Навчальна програма навчальної дисципліни "Метеорологія" (стр. 1 )

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Національний авіаційний університет

Інститут аеронавігації

Кафедра аеронавігаційних систем

ЗАТВЕРДЖУЮ

Ректор

_____________ М. Кулик

"_____"__________2011р.

Система менеджменту якості

НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

навчальної дисципліни

"Метеорологія"

(за кредитно-модульною системою)

Галузь знань: 0701 "Транспорт і транспортна інфраструктура"

Напрям підготовки: 6.070102 «Аеронавігація»

Курс – 1 Семестр – 2

Аудиторні заняття – 72 Диференційований залік – 2 семестр

Самостійна робота – 36

Усього (годин/кредитів ECTS) – 108/3.0

Індекс Н14-6./11-3.1.3

Н14-6./11-3.1.3

СМЯ НАУ НП 22.01.

Навчальна програма дисципліни "Метеорологія" розроблена на основі освітньо-професійної програми та навчального плану № НБ–14–6.070102–1/11, НБ–14–6.070102–2/11 підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня "Бакалавр" за напрямом 6.070102 «Аеронавігація», "Тимчасового Положення про організацію навчального процесу за кредитно-модульною системою (в умовах педагогічного експерименту)" та "Тимчасового Положення про рейтингову систему оцінювання", затверджених наказом ректора від 15.06.2004 № 000/од, та наказу ректора від 12.04.2005 №81/од.

Навчальну програму склали:

к. т.н., доцент кафедри аеронавігаційних

систем Ю. Авер‘янова

Навчальна програма обговорена та схвалена на засіданні випускової кафедри напряму 6.070102 "Аеронавігація" – кафедри аеронавігаційних систем, протокол №13 від "21" березня 2011 р.

Завідувач випускової кафедри ____________________ В. Харченко

Навчальна програма обговорена та ухвалена на засіданні науково-методично-редакційної ради інституту ІАН, протокол № ___ від ___._____. 2011 р.

Голова НМРР _________________________________________ О. Ткаліч

"ЗГОДЕН"

Директор ІАН

_________________ В. Васильєв

"___ " _____________2011 р.

Рівень документа – 3б

Плановий термін між ревізіями – 1 рік

Врахований примірник

ЗМІСТ

стор.

1. Пояснювальна записка ................................................................................ 1.1. Місце навчальної дисципліни в системі професійної підготовки фахівця 1.2. Мета викладання навчальної дисципліни ..................................................... 1.3. Завдання вивчення навчальної дисципліни .................................................. 1.4. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальної дисципліни ................... 1.5. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальних модулів ........................ 1.6. Міждисциплінарні зв’язки навчальної дисципліни..................................... 2. Зміст навчальної дисципліни ...................................................................... 2.1. Модуль №1 " Метеорологія "………………………………… 3. Список рекомендованих джерел ………………........................................ 4. Форми документів Системи менеджменту якості ……………………..

4 4 4 4 4 5 6 6 6 9 10

1. ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

1.1. Місце навчальної дисципліни в системі професійної підготовки фахівця

Дана навчальна дисципліна є теоретичною основою сукупності знань та вмінь, що формують авіаційний профіль фахівця в області метеорології, які використовуються для роботи в задачах аеронавігації.

1.2. Мета викладання навчальної дисципліни

Основна мета дисципліни "Метеорологія" полягає в ознайомлені з основами теорії фізики атмосфери, методами оцінки умов зовнішнього середовища, одержанні необхідних знань для інтерпретації метеорологічних повідомлень, прогнозів та попереджень, а також для вміння вірно та ефективно використовувати метеорологічну та синоптичну інформацію при аеронавігаційному обслуговуванні та управлінні повітряним рухом.

1.3. Завдання вивчення навчальної дисципліни

Завданнями вивчення навчальної дисципліни є:

- вивчення теоретичних основ предмету;

- вивчення основ метеорологічного забезпечення авіації для якісного та ефективного виконання своїх професійних обов’язків майбутніми фахівцями при аеронавігаційному обслуговуванні та управлінні повітряним рухом.

1.4. Інтегровані вимоги до знань та умінь з навчальної дисципліни

У результаті вивчення даної навчальної дисципліни студент повинен:

Знати:

- основні принципи та закони метеорології;

- глобальні та локальні метеорологічні процеси та метеоумови, що впливають на роботу авіації в окремих пунктах і впродовж окремих маршрутів польотів.

- методи та засоби одержування, переробки, передачі та відображення метеорологічної;

- основні положення, що стосуються метеорологічного забезпечення авіації;

- структуру і функції світових та українських метеорологічних та синоптичних органів.

Вміти:

- вірно оцінювати метеорологічні умови, фактори навколишнього середовища, які впливають на роботу авіаційної техніки та польоти повітряних суден (ПС) та робити висновки з них;

- розпізнавати умови погоди та вміти прийняти вірне рішення при аеронавігаційному обслуговуванні та управлінні повітряним рухом.

- вміти використовувати метеорологічну інформацію при аеронавігаційному забезпеченні польотів та обслуговуванні повітряного руху.

1.5. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальних модулів

Навчальній матеріал дисципліни структурований за модульним принци­пом і складається з 1 навчального модуля.

Знати:

- основні принципи та закони метеорології;

- глобальні та локальні метеорологічні процеси та метеоумови, що впливають на роботу авіації в окремих пунктах і впродовж окремих маршрутів польотів.

- методи та засоби одержування, переробки, передачі та відображення метеорологічної;

- основні положення, що стосуються метеорологічного забезпечення авіації;

- структуру і функції світових та українських метеорологічних та синоптичних органів.

Вміти:

- вірно оцінювати метеорологічні умови, фактори навколишнього середовища, які впливають на роботу авіаційної техніки та польоти повітряних суден (ПС) та робити висновки з них;

- розпізнавати умови погоди та вміти прийняти вірне рішення при аеронавігаційному обслуговуванні та управлінні повітряним рухом.

- вміти використовувати метеорологічну інформацію при аеронавігаційному забезпеченні польотів та обслуговуванні повітряного руху.

Знання та вміння, отримані студентом під час вивчення даної навчальної дисципліни, використовуються в подальшому при вивченні багатьох наступних дисциплін професійної підготовки фахівця з базовою та повною вищою освітою.

1.6. Міждисциплінарні зв’язки навчальної дисципліни

2. ЗМІСТ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

2.1. Модуль №1 " Метеорологія".

Тема 2.1.1. Вступ до курсу метеорологія.

Історія розвитку Авіаційної метеорології (АМ). Значення метеорологічних, синоптичних умов для авіації. Вплив параметрів навколишнього середовища на безпеку польотів ПС.

Схема метеорологічного забезпечення Цивільної авіації (ЦА). Всесвітні центри зональних прогнозів (ВЦЗП). Банки метеорологічних даних. Організація, задачі метеорологічних органів по забезпеченню безпеки польотів.

Тема 2.1.2. Атмосфера

Склад і структура атмосфери.

Міжнародна стандартна атмосфера. Визначення. Ціль. Параметри та співвідношення.

Тема 2.1.3. Температура.

Температура: визначення, одиниці виміру та методи виміру.

Фактичний нагрів атмосфери, переміщення тепла в атмосфері. Випромінювання сонячної та земної енергії, провідність, адвекція, конвекція (турбулентність). Температурний градієнт. Стійка та нестійка стратифікація атмосфери. Розвиток атмосферної інверсії. Типи атмосферної інверсії.

Температура біля земної поверхні. Зміна температури: добова, відповідно до сезону, відповідно до місцевості. Вплив на температуру хмар, вітру тощо.

Тема 2.1.4. Атмосферний тиск та щільність. Альтиметрія

Тиск: визначення, вимір, тиск на рівні моря, зміна тиску з висотою, баричний градієнт. Ізобаричні поверхні. Ізогіпси. Основні баричні системи.

Щільність. Взаємозв‘язок температури, тиску та щільності.

Альтиметрія. Основні визначення. Зв'язок між тиском та температурою.

Вплив прискорювального потоку, що викликано місцевою топографією, вплив вітру тощо.

Тема 2.1.5. Вологість та основи термодинаміки атмосфери.

Вологість: характеристики вологості, що використовуються. Елементи термодинаміки атмосфери, адіабатичні процеси, стійкість атмосфери.

Тема 2.1.6. Хмари та атмосферні опади.

Хмароутворення: процеси та опис відповідних хмар. Типи хмар. Класифікація хмар та склад хмар. Вплив на виконання польотів. Вплив інверсії на формування хмар.

Вимірювання кількості хмар, нижньої межі хмарності. Представлення інформації згідно норм ІСАО та WMO.

Розвиток опадів. Типи, види опадів. Вимірювання кількості опадів. Взаємозв‘язок опадів з різними типами хмар, вплив на виконання польотів.

Тема 2.1.7. Видимість та явища, що погіршують видимість

Визначення видимості. Дальність видимості на злітно-посадковій смузі (ЗПС). Вертикальна дальність видимості. Вимірювання видимості. Причини зниження видимості. Вулканічний попіл.

Явища погоди, що погіршують видимість.

Тема 2.1.8. Вітер

Визначення, одиниці та методи виміру. Фактори, що викликають, та сили, які діють на вітер: сила баричного градієнту, сила Коріоліса, сила тертя. Градієнтний вітер. Співвідношення між ізобарами та вітром. Характеристики вітру.

Вітер в колоземному просторі. Зміна вітру з висотою. Добова зміна вітру. Впив колоземної інверсії. Формування струменевої течії низького рівня (мезострумінь). Ефекти завихрення та “високих берегів”.

Вітер у вільній атмосфері, ізаллобаричний ефект. Термічна концепція вітру. Струменеві течії: виникнення, місцезнаходження та характеристики струменевих течій (Класифікація, назви, висоти, сезонні виникнення). Особливості польотів в зонах струменевих течій.

Системи місцевих вітрів: Анабатичні та катабатичні вітри. Бризи. Фен, Бора.

Тема 2.1.9. Небезпечні явища

Грозові явища: умови виникнення, структура, типи, фази розвитку, характеристики, відповідна погода. Фронти поривчастості. Блискавки. Торнадо. Вплив на виконання польотів. Прогнозування. Методи виявлення: наземні та бортові радіолокатори, грозові давачі.

Електризація ПС: Атмосферна електрика, статичні розряди. Вплив на виконання польотів.

Зледеніння ПС: визначення, причини, фактори, яки впливають на інтенсивність, форми зледеніння. Вплив на виконання польотів. Методи виявлення та захисту.

Атмосферна турбулентність: типи, винекнення, вплив на виконання польотів, критерії ІКАО. Турбулентність ясного повітря: причини виникнення, місцезнаходження та прогнозування.

Зсуви вітру: типи, критерії ІКАО. Сприятливі погодні умови для формування. Вплив на виконання польотів. Мікровибух, мікропорив: розвиток та вплив на виконання польотів.

Особливості польотів в гірській місцевості: Вплив земної поверхні на хмари та опади, проходження фронтів тощо.

Потенційні небезпечні явища. Гірські хвилі. Вплив на виконання польотів. Методи виявлення.

Рекомендації по виконанню польотів та управління повітряним рухом (УПР) в зонах небезпечних метеорологічних явищ.

Особливості польотів поблизу тропопаузи.

Тема 2.1.10. Повітряні маси (ПМ) та атмосферні фронти (АФ)

Загальна циркуляції атмосфери: ідеалізована, реальна. Розподіл метеорологічних елементів.

Типи повітряних мас. Опис ПМ та фактори, що впливають на характеристики повітряних мас. Класифікація повітряних мас за районом походження та властивостями. Модифікація або трансформація повітряних мас. Умови погоди та польотів в різних типах повітряних мас в залежності від пори року га географічної широти.

Атмосферні фронти. Географічна класифікація АФ.

Теплий фронт, суміжні хмари та умови погоди в різні пори року та доби. Холодний фронт, суміжні хмари та умови погоди в різні пори року та доби.

Теплий сектор, суміжні хмари та погодні умови. Погода за холодним фронтом. Фронти оклюзії, суміжні хмари та погодні умови. Стаціонарні фронти, суміжні хмари та погодні умови. Вторинні фронти. Переміщення фронтів та систем тиску. Життєвий цикл.

Тема 2.1.11. Системи тиску

Місцезнаходження основних зон тиску. Формування. Антициклон: типи, основні властивості. Холодні та теплі антициклони. Баричний гребінь. Спадні потоки повітря. Нефронтальні системи низького тиску. Термічні, орографічні та вторинні системи низького тиску. Барична улоговина. Основні характеристики і особливості формування умов погоди в різних частинах систем тиску та особливості польоту в них.

Тема 2.1.12. Метеорологічна інформація

Метеорологічні спостереження та повідомлення. Колоземні спотереження. Аерологічні, радіолокаційні, супутникові спостереження. Регулярні спостереження з борту повітряного судна та зведення (ARP). Спеціальні та нерегулярні спостереження (ARS). Автоматизована система метеоспостереження. Інтерпретація одержаної інформації.

Спостереження за погодою з борту ПС. Системи передачі даних. PIREP. Представлення даних спостереження. Міжнародні авіаційні метеорологічні коди METAR, SPECI.

Карти: приземні (код КН-01), баричної топографії, тропопаузи, максимальних вітрів.

Аналіз даних спостереження.

Прогнози погоди. Загальні відомості. Вимоги стосовно правил ПМЗА України та ІСАО.

Прогнози: по аеродрому (міжнародний код TAF), для посадки, для зльоту. Прогноз вітру та температури на висотах, зональні прогнози для польотів на малих висотах (GAMET), таблиця прогнозу по маршруту. SIGMET, AIRMET. Попередження: по аеродрому, про зсув вітру, про вулканічну діяльність, про тропічні циклони.

Прогностичні карти ВЦЗП. Символи та позначення на синоптичних та прогностичних картах.

3. СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНИХ ДЖЕРЕЛ

3.1. Основні рекомендовані джерела

3.1.1. и др. Авиационная метеорология. С-П.: Гидрометеоиздат, 1992.-344 с.

3.1.2. Воронина применение современной метеорологической информации на междуниродных воздушных линиях Учебное пособие.- М.: АО «Экос», 1999.-176 с.

3.1.3. Г. Лещенко, Г. Перцель, Е. Иванова Метеорологическое обеспечение полетов, 2003г.- 180 с.

3.1.4. Pilot‘s Handbook of Aeronautical Knowledge, Chapter 11 “Weather Theory”, Chapter 12 “Aviation Weather Services”, 2008. - U. S. Department of Transportation Federal Aviation Administration, Flight Standards Service.

http://www. faa. gov/library/manuals/aviation/pilot_handbook/

3.1.5. , Метеорология и Климатология. Учебник - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004. – 582с.

3.1.6. Ермакова метеорологического обеспечения полетов на международных воздушных линях.-М.:Зенит, 1993.-224 с.

3.1.7. , , Білоусова Л. Ю Авиационная метеорология и метеорологическое обеспечение полетов. – М. Ж Транспорт, 1993.-288 с.

3.1.8. Международные стандарты и рекомендуемая практика Приложение 3 к Конвенции о международной гражданской авиации “Метеорологическое обеспечение международной аэронавигации” 16 изд. 2007 г.- ИКАО, Монреаль – 180 стр.

3.1.9. Правила метеорологічного забезпечення авіації. – Київ: Наказ Державної служби Украйни з нагляду за забезпеченням безпеки авіації, Міністерства охорони навколишнього природного середовища від 14 листопада 2005, № 000/409/661.

http://ukraviatrans. /rekomend_INT. htm

3.1.10. Yu.A. Averyanova, V.P. Kharchenko, F.J.Yanovsky Aviation Meteorology. Aviation weather reports. Method guide/-K.: NAU, 2007. – 80p.

3.1.11. , , ”янова Авіаційна метеорологія: Лабораторні роботи 1-5. – К.: НАУ, 2003. – 64 с.

3.2. Додаткові рекомендовані джерела

3.2.1. Глобальный аэронавигационный план применительно к системе CNS/ATM. Doc 9750. 2-е изд-е, 2002г – 225с.

3.2.2. Наставление по кодам, том 1. Сборник № 000 ВМО (с учетом дополнения № 4 от агуста 2003)

3.2.3. Метеонавігаційні радіолокаційні системи повітряних суден. – К.: НАУ, 2003.-304 с.

3.2.4. Руководство по сдвигу ветра на малых высотах. ICAO Doc 9817. 1-е изд-е, 2005г – 227с.

3.2.5. Руководство по практическому наблюдению за дальностью видимости на ВПП и передачи сообщений о ней. ICAO Doc 9328, 3-е изд-е., 2005г – 120с.

3.2.6. Руководство по координации между органами обслуживания воздушного движения, службами аэронавигационной информации и авиационным метеорологичесим службам. ICAO Doc 9377. 2-е изд-е, 2001г – 128с.

3.2.7. Руководство по метеорологическому обеспечению международных полетов и вертолетов. ICAO Doc 9680. 1-е изд-е, 1996г-43с.

3.2.8. Нормативні документи ІКАО (Doc 4444; Doc 9766; Doc 8896;

Doc 9691; Doc 7192,частина F-1.).

3.2.9. http://www. faa. gov/training_testing/training