Pentru piloții ce nu dețin calificare pentru zborul instrumental, vizibilitatea în timpul zborului reprezintă un element important din punct de vedere al organizării și siguranței zborului. Este nevoie de o linie a orizontului clară ca orientare în raport cu altitudinea aeronavei atât în axa tangajului și în înclinație, dar și de o vizibilitate reală pentru a observa solul în scopul navigației aeriene. Vizibilitatea meteorologică este distanța cea mai mare pe orizontală la care un obiect specificat poate fi identificat pe timp de zi, cât de transparentă este atmosfera.
Cel mai important tip de vizibilitate, pentru un pilot care zboară după regulile de zbor la vedere, este vizibilitatea înclinată sau oblică. Acest tip de vizibilitate poate fi diferită față de vizibilitatea orizontală, de exemplu când există un strat de particule suspendate în aer (nori de tip stratiformi, ceață sau fum ), strat care este menținut sub o inversiune termică. O situație des întâlnită este ceața la nivelul solului. Pentru un observator de la sol, vizibilitatea orizontală poate fi redusă până la câteva sute de metri, în timp ce vizibilitatea verticală poate fi nelimitată în condițiile unui cer senin.
Pentru un pilot care zboară deasupra unui aerodrom, pista de aterizare poate fi vizibilă în totalitate (vizibilitate orizontală nelimitată), dar poziționat pentru aterizare, pista poate fi greu sau imposibil de vizualizat. Fig.5.28. Vizibilitatea oblică redusă de ceață, fum sau nori stratiformi Vizibilitatea orizontală reprezintă distanța cea mai mare la care un obiect negru poate fi recunoscut de către un observator pe timpul zilei, iar în timpul nopții distanța până la care se poate vedea o anumită sursa de lumină; este o măsură a clarității sau obscurității atmosferei.
Reducerea vizibilității se poate datora: - Hidrometeorilor (ceaț ă, aer cețos, precipitații sub formă de averse, burniță, transportul de zăpadă); - Litometeorilor (fum, pâclă, praf, nisip, cenușă vulcanică, etc.); Litometeorii reprezintă un ansamblu de particule solide, care se găsesc în atmosferă în stare de suspensie (plutire). Vântul și curenții verticali de aer contribuie la formarea și împrăștierea lor. Exemple de litometeori: p âcla, transportul de praf sau nisip, furtuna de praf, vârtejul de praf. Litometeorii reduc vizibilitatea atunci când în atmosferă este prezentă o inversiune termică sau este prezentă o masă de aer stabil ( când nu există amestec turbulent). - Fotometeorilor.
Fenomene optice (luminoase) din atmosferă, create de reflecția, refracția, difracția sau interferența razelor de lumină solară sau lunară. Exemple de fotometeori: Haloul – cerc sau arc de cerc luminos care se produce în jurul Soarelui sau Lunii, atunci când există nori cirriformi (cristale de gheață) Coroana – o serie de inele colorate, centrate în jurul Soarelui sau Lunii.
Se produce când există un strat de pâclă umedă, ceață sau un nor subțire, apărând difracția luminii Gloria – una sau mai multe serii de inele colorate, observate în jurul um brei proprii (umbra aeronavei), produse de difracția luminii de către micile picături de apă sau ceață Curcubeul – arce de cerc concentrice, formate pe un ecran de picături de apă în atmosferă, de către razele Soarelui Mirajul – perceperea imaginii unor obiecte îndepărtate, sub formă simplă sau multiplă, dreaptă sau răsturnată, mărită sau redusă în sens vertical-Electrometeorilor. Manifestări vizibile sau audibile ale electricității atmosferice. Exemple electrometeori:
Orajul – descărcarea bruscă a electricității în atmosferă, manifestată printr-o lumină scurtă și intensă (fulger) și printr-un zgomot sec și scurt sau un uruit prelung (tunet) Focul Sfântului Elm – descărcare electrică luminoasă sub formă de raze, cu aspect de pămătuf (snop), de culoare violet sau verzui e. Se produce la suprafața unor corpuri, de exemplu aeronava în zbor, când câmpul electric din jurul acesteia este ionizat. Aurorele polare/boreale-fenomene luminoase care apar în atmosfera înaltă sub formă de arcuri, benzi sau draperii, colorate în galben, verde, roșu sau violet. Vizibilitatea redusă este asociată cu atmosfera stabilă, cu inversiuni termice și vânt slab.
Inversiunea termică are loc atunci când temperatura aerului crește odată cu înălțimea (nu scade cum este normal), ac est proces poate acționa ca o pă tură, oprind curenții verticali convectivi. Particulele în suspensie din aceste straturi de sub inversiune duc la formarea unui strat întunecos, cu vizibilitate redusă, cu precădere în zonele industriale. Aceste particule pot acționa ca particule care duc la condensare și pot ajuta la formarea ceții. Combinația dintre fum și ceață este cunoscută ca smog. Fig. 5.29. Inversiunea termică ce duce la reducerea vizbilității În continuare vom enumera și defini fenomenele meteorologice care influențează vizibilitatea:
Aerul cețos: atunci când vizibilitatea scade sub 10 km suspensia este denumită aer cețos. Acest aer cețos poate fi: - dens: vizibilitate 1 – 2 km-moderat: vizibilitate 2 – 4 km-slab: vizibilitate 4 – 10 km Ceața: atunci când vizibilitatea este mai mică de 1 km din cauza pi căturilor fine de apă prezente în atmosfera adiacentă solului. Aceasta poate fi: - foarte densă: vizibilitate 0 – 50 m-densă: vizibilitate 50 – 200 m-moderată: vizibilitate 200 – 500 m-slabă: vizibilitate 500 – 1000 m Ceața este periculoasă pentru aviație, obstacol la decolare dar mai ales la aterizare când se formează pe aeroportul de destinație.
Pâcla: este suspensia din atmosferă a unor particule litosferice uscate, extrem de mici care dau aerului un aspect opalescent. Pâcla este umedă dacă conține și picături fine de apă (smog). Vizibilitatea orizontală este mai mică de 5 km. Ceța de radiație: se formează sau se accentuează la minima termică a zilei și dispare prin evaporare odată cu creșterea insolației (sau un vânt puternic care să o ridice). Este cauzată de răcirea solului în timpul nopții și răcirea prin conductivitate termică a aerului care se află în contact cu solul (aerul se răcește până aju nge la saturație). Este densă și persistentă la nivelul solului.
Condițiile necesare apariției ceți i de radiație sunt: cer senin, umezeală relativă ridicată, inversiune termică și vânt slab. Se produce mai ales toamna și iarna, noaptea sau dimineața devreme, deasupra uscatului, în depresiuni și văi, în anticicloni și dorsale antici clonice. Acest tip de ceață prezintă o frecvență neregulată și se întinde pe suprafețe mari, reprezentand un pericol pentru aeroporturi. Fig. 5.30. Ceața de radiație Dacă vântul este mai puternic de 7 noduri (knots) la nivelul solului se po t forma nori stratiformi. Fig. 5.31.
Formarea norilor stratiformi la nivelul solului Ceața de advecție: apare la deplasarea unei mase de aer cald și umed peste o suprafață rece a pământului sau a apei. Condiții de formare: vânt de pâ nă la 8 m/s (pentru a mișca masa de aer), umezeală foarte apropiată de saturație (pentru a fi necesară o mică răcire), o suprafață rece și temperatura sub cea a punctului de rouă a masei de aer. Se disp ersează la un vânt mai mare de 8 m/s (ceața se ridică și formează nori stratiformi). Vizbilitatea scade tot mai mult cu înalțimea. Se produce deasupra uscatului, mai ales în jumătatea rece a anului, atât ziua cât și noaptea, pe timp închis și cu radiație solară slabă.
Se poate menține timp îndelungat. Iarna se mai poate forma prin dep lasarea maselor de aer tropical de la altitudine mică către cele mai reci sau la limita a doi curenți maritimi calzi și reci. Deasupra ceții de advecție, în general, zborul se face în a erul lipsit de nori și mai cald. Ceața de advecție este periculoasă pentru aviație pentru că este densă și ocupă suprafețe mari la nivelul solului. Fig. 5.32.
Ceață sau nori stratiformi în cazul ceții de advecție Ceața frontală: se produce la trecerea fronturilor sau în regiunile cu cea mai mare activitate ciclonică într-o zonă îngustă de-a lungul frontului, în masa rece separată de front; se deplasează repede odată cu frontul; intensi tatea cea mai mare a ceței se gă sește în zona cu ploaie caldă care a căzut în aerul rece înaintea frontului cald sau în spatele frontului rece. Fig. 5.33. Ceața frontală Fumul: este format dintr-o suspensie de particule solide rezultate în urma arderilor.
Se întâlnește în atmosfera stabilă și sub inversiuni, unde poate prezenta vizibilități reduse în funcție de cantitatea de fum, viteza și direcția vântului, distanța față de sursa de fum. Praful: particule solide cu diametrul mai mic de 0,08mm. Dacă la sol vântul este puternic, particulele pot atinge înălțimi foarte mari. Furtuna de praf / nisip: ansamblu de particule de praf și nisip ridicate cu putere de pe sol de un vânt puternic pana la înălțimi mari. În această atmosferă vizibiliatea scade sub 1 km. Transport de zapada la sol: ansamblu de particule de zapadă ridicate de vânt până la aparoximativ 2m.
Traiectoria particulelor este aproape paralelă cu suprafața solului, iar vizibilitatea este redusă doar în stratul din apropierea solului. Transport de zăpadă la înălțime: ansamblu de particule de zapadă ridicate de vânt de pe suprafața solului până la o înălțime destul de mare, vizibilitatea verticală și orizontală sunt cu atât mai reduse cu cât fenomenul este mai intens. Cenușa vulcanică: pulbere fină aruncată de un vulcan în erupție.