A. Тропическое возмущение—циркуляция воздушных масс у поверхности земли слабая, усиливающаяся с высотой; одна замкнутая изобара или совсеми н одной. Наблюдается в тропиках и субтропиках.
Б. Тропическая депрессия—одна или несколько замкнутых изобар; сила ветра 6 баллов (40—50 км/час) и менее. Часто наблюдается в районе между тропиками, реже— в районе прохождения пассатов.
B. Тропическая буря—замкнутые изобары; сила ветра от 6 до 12 баллов (120—130 км/час).
Г. Ураган, или тайфун,—сила ветра 12 баллов (120 км/час и более).
Хотя тропические циклоны имеют по существу одинаковое происхождение, структуру и проявление, в различных местах земного шара они называются по-разному: в Атлантическом океане, Карибском море, Мексиканском заливе и северо-восточной части Тихого океана (у берегов Мексики)—харрикейн;
в северо-западной и южной части Тихого океана— тайфун;
в Индийском океане—циклон;
на Филиппинских островах—багио;
в Австралии—уилли-уилли.
За время своего существования каждый тропический циклон проходит четыре стадии развития:
A. Стадию образования, началом которой считается момент, когда тропическое возмущение приводит в вихревое движение воздушные массы у поверхности земли, а концом—момент, когда это движение достигает снлы урагана.
Б. Стадию нарастания, во время которой сила тропического циклона увеличивается до тех пор, пока давление в центре циклона не перестанет падать и сила ветра не достигнет максимального значения.
B. Стадию полного развития, когда дальнейшего усиления не происходит, изобары постепенно расширяются, а район, охваченный ураганом, является наибольшим, сила ветра начинает постепенно падать.
Г. Стадию затухания, когда буря затихает, циклон заполняется и смещается на север, теряя свой тропический характер.
В стадиях образования и нарастания ураган развивается в однородном тропическом и экваториальном морском воздухе. Только после поворота на север циклон встречается с массами полярного воздуха. Как правило, образование фронтов происходит только после стадии затухания.
Образование облаков в каждом отдельном случае тропического циклона происходит по-разному. Обычно образование облаков происходит почти так же, как перед теплым фронтом в средних широтах. Сначала появляются перистые облака, которые радиальными лучами расходятся от точки на горизонте в общем направлении движения циклона. Перистые облака превращаются в перисто-слоистые, а затем в высокослоистые и перисто-кучевые. Вскоре появляются отдельные кучево-грозовые облака, сопутствуемые порывами шквального ветра. Наконец, появляется темная стена облачности, называемая иногда «штормовым валом», шквалы становятся непрерывными. Наблюдаются слоистые облака с высотой нижней кромки от 150 до 750 м или сплошная облачность с осадками.
Во время урагана вихревые облака на большой высоте редко бывают видны. Направление же движения облаков, расположенных ниже, в основном одинаково с направлением ветра у поверхности земли, но под меньшим углом к изобарам. Иногда сообщают об облачности над морем, достигающей самой поверхности воды. Однако следует указать на ненадежность таких сообщений, так как видимость над морем часто снижается до нуля вследствие дождя и мелких брызг воды. На суше же даже в самую сильную бурю высота облачности обычно бывает более 300 м, однако в последних стадиях при изменении направления движения тропического циклона облака часто опускаются до 150 м.
Наиболее удивительным явлением в тропическом циклоне является наличие безветрия в центре циклона или так называемого ока. Вблизи центра тропического циклона отмечается резкое уменьшение силы ветра, скорость которого падает от максимальной до 18 км/час и меньше. В то же время наблюдается прекращение дождя и рассеивание облаков нижнего яруса, которые остаются видны только на горизонте. В облачности среднего яруса происходят разрывы, часто она рассеивается. В самом центре ока скорость ветра может упасть до 10 км/час или даже до нуля. В это время днем в центре циклона светит солнце, а ночью можно видеть звезды.
Данные наблюдений 59 тайфунов показывают, что средняя продолжительность состояния безветрия в центре циклона равна 18—24 мин. При измерении диаметра штилевого центра нескольких тропических циклонов в США оказалось, что размеры его находятся в пределах от 6,5 до 40 км. После поворота тропического циклона его око может принять форму, вытянутую в направлении движения циклона. Иногда в стадии затухания наблюдалось двойное око [48].
Техника пилотирования самолета во время урагана почти ничем не отличается от техники пилотирования в условиях грозы. Пилот должен уменьшить скорость самолета до наивыгоднейшей скорости полета в возмущенном воздухе, выдерживая высоту 1500—3000 м, при полете в проливном дожде увеличить число оборотов двигателя с целью предупреждения переохлаждения головок цилиндров и сохранять горизонтальное положение самолета и постоянный курс. На основании опыта полетов в условиях ураганов в течение целого ряда лет Метеорологическая служба ВВС США пришла к заключению, что при достаточной тренировке пилот, владеющий соответствующей техникой пилотирования, может без особого риска совершать на современном самолете полет во время урагана, хотя, как правило, такой полет не рекомендуется совершать пилоту средней квалификации.
Перед каждым полетом, маршрут которого должен проходить через область тропического циклона, пилот должен тщательно изучить метеорологическую обстановку по маршруту полета и прогноз движения тропического циклона. Как правило, он должен выбирать маршрут своего полета слева или справа от тропического циклона, чтобы использовать благоприятный попутный ветер или же минимальный встречный.
Пилот абсолютно ничего не выигрывает, если он изберет путь через центр циклона, где возмущение воздуха будет наиболее сильным, а сильный боковой ветер намного затруднит полет.
«Горная волна» (Mountainwave)
А. Опасность полетов над горами
При полетах в условиях горной волны наибольшую опасность представляют нисходящие воздушные потоки, «струйные потоки воздуха» (jet—likewinds), горизонтальная турбулентность, а также ошибки в показаниях высотомера. Эту опасность ни в каком случае нельзя недооценивать. Даже опытные пилоты должны избегать полетов при сильном встречном ветре над горами на участках с сильной горной волной. Эти участки необходимо либо обходить сбоку, либо сверху на очень большой высоте.
Нисходящие потоки воздуха с подветренной стороны «вращающегося облака» (rotorcloud) и восходящие потоки ниже его могут затянуть самолет прямо в это облако, когда пилот будет пытаться обойти его сверху или снизу. Наиболее правильным действием пилота при попадании в такое облако будет перевод самолета в пикирование для увеличения скорости с целью скорее попасть в восходящий поток впереди облака, чтобы набрать потерянную высоту. Если самолет приближается к горному хребту с попутным ветром без достаточного запаса высоты, он не сможет перетянуть через хребет, так как его будет засасывать вниз под действием «струйных потоков» воздуха вблизи склона хребта. Положение в этом случае усугубляется еще тем, что вершины гор в таких случаях почти всегда бывают закрыты облаками, вследствие чего самолет, борясь с сильными течениями воздуха и не имея запаса высоты, может врезаться в гору.
В горной волне наблюдаются сильные колебания барометрического давления, которые приводят к ошибкам в показаниях высотомера. Поскольку горные воздушные волны характерны главным образом для зимнего времени, температурная ошибка, завышающая показания высотомера и часто неучитываемая пилотами, приводит к неправильному определению пилотом истинной высоты полета. Подсчитано, что общая максимальная ошибка в этом случае может достигать 300 м. Однако некоторые пилоты утверждают, что они наблюдали случаи, когда при полете вблизи горных вершин ошибки в показаниях высотомера достигали 750 м. Однако эта цифра кажется преувеличенной и требует дополнительной проверки. В некоторых случаях максимальная положительная ошибка высотомера (высота по прибору больше действительной) может совпадать с сильными нисходящими потоками с подветренной стороны горного хребта, что может привести к тяжелым последствиям. При полетах в условиях горной волны пилоты должны с большой осторожностью относиться к показаниям высотомера.
Пилоты, имеющие большой опыт полетов и парения как на планерах, так и на самолетах в условиях горной волны, рассказывают, что при попадании во вращающееся облако они часто на короткие периоды полностью теряли управление. По их мнению, полеты в этих условиях опаснее, чем полеты в самую сильную грозу. Действительно, эффективная скорость порывов ветра, измеренная при полете планеров на высотах до 12 000 м, достигала величины 45 км/час. Такая скорость ни разу не была отмечена за все время полетов, проводившихся по программе изучения гроз. Во время полета в условиях горных воздушных потоков выдерживание курса пилотом требует умелого использования всех органов управления самолетом.
При полете над горами мощная турбулентность воздуха вызывает сильную болтанку самолета. Расчеты показывают, что скоростные реактивные самолеты при полете в горах могут испытывать перегрузки, представляющие опасность для их конструкции.
Б.Рекомендации летчики для полетов в условиях горной волны
Ниже перечислены правила, которые рекомендуется выполнять пилоту при перелете через горный хребет в условиях горной волны:
1. Стремиться обойти область горной волны. Если это невозможно, совершать полет с не менее чем полуторным превышением высоты горного хребта.
2. Не входить в область горной волны на скоростном самолете, особенно с попутным ветром. Возможны повреждения конструкции.
3. Избегать попадания во вращающееся облако.
4. Не входить в облако, закрывающее вершину горы: в нем имеются сильные нисходящие потоки.