نوشته ها

دیدگاه یک خلبان بالون در مورد علم هواشناسی در مقیاس کوچک

گسترش دامنه با هواشناسی هوانوردی چگونه است؟ آیا تاکنون با شرایط پیش‌بینی نشده، VFR حداقلی، یا شگفتی‌های هواشناسی مواجه شده‌اید و یا از تجربه شرایط جوی ناگهانی ترسیده‌اید؟ شما تنها نیستید. علم هواشناسی هوانوردی پیچیده است.

بالاخره مدرک دکترا در هواشناسی وجود دارد! جای تعجب نیست که خلبانان در هر سطح مهارتی با علم هواشناسی دست و پنجه نرم می‌کنند. یک مطالعه حتی عملکرد خلبانان با مجوز ابزار را در دانش و مهارت‌های پرواز با قوانین پرواز ابزاری (IFR) و قوانین پرواز بصری (VFR) به درجه “D” ارزیابی کرده است.

یکی از چیزهایی که همیشه در مورد تیم ایمنی FAA (FAASTeam) و این مجله دوست دارم، اشتراک دانش در تمام زمینه‌های مختلف هوانوردی برای بهبود ایمنی کلی هوانوردی است. هواشناسی در مقیاس کوچک یکی از این زمینه‌ها است که فرصتی را برای خودم و همکاران بالونیست من فراهم می‌کند تا دانش خود را درباره چگونگی پرواز به اشتراک بگذاریم.

با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد پرواز بالون‌ها، مانند حساسیت به باد و عدم داشتن موتور یا کنترل مکانیکی جهت، بالون‌ها واقعاً بخشی از آب و هوا هستند. اگر به آن فکر کنید، یک بالون در آسمان چیزی جز یک ذره در هوا نیست که تحت تأثیر نیروهای طبیعت قرار دارد.

به همین دلیل است که دانستن و درک آب و هوا در مقیاس کوچک برای خلبانان بالون بسیار مهم است. وقتی پرواز می‌کنیم، با هوا یکی می‌شویم. کوچکترین اشتباه در محاسبات آب و هوایی — بادها، مه، ابرها، تندبادها — بالون را در معرض خطر حادثه قرار می‌دهد. وقتی یک بالون در هوای بد قرار می‌گیرد، تا زمانی که هوا تغییر نکند، از آن خارج نمی‌شود.

به عنوان خلبان، می‌دانیم که بخش ۱۴ CFR قسمت ۹۱.۱۰۳ می‌گوید: “هر خلبان فرمانده باید قبل از شروع پرواز، با تمام اطلاعات موجود در مورد آن پرواز آشنا شود.” مشاوره دایره‌ای FAA (AC) 91-92، راهنمای خلبان برای جلسه توجیهی پیش‌پرواز، راهنمایی‌هایی را ارائه می‌دهد که به رعایت الزامات قانونی ۹۱.۱۰۳ کمک می‌کند.

گسترش دامنه با هواشناسی هوانوردی

مشکل خلبانان بالون این است که منابع آب و هوایی موجود بسیار گسترده هستند. بسیاری از ابزارهای پیش‌بینی آب و هوا مناطق جغرافیایی بزرگی را پوشش می‌دهند و عمدتاً به لایه‌های بالای جو مربوط می‌شوند. در اینجا برخی از منابع هواشناسی ریز مقیاس که داده‌های ایمنی اضافی مورد نیاز برای پرواز ایمن را برای بالونیست‌ها فراهم می‌کنند، اما ممکن است برای هر نوع هواپیما نیز سودمند باشند، آورده شده است.

باد

وقتی به یک پیش‌بینی، به‌ویژه برای باد فکر می‌کنید، ممکن است بر روی بادهای سطحی و بادهای بالایی تمرکز کنید، اما بادها خیلی بیشتر از آن هستند. شاید هنگام برخاستن یا فرود در یک هواپیما احساس کرده باشید که کمی تکان می‌خورید یا با از دست دادن ناگهانی بالابری مواجه شده‌اید. بعد از آن مواجهه، ممکن است دوباره آب و هوا را برای فرودگاه بررسی کرده باشید و متوجه شوید که هیچ بادی گزارش یا پیش‌بینی نشده است.

ممکن است تعجب کنید، چه اتفاقی افتاد؟ همانطور که یک بالونیست می‌داند، بادها می‌توانند به طور مداوم در سطح ریز مقیاس، هم در سرعت و هم در جهت، با حرکت در پروفیل باد تغییر کنند. در حالی که بادهای مشاهده شده و پیش‌بینی شده ممکن است برای بادهای آرام باشد، بادها در بالای درختان ممکن است ۲۰ گره باشد.

اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) مدل Rapid Refresh (RAP) دارد که یک پروفیل باد پیش‌بینی شده را ارائه می‌دهد. یک خلبان بالون، رایان کارلتون، سایت RyanCarlton.com را ایجاد کرد تا محتوای مدل پروفیل باد ساعتی RAP را بر اساس موقعیت مشخص شده توسط کاربر نمایش دهد.

این پروفیل باد ریز مقیاس نقاط داده بسیار خوبی را فراهم می‌کند، که من اغلب آن را به عنوان Skew-T ساده‌شده می‌نامم. این مدل جهت باد، سرعت و دما/نقطه شبنم را برای ارتفاع مشخص شده ساعتی ارائه می‌دهد.

بررسی دما و وارونگی

در مثالی که در شکل 1 نشان داده شده است، می‌توانید ببینید که یک وارونگی دما وجود دارد. در بالون‌سواری، همیشه می‌خواهیم بدانیم که چه زمانی وارونگی ضعیف می‌شود زیرا وقتی این اتفاق می‌افتد، بادهای سطحی قوی به سطح زمین منتقل می‌شوند و فرود را دشوار می‌کنند.

یک روش خوب این است که دما در بالای وارونگی (حدود ۴۶ درجه در مثال) را پیدا کنید و بدانید که وقتی دمای سطح به دمای وارونگی یا نزدیک به آن می رسد، بادها افزایش می‌یابند. اگر پیش‌بینی ساعتی را جلو بزنید، این روند را خواهید دید. این Skew-T ساده‌شده مزایای دیگری نیز دارد که بعداً بحث خواهیم کرد.

جالب است بدانید که بادهای ناگهانی باید ۱۰ مایل در ساعت بیشتر از بادهای مداوم باشند تا به پیش‌بینی اضافه شوند. بادها درست بالای درختان می‌توانند اغلب بیشتر باشند (۱۵–۲۰ مایل در ساعت) و یک گرادیان سرعت قوی ایجاد کنند که می‌تواند بر عملکرد هواپیما در هنگام برخاستن و فرود تأثیر بگذارد.

مهم است که همه خلبانان بدانند که بادی که آرام گزارش شده، همیشه آرام نیست. احتمالاً یک جهت باد بالای سطح یا در طول پروفیل تا فرود وجود دارد که بر عملکرد هواپیما تأثیر می‌گذارد. هر باد دنباله‌داری تأثیر قابل توجهی بر مسیر فرود شما دارد و همان تأثیری را دارد که سرعت هوای اضافی در هنگام لمس زمین در شرایط بدون باد دارد، پس مراقب باشید.

یک باد دنباله‌دار مسیر فرود شما را به صورت مجذور نسبت مؤلفه باد دنباله‌دار به علاوه سرعت واقعی لمس زمین شما به سرعت لمس زمین عادی شما، افزایش می‌دهد. همچنین ممکن است با کاهش ناگهانی باد مقابل، از دست دادن بالابری را تجربه کنید. این ممکن است باعث شود که زمین را کمی سخت‌تر از آنچه انتظار داشتید، لمس کنید.

مه/ابرها

دوستان هواشناس من همیشه می‌گویند که پیش‌بینی دقیق محل تشکیل مه و ابرها فوق‌العاده چالش‌برانگیز است. جای تعجب نیست که یافتن یک پیش‌بینی ریز مقیاس دقیق در مورد مه و ابرها به همان اندازه دشوار است. پرواز به IFR برای هر هواپیما بسیار مشکل‌ساز است، اما برای یک بالون، که پس از برخاستن بخشی از هوا می‌شود، سخت تر است.

خدمات ملی هواشناسی یک نمودار هوای ساعتی عالی دارد که داده‌های خوبی ارائه می‌دهد. به راحتی می‌توان دید که چه زمانی دما و نقطه شبنم نزدیک به هم هستند و چه زمانی رطوبت نسبی بالا است. همچنین یک کادر بررسی عنصر آب و هوای مه وجود دارد که می‌توان آن را علامت‌گذاری کرد تا احتمال وقوع مه در هر ساعت نشان داده شود.

نمودار هوای ساعتی خدمات ملی هواشناسی ابزار خوبی برای کمک به تشخیص احتمال مه است. برای دسترسی به این ابزار، به سایت weather.gov بروید، مکان یا کد پستی خود را وارد کنید و سپس روی لینک پیش‌بینی ساعتی کلیک کنید.

Skew-T ساده‌شده که با مشاهده در RyanCarlton.com پیدا می‌شود نیز نقاط داده خوبی برای در نظر گرفتن هنگام تحلیل هواشناسی میکروسکوپی ارائه می‌دهد. تفاوت دما و نقطه شبنم که به صورت ساعتی در ارتفاعات مختلف ارائه می‌شود، به خوبی به خلبان کمک می‌کند تا مه یا ابرهای کم ارتفاع را تصور کند.

گاهی اوقات، آن لایه ابر کم ارتفاع آزاردهنده وجود دارد که خلبانان را در اطراف فرودگاه معطل می‌کند و منتظر می‌مانند تا کی از بین برود. استفاده از منابعی مانند RyanCarlton.com به خلبانان اجازه می‌دهد تا پیش‌بینی را پیش ببرند و ببینند که ابرها کی ممکن است به شرایط هواشناسی بصری (VMC) برسند، در حالی که همچنین عوامل هواشناسی ماکرو تأثیرگذار بر توسعه و دوام مه/ابرها را تحلیل می‌کنند.

هنگام مواجهه با مه و ابرهای کم ارتفاع غیرمنتظره در حین پرواز، مهم است که به خاطر داشته باشید که آن‌ها احتمالاً به‌طور ناگهانی ظاهر نشده‌اند. در عوض، احتمالاً نتیجه یک پیش‌بینی میکروسکوپی گمشده بوده‌اند.

همیشه بهتر است که جانب احتیاط را رعایت کنید. گاهی اوقات یک AIRMET (اطلاعات هواشناسی هوانوردان) صادر نمی‌شود، اما مه وجود دارد و دید کم است. درک محیط محلی — دریاچه‌ها، رودخانه‌ها، باران شب قبل و غیره — که می‌تواند بر توسعه مه تأثیر بگذارد، مهم است.

از منابع هواشناسی ریز مقیاس برای تکمیل پیش‌بینی‌های هوای خود استفاده کنید و به شما در تشخیص مه یا ابرهای کم ارتفاع کمک کند. در نهایت، از نگرش خطرناک عجولانه جلوگیری کنید، جایی که خلبانان احساس می‌کنند باید فوراً کاری انجام دهند. به یاد داشته باشید که هنگام مواجهه با مه یا ابرهای کم ارتفاع مشاهده شده یا پیش‌بینی شده، ابتدا فکر کنید و عجولانه تصمیم نگیرید.

تندبادها

یکی از بزرگترین درک‌هایی که خلبانان بالون به آن می‌رسند این است که برنامه‌های راداری می‌توانند گمراه‌کننده باشند. تصویری که از رادار می‌بینید ممکن است با تاخیر ۱۵ دقیقه‌ای باشد.

پیش‌بینی برای جبران این تأخیر احتمالاً داستان کامل را نمی‌گوید. برای مثال، شما نمی‌توانید بگویید که آیا طوفان در حال شکل‌گیری است یا نه، یا چه چیز دیگری ممکن است در حال توسعه باشد که نمی‌توانید ببینید. گاهی اوقات جریان خروجی از تندبادها در رادار قابل مشاهده است و گاهی اوقات نیست.

خواه یک خلبان هواپیمای ثابت بال باشید یا خلبان بالون، به تندبادها احترام بگذارید و فضای لازم را بدهید.

این تصویر رادار یک جریان خروجی قوی را در جنوب یک طوفان نزدیک به EAA AirVenture در ویسکانسین نشان می‌دهد، خط سبز از Waupaca به غرب Angel کشیده شده است.

برای خلبانان بالون، یک قانون خوب این است که به تندبادها فضای ۱۰۰ مایل بدهید. بادهای خروجی اغلب بیش از ۱۰۰ مایل دورتر احساس می‌شوند و می‌توانند در هر جهتی باشند. به تندبادها احترام و فضای لازم را بدهید.

خواه یک خلبان هواپیمای ثابت بال باشید یا از هوای گرم برای پرواز استفاده کنید، امیدوارم این منابع و نکات هواشناسی در هنگام آماده‌سازی برای پرواز بعدی‌تان برای شما مفید باشد.

همه افراد در جامعه هوانوردی دارای مجموعه‌های مهارتی و دانش منحصر به فردی هستند که اگر به اشتراک گذاشته شوند، می‌توانند ایمنی را برای همه ما بهبود بخشند. اگر مایل به کمک هستید، شما را تشویق می‌کنم که به تیم ایمنی FAA بپیوندید و تجربیات و تخصص خود را به اشتراک بگذارید.

منبع