Centrul de învățare · Meteorologie · Lecția 4

Furtuni, givraj și turbulență

Cele mai multe fenomene meteo periculoase au un semn de avertizare în briefing, iar majoritatea se evită pur și simplu. Lecția aceasta acoperă cele patru pericole despre care auzi cel mai des ca elev pilot: furtunile, gheața, turbulența și forfecarea vântului.

Aproximativ 13 minute, plus testul. Face parte din capitolul Meteorologie. Se bazează pe Norii, stabilitatea și frontul.

1. Cum se naște și cum se stinge o furtună

O furtună are nevoie de trei ingrediente: aer umed, atmosferă instabilă și ceva care să pornească aerul în sus (încălzirea de la sol, un front sau relieful). Are trei etape.

1. Etapa de cumulus: un nor în creștere, cu curenți ascendenți. Norul se dezvoltă rapid în înălțime, dar încă plouă puțin.
2. Etapa matură: se formează ploaie și grindină, suficient de grele cât să tragă aerul în jos, așa că curenții ascendenți și cei descendenți coexistă. Acum apar fulgerele, ploaia puternică, grindina, turbulența puternică și cele mai violente rafale. Vârful se întinde în forma tipică de nicovală a unui cumulonimbus (CB).
3. Etapa de disipare: curenții descendenți preiau controlul, taie alimentarea cu aer cald, iar furtuna slăbește. Aversele pot continua o vreme.

O singură celulă durează de obicei între 30 de minute și o oră. Furtunile mai mari, inclusiv liniile de aversă, sunt un lanț de celule care se înlocuiesc una pe alta și pot dura mult mai mult.

2. Pericolele și cum le eviți

• Turbulența severă în interiorul și în jurul norului, suficient de puternică încât să deterioreze o aeronavă sau să o scoată de sub control.
• Grindina, care poate cădea departe de nor, în special de sub nicovală.
• Givrajul în nor, deasupra nivelului de îngheț.
• Fulgerele, care pot deteriora aeronava, perturba instrumentele și orbi pilotul.
• Ploaia puternică și vizibilitatea foarte slabă.
• Forfecarea vântului produsă de curentul descendent. Un curent descendent puternic care se răspândește de-a lungul solului, un microburst, este deosebit de periculos aproape de sol, la decolare și la aterizare. Un front de rafale poate merge și înaintea furtunii pe multe mile.

Nu există nicio cale sigură de a traversa o furtună cu un avion ușor și niciun truc pentru a găsi o trecere. Regula este să rămâi bine departe. Cât de departe este o judecată personală, iar manualele de instruire dau cifre diferite: American Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge sugerează cel puțin 20 de mile marine față de o furtună severă, așa că tratează cu respect orice distanță mai mică. Furtunile încorporate în nori stratiformi și furtunile de noapte sunt cazurile pe care nu le poți vedea, motiv pentru care prognoza și briefingul contează. Dacă furtuna nu poate fi evitată, cel mai bun plan este să te întorci sau să aterizezi și să aștepți până trece.

3. Givrajul pe structura aeronavei

Givrajul structural are nevoie de două lucruri: umiditate vizibilă (nor sau ploaie) și o temperatură a aerului apropiată de îngheț sau sub îngheț. Norii aflați sub 0°C conțin adesea picături lichide. Aceste picături suprarăcite îngheață când lovesc aeronava.

• Gheață opacă (rime): picăturile mici îngheață imediat, prinzând aer. Este albă, aspră și fragilă. Frecventă la temperaturi mai scăzute, în nori stratiformi.
• Gheață transparentă (clear ice): picăturile mai mari se întind înainte să înghețe și formează un strat neted, tare, sticlos, greu de văzut și greu de îndepărtat. Este tipică în ploaia înghețată și în nori la temperaturi nu cu mult sub îngheț.
• Gheață mixtă: o combinație a celor două.

Gheața adaugă masă, adaugă rezistență la înaintare și strică forma aripii, așa că viteza de angajare crește, iar unghiul de atac la care avionul angajează scade. Poate bloca tuburile pitot, prizele statice și elicea și poate reduce cursa comenzilor. Bruma de pe sol face același lucru aripii, de aceea aripa trebuie curățată înainte de decolare.

Majoritatea avioanelor ușoare de instruire nu sunt certificate pentru zbor în condiții de givraj cunoscut. Soluția este să părăsești condițiile: întoarce-te, coboară în aer mai cald dacă este sigur, sau urcă deasupra norului. Ploaia înghețată sub un strat cald este cazul cel mai rău, pentru că s-ar putea să nu existe scăpare în jos. Givrajul carburatorului este o altă problemă și poate apărea mult peste îngheț, chiar și în aer senin: vezi Motorul cu piston, aprinderea și givrajul carburatorului.

4. Turbulența și forfecarea vântului

Turbulența convectivă și cea mecanică. Curenții termici de sub cumulus și vântul care trece peste clădiri, copaci și dealuri provoacă hurducături în straturile joase. Este mai puternică în după-amiezile calde și în zilele cu vânt și este mai intensă cu vânt puternic peste o suprafață rugoasă.

Unda orografică și rotorul. Când un curent de aer puternic și stabil trece peste o creastă, poate genera unde în aval. Pe partea din amonte poate fi o portanță lină, în timp ce pe partea adăpostită sunt curenți descendenți puternici, uneori mai puternici decât viteza ascensională a unui avion ușor. Sub crestele undei se poate forma un rotor: o masă turbionară de turbulență violentă. Norii lenticulari, în formă de lentilă, și norii de rotor sugerează că este prezentă, dar unda poate exista și în aer senin. Când traversezi o creastă, fă-o la o altitudine suficient de mare și sub un unghi care să-ți permită să virezi în lateral dacă aerul coboară.

Turbulența în aer senin (CAT). Turbulență în aer fără nori, adesea lângă jet stream, unde vântul se schimbă rapid pe o distanță scurtă. Apare mai ales la niveluri înalte, dar de aceea îți ții centura de siguranță prinsă. În turbulență, redu viteza la viteza de manevră din manualul de zbor.

Forfecarea vântului. O schimbare rapidă a vitezei sau a direcției vântului pe o distanță scurtă. Aproape de sol poate veni din microburst-uri, fronturi sau din vântul care ocolește obstacolele și îți poate reduce viteza indicată taman când ești aproape de pistă. Dacă apropierea pare instabilă în condiții de rafale, execută o remitere din timp.

Lecția aceasta este o privire de ansamblu de bază, pentru instruire. Respectă limitele din manualul de zbor și regulile școlii tale și folosește prognozele oficiale, SIGMET-urile și un briefing complet înainte de zbor.

5. Încearcă singur

Rezolvă fiecare problemă mai întâi pe hârtie, apoi deschide răspunsul ca să compari. Cifrele sunt inventate.

1. Un METAR arată -2/-3 cu OVC008 și ninsoare slabă, iar zborul tău ar trece prin stratul de nori. Ce tip de givraj te-ai aștepta să întâlnești și ce opțiuni ai?
   Arată răspunsul

   Temperatura este sub îngheț și există umiditate vizibilă (nor și zăpadă), deci givrajul este posibil. Gheață opacă, transparentă sau mixtă, toate sunt posibile: la o temperatură doar puțin sub îngheț, gheața transparentă sau mixtă este destul de probabilă dacă picăturile sunt mari. Zăpada în sine este înghețată și de obicei nu aderă, dar picăturile suprarăcite din nor aderă. Tipul nu poate fi stabilit doar din METAR.

   Opțiuni: nu pleca, pentru că un avion ușor fără protecție antigivraj nu trebuie să zboare în aceste condiții. Dacă ești deja în aer, părăsește stratul cu givraj întorcându-te, urcând deasupra vârfului norului sau coborând într-un strat cu temperatură peste 0°C, oricare este sigur ținând cont de teren și de reguli.

2. Pune etapele unei furtuni în ordine și spune care are atât curenți ascendenți, cât și descendenți: disipare, cumulus, matură.
   Arată răspunsul

   Cumulus, apoi matură, apoi disipare. Etapa matură are curenți ascendenți și descendenți unul lângă altul, motiv pentru care turbulența și grindina sunt cele mai puternice acolo. Etapa de cumulus are doar curenți ascendenți. În etapa de disipare, curenții descendenți preiau controlul.

3. Mai ai 20 de minute până la aterizare. Vântul din ATIS este 250° la 12 kt, iar o furtună este raportată la 8 mile marine vest de aerodrom, deplasându-se spre est. Despre ce ar trebui să-ți faci griji și ce ai face?
   Arată răspunsul

   Furtuna este aproape și se îndreaptă spre tine. Pericole: un front de rafale și un microburst în fața furtunii, forfecarea vântului la apropiere, ploaie puternică, grindină și turbulență. Vântul calm din ATIS s-ar putea să nu dureze.

   Un plan rezonabil: nu încerca să aterizezi înaintea ei ca pe un pariu. Deviază spre un aerodrom depărtat de furtună sau așteaptă bine departe, de cealaltă parte, și aterizează după ce furtuna a trecut. Spune-i ATC ce intenționezi și păstrează destul combustibil pentru deviere.

6. Urmărește

Cele trei etape ale unei furtuni, de la cumulus până la disipare. Compară ce înveți cu materialul cursului tău.

Deschide pe YouTube dacă playerul nu se încarcă. Nu este realizat de VectorEFB; compară ce înveți cu materialul școlii tale de zbor și cu instructorul tău.

Mai multe de urmărit

Tipurile de gheață pe structură și cum le gestionează piloții. Videoclipul este american, deci formulările și unele reguli diferă de practica europeană (ICAO/EASA).

Deschide pe YouTube dacă playerul nu se încarcă. Nu este realizat de VectorEFB.

7. Verifică-te

Cinci întrebări originale de exersare. Răspunde-le, apasă Verifică răspunsurile și citește fiecare explicație.

Urmează: Vântul, ceața și vizibilitatea. Înapoi la centrul de învățare.