Külək sürüşməsi və turbulentlik MİLLİ AVİASİYA AKADEMİYASI Külək sürüşməsi və turbulentlik Mühazirəçi: A.X. Hacıyev

Külək sürüşməsinin təyini Külək sürüşməsi (ing. Wind Shear) küləyin fəza dəyişkənliyinin xüsusiyyəti olub, fəzanın iki nöqtəsində məsafəyə nisbətən külək sürətlərinin vektor fərqi (və ya qradiyenti) ilə təyin olunur. Adətən külək sürüşməsi daha asan ifadə olunur , yəni, atmosferdə qısa məsafədə küləyin sürət və/və ya istiqamətinin dəyişməsinə külək sürüşməsi deyilir.

Külək sürüşməsinin növləri Fəzada aralarında külək sürüşməsi təyin olunan iki nöqtənin yerləşməsindən asılı olaraq şaquli və üfüqi külək sürüşmələri fərqləndirilir. Bundan əlavə, eni bir neçə yüz metr olan sahədə şaquli istiqamətdə havanın hərəkəti kimi izah olunan qalxan və enən axınlar da fərqləndirilir.

Külək sürüşmələrinin WS təyyarələrin uçuşuna təsiri Külək sürüşməsi təhlükəli atmosfer hadisəsi olub, uçuş və enmə zonasında təyyarənin uçuş xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli təsir göstərir. Təyyarə atmosferin ən aşağı təbəqəsini böyük sürətlə keçdiyinə görə hündürlük, sürət ehtiyyatı azalır, mühərrikin imkanları pilota küləyin kəsgin dəyişmələrinin təsirini tarazlamağa imkan vermir. Küləyin kəskin azalması və ya güclənməsinin təsiri ilə uçuş-enmə xarakteristikalarının dəyişməsi təyyarə qəzalarının baş verməsinin əsas səbəblərindən biri hesab edilir.

Külək-sürüşməsinin WS təyyarənin uçuş-enmə xarakteristikalarına təsiri Enmə xəttində və ya hündürlükyığma etapında olan təyyarə müxtəlif növ külək sürüşməsi ilə qarşılaşdıqda uçuş-enmə xarakteristikalarının kəskin dəyişməsinə (pisləşməsinə) Məsələn: küləyin səmt və ya qarşı sürətinin dəyişməsi təyyarənin enmə sürətinin itirilməsinə və ya artmasına səbəb ola bilər. Nəticədə təyyarə ya UEZ-ə çatmamış düşə və ya digər təyyarə ilə toqquşa bilər. Həmçinin küləyin şaquli və yan istiqamətinin kəskin dəyişməsi təyyarəni yuxarıdan basa və ya onun UEZ-dən kənarda yerə enməsinə səbəb ola bilər. Aşağıdakı istinadda yer səthində külək sürüşməsi zamanı təyyarənin mürəkkəb və təhlükəli enişi haqda videomaterial təqdim olunmuşdur. http://www.youtube.com/watch?v=KAebS5pt-io

Aviasiyada külək sürüşməsi problemi son 30...40 ildə xüsusən aktuallaşdı. Bu, təyyarələrin ekspluatasiya intensivliyi və şərtlərinin dəyişməsi ilə əlaqədardır. Əhəmiyyətli uçuş kütləsi sayəsində təyyarələr böyük ətalətliliyə malik oldular, bu isə nominal uçuş parametrlərinin, səmt sürətinin tez reabilitasiyasına mane olmağa başladı. Səmt sürətinin vektoru W havanın sürət vektoru V ilə külək sürəti vektorunun u cəminə bərabərdir. W=V + u

Ətalət nəticəsində təyyarənin müxtəlif küləyə malik təbəqələrə keçdikdə səmt sürətinin saxlanması hava sürətinin dəyişməsinə səbəb olur. Təyyarə küləyin dəyişmələrinin təsiri ilə ani olaraq hərəkətini sürətləndirə və ya yavaşlada bilsəydi külək sürüşməsi problemi də yaranmazdı. Külək sürətinin uçuşa təsirini qərarlaşmış hərəkət zamanı qanadın qaldırıcı qüvvəsinin Y düsturunu nəzərdən keçirməklə qiymətləndirmək olar: Сy – qaldırıcı qüvvə əmsalı; ρ – havanın sıxlığı; S – qanadın sahəsi; V – təyyarənin hava sürəti.

Külək sürüşməsinin WS uçuş dinamikasına təsiri Düsturdan göründüyü kimi, qanadın qaldırıcı qüvvəsi uçuşun hava sürətinin kvadratı ilə düz proporsianaldır. Uçuş trayektoriyası boyunca havanın hərəkət xüsusiyyətlərinin əhəmiyyətli dəyişməsi havanın sürət vektorunun V və müvafiq olaraq qaldırıcı qüvvənin kəskin dəyişməsinə səbəb olur bunun nəticəsində şaquli səthdə təyyarənin evolysiyası baş verir: hava sürəti artdıqda təyyarə hesabi uçuş trayektoriyasına nisbətən qalxacaq, azaldıqda isə enəcək. Külək sürüşməsinin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, havanın turbulent həyəcanlanma toplananlarından birinin təyyarənin uçuş istiqaməti ilə üst-üstə düşərsə və onun sürəti axının yerli sürəti ilə müqayisə oluna bilirsə bu zaman onun tormozanması (sıfıra qədər) və ya sürətlənməsi baş verir. Qaldırıcı qüvvənin qiyməti kəskin dəyişir və enmə zamanı az sürət və hündürlüyə malik təyyarə hərəkət trayektoriyasını nəzərə çarpacaq dərəcədə dəyişə bilər. Həmçinin təyyarə qalxarkən şaquli mikroşiddət hücum bucağının artmasına və qalxma sürətinin azalmasına səbəb ola bilər.

Müxtəlif növ külək sürüşmələrinn təyyarənin hərəkət trayektoriyasına təsiri. Küləyin sürəti hündürlükdən asılı olaraq kəksin artır. Təyyarənin enmə və ya qalxması qarşı külək zamanı həyata keçirilirsə səmt sürəti hava sürəti ilə küləyin sürətinin fərqinə bərabər olacaq W=V-u. Enmə zamanı küləyə qarşı hərəkət edən təyyarə daha zəif qarşı küləyə malik aşağı təbəqəyə düşür. Bu zaman, ətalətə görə o, öz səmt sürətini saxlayır, hava sürəti isə azalır və nəticədə qaldırıcı qüvvə də azalır. Nəticədə faktiki hərəkət trayektoriyası təyyarəninin verilmiş qlissadasından aşağı olur, pilotun mühərriyin dartı qüvvəsini artırmasına baxmayaraq enmə UEZ-ə çatmamış baş verə bilər. Analoji situasiya hündürlükdən asılı olaraq azalan səmt küləyi zamanı enmədə müşahidə olunur (şəkil 1).

Şəkil 1. Zəifləyən qarşı külək zamanı təyyarənin enmə sxemi

2. Küləyin sürəti hündürlükdən asılı olaraq kəskin azalır. Küləyə qarşı hərəkət edən təyyarə enmə daha güclü qarşı küləyə malik aşağı təbəqəyə düşür. Belə şəraitdə enmə UEZ-ə toxunma nöqtəsini uçuş keçmə və ya UEZ-dən kənara çıxma ilə nəticələnir (şəkil2). Hündürlükdən asılı olaraq qarşı küləyin zəifləməsi ilə uçuşun çətinləşməsi qaldırıcı qüvvənin təsiri ilə baç verir. Bunun nəticəsi olaraq təyyarə təhlükəsiz hündürlük sektorunun aşağı sərhəddindən kənara çıxa bilər. Uçuş zamanı praktiki olaraq dartı qüvvəsinin əlavə olaraq kəskin artırılması mümkün olmadığı üçün təyyarənin aerodromu əhatə edən maneələrə toqquşma təhlükəsi yaranır. Beləliklə, hündürlüyün itirilməsinı səbəb olan külək sürüşmələri uçuş üçün daha təhlükəlidirlər. Belə ki, enmə zamanı təyyarənin UEZ –in dirəklərinə toxunmasına, qalxma zamanı isə təyyarənin uçuş kursu üzrə təhlükəsiz hündürlük yığımı sektorunun aşağı sərhəddindən kənara çıxmasına səbəb ola bilər.

Şəkil 2. Güclənən qarşı külək zamanı təyyarənin enmə sxemi

4. Yan külək sürüşmələri (şəkil 3) 3. Üfüqi külək sürüşməsi Üfüqi külək sürüşməsinin təsiri küləyin üfüqi istiqamətdə dəyişmə xarakterindən asılıdır. Məsələn, uçuş istiqamətində qarşı axının sürətinin kəskin artması zamanı (və ya səmt küləyinin zəifləməsi zamanı) tullanma müşahidə olunur; küləyin əhəmiyyətli azalması zamanı (səmt küləyinin artması zamanı) təyyarə “yıxılır”. 4. Yan külək sürüşmələri (şəkil 3) Təyyarənin hərəkət trayektoriyasına bucaq altında istiqamətlənmiş və hündürlükdən asılı olaraq küləyin istiqamıtinin kəskin dəyişməsi ilı şərtlənən yan külək sürüşmələri təyyarənin hesabi uçuş trayektoriyasından yana çıxmasına səbəb olur, bu isə yer səthinə yaxın uçuşlarda təhlükəlidir. Qalxma və enmə zamanı yan külək sürüşməsi səbəbindən təyyarənin UEZ-in ox xəttindən sağa və sola çıxması baş verir.

Şəkil 3. yan külək zamanı təyyarənin enmə sxemiветре a) hündürlükdən asılı olaraq küləyin sağa dönməsi; b) hündürlükdən asılı olaraq küləyin sola dönməsi

Külək sürüşməsinin qiymətini müəyyən etmək üçün bütün aerodromlarda 100m və dairə hündürlüyündə küləyin şarpilot ölçmələri aparılır. Yer səthində və 100 m hündürlükdə küləyi bilməklə külək sürüşməsinin orta qiymətini təyin etmək və müvafiq qərarlar qəbul etmək olar. Aerodrom ərazisində aşağı hündürlüklərdə və ya dairə səviyyəsində uçuş həyata keçirən təyyarə ekipajının verdiyi məlumatlara əsas diqqət yetirilir. Təyyarə ekipajlarından alınmış məlumatlarda külək sürüşməsinin yerləşməsi (yerli orientirlərə görə), təbəqənin sərhədləri, müxtəlif hündürlüklərdə küləyin sürət və istiqamati qeyd olunur. Yadda saxlamaq lazımdır ki, qiymətlndirmə aparılan təbəqənin qalınlığı ilə qeyri xətti asılıdır. Buna görə də külək sürüşməsinin eyni qalınlıqlı müəyyən təbəqədən digər qalınlıqlı təbəqəyə keçidi xüsusi qrafiklərin köməyi ilə külək sürüşməsinin paylanmasının statistik qanuna uyğunluqları nəzərə almaqla həyata keçirilməlidir. Eksperimental tədqiqatlar göstərir ki, hündürlükdən asılı olaraq küləyin paylanması orta hesabla 100 m-ə qədər hündürlükdə sürətin kəskin artması, 100...500m təbəqədə zəif artımı, 500 m-dən yuxarıda isə əhəmiyyətsiz artımı ilə xarakterizə olunur. Atmosferin aşağı təbəqələrində təhlükəli külək sürüşmələri havanın güclü saquli hərəkətləri və turbulentliklə uyğun gəlir. Onlar həmçinin təyyarənin üffüqi istiqamətdə tullanmasına və ya yerdəyişməsinə səbəb ola bilirlər. Qalxmavə ya enmə zamanı yer səthinə yaxınlıq və təyyarənin məhdud manevr imkanları ilə əlaqədar olaraq bu tullanışlar böyük təhlükə yaradırlar. Анализ летных происшествий, обусловленных сдвигами ветра, показывает, что сложность и опасность ситуации определяется ее полной неожиданностью для экипажа. Güclü külək sürüşmələri müşahidə olunan səciyyəvi şəraitlər aşağıdakılardır: Güclü topa-yağış buludlarının inkişafı (əsasən şimşək-dolu buludlarının); Atmosfer cəbhələrinin keçməsi; Saxlayıcı təbəqələrin yaranması; Oroqrafiyanın xüsusiyyətləri və ya aerodrom ərazisində tikililər.

Şəkil 3. Şiddət cəbhəsinin strukturu Güclü şimşək ocaqları hava axınlarının əhəmiyyətli coşmasına səbəb olur, atmosferin aşağı təbəqələrində mürəkkəb külək strukturu yaradırlar. : Güclü qalxan hava axınları (30.. .40 m/s); Leysan yağıntıları sahəsində intensiv enən axınlar (10... 15m/s və daha çox); Buludların qarşısında şiddət cəbhəsi (şəkil 4.) Şəkil 3. Şiddət cəbhəsinin strukturu

. Şiddət cəbhəsi nazik kəskin üfüqi və şaquli külək sürüşmələri sahəsi və atmosferin aşağı təbəqələrində topa-yağış buludları yaxınlığında güclü turbulentliyi ifadə edir. Bu cəbhələr soyuq havanın buludların aşağı hissəsinə intensiv axması nəticəsində yaranır. Güclü enən soyuq hava axını intensiv leysan yağıntıları sahəsində nyaranır. Bu enən hava axını yer səthi ilə rastlaşaraq şimşək buludu istiqamətində yerini dəyişir .Ümumi axın sürətinin axan havanın üfüqi toplananı ilə toplanması zamanı topa-yağış buludu qarşısında küləyin cəm sürəti kəskin arta bilir (qasırğa). Bir neçə 100 m (2 km-ə qədər) qalınlığa malik axan soyuq hava təbəqəsi cəld hərəkət edən kiçikmiqyaslı atmosfer cəbhəsini xarakterizə edir. Onun qarşısında isti havanın məcburi qalxması baş verir ki, sonra o buludun orta hissəsinə çəkilir. Şiddət cəbhəsi buludun kənarından 15...20 km məsafədə yayıla bilir və hər zaman mövcud olmur. Uçuş zamanı təyyarənin şiddət cəbhəsi ilə qarşılaşması böyük təhlükə yaradır. 64 km/saat qarşı küləyin bir neçə saniyə ərzində 45 km/saat səmt küləyinə dəyişməsi zaman təyyarənin uçuş sürətinin 2,5 saniyyə ərzində 25 km/saat, 8 saniyyə ərzində 77 km/saat və hətta 109 km/saat dəyişməsi halları müşahidə olunmuşdur. Qlissada üzrə enmənin şimşək ocağına qarşı həyata keçirilməsi, bu zaman şimşək ocağı 10 km və daha artıq məsafədə yerləşərsə də təhlükəli hal hesab edilir. Bu zaman instrumental müşahidələrdən əlavə enməni həyata keçirmək üçün pilotun verilmiş situasiyanı vizual qiymətləndirməsi təcrübəsi böyük əhəmiyyət kəsb edir. Şimşək buludu fonunda yer səthinə çatmayan yağıntı zolaqlarının olması dolayı yolla şiddət cəbhəsinin mövcudluğundan xəbər verir.

Yer səthində atmosfer cəbhələri keçərkən külək sürüşmələri Aşağı troposferdə frontal sahə 40...50 km (nadir hallarda 100 km) enə malik olur. Bu sahədə bütün meteoroloji elementlərin üfüqi qradiyrntlərində artım müşahidə olunur. Bu zaman meteoroloji elementlərin kontrastı böyük olduqca cəbhə sahəsi daha kəskin ifadə olunur. Cəbhə sahəsi yaxınlaşdıqda üfüqi temperatur adveksiyasl güclənir, atmosferin sərhəd təbəqəsində orta şaquli sürüşmələr əhəmiyyətli arıtır və küləyin sürətinin və digər meteoroloji kəmiyyətlərin müvəqqəti dəyişmələri də müşahidə olunur ki, bu dəyişmələr cəbhə yaxınlaşarkən müşahidə məntəqəsində bir neçə zaat davam edə bilir. Yer səthində küləyin nisbətən əhəmiyyətli sürətlənməsi cəbhə sahəsinin 40...50 km məsafəsində müşahidə olunur, lakin qısa müddətli olur, bu zaman turbulentlik həmçinin üfüqi və şaquli külək sürüşmələrinin kəskin artması müşahidə oluna bilər. Hava gəmilərinin uçuşuna təhlükəli təsirə malik klək sürüşmələri bir qayda olaraq, aktiv, temperatur və təzyiqin üfüqi qradiyenti fonunda sürətli hərəkət edən atmosfer cəbhələrində yaranırlar.

Temperatur inversiyası zamanı külək sürüşməsi (şəkil 4) Temperaturun stratifikasiyası zamanı şaquli hərəkətlərin sayı hesabına turbulent mübadilə zəiləmiş olur , buna görə də inversiya və izotermiya təbəqələri bir qayda olaraq, axınların şaquli təbəqələnməsinə və əhəmiyyətli şaquli külək sürüşmələrinə səbəb olurlar. Şəkil 4. Temperatur inversiyası zamanı təyyarənin uçuş sxemi

İnversiya zamanı bu təbəqənin yuxarı sərhəddində əhəmiyyətli sürətə malik (10 m/s və daha artıq) və istiqamətini kəskin dəyişə bilən küləklər müşahidə olunduğu halda Yer səthində zəif külək hətta şəlakət müşahidə olunur. Beləliklə, təyyarə enməyə başlayan zaman inversiyada (küləyə qarşı) qarşı küləyin sürətinin azalmasını və təyyarənin qlissadadan “yuvarlanmasını” gözləmək lazımdır. Oroqrafiyanın xüsusiyyətləri hesabına külək sürüşməsi Dağlıq ərazilərdə güclü üfüqi və şaquli külək sürüşmələri zirvədə relyefin kələköter səthindən axarkən cərəyan xətlərinin sıxlaşması nəticəsində əmələ gəlir və külək tutmayan yamacda isə hava axınının deformasiyası hesabına yaranır. Külək tutmayan yamaclarda güclü enən axınlar və intensiv turbulentlik də müşahidə olunur.

KÜLƏK SÜRÜŞMƏSİ ŞƏRAİTİNDƏ UÇUŞLARIN HƏYATA KEÇİRİLMƏSİ VƏ YA HAVADA UÇUŞLARIN İDARƏ OLUNMASI ÜZRƏ TÖVSİYYƏLƏR 1. Enməyə başlayan zaman yer səthində və 100 m hündürlükdə külək haqda məlumatı müqayisə etmək, külək sürüşməsini qiymətləndirmək. 2. Enməyə başlayan zaman 100 m hündürlükdə 6 m/s-dən az külək sürüşməsi nəzərə alınmır. Bu halda enmə UET-də (Uçuş ekspluatasiyası üzrə təlimat) təyin olunmuş rejimdə həyata keçirilməlidir. 3. 100 m hündürlükdə 6 m/s sürətli külək sürüşməsi zamanı yer səthində küləyin sürəti hündürlükdəki sürətdən az olarsa mühərriklərin iş rejimini artırmaq, UET tövsiyyəsinə nisbətən cihaz sürətini 10...20 km/saat artırmaq və enməyə daxil olan zaman artırılmış sürəti saxlamaq lazımdır. Bu sürət ehtiyatı təyyarə külək sürüşməsi sahəsinə daxil olduqdan sonra sürətin azalmasının kompensasiyası üçün lazımdır. Qərar qəbul etmə hündürlüyünə ünmə anında yaradılmış sürət ehtiyyatı sərf olunmuş olarsa mühərriklərin iş rejiminin nominala qədər artırılmış olmasına baxmayaraq ikinci dairəyə getmək lazımdır. 4. 100 m hündürlükdə külək haqda məlumat olmadıqda ДПРМ uçub keçdikdən sonra cihaz sürətinin mümkün dəyişmə xarakterini diqqətlə izləmək lazışdır. Cihaz sürəti kəskin azalarsa 3-cü bənddə qeyd olinmuş təlimata əməl etmək lazımdır.

Atmosferdə külək sürüşmələrinin yaranma şəraiti Sürüşmənin nəticəsi və ya mövcudluğunun göstəricisi küləyin şiddətli olmasıdır. Külək sürüşməsi bir qayda olaraq, topa-yağış buludları altında, atmosfer cəbhələri sahəsində, yer səthində inversiya təbəqəsi olduqda, həmçinin dağlıq və sahil ərazilərdə yaranır. Külək sürüşməsi müsbət və mənfi olur. Hündürlükdə küləyin sürəti yer səthindəkinə nisbətən çox olarsa, küləyin belə paylanması müsbət sürüşmə adlanır. Hündürlükdə küləyin sürəti yər səthinə nisbətən az olarsa, küləyin belə paylanması mənfi sürüşmə adlanır.

Güclü şimşək ocaqları hava axınlarının coşmasına səbəb olur və atmosferin aşağı təbəqələrində mürəkkəb külək strukturunu yaradırlar: Havanın güclü qalxan hava axınları (30-40 m/s); Leysan yağıntılar sahəsində intensiv enən axınlar (10…15 m/s və daha artıq); Buludların qarşısında şiddət cəbhəsi.

Külək sürüşməsinin ölçülmə və xəbərdarlıq metodları Göründüyü kimi külək sürüşməsi təyyarəyə müxtəlif cür təsir edə bilir və bu təsirlərin hamısı böyük təhlükəyə malikdir. Katostrofik təhlükəni nəzərə alaraq külək sürüşməsinin vaxtında xəbərdarlıq edilməsi aviasiya üçün böyük əhəmiyyətə malikdir. Buna görə də, vaxtında külək sürüşməsi haqda xəbərdarlıq edilməsi və uçuş zamanı müvafiq təhlükəsizlik qərarlarının qəbulu böyük əhəmiyyətə malikdir. Kifayət qədər uçuş hündürlüyü və sürəti ehtiyatına malik olduqda müasir təyyarələr avtomatik olaraq küləyin parametrlərinin dəyişməsi ilə pozulmuş uçuş rejimini bərpa edə bilirlər. Külək sürüşməsi gizli və öncədən çətin sölənilən hadisədir. Yüksəktexnoloji avtomatlaşdırılmış sistemlərin tətbiq olunmasına baxmayaraq külək sürüşməsinin dəqiq və vaxtında ölçülməsi indi də çətinliklər yaradır. Sinoptik meteorologiyada külək sürüşmələrinin proqnozunda hesabi metodlardan istifadə olunur. Verilmiş hadisənin həmçinin sinoptik yaranma şəraiti də nəzərə alınır. Həmçinin təyyarə bortlarından ötürülmüş məlumatlar çox faydalıdır. Qəfil xarakterli olması, gizli olması, qısamüddətli olması, tez tez yerini dəyişməsi külək sürüşməsinin ölçülməsini çətinləşdirir.

Aerodromlara külək sürüşmələri haqda xəbərdarlıq sisteləri Aerodromlarda külək sürüşməsini təyin etmək məqsədilə dopler meteoroloji radiolokatorlarından (DMRL) istifadə edirlir. DMRL-də küləyin radial sürət və istiqamətinin dopler ölçmə metodu tətbiq olunur. Müasir aerodromlarda müxtəlif taktik-texniki xüsusiyyətlərə mali DMRL tətbiq olunur ki, onlar çoxfunksiyalı təyinata malikdirlər. Aşağıda verilmiş istinadda VAİSALA şirkətinin işləyib hazırladığı külək sürüşməsi haqda inteqrallaşdırılmış xəbərdarlıq sistemi qeyd olunmuşdur. http://www.vaisala.ru/ru/airports/largeaircarrier/windshear/Pages/default.aspx

Külək sürüşməsinin qiymətləndirilməsinin ədədi kriteriyaları İKAO şaquli axın əlamətlərinə görə külək sürüşməsinin aşağıdakı kriteriyalarını tövsiyyə edir: Külək sürüşməsi Təyyarənin idarə olunmasına təsiri Hər 30 m məsafədə külək sürüşməsi, m/s ilə Hər 600 m məsafədə üfüqi külək sürüşməsi,m/s ilə Qalxan və ya enən axınların sürəti Zəif Əhəmiyyətsiz 0…..2,0 Mülayim Əhəmiyyətli 2,1….4,0 Güclü Əhəmiyyətli çətinləşir 4,1…..6,0 Çox güclü Təhlükəli >6

Atmosferdə turbulentlik Hava olduqca hərəkətli mühit olub, burada hissəciklər nizamsız başqa sözlə turbulent hərəkət edirlər. Turbulentlik (latın sözü olub “turbo” - burulğan) – atmosferdə müxtəlif ölçülü burulğanların yaranması, küləyin üfüqi və şaquli şiddətinin baş verməsi ilə şərtlənir. Turbulent burulğanların oxları fəzada vəziyyətlərini çox tez dəyişirlər və müxtəlif istiqamətlərə yönəlmiş olurlar.

Küləyin şiddəti, su buxarının, kondensasiya nüvələrinin və digər hissəciklərin şaquli istiqamətdə daşınması atmosferin turbulentliyi ilə əlaqədardır; o, istiliyin bir təbəqədən digərinə daşınmasına səbəb olur. Turbulent mübadilə bulud, duman və yağıntıların formalaşması, evolyusiyası və mikrofiziki quruluşuna əhəmiyyətli təsir gstərir. Turbulentlik səs və elektromaqnit dalğalarının (xüsusilə ultraqısa) yayılmasına əhəmiyyətli təsir göstərir. Lakin ən böyük təsir təyyarələrin uçuşunda müşahidə olunur. Turbulent sahədə uçuş zamanı təyyarə atmosfer burulğanları ilə qarşılaşdıqda üfüqi və şaquli külək şiddətlərinin təsirinə məruz qalır. Bu zaman qanadın hücum bucağı və qaldırıcı qüvvə dəyişir, təyyarənin sirkələnməsi baş verir.

Sirkələnmə - turbulent atmosferdə uçuş zamanı təyyarənin yüklənmə ilə müşahidə olunan nizamsız yırğalanmasına deyilir. Təyyarənin yüklənməsinin artımının ∆n müxtəlif faktorlardan asılılığı aşağıdakı kimi ifadə olunur: burada: р – havanın sıxlığı; Wэф – şaquli külək şiddətinin effektiv sürəti; V- uçuş sürəti; G – təyyarənin çəkisi; S – qanadın sahəsi; α – hücum bucağı; Су – qaldırıcı qüvvə əmsalı; - hücum bucağının artımından asılı olaraq qaldırıcı qüvvə əmsalının dəyişməsi

Düsturdan məlum olur kiyüklənmənin artımı elə təyyarənin sirkələnməsi olub, aşağıdakılardan asılıdır: Atmosferin turbulent vəziyyəti (, Wэф); Uçuş rejimi (V, ); Təyyarənin konstruksiyası (G, S). Bu onu ifadı edir ki, eyni intensivlikli atmosfer turbulentliyində müxtəlif təyyarə tipləri sirkələnməni müxtəlif hiss edəcəklər. Digər hallarda uçuş sürəti artdıqca sirkələnmənin intensivliyi də artır. Buna görə də, təyyarənin uçuş ekspluatasiya təlimatında M hərfindən sonra sərbəst və turbulent atmosferdə maksimal yol verilən sürətin qiyməti göstərilir. Sirkələnmənin intensivliyi sərbəstdüşmə təcili (g) ilə ifadə olunmuş yüklənmənin artımı (n) ilə qiymətləndirilir.

∆n±0,5g….. ±1g olduqda, mülayim sirkələnmə müşahidə olunur; Eşelonda uçuş zamanı: ∆n±0,5g….. ±1g olduqda, mülayim sirkələnmə müşahidə olunur; ∆n> ±1g olduqda, güclü sirkələnmə müşahidə olunur. Uçuş və enmə zamanı: ∆n±0,3g….. ±0,4g olduqda, mülayim sirkələnmə müşahidə olunur; ∆n> ±0,4g olduqda, güclü sirkələnmə müşahidə olunur.

Termik turbulenlik (konveksiya) yer səthinin qeyri-bərabər qızması nəticəsində və ya böyük şaquli temperatur qradiyentində soyuq havanın isti səth üzərinə axması nəticəsində yaranır. Kontinent üzərində yaya fəslində və gündüz saatlarında müşahidə olunur. Termik turbulentlik zamanı həm nizamsız həm də nizamlı qalxan və enən hava axınları formalaşır. Onun intensivliyi havanın rütubətliyindən asılıdır. В сухом воздухе конвекция развивается до высоты 2...3 км quru havada konveksiya 2...3km hündürlüyə qədər inkişaf edir və zəif və ya mülayim sirkələnməyə səbəb olur. Rütubətli havada isə konveksiya böyük hündürlüklərə qədər, bəzən tropopauzaya qədər inkişaf edir və güclü-topa və topa-yağış buludlarının yaranmasına səbəb olur. Bu halda sirkələnmə xüsusən buludlarda güclü olur və yer səthindən buludların yuxarı sərhəddinə qədər müşahidə olunur.

Dinamik turbulentlik aşağıdakılara səbəb olur: Yer səthində hərəkət edən hava axınının kələkötür səthə sürtünməsi; Sürət və istiqamətcə hava axınının xarakterinin qeyri-bircinsliyi; Inversiya və izotermiya təbəqələrində dalğalı hərəkətər. Düzənlik və təpəlik ərazidə yer səthinə sürtünmə aşağı troposferdə (1...1,5km-ə qədər) dinamik turbulentliyin yaranmasına səbəb olur. Bu cür türbulentlik zəif və ya mülayim sirkələnməyə səbəb olur. Hava axını güclü olduqca və səthin kələkötürlüyü artdıqca yerüstü təbəqədə dinamik turbulentlik intensiv olur.

Sərbəst atmosferdə dinamik turbulentlik üfüqi və şaquli istiqamətdə küləyin xarakteristikalarının böyük dəyişiklikliyə malik olan təbəqələrdə müşahidə olunur. Belə turbulentliyin kəmiyyət xarakteristikasını vermək üçün külək sürüşməsi anlayışı daxil edilir. Qalxan və enən axınlar daxil olmaqla, fəzada külək vektorunun dəyişməsinə külək sürüşməsi deyilir. Təhlükəli turbullentlik 100m-də 3 m/s sürətə malik şaquli külək sürüşmələri zamanı yaranır. ОТurbulent sahələr əksər hallarda məhdud ölçülərə malik olur. Onların qalınlığı 300...600 m, üfüqi gərginliyi isə 60...80 km olur. Nadir hallarda turbulentlik sahəsi 2...3 km qalınlığa və 1000 km gərginliyə malik olur.turbulentlik sahəsinin intensivliyi artdıqca onun qalınlığı və üfüqi gərginliyi azalır. Bu sahələr zaman daxilində dayanıqsızdır və yaranmasından 30...50 dəq sonra itə bilir. Sərbəst atmosferdə dinamik tubrbulentlik adətən tropopauza sahəsində, şırnaq axınlarının sərhəddində, hava axınlarının birləşməsi (konvergensiya) və ayrılması (divergensiya) sahəsində inkişaf etməsi müşahidə olunur. 5 km hündürlükdə topaşəkilli duludlar olmadıqda müşahidə olunan turbulentlik aydın səmada turbulentlik - AST adlanır (CAT-clear air turbulence). AST aviasiya üçün təhlükəli meteoroloji hadisə olub təyyarəyə gözlənilməz təsiri ilə xarakterizə olunur. Aydın buludsuz səmada təyyarələrin güclü turbulentlik sahəsinə düşmə halları məlumdur. AST əksər hallarda şırnaq axınları ilə bağlı olur. AST-nin üfüqi ölçüləri böyük hüdudlara malikdirş, bəzi hallarda bir neçə yüz km-ə çata bilir; AST-nin qalınlığı bir qayda olaraq 1000 m-dən arıq olmur. İnversiya və izotermiya təbəqələrində müşahidə olunan dinamik turbulentlik növbələnən qalxan və enən axınlar şəklində olur.

Oroqrafik turbulentlik dağlıq ərazilərdə formalaşır Oroqrafik turbulentlik dağlıq ərazilərdə formalaşır. Hava axınları dağları keçən zaman deformasiyaya məruz qalır və bu, müəyyən şəraitlərdəturbulentlik sahələrinin yaranmasına səbəb olur. Dağlıq ərazilərdə eyni meteoroloji şəraitdə güclü turbulentliyin təkrarlanmsı düzənlik ərazilərdəkindən daha çox olur. Turbulentliyin xarakteri və intensivliyi dağın forma və ölçülərindən, hava axınının dağa nisbətən istiqamətindən, küləyin sürəti və hündürlükdən asılı olaraq dəyişməsindən, temperaturun stratifikasiyasından asılıdır. Təyyarənin intensiv sirklənməsinə səbəb olan turbulentlik aşağıdakı hallarda formalaşır: Hava axını dağa perpendikulyar istiqamətləndikdə; Yer səthində küləyin sürəti 8... 10 m/s və hündürlükdən asılı olaraq artdıqda; Dağdan yuxarıda atmosferin dayanıqlı stratifikasiyası müşahidə olunduqda (inversiya, izotermiya və ya hündürlükdən asılı olaraq temperaturun çox yavaş azalması).

Təhlükəli turbulentlik yaranır (şəkil 5): dağın zirvəsi üzərində 500...1000 m təbəqədə. Burada axın sıxılır, güclənir və nəticədə şaquli külək sürüşməsi 5 m/s-yə qədər və 100 m hündürlüyə qədər artır; Dağın güclü enən axınlar yaranan (fyon) külək tutmayan yamacında müxtəlif ölçülü burağanlar (rotorlar), dağ üzərində isə külək tutmayan dalğalar. Şəkil 5. Dağlıq ərazidə turbulentlik.

Güclü turbulentlik sahəsi üfüqi istiqamətdə dağdan 20 Güclü turbulentlik sahəsi üfüqi istiqamətdə dağdan 20...30 km məsafədə yayıla bilir. Dağın külək tutmayan yamacında yaranan nizamlı enən hərəkətlər (fyon) bir neçə yüz metrə bərabər kəskin hündürlük itirməsinə səbəb olur. Qeyd olunmuş atmosfer hadisəsi ilə bağlı qəzaların baş verməsi məlumdur. Rotorlar adətən dağlıq sahədən sonra 1500m-ə qədər hündürlükdə yaranırlar. Üfüqi oxa malik, diametri 500...1000m olan slindirik burulğanlar olub dağa paralel istiqamətlənmiş olurlar. Aydın seçilən rotorlarda şaquli hərəkətlərin sürəti 5...10 m/s-yə çatır, buna görə də rotorlarda topa-yağış buludlarında olduğu kimi güclü sirkələnmə müşahidə olunur. Bəzən rotor burulğanının yuxarı hissəsində kiçik şaquli gərginliyə malik parçalanmış- topa buludlar formalaşırlar. Rotorlar dağa paralel olan bir neçə (adətən 3) cərgə şəklində yerləşirlər. Periodik olaraq rotorlar “ayrılaraq” axınla birlikdə dağdan uzaqda turbulyasiya edirlər, onların yerində isə yeniləri əmələ gəlir.

Külək tutmayan dalğalar atmosferdə dağlıq maneədən daha hündürdə 4 Külək tutmayan dalğalar atmosferdə dağlıq maneədən daha hündürdə 4...5 km məsafəyə qədər yayılırlar və bütün troposferdə, bəzən isə aşağı stratosferə qədər yayılırlar. Bu dalğaların uzunluğu 5...80 km, amplitudu 100...150 km şaquli sürəti isə 10...12 m/s-yə çatır. Bu dalğalarda uçuş zamanı dalğanın çuxur və təpə hissələrində müşahidə olunan növbəli qalxan və enən axınlar hesabına tsiklik sirkələnmə müşahidə olunur. Kifayət qədər rütubətlik olduqda dalğaların təpə hissəsində azhərəkətli bulud cərgələri yaranır. Belə buludlar bir birinin üzərində yerləşən bir neçə təbəqə əmələ gətirə bilirlər. Bu halda külək tutmayan dalğaları vizual müşahidə etmək olur. Külək tutmayan dalğalar yaranan sahədə atmosfer təzyiqinin kəskin tərəddüdləri müşahidə olunur. Nəticədə barometrik hündürlükölçəndə xətalar müşahidə olunur. Uçuş zamanı hündürlüyün təyin olunmasında 300 m və daha artıq xətalar qeyd olunmuşdur. Turbulunetliklə yanaş dağlıq ərazilərdə uçuş şəraitinə külək tutan yamacda havanın ümumi qaldırılması effekti, külək tutmayan yamacda isə onun enməsi təsir edir. Buna görə də təyyarə dağın külək tutan yamacında yuxarı “dartılır”, külək tutmayan yamacda isə yerə “sıxılır”. Dağın hava axınına təsiri əhəmiyyətli məsafədə biruzə edir. Dağın hündürlüyü 1000 m olduqda hava axını 60...80 km məsafədə artıq qalxan hərəkətə başlayır.

Topa-yağış buludları və turbulentlik Xüsusilə maksimal inkişaf mərhələsində olan topa-yağış buludları uçuşlara xüsusi təhlükə yaradır. Güclü yağıntə və dolu, külək sürüşməsi və turbulentlik bu buludlarla əlaqədardır. Atmosferin aşağı təbəqələrində topa-yağıç buludunun yanında küləyin sürət və istiqamətinin kəskin dəyişdiyi zolaq yaranır. O, şiddəti qasırğası və ya cəbhəsi sahəsi adını almışdır. Şiddət cəbhəsi soyuq havanındüşən yağıntılar hesabına topa-yağış buludunun altına enməsi nəticəsində formalşır. Yer səthində soyuq havanın ön hissəsi kiçikmiqyaslı cəbhə kimi biruzə edir ki,o, böyük temperatur kontrastı, güclü turbulentlik sahəsi, şaquli və üfüqi külək sürüşmələri həmçinin küləyin sürətinin şaquli tplananının kəskin tərəddüdləri ilə xarakterizə olunur. Topa-yağış buludu yaxınlığındavə onun altında aqlxan/enən konvektiv hərəkətlər böyük təhlükə yaradırş. Qalxan axınlar adətən atmosferin aşağı 500 m-lik təbəqəsində topa-yağış buludlarından 20-30 km qabaqda formalaşırlar. Sərhəd təbəqədə yalnız zəif külək zamanı konvektiv qalxma buludun ön hissəsindən (yerdəyişmə istiqamətində) 5-10 km məsafədə başlayır. Bunun nəticəsində yer səthində topa-yağış buludunun ön hissəsindən bir neçə on km məsafədə təyyarə onu buludun içinə doğru “dartan” axınla qarşılaşa bilir.

Şəkil 6. topa-yağış buludu maksimal inkişaf mərhələsində (sadələşdirilmiş model)

Ədəbiyyat Баранов А.М. и др. Авиационная метеорология. С.П. Гидрометиздат, 1992 г. Баранов А.М. и др. Авиационная метеорология и метеорологическое обеспечение полетов. М., Транспорт, 1993 г. Богаткин О.Г. Авиационная метеорология. Санкт Петербург – 2005 г. Гусейнов Н.Ш. Диспетчеру управления воздушным движением и летчику о метеорологии. Баку. Ширваннешр. 1998 г. Лещенко Г.П. Авиационная метеорология. Кировоград – 2009 г. Meteorology – JAR. Позднякова В.А. Практическая авиационная метеорология. Екатеринбург 2010 г.