Jak létají dopravní letadla
páry již pojmout nemůže. Co se stane, když nasycený vzduch ochladíme? Část vodní páry začne kondenzovat ve formě vodních kapek. Teplota, při níž k tomu dojde, se nazývá teplota rosného bodu. Pro posouzení vlhkosti vzorku vzduchu tedy potřebujeme porovnat jeho teplotu s teplotou rosného bodu. Pokud je rozdíl velký, je vlhkost vzduchu malá, pokud ne, je vlhkost větší. Pokud je teplota vzduchu stejná jako teplota rosného bodu, je vzduch nasycený (a jeho relativní vlhkost je rovna 100 %). O vertikálních pohybech vzduchu již byla řeč, když jsme mluvili o termické konvekci. Ale když vzduch začne stoupat, bude ve stoupání pokračovat? To závisí na stabilitě teplotního zvrstvení. Pokud je stabilní, stoupající vzduchová hmota bude zpomalovat a vertikální proudy budou tlumeny. Naopak při instabilním zvrstvení bude vzduch stoupat dál. Výstupné a sestupné proudy budou mnohem výraznější a pro cestující v letadle bude let méně příjemný. A platí, že čím vlhčí je vzduch, tím spíš bude teplotní zvrstvení instabilní. O významu tohoto faktu bude řeč ještě později.
Vítr
Vzduch z oblastí vysokého tlaku (tzv. tlakových výší neboli anticyklón) má přirozenou snahu proudit do oblastí nízkého tlaku (tlakových níží) a tím vzniká vítr. Ovšem pohyb vzduchu není přímý, ale je ovlivněn rotací Země. Proudění do tlakové níže se přibližuje k jejímu středu spirálovitě, a vítr tedy nefouká kolmo na izobary, ale v jejich směru. Na severní polokouli se spirály proudící do tlakové níže vždy stáčejí proti směru otáčení hodinových ruček (tedy doleva) a proud vzduchu z anticyklóny se stáčí po směru hodinových ruček (doprava). Na jih od rovníku to je samozřejmě naopak. Pokud jsou izobary na meteorologické mapě blízko u sebe, je rozdíl tlaků neboli tlakový gradient velký a vítr bude silný. Naopak pro malý tlakový gradient, který lze na mapě identifikovat podle vzdálených izobar, je charakteristický slabý vítr. Směr větru (což znamená směr, odkud vítr vane) tedy závisí na vzájemné poloze tlakových výší a níží. Avšak v mnoha místech na světě převládá vítr vanoucí víceméně z jednoho směru. Podnebí České republiky charakterizuje západní proudění s převahou západních větrů. Proto také většina letišť je orientována v tomto směru. Ovšem pokud dráha směřuje jinam, ještě to nutně neznamená, že se tu piloti budou častěji setkávat s bočním větrem – směr dráhy se určuje podle místních podmínek a tady může jistou roli hrát také tvar terénu a to, že ve východní části ČR přibývá kontinentálních vlivů. Ve Velké Británii například převládá vítr západní až jihozápadní; naproti tomu v rovníkových oblastech převládá vítr ze severovýchodu (na sever od
98
dopravni letadlaPoKor1.indd 98
7/17/12 1:37 PM Ukázka elektronické knihy, UID: KOS204959
METEOROLOGIE
rovníku) anebo jihovýchodu (jižně od rovníku); tyto pravidelné větry se nazývají pasáty a v jejich anglickém názvu – trade wind – stále můžete slyšet, jaký význam měly pro mořeplavbu v době plachetních lodí. Směr větru v přízemních výškách je často ovlivněn také tvarem terénu. Vítr se například bude většinou stáčet podél směru údolí. Rychlost větru je v přízemních výškách málokdy vyšší než 30 uzlů (15,5 m/s). Pokud tuto hodnotu přesahuje, mluvíme o bouřlivém větru nebo o vichřici, ještě silnější vítr se nazývá orkán, případně v tropech hurikán (v jiných oblastech také cyklón nebo tajfun). Hurikány jsou oblasti výrazné tlakové níže a pro jejich spirálový tvar se někdy nazývají tropické cyklóny. Byly v nich zaznamenány nárazy větru o rychlosti přesahující 150 uzlů (78 m/s). Hurikány se naštěstí jen velmi zřídka vyskytují v oblastech nad 30° severní nebo jižní šířky. Silný vítr pilotům může zkomplikovat život. V přízemních výškách mohou terénní útvary, především hory a kopce, ale někdy i výškové budovy, způsobit turbulentní víry. V takovém ovzduší bude nutné se mnohem víc soustředit na řízení letadla a pro cestující bude let poněkud nepohodlný. Již také víme, že vítr vanoucí napříč letištní dráhy bude komplikovat vzlet i přistání. Výrobci letadel vždy určují maximální povolenou rychlost kolmého bočního větru, zpravidla to bývá mezi 30 až 40 uzly (15,5 až 21 m/s). Jestliže je boční vítr silnější, musí letadlo letět na náhradní letiště s vhodněji orientovanou dráhou. V horních vrstvách atmosféry jsou velmi silné větry pravidlem. Od určité rychlosti pak mluvíme o jet-streamu, který může být pro dopravní letadla velkou výhodou nebo naopak překážkou, podle směru. Letadlo, které poletí pravou vzdušnou rychlostí 460 uzlů (851 km/h) stejným směrem jako vane jet-stream o rychlosti 100 uzlů (52 m/s), se vůči zemi bude pohybovat rychlostí 560 uzlů (1036 km/h). Pokud ale poletí proti jet-streamu, jeho traťová rychlost poklesne na 360 uzlů (666 km/h). A při pohybu přímo uvnitř anebo v okolí jet-streamu je potřeba zvýšené pozornosti, protože síla výškového větru často způsobuje turbulence.
Dohlednost
Dohlednost se udává v kilometrech (km), anebo pokud je velmi nízká, v metrech (m). Hodnotu dohlednosti snižují jednak kapky v ovzduší (mraky, kouřmo nebo mlha), jednak srážky, tedy déšť, sněžení a krupobití. Pokud jsou ve vzduchu pevné částice (kouř nebo prach), vzniká zákal. Piloti letadel vybavených pro let za podmínek bez vidu (podle IFR) vizuální kontakt v podstatě nepotřebují, s výjimkou vzletu, kdy potřebují vidět dráhová návěstidla a při přistání také světla přibližovací světelné řady. Dostatečný vizuální
99
dopravni letadlaPoKor1.indd 99
7/17/12 1:37 PM Ukázka elektronické knihy, UID: KOS204959
Jak létají dopravní letadla
kontakt se zemí potřebují piloti i během automatického přístrojového přiblížení, aby mohli kontrolovat činnost autopilotu. Výjimkou z tohoto pravidla jsou ty případy, kdy jak palubní systémy, tak přesný přibližovací systém (ILS) na zemi splňují zvláštní kritéria přesnosti. Pak je automatické přiblížení povoleno bez jakýchkoli požadavků na vizuální kontakt.
Oblačnost
Jestliže se vzduch v atmosféře pohybuje směrem vzhůru, zároveň se ochlazuje a tím klesá množství vodní páry, které je schopen pojmout. Při výstupu tedy roste relativní vlhkost vzduchu a to až do bodu nasycení, kdy přebytečná vlhkost začne kondenzovat do vodních kapek. Jinak řečeno, začnou se tvořit oblaka. Pohyb vzduchu vzhůru může způsobit například termická konvekce, nebo hornatý terén, přes který vane vítr. Oblaky lze velmi zhruba rozdělit do řas (cirrů neboli vrstevnaté oblačnosti) a kumulů (kupovité oblačnosti). Řasovitá oblačnost má poměrně jednotný vzhled a zpravidla je spojena se stabilním teplotním zvrstvením. Kupovitá oblaka mají mnohem nepravidelnější vzhled s ostře ohraničenými okraji. Vyskytují se při méně stabilním zvrstvení a mají větší vertikální vývoj. Ve vlhkém vzduchu s instabilním zvrstvením mohou přecházet do tzv. kumulonimbů neboli bouřkových oblaků, z nichž vypadávají srážky a mohou vznikat bouřky. Ve výškách pod nulovou izotermou je teplota vzduchu vyšší než 0 °C a oblaka jsou tvořena výhradně vodními kapkami v nasyceném vzduchu. Vývoj bouřkového oblaku
100
dopravni letadlaPoKor1.indd 100
7/17/12 1:37 PM Ukázka elektronické knihy, UID: KOS204959