ỨNG DỤNG THÔNG TIN VỆ TINH PHỤC VỤ CÔNG TÁC KHÍ TƯỢNG HÀNG KHÔNG

ỨNG DỤNG THƠNG TIN VỆ TINH
PHỤC VỤ CƠNG TÁC KHÍ TƯỢNG
HÀNG KHÔNG

Người thực hiện: Nguyễn Khánh Linh
Giáo viên hướng dẫn: PGS-TS Nguyễn Văn Tuyên


néi dung tiĨu ln
Phần
1.

Cơng tác dự báo của cơ quan
khí tượng hàng khơng

Phần
2.

Ứng dụng thơng tin vệ tinh
phân tích hiện tượng thời
tiết liên quan đến hoạt động
của ngành hàng không


1. Dự báo cực ngắn phục vụ cơng tác khí tượng
hàng không
-Dự báo tức thời được thực hiện ở trung tâm dự báo
sân bay để dự báo trong khoảng từ 0 đến 2 tiếng.
-Dự báo cực ngắn VSRF (Very Short Range
Forecasting) có khoảng thời gian giá trị đến 12 tiếng.
-Dự báo tức thời và VSRF chủ yếu dự báo các hiện

tượng thời tiết nguy hiểm cho tàu bay: (1) Mây đối lưu
kèm theo các hiện tượng thời tiết nguy hiểm, (2) các
hiện tượng quy mơ vừa kết hợp với xốy thuận nhiệt đới
và ngoại nhiệt đới, (3) sương mù và mây thấp, (4) giáng
thuỷ, (5) cát và bão cát.


2    Vai trị Khí tượng hàng khơng
Khí tượng hàng khơng đóng vai trị tồn cầu với người
sử dụng từ phi cơng, kiểm sốt viên khơng lưu, chuẩn bị
bay đến cả phịng Cảng vụ.
- Ban canh phịng thời tiết có trách nhiệm đưa ra các
thơng tin SIGMET với vị trí chính xác, cường độ và
hướng dịch chuyển của các hiện tượng thời tiết nguy
hiểm. Đối với việc dự báo trên đường bay, các thơng tin
chi tiết về tầm nhìn, trần mây và do địa hình gây ra được
cung cấp cho tổ bay.


- Đội Khí tượng Nội Bài có trách nhiệm :
+ đưa ra các bản tin dự báo tại sân TAF (4 bản tin/1
ngày), bản tin dự báo cất hạ cánh TREND (30 phút/1
bản tin) và các bản tin cảnh báo sân bay (AD Warning)
khi có thời tiết nguy hiểm
+ làm hồ sơ bay cung cấp cho tổ bay của từng
chuyến và tư vấn thời tiết khi cần thiết. Một bộ hồ sơ
bay sẽ bao gồm: bản đồ gió và nhiệt độ trên cao, các
bản tin dự báo tại sân của sân bay đi, đến, sân bay dự
bị, sân bay dọc đường bay, SIGMET(nếu có) và bản đồ
thời tiết nguy hiểm (tầng trung và tầng cao).

Dự báo trên đường bay và hồ sơ bay chủ yếu được làm
dựa trên Trung tâm dự báo toàn cầu của ICAO (WAFS)
bao gồm nhiệt độ, gió và thơng tin về thời tiết nguy hiểm.
Thông tin về thời tiết nguy hiểm được cập nhật một cách
tự động đòi hỏi độ chính xác cao như:
- Hoạt động của ổ mây đối lưu
- Băng trong mây và giáng thủy dạng đông kết
- Nhiễu động trời trong (CAT) cả ở vùng xung
quanh dòng xiết và gần ổ mây đối lưu.
- Vị trí và cường độ của các dòng chảy xiết


Kết luận
- Đối với cơng tác dự báo gió và nhiệt độ trên cao bằng
mơ hình dự báo số trị, độ phân giải cao theo chiều thẳng
đứng là rất cần thiết cho sự phát triển và đánh giá dự
báo
- Đối với ban canh phòng thời tiết, ảnh mây vệ tinh và
các sản phẩm dự báo ở mực trên cao cung cấp các chỉ
dẫn đến vị trí và cường độ của đối lưu để thiết lập các
bản tin cảnh báo thời tiết nguy hiểm.
- Đối với công tác dự báo tại sân và trên đường bay, số
liệu ảnh mây vệ tinh và các sản phẩm của chúng rất hữu
ích đối với dự báo viên để dự báo thời tiết tại sân và làm
các sản phẩm cung cấp cho phi công.


Chương II: Ứng dụng thơng tin vệ tinh phân

tích hiện tượng thời liên quan đến hoạt
động của ngành hàng không
I. Ứng dụng ảnh vệ tinh để tránh các cơn dông trên
đường bay
Máy bay trong khi bay có thể gặp phải loạn lưu, đóng
băng máy bay, mưa đá và các tia chớp. Băng tích tụ trên
bề mặt của vỏ máy bay có thể gây ra ảnh hưởng xấu về
tuổi thọ của máy bay và các tai biến đặc biệt đối với máy
bay. Rađa thời tiết đặt trên máy bay là thiết bị đáng tin
cậy để tránh các ổ mây dông mạnh nhất trên đường bay.
Tuy nhiên Rađa có thể bị hạn chế về phạm vi, quy mơ.
Vì thế ảnh vệ tinh được dùng để xác định con đường an
toàn nhất cho chuyến bay.


1.Xác định pha mây đối lu
Vào những giờ ban ngày khả năng nhận
biết mây đối lu có chứa pha nớc đá đợc
thực hiện rất tốt khi ta sử dụng ảnh
3,9m hay 3,7m. Đó là vì có sự khác
nhau về phản xạ bức xạ mặt trời giữa
mây thể băng và mây thể nớc ở 3,9m.
ứng dụng này rất hữu ích đối với khí tợng
hàng không. Bởi vì, dự báo viên phải
cảnh báo cho phi công khả năng xuất
hiện và vị trí xuất hiện mây thể băng.
Do khi đi qua vùng mây này rất dễ gây


Mây

thể
băng

nh VIS

ảnh
3,9m


2. Xác định độ cao và nhiệt độ đỉnh
mấy đối lu
Độ cao đỉnh mây và nhiệt độ đỉnh
là thông tin hết sức quan trọng đối với các
dự báo viên, vì ®é cao ®Ønh m©y cho ta
biÕt ®é cao cđa m©y đối lu và những
mây ở những mực trên cao khác, nghĩa là
biết đợc cờng độ của cơn dông; còn nhiệt
độ đỉnh mây cho ta biết đợc pha của
mây để có cơ sở ớc lợng ma.






II. ng dụng ảnh mây vệ tinh để nhận biết
sơng mù
Sơng mù hết sức quan trọng đối với các hoạt
động kinh tế xà hội, quân sự, hàng không,...Nh
ng nhận biết sơng mù tơng đối khó, vì có thể

lẫn với mây thấp.
- Ban ngày ta có thể sử dụng 1 kênh thị tần để
xác định sơng mù vì nó phân biệt với mây
thấp ở chỗ đỉnh trơn mợt và bằng phẳng.
- Ban đêm ngời ta thờng dùng ảnh của 2 kênh
hồng ngoại để nhận biết sơng mù : sơng mù thì
mầu trắng, mây tự do thì mầu xám, còn mây
Cirrus thì mầu đen. Khi ngời ta dùng 2 kênh 2 và


1. Phân biệt mây Stratus và sơng mù
dựa vào các ảnh hồng ngoại liên tục
Nh ta đà biết có 4 loại sơng mù:
- hình thành do nguyên nhân bình lu
- hình thành do nguyên nhân bức xạ
- do mặt nớc bốc hơi, làm tăng độ ẩm không
khí phía trên bề mặt, gặp không khí lạnh
hơn ở phía trên nó tạo ngay thành sơng mù
- ở các thung lũng những dòng thăng giáng
do địa hình cũng tạo thành sơng mù.
Nh vậy, dù hình thành theo nguyên nhân
nào thì nó cũng là hơi nớc bÃo hoà, gồm các
hạt nớc nhỏ li ti.


Trên địa hình miền núi rất khó phân
biệt sơng mù và mây thấp Stratus khi quan
sát từ xa. Nếu nó là sơng mù thì không có
chân, vì nó hình thành sát mặt đất, còn
mây Stratus thì chân mây có một khoảng

cách nhất định so với bề mặt. Tuy nhiên
cũng có trờng hợp mây thấp di chuyển, sà
xuống sát mặt đất; song diễn biến rất
nhanh, nếu quan sát liên tục sẽ phân biệt đ
ợc mây thấp và sơng mù.


Trên ảnh mây vệ tinh ta có thể phân biệt
đợc sơng mù và mây Stratus theo 3 cách
sau:
1) Sơng mù thờng bám theo địa hình,
nh sơng mù vùng thung lũng, các đờng gờ
của sơng mù điển hình là không theo quy
tắc
2) Với những ảnh mây liên tiếp theo
thời gian ta có thể nhận thấy sơng mù thì
không chuyển động, còn mây Stratus thì
di chuyển. Tuy nhiên với sơng mù bình lu
th× cã thĨ di chun, nhng theo híng di
chun cđa không khí bình lu, nên cũng có
thể phân biệt đợc


Hình 3. S
ơng mù thung
lũng sông Đà
từ đêm
23/11/2004

tông màu xám

có độ chói thấp
hơn là các mây
C
tầng
trung

n

Cn bóo s 4


Hình 4. Sơng
mù thung lũng
sông Đà kéo
dài đến 6 h
24/11/2004

Nếu ta theo
dõi liên tục
ảnh
mây
từng
giờ
một, ta sẽ
thấy vị trí
của nó hầu
nh
không
thay
đổi,

nên ta cho
nó là sơng
mù
thung


2. Nhận biết sơng mù bằng tổ hợp kênh
Ta biết rằng về ban đêm kênh hồng
ngoại sóng dài 11m chỉ nhận năng lợng
phát xạ của đối tợng, còn kênh 3,7m (hay
3,9m) có khả năng phát xạ thấp khi hiện
diện mây ở mực dới thấp, kết quả là ở nhiệt
độ chói thấp hơn ở hồng ngoại sóng dài.
còn những chỗ không có mây thì nhiệt độ
chói ở 2 kênh này khác nhau rất nhỏ. Gary
Ellrod đà chỉ ra sự khác nhau giữa 2 kênh
đó nh trên hình 5.


Hình 5. Sự khác nhau giữa 2 kênh 11


nh 6. ảnh kênh 11m và hiệu gia 2 kênh 11 vµ 3,9m


Những chỗ không mây có màu xám, mây
Cirrus có màu đen, còn chỗ nào có sơng
mù/Stratus thì màu trắng nhẹ và gờ mép
vùng sơng mù thể hiện rất rõ. Tuy nhiên để
khẳng định đợc đó là sơng mù chứ không

phải mây Stratus, vẫn cần vận dụng những
kiến thức đà trình bày ở các phần trên.