One of the main indicators characterizing the quality of meteorological support of flights is the justifiability of aviation weather forecasts and forecasts of dangerous weather phenomena. For the detection and prediction of dangerous meteorological weather phenomena are currently used very advanced systems, which include meteorological radar stations near the airfield zone. The reliability of the forecast of such dangerous weather events as icing, thunderstorms, hail, squally wind according to the information from the meteorological radar stations of the near airfield zone significantly depends on the data on the height of the zero isotherm. The correctness of the entered values ​​of the zero isotherm position directly affects the probability of false alarms, and, consequently, the degree of justification of weather forecasts and forecasts of dangerous weather events. The source of information about the position of the zero isotherm can serve as radiosonding data of the atmosphere. However, the data of aerological radiosonding of the atmosphere are not operational. In addition, at present, obsolete systems are used on Roshydromet aerological network in addition to fairly modern aerological radar systems. This, in conjunction with the sufficiently low cost of the network of aerological stations on the territory of the Russian Federation does not allow the operational use of radiosonding data to determine the height of the zero isotherm at a particular airport. An alternative source of information about the position of the zero isotherm for solving the problems of meteorological location are temperature profilers. Temperature Profiler refers to the remote means of measuring the parameters of the atmosphere, and the principle of its operation is based on the methods of radiometry. Use the temperature of a caliper can be operatively obtain information about the temperature profile at the airport and, therefore, it can be a source for weather radar data on the zero isotherme, and isotherme -22 ° C, which is also used to identify hazardous weather phenomena. In this paper, the spatial variability of the zero isotherm position is analyzed according to the data of two temperature profilers. As a result of experimental studies, it was determined that within a radius of about 10 kilometers from the installation site of the Profiler, the measured temperature profiles remain virtually unchanged. This result can be used in the development of methods of placement of meteorological support for flights at the airport. Of practical interest are similar studies for airfields located in the mountainous, coastal and other geographical regions of Russia.

Анотація наукової статті з будівництва та архітектури, автор наукової роботи - Bolelov Eduard A., Vasiliev Oleg V., Galaeva Ksenia I., Ziabkin Sergey A.


АНАЛІЗ РІЗНИЦІ ВИСОТ нульову ізотерми ЗА ДАНИМИ ДВОХ ТЕМПЕРАТУРНИХ ПРОФІЛЕМЕРОВ

Одним з основних показників, що характеризують якість метеорологічного забезпечення польотів, є виправданість авіаційних метеопрогнозів і прогнозів небезпечних метеорологічних явищ погоди. Для виявлення та прогнозу небезпечних метеорологічних явищ погоди в даний час використовуються досить досконалі системи, до яких відносяться метеорологічні радіолокаційні стації ближньої аеродромної зони. Достовірність прогнозу таких небезпечних метеоявлений, як обмерзання, грози, град, шквалистий вітер за інформацією від метеорологічних радіолокаційних станцій ближньої аеродромної зони в істотному ступені залежить від даних про висоту нульовий ізотерми. Коректність введених значень положення нульовий ізотерми безпосередньо впливає на ймовірність фіктивних тривог, а отже, і на ступінь справджуваності метеопрогнозів і прогнозів небезпечних метеоявлений. Джерелом інформації про стан нульовий ізотерми можуть служити дані радиозондирования атмосфери. Однак дані аерологічних радиозондирования атмосфери не є оперативними. Крім цього, в даний час на аерологічної мережі Росгідромету крім досить сучасних аерологічних радіолокаційних систем використовують морально застарілі системи. Сказане, в сукупності з досить низькою повністю мережі аерологічних станцій на території Російської Федерації, не дозволяє оперативно використовувати дані радиозондирования для визначення висоти нульовий ізотерми на конкретному аеродромі. Альтернативним джерелом інформації про стан нульовий ізотерми для вирішення завдань метеолокаціі є температурні профілемери. температурний профілемер відноситься до дистанційних засобів вимірювання параметрів атмосфери, а принцип його роботи заснований на методах радіометрії. За допомогою температурного профілемера можна оперативно отримувати інформацію про профілі температури на аеродромі і, отже, він може виступати джерелом необхідних для метеорологічної радіолокаційної станції даних про нульовий изотерме, а також про изотерме -22 ° С, яка теж використовується для ідентифікації небезпечних метеоявлений. У цій статті проведено аналіз просторової мінливості положення нульовий ізотерми за даними двох температурних профілемеров. В результаті експериментальних досліджень визначено, що в радіусі близько 10 кілометрів від місця установки профілемера виміряні профілі температури залишаються практично незмінними. Цей результат може бути використаний при розробці методик розміщення коштів метеорологічного забезпечення польотів на аеродромі. Практичний інтерес також представляють аналогічні дослідження для аеродромів, розташованих в гірських, приморських і інших географічних регіонах Росії.


Область наук:
  • Будівництво та архітектура
  • Рік видавництва: 2020
    Журнал: Науковий вісник Московського державного технічного університету цивільної авіації

    Наукова стаття на тему 'ANALYSIS OF THE HEIGHT DIFFERENCE OF THE ZERO ISOTHERM ACCORDING TO TWO TEMPERATURE PROFILERS'

    Текст наукової роботи на тему «ANALYSIS OF THE HEIGHT DIFFERENCE OF THE ZERO ISOTHERM ACCORDING TO TWO TEMPERATURE PROFILERS»

    ?Vol. 23, No. 01, 2020

    Civil Aviation High Technologies

    UDC 551.:629.130

    DOI: 10.26467 / 2079-0619-2020-23-1-19-27

    ANALYSIS OF THE HEIGHT DIFFERENCE OF THE ZERO ISOTHERM ACCORDING TO TWO TEMPERATURE PROFILERS

    E.A. BOLELOV1, O.V. VASILIEV2, K.I. GALAEVA1, S.A. ZIABKIN1

    Moscow State Technical University of Civil Aviation, Moscow, Russia 2JSC "International Aeronavigation Systems Concern", Moscow, Russia

    One of the main indicators characterizing the quality of meteorological support of flights is the justifiability of aviation weather forecasts and forecasts of dangerous weather phenomena. For the detection and prediction of dangerous meteorological weather phenomena are currently used very advanced systems, which include meteorological radar stations near the airfield zone. The reliability of the forecast of such dangerous weather events as icing, thunderstorms, hail, squally wind according to the information from the meteorological radar stations of the near airfield zone significantly depends on the data on the height of the zero isotherm. The correctness of the entered values ​​of the zero isotherm position directly affects the probability of false alarms, and, consequently, the degree of justification of weather forecasts and forecasts of dangerous weather events. The source of information about the position of the zero isotherm can serve as radiosonding data of the atmosphere. However, the data of aerological radiosonding of the atmosphere are not operational. In addition, at present, obsolete systems are used on Roshydromet aerological network in addition to fairly modern aerological radar systems. This, in conjunction with the sufficiently low cost of the network of aerological stations on the territory of the Russian Federation does not allow the operational use of radiosonding data to determine the height of the zero isotherm at a particular airport. An alternative source of information about the position of the zero isotherm for solving the problems of meteorological location are temperature profilers. Temperature Profiler refers to the remote means of measuring the parameters of the atmosphere, and the principle of its operation is based on the methods of radiometry. Use the temperature of a caliper can be operatively obtain information about the temperature profile at the airport and, therefore, it can be a source for weather radar data on the zero isotherme, and isotherme -22 ° C, which is also used to identify hazardous weather phenomena. In this paper, the spatial variability of the zero isotherm position is analyzed according to the data of two temperature profilers. As a result of experimental studies, it was determined that within a radius of about 10 kilometers from the installation site of the Profiler, the measured temperature profiles remain virtually unchanged. This result can be used in the development of methods of placement of meteorological support for flights at the airport. Of practical interest are similar studies for airfields located in the mountainous, coastal and other geographical regions of Russia.

    Key words: temperature profiler, temperature profile, flight safety, meteorological support of flights, freezing level, weather hazard.

    INTRODUCTION

    According to the Federal Aviation Regulations1, meteorogical service is provided for the purpose of safety, regularity and response security of civil aviation flights. In view of this meteorogical bulletins, weather forecasts, weather hazard (WH) forecasts, and other meteorogical data are developed and provided to the relevant users, such as crews, air traffic management office, airfield service, etc., by airfield meteorogical office ( AMSC, AMC, etc). Forecast development for such WH as thunderstorms, storm rainfalls, icing, squall winds, hail precipitation, severe turbulence and wind shear largely relies on meteorogical observation and measurement data. These measures are conducted at the airfield [1-3].

    Notably sophisticated meteorogical systems, such as short-distance airfield meteo radars (SDAMR) are used with the aim of WH sighting and forecast. Veracity of meteorogical observations, conducted by using SDAMR, and forecasts, provided on the ground of these searches, substantially depends on freezing level data. For instance, freezing level is used with the aim of thunderstorm, hail precipitation, squall winds, whirlwind identification and hydrometeor phase state recognition while radar observation. Input freezing level data authenticity broadly influences the

    1 FAR "Preparation and Implementation of Civil Aviation Flights of the Russian Federation". No 128. July, 31. 2009.

    Civil Aviation High Technologies

    Vol. 23, No. 01, 2020

    probability of SDAMR false alarms, and, consequently, meteorogical forecast and WH forecast success rate degree.

    Radiosonde observation data in the form of relative and irrelative baric topography maps might serve as a reference source in terms of freezing level. Besides that, temperature distribution data, which was received after every certain radiosonde output, may be used at the airfield, providing that aerologic radiosonde observation station is located over a distance of not more than 10 kilometers from the airfield fix point.

    Along with that, it's necessary to notice that aerologic radiosonde observation data is not investigative because radiosonde observation is conducted only twice a day, at 00:00 UTC and 12:00 UTC. Besides that, nowadays there are about 30 ARS (aerological radar systems) AVK, which have already run its course, along with sufficiently updated MARLA- (T), VEKTOR - M, RAM-1 (2) at the upper-air network of The Russian Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring. The nominative operational endurance of the greater part of ARS AVK is overdrawn greater than twice, in which connection technical specification of AVK frequently turns out not to match the updated standards of radiosonde systems.

    Sufficiently serious challenge for the radiosonde network of the Russian Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring is a deficiency of highly qualified aerologists, which can not help but affect the quality of the meteorogical data reduction. The conducted analysis of radiosonde observation data showed that the procedure and technical errors of the aerologists are not uncommon.

    All the above in conjunction with sufficiently low full value of aerogical stations network on the territory of the Russian Federation does not allow to use the radiosonde observation data with the aim of freezing level recognition at the certain airfield2.

    Temperature BGT, for instance, MTR-5, may serve as an alternative reference source in terms of a freezing level for the purpose of the solution to the problems of meteolocation. The microwave temperature BGT MTR-5 is the most admissible means of temperature distribution measurement, in contradistinction to SODAR and RASS [4-6] systems. It provides the measurement of temperature at the surface upward to 1000 meters with the discretization in 5 minutes [7-10]. Blending technique is used to derivate temperature distribution higher than 1000 m. This is the integration of temperature distribution observations Temperature BGT MTR-5 is the investigative means of obtaining data on temperature distribution at the airfield and may serve as an extra data source in terms of freezing level for SDAMR or in terms of the freezing level -22 ° C, which is also used with the aim of WH identification.

    Alongside this, pinpoint location of BGT requires answering the question: on what distance is its information representative for using it in radar data reduction algorithms? Answering this question allows us to form recommendations for recognition of an appropriate temperature BGT MTR-5 installation area at the airfield.

    The present article covers the questions of freezing level spatial variability and height difference analysis, according to the data of the two BGT MTR-5.

    FREEZING LEVEL ESTIMATED AND EXPERIMENTAL DATA INFLUENCE ON WEATHER HAZARD IDENTIFICATION

    The updated SDAMR works in the mode SEGMENT alongside with the major mode SURVEY. The mode SEGMENT permits WH sighting in the segments of the aircraft taking-off and landing. Trial runs of SDAMR "Monocle", conducted in "Group of Companies" International Air Nav-

    2 Radiosonde plan. Federal State Budgetary Institution "Central Aerologic Observatory". Available at: http://cao-ntcr.mipt.org.ua/monitor/stuff/upperair/upperair-rf2017 (accessed 25.10.2019).

    Vol. 23, No. 01, 2020

    Civil Aviation High Technologies

    igation Systems "showed the high WH forecast success rate degree of the present weather radar. Along with WH sighting (among others, wind shear and turbulence), this SDAMR precipitates the phase of hygrometeorogical evolutions (snowfall, rainfall, ice rain, supercooled droplets, etc). Hydrometeor phase precipitating can be implemented in two ways:

    - on the ground of dual polarization data (differential reflectivity, cross-correlation, differential phase shift);

    - on the ground of vertically-integrated liquid water content data and temperature distribution at the weather radar installation point.

    In terms of the second way WH forecast success rate degree, according to the data of SDAMR, largely depends on freezing level recognition accuracy (0 ° C and -22 ° C). Freezing level data is either accounted in SDAMR according to the data of the weather base at the airfield (temperature at the surface at the altitude of 2 meters and gradient of the temperature at the surface within the conditions of normal air -6,5 ° C / km), or actual freezing level experimental value is set into the weather radar. Meanwhile, experimental freezing level data is with highest priority because it provides more qualitative solving of WH identification problems.

    There is the weather events map according to the data of the SDAMR "Monocle" at Pulkovo airfield (17.07.2015) in Figure 1. Freezing level estimated data (2900 m) was used in the aim of the map development.

    Fig.1. Map of meteorological phenomena according to MRLS BZ «Monocle» at the calculated freezing level

    Some zones (marked with black) were missed in the SDAMR "Monocle" while using freezing level estimated data. Hail precipitation was being factually observed in these zones. Hail precipitation was identified according to DML-S of The Russian Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring meteoradar network data (Figure 2).

    There is the weather events map according to the data of the SDAMR "Monocle" in Figure 3. Freezing level experimental data (2395 m) was used in the aim of the map development according to the temperature distribution data of upper-air sounding station ( "Voeykovo" AS). The areas of hail precipitation storm centers according to the data of SDAMR "Monocle" coincided in space and time with the ones according to the data of DML - S while using freezing level experimental data.

    Civil Aviation High Technologies

    Vol. 23, No. 01, 2020

    Fig. 2. Map of meteorological phenomena according to DMRL-C

    Fig. 3. Map of meteorological phenomena according to MRLS BZ «Monocle» at the actual freezing level

    Thus, freezing level experimental data permit to avoid mistakes while identifying WH and to increase weather forecast success rate degree. This is utterly important for flight security at the airfield.

    EXPERIMENTAL ESTIMATE OF FREEZING LEVEL SPATIAL VARIABILITY

    AT THE AIRFIELD

    Experimental research was conducted in order to analyze the freezing level height difference and estimate the freezing level spatial variability according to the data of the two MTR-5. The BGT were spaced-apart. The two single -type temperature BGT were installed at "Orlovka" airfield and in the country of Abutkovo, Tver Region.

    Vol. 23, No. 01, 2020

    Civil Aviation High Technologies

    Fig. 4. Placement of temperature profilers MTR-5

    The research was conducted in winter time (18.01.2019 - 18.02.2019). There is temperature BGT MTR-5 installation, demonstrated in Figure 4. BGT were spaced-apart at a distance of about 10 kilometers long.

    While conducting the experimental research and handling its data, they did not take the following cases into consideration:

    - when the freezing level was registered near the ground (up to dozens of degrees)

    - there was frontal passage, because frontal zones are distinct in remarkable changes in the temperature at the surface (up to dozens of degrees).

    With this in mind, handling the experiment data was being conducted for a sampling size of 161 measurements. Handling of the two temperature BGT data resulted in the following:

    - the maximum value of the freezing level height differences is 600 m;

    - the minimum value of the freezing level height differences is -200 m;

    - the mid-value of the freezing level height differences is 27,64 m;

    - the standard deviation of the freezing level height differences is 169,64 m.

    There is a histogram of the freezing level height differences proportioning, according to the data of the two MTR-5 in Figure 5.

    Fig. 5. Histogram of the distribution of the height difference of the freezing level according to two MTR-5

    Civil Aviation High Technologies

    Vol. 23, No. 01, 2020

    It should be noted that it's important to take into account the changes in the freezing levels at two points during the advective heat transfer while setting the freezing level data into SDAMR. Such cases were not detected in the present sample.

    Thus, the experimental data shows us that the freezing level height difference varies within a relatively narrow range - from -200 m to 600 m. The roughness of the freezing level height differences deviation (more than 200 m in absolute value) is 12%. These results permit to make an important conclusion. There is a practical possibility of using the one temperature BGT MTR-5 data within a raduis of 10 km from its installation point with the aim of setting the derivated values ​​of the freezing level height into SDAMR. Derivated data (from one MTR-5) may be used for estimating the hydrometeor phase in meteoradar at the airfield in the segments of the aircraft taking-off and landing, including the detection of possible icing areas.

    CONCLUSION

    The conducted experimental research showed us that using the two temperature BGT permits to prolong obtained temperature distribution values ​​in the radius of 10 km from the installation area and to apply obtained temperature distribution values ​​of one of them while carrying take-off and landing manoeuvres out. Along with that, experimental research was conducted in the winter period and for the certain district in Tver Region. Further experimental researches in different seasons and in different regions of the Russian Federation are of some practical interest. Besides that, the methods of detecting the spatial and temporal changes in the temperature distribution according to the results of some temperature BGT MTR-5 measurements is also of some practical interest [12-13]. More accurate freezing level data might be derivated by a complex handling of temperature BGT (such as BGT) data and the results of temperature distribution measurement during the certain radiosonde output at the airfield. Using the Unmanned Aerial Vehicle as the means of the radiosonde getting up is the most appropriate way in these purposes [14].

    REFERENCES

    1. Bogatkin, O.G. (2009). Osnovy aviatsionnoy meteorologii [Fundamentals of Aviation Meteorology]. St.Petersburg: Ed. RGGMU, 339 p. (In Russian)

    2. Bogatkin, O.G. (2010). Aviatsionnyye prognozy pogody: uchebnoye posobie [Aviation Weather Forecasts]. 2nd ed., Ster., St.Petersburg: BHV-Petersburg, 288 p. (In Russian)

    3. Seleznev, V.P. (2018). Meteorologicheskoe obespechenie poletov [Meteorological Support of Flights]. Moscow: Knizhnyy dom «LIBROKOM», 190 p. (In Russian)

    4. Emeis, S., Munkel, C., Vogt, S., Muller, W.J. and Schafer, K. (2004). Atmospheric boundary-layer structure from simultaneous SODAR, RASS and ceilometer measurement. Atmospheric Environment, vol. 38, no. 2, pp. 273-286.

    5. Keder, J. (1999). Detection of inversions and mixing height by REMTECH PA2 Sodar in comparison with collocated radiosonde measurement. Meteorology and Atmospheric Physics, vol. 71, iss. 1/2, pp. 133-138. DOI: 10.1007 / s007030050051

    6. Walezewski, J. and Feleksi-Bielak, M. (1988). Diurnal variation of characteristic sodar and the diurnal change of atmospheric stability. Atmospheric Environment, vol. 22, no. 2, pp. 1793-1800.

    7. Kadygrov, E.N. (2009). Microwave radiometry of atmospheric boundary layer: method, equipment, and applications. Optika atmosfery i okeana, vol. 22, no. 7, pp. 697-704. (In Russian)

    8. Kadygrov, E.N., Kuznetsova, I.N., Ganshin, E.V., Gorelik, A.G., Knyazev, A.K., Miller, E.A., Nekrasov, V.V., Tochilkina, T.A. and Shaposhnikov, A.N. (2017). Modern experience of using ground-based microwave radiometric systems for the study of atmospheric parameters. Optika atmosfery i okeana, vol. 30, no. 6, pp. 502-508. DOI: 10.15372 / AOO20170609. (In Russian)

    Vol. 23, No. 01, 2020

    Civil Aviation High Technologies

    9. Kadygrov, E.N., Ganshin, E.V., Miller, E.A. and Tochilkina, T.A. (2015). Ground-based microwave temperature profilers: potential and experimental data. Atmospheric and ocean optics, vol. 28, no. 6, pp. 521-528. DOI: 10.1134 / S102485601506007X

    10. Kuznetsova, I.N., Kadygrov, E.N., Miller, E.A. and Nahaev, M.I. (2012). Characteristics of lowest 600 m atmospheric layer temperature on the basis of MTP-5 profiler data. Optika at-mosfery i okeana, vol. 25, no. 10, pp. 877-883. (In Russian)

    11. Galaeva, K.I., Bolelov, E.A., Khuberman, B.I., Yeshchenko, A.A. and Daletskiy, S.V. (2018). Justification of tasks, solved by near-airfield meteorological radar complex. Scientific Bulletin of The State Scientific Research Institute of Civil Aviation, no. 20 (331), pp. 74-81. (In Russian)

    12. Reshetov, V.D. (1973). Izmenchivost meteorologicheskikh elementov v atmosfere [Variability of Meteorological Elements in the Atmosphere]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 215 p. (In Russian)

    13. Borisenko, M.M. (1974). Vertikalnye profili vetra i temperatury v nizhnikh sloyakh at-mosfery [Vertical Profiles of Wind and Temperature in the Lower Atmosphere]. Trudy GGO [Proceedings of the Main Geophysical Observatory], iss. 320, 205 p. (In Russian)

    14. Bolelov, E.A., Korablev, Y.N., Baranov, N.A., Demin, S.S. and Yeshchenko, A.A. (2018). Integrated processing of meteorological data in a mobile airfield complexes of meteorical and sounding of the atmosphere. Scientific Bulletin of The State Scientific Research Institute of Civil Aviation, vol. 20 (331), pp. 82-92. (In Russian)

    INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

    Eduard A. Bolelov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of Technical Maintenance of Aircraft Radio-electronic Equipment Chair, Moscow State Technical University of Civil Aviation, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    Oleg V. Vasiliev, Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Designer - Head of Direction JSC "International Aeronavigation Systems Concern" (IANS), Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    Ksenia I. Galaeva, Postgraduate Student of Technical Maintenance of Aircraft Radio-electronic Equipment Chair, Moscow State Technical University of Civil Aviation, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    Sergey A. Ziabkin, Postgraduate Student of Technical Maintenance of Aircraft Radio-electronic Equipment Chair, Moscow State Technical University of Civil Aviation, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    АНАЛІЗ РІЗНИЦІ ВИСОТ нульову ізотерми ЗА ДАНИМИ ДВОХ ТЕМПЕРАТУРНИХ ПРОФІЛЕМЕРОВ

    1 2 11 Е.А. Хворів, О.В. Васильєв, К.І. Галаева, С.А. Зябкин

    1 Московський державний технічний університет цивільної авіації,

    м Москва, Росія

    2АО «Концерн« Міжнародні аеронавігаційні системи », м Москва, Росія

    Одним з основних показників, що характеризують якість метеорологічного забезпечення польотів, є виправданість авіаційних метеопрогнозів і прогнозів небезпечних метеорологічних явищ погоди. Для виявлення та прогнозу небезпечних метеорологічних явищ погоди в даний час використовуються досить досконалі системи, до яких відносяться метеорологічні радіолокаційні стації ближньої аеродромної зони. Достовірність прогнозу таких небезпечних метеоявлений, як обмерзання, грози, град, шквалистий вітер за інформацією від метеорологічних радіолокаційних станцій ближньої аеродромної зони в істотному ступені залежить від даних про висоту нульовою ізотерми. Коректність введених значень положення нульової ізотерми безпосередньо впливає на ймовірність фіктивних тривог, а отже, і на ступінь справджуваності метеопрогнозів і прогнозів небезпечних метеоявлений. Джерелом інформації про стан нульової ізотерми можуть служити дані радиозондирования

    Civil Aviation High Technologies

    Vol. 23, No. 01, 2020

    атмосфери. Однак дані аерологічних радиозондирования атмосфери не є оперативними. Крім цього, в даний час на аерологічної мережі Росгідромету крім досить сучасних аерологічних радіолокаційних систем використовують морально застарілі системи. Сказане, в сукупності з досить низькою повністю мережі аерологічних станцій на території Російської Федерації, не дозволяє оперативно використовувати дані радиозондирования для визначення висоти нульовий ізотерми на конкретному аеродромі. Альтернативним джерелом інформації про стан нульової ізотерми для вирішення завдань метеолокаціі є температурні профілемери. Температурний профілемер відноситься до дистанційних засобів вимірювання параметрів атмосфери, а принцип його роботи заснований на методах радіометрії. За допомогою температурного профілемера можна оперативно отримувати інформацію про профілі температури на аеродромі і, отже, він може виступати джерелом необхідних для метеорологічної радіолокаційної станції даних про нульовий изотерме, а також про изотерме -22 ° С, яка теж використовується для ідентифікації небезпечних метеоявлений. У цій статті проведено аналіз просторової мінливості положення нульової ізотерми за даними двох температурних профілемеров. В результаті експериментальних досліджень визначено, що в радіусі близько 10 кілометрів від місця установки профілемера виміряні профілі температури залишаються практично незмінними. Цей результат може бути використаний при розробці методик розміщення коштів метеорологічного забезпечення польотів на аеродромі. Практичний інтерес також представляють аналогічні дослідження для аеродромів, розташованих в гірських, приморських і інших географічних регіонах Росії.

    Ключові слова: температурний профілемер, профіль температури, безпеку польотів, метеорологічне забезпечення польотів, нульова ізотерма, небезпечні метеоявищ.

    СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

    1. Богаткина О.Г. Основи авіаційної метеорології. СПб .: Ізд.РГГМУ, 2009. 339 с.

    2. Богаткина О.Г. Авіаційні прогнози погоди: навч. посібник. 2-е изд. стер. СПб .: БХВ-Петербург, 2010. 288 с.

    3. Селезньов В.П. Метеорологічне забезпечення польотів. М .: Книжковий дім «ЛІБРОКОМ», 2018. 190 с.

    4. Emeis S. Atmospheric boundary-layer structure from simultaneous SODAR, RASS and ceilometer measurement / S. Emeis, С. Munkel, S. Vogt, W.J. Muller, K. Schafer // Atmospheric Environment. 2004. Vol. 38, no. 2. Pp. 273-286.

    5. Keder J. Detection of inversions and mixing height by REMTECH PA2 Sodar in comparison with collocated radiosonde measurement // Meteorology and Atmospheric Physics. 1999. Vol. 71, iss. 1/2. Pp. 133-138. DOI: 10.1007 / s007030050051

    6. Walezewski J. Diurnal variation of characteristic sodar and the diurnal change of atmospheric stability / J. Walezewski, M. Feleksi-Bielak // Atmospheric Environment. 1988. Vol. 22, no 2. Pp. 1793-1800.

    7. Кадигров Е.Н. Мікрохвильова радіометрія атмосферного прикордонного шару: метод, апаратура, результати вимірювань // Оптика атмосфери і океану. 2009. Т. 22, № 7. C. 697-704.

    8. Кадигров Е.Н. Сучасний досвід використання даних наземних мікрохвильових радіометричних систем для вимірювання параметрів атмосфери / О.М. Кадигров, І.М. Кузнєцова, Е.В. Ганьшин, А.Г. Горелик, А.К. Князєв, Е.А. Міллер, В.В. Некрасов, Т.А. Точилкина, А.Н. Шапошников // Оптика атмосфери і океану. 2017. Т. 30, № 6. C. 502-508. DOI: 10.15372 / A0020170609

    9. Кадигров Е.Н. Наземні мікрохвильові температурні профілемери: потенціал і реальність / О.М. Кадигров, Е.В. Ганьшин, Е.А. Міллер, Т.А. Точилкина // Оптика атмосфери і океану. 2015. Т. 28, № 6. C. 521-528. DOI: 10.15372 / АОО20150604

    10. Кузнєцова І.М. Характеристики температури в нижньому 600-метровому шарі за даними дистанційних вимірювань приладами МТП-5 / І.М. Кузнєцова, Е.Н. Кадигров, Е.А. Міллер, М.І. Наха // Оптика атмосфери і океану. 2012. Т. 25, № 10. C. 877-883.

    Vol. 23, No. 01, 2020

    Civil Aviation High Technologies

    11. Галаева К.І. Обгрунтування завдань, що вирішуються метеорологічним радіолокаційним комплексом ближньої аеродромної зони / К.І. Галаева, Е.А. Хворів, І.Б. Губерман, А.А. Єщенко, С.В. Далецький // Науковий вісник ДержНДІ ГА. 2018. № 20 (331). С. 74-81.

    12. Решетов В.Д. Мінливість метеорологічних елементів в атмосфері. Л .: Гідро-метеоіздат, 1973. 215 с.

    13. Борисенко М.М. Вертикальні профілі вітру і температури в нижніх шарах атмосфери // Праці ГГО. 1974. Вип. 320. 205 з.

    14. хворів Е.А. Комплексна обробка метеоінформації в аеродромних мобільних комплексах метеолокаціі і зондування атмосфери / Ю.М. Корабльов, Н.А. Баранов, С.С. Дьомін, А.А. Єщенко // Науковий вісник ДержНДІ ГА. 2018. № 20. С. 82-92.

    ВІДОМОСТІ ПРО АВТОРІВ

    Хворів Едуард Анатолійович, кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри технічної експлуатації радіоелектронного обладнання повітряного транспорту МГТУ ГА, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    Васильєв Олег Валерійович, доктор технічних наук, професор, головний конструктор - керівник напрямку АТ «Концерн« Міжнародні аеронавігаційні системи », Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    Галаева Ксенія Ігорівна, аспірантка кафедри технічної експлуатації радіоелектронного обладнання повітряного транспорту МГТУ ГА, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    Зябкин Сергій Олексійович, аспірант кафедри технічної експлуатації радіоелектронного обладнання повітряного транспорту МГТУ ГА, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    Надійшла до редакції 05.11.2019 Received 05.11.2019

    Прийнята до друку 23.01.2020 Accepted for publication 23.01.2020


    Ключові слова: TEMPERATURE PROFILER / TEMPERATURE PROFILE / FLIGHT SAFETY / METEOROLOGICAL SUPPORT OF FLIGHTS / FREEZING LEVEL / WEATHER HAZARD / Температурний ПРОФІЛЕМЕР / ПРОФІЛЬ ТЕМПЕРАТУРИ / БЕЗПЕКА ПОЛЬОТІВ / Метеорологічне забезпечення ПОЛЬОТІВ / нульову ізотерми / НЕБЕЗПЕЧНІ метеоявищ

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити