывают его при посадке, взлете или в воздухе. Это может поступать как PIREP и распространяться среди других пилотов. Когда вы действительно находитесь в левом кресле, вы увидите проявление сдвига ветра в виде внезапной потери воздушной скорости или сильного флюгера самолета. Есть много условий, которые могут заставить пилота сообщить о сдвиге ветра. Поскольку разные самолеты в разное время могут находиться в разных условиях, это несколько субъективно.

Определение Википедии гласит:

Пилоты самолетов обычно считают значительным сдвигом ветра горизонтальное изменение воздушной скорости на 30 узлов (15 м / с) для легких самолетов и около 45 узлов (22 м / с) для авиалайнеров на высоте полета. Изменения вертикальной скорости более 4,9 узлов (2,5 м/с) также квалифицируются как значительный сдвиг ветра для самолетов.

У FAA есть хороший брифинг по этому поводу здесь, и их определение (настолько официальное, насколько оно собирается получить):

Фронтальный сдвиг ветра

Как и в случае со многими другими вещами, связанными с погодой, здесь нет абсолютного правила, но пара подсказок подскажет вам, что может произойти сдвиг ветра:

  • Разница температур спереди на поверхности составляет 10 ° F (5 ° C) или более.
  • Фронт движется со скоростью не менее 30 узлов.

Сдвиг грозового ветра

Эти ветры могут менять направление на целых 180 градусов и достигать скорости в 100 узлов на расстоянии 10 миль от шторма. Скорость порыва ветра может увеличиться на целых 50 процентов между поверхностью и 1500 футов, причем большая часть увеличения приходится на первые 150 футов.

Инверсия температуры Сдвиг ветра

Один особенно неприятный аспект сдвигов температурной инверсии заключается в том, что по мере того, как инверсия рассеивается, плоскость сдвига и порывистые ветры приближаются к земле. В некоторых районах юго-запада изменение направления на 90 градусов и усиление приземного ветра на 20-30 узлов за несколько минут не редкость.

Сдвиг ветра от поверхностных препятствий

Некоторые аэродромы расположены близко к горным хребтам, а горные перевалы – к путям окончательного захода на посадку. Сильные приземные ветры, дующие через эти перевалы, могут вызвать серьезный локальный сдвиг ветра во время захода на посадку. Настоящая проблема с таким сдвигом заключается в том, что он почти полностью непредсказуем с точки зрения величины или серьезности.

Из личного опыта сдвиг ветра на малых высотах действительно может иметь большое значение для небольших самолетов. Большие самолеты с большей массой по-прежнему будут затронуты, но в меньшей степени, насколько я слышал. Я видел кратковременное падение скорости на 15 узлов и изменение курса вверх на 30 градусов на конечном этапе захода на посадку на Piper Warrior даже в условиях слабого сдвига.

Вот чрезмерно драматичное (и личное любимое) изображение микровзрыва, вызывающего сдвиг ветра Иллюстрация микровзрыва над аэропортом( источник )

Некоторым аэропортам (110 в США на данный момент) посчастливилось установить системы обнаружения сдвига ветра на малых высотах , которые являются довольно удобными устройствами, они обнаружат это как:

Предупреждения о сдвиге ветра LLWAS определяются как увеличение или уменьшение скорости ветра на 20–30 узлов, совпадающее с активным направлением взлетно-посадочной полосы. «Низкий уровень» относится к высоте 2000 футов (610 м) или меньше над уровнем земли (AGL).

Вот довольно аккуратный обзор различных методов обнаружения в воздухе от НАСА.

Справедливости ради следует отметить, что эта визуализация представляет собой микровзрыв (вызывающий сдвиг ветра), а не сдвиг ветра в общем случае. С другой стороны, насколько я понимаю, хотя разница в скорости ветра будет пропорционально более серьезной для меньшего самолета, не будет ли сдвиг ветра иметь большее влияние на более крупный самолет из-за импульса, поддерживающего разницу в воздушной скорости дольше, чем с самолетом. меньший самолет?
Насколько я понимаю, поскольку сдвиги настолько быстрые, что большие самолеты просто не могут быть изменены так же быстро и видят меньше изменений. Их импульс действительно удерживает их на месте. Опять же, это также зависит от площади поверхности управления и других факторов.
Вы правы в том, что импульс «поддерживает самолеты», но ваш вывод — нет. Импульс сохраняет ту же скорость относительно старого воздуха; т.е. новый воздух не способен разогнать самолет так же быстро, как маленький самолет, поэтому скорость полета падает (или увеличивается, в зависимости от того, как меняется ветер). Небольшой самолет имеет меньшую массу и быстрее приспосабливается к новому воздуху, поэтому изменения происходят в течение гораздо меньшего времени. Если изменение будет достаточно постепенным, на маленьком самолете может вообще не произойти никаких изменений.

«Сдвиг ветра» определяется не определенным градиентом , а тем фактом, что происходит изменение скорости или направления ветра (не обязательно с высотой). При полете через сдвиг ветра вы испытываете сдвиг ветра. Сила турбулентности, возникающая при полете при изменении ветра, зависит от конкретной ситуации и размера самолета.

Из Глоссария пилотов/диспетчеров:

СДВИГ ВЕТРА - Изменение скорости и/или направления ветра на небольшом расстоянии, приводящее к эффекту разрыва или сдвига. Он может существовать в горизонтальном или вертикальном направлении, а иногда и в том и другом.

Технически, «короткое расстояние» может подразумевать градиент, но для всех практических целей это чрезмерное обдумывание определения, и я не думаю, что эта линия существует.

Как отмечает voretaq7, 10-узловое колебание ветра в пределах 2000 AGL определяется как срочный PIREP. Однако временного окна нет, поэтому предполагается достаточно расплывчатое определение мгновенности.

Итак, чтобы ответить на вопрос: тот, который вы можете почувствовать.

Сдвиг ветра сам по себе представляет собой градиент.
@casey Да, в том-то и дело. Наличие уклона означает сдвиг ветра. Любой градиент, отличный от нуля, является изменением.
запрос градиента технически аналогичен запросу определения «короткого расстояния».
Обратите внимание, что внутри «сдвига ветра» есть демаркационные линии - в частности, PIREP для сдвига ветра считаются «обычными», если отмечается изменение воздушной скорости <10 узлов, и «срочными», если изменение воздушной скорости превышает 10 узлов.