В ИОА СО РАН разработали метод определения турбулентности при ясном небе

Российские ученые предложили метод дистанционной оценки интенсивности турбулентности в атмосфере. Разработка основана на применении ветрового лидара — прибора, который в перспективе можно будет размещать на борту самолета, сообщает Газета.Ru.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. О результатах работы сообщается в профильном научном журнале.

Турбулентность связана с неоднородностью состава и плотности воздушных масс и имеет большое значение для безопасности полетов. При прохождении самолета через такие зоны возникают вибрации, которые могут привести к тяжелым последствиям. Если на маршруте есть облака, пилоты могут заранее подготовиться к возможной турбулентности. Более опасной считается турбулентность ясного неба, поскольку ее трудно обнаружить на расстоянии.

Новый метод разработали и испытали специалисты Института оптики атмосферы имени В. Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук. В перспективе он позволит заранее предупреждать о подобных опасных участках воздушного пространства.

Лидар используется для дистанционного зондирования атмосферы. Он направляет лазерный луч в воздух, после чего рассеянный сигнал принимает специальное устройство. По характеристикам этого сигнала можно получать данные о состоянии воздушной среды.

Ведущий автор статьи Виктор Банах пояснил, что для измерения температуры, скорости ветра или состава воздуха можно применять шары-зонды с датчиками. Однако разместить такие зонды в каждой точке пространства невозможно, особенно на больших территориях. Альтернативой этому подходу может стать лидар.

В работе ученые использовали допплеровский ветровой лидар. Такой прибор определяет скорость движущихся частиц по изменению частоты рассеянного лазерного излучения. Кроме скорости ветра, он способен оценивать интенсивность хаотичного перемешивания аэрозольных частиц, которое возникает из-за турбулентности.

Эксперименты проходили на западном побережье Байкала, на научном стационаре Института солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук возле поселка Листвянка. Гористый берег крупного водоема создает в этой местности особые атмосферные условия. В теплый период они похожи на условия на высотах полета самолетов, где могут формироваться зоны турбулентности ясного неба.

В статье приведены результаты, показывающие, что лидар способен выявлять важные параметры турбулентных ветровых полей. Среди них — кинетическая турбулентная энергия и скорость ее рассеивания.

Ученые установили, что в зоне струйных течений, то есть сильных и узких воздушных потоков с почти горизонтальной осью, интенсивность турбулентности снижается. Это происходит в том числе при прохождении внутренних атмосферных волн. При разрушении таких волн турбулентность, наоборот, усиливается.

По словам Виктора Банаха, размещение лидара на борту самолета позволит направлять лазерный луч по ходу полета, принимать рассеянный сигнал и заранее определять зону турбулентности ясного неба.

Рекомендуем также:

1. Крапива на участке: не сорняк, а зелёное золото, которое многие продолжают вырывать и теряют пользу
2. За что теперь придется платить тем, кто получает наследство: новые расходы, о которых многие узнают слишком поздно
3. Как ГИБДД «разводит» водителей на лишение прав и крупные штрафы: схемы, о которых предупреждают юристы
4. Старый рецепт оказался лучше модных лайфхаков: маринад по ГОСТу делает шашлык сочнее любых современных способов
5. Закупаю по 5 пачек салфеток за раз и использую их не по назначению: 4 бытовые ситуации, где они становятся незаменимыми