INTRODUCERE. ISTORICUL CERCETĂRILOR. SCOP ȘI OBIECTIVE. MOTIVAȚIE [302926]

INTRODUCERE. ISTORICUL CERCETĂRILOR. SCOP ȘI OBIECTIVE. MOTIVAȚIE

Desfășurarea zborului în deplină siguranță a constituit dintotdeauna o preocupare majoră a tuturor factorilor implicați în planificarea și desfășurarea activităților aeronautice. [anonimizat] s-[anonimizat], [anonimizat] a siguranței în domeniul aeronautic.

Clima constituie caracteristica condițiilor meteorologice pe o [anonimizat], a [anonimizat], până la înălțimi la care se produce cea mai mare parte a [anonimizat], cu limita superioară a Troposferei.

Contextul istoric de dezvoltare a Depresiunii Transilvaniei și-a pus amprenta asupra cercetării și cunoașterii geografice și climatice din regiune. [anonimizat], [anonimizat], s-a [anonimizat] 1867 [anonimizat], până la 1918 [anonimizat].

Principalul scop pentru care am ales ca areal de studiu Depresiunea colinară a [anonimizat], individualizând unitatea de relief din punct de vedere climatic. [anonimizat], dar și prin climatul de adăpost oferit de proximitatea celor trei catene carpatice.

[anonimizat] a devenit un subiect foarte cercetat și dezbătut în multe colțuri ale lumii. Importanța acordată fenomenelor severe se datorează faptului că acestea au foarte multe efecte negative asupra societății și în special asupra aviației.

[anonimizat] a personalului implicat în planificarea și desfășurarea activităților aeronautice.

Obiectivul principal al lucrării este de a [anonimizat], Depresiunea colinară a Transilvaniei. [anonimizat], obiectul atenționărilor și avertizărilor meteorologice emise de către Administrația Națională de Meteorologie (ANM).

[anonimizat], ce are drept scop prevenirea premiselor și evenimentelor de zbor. [anonimizat] a oricărei cauze care poate genera premise și evenimente de zbor.

Astfel, în elaborarea lucrării am dedicat un capitol investigării a [anonimizat] a [anonimizat].

DESCRIEREA REGIUNII. DELIMITARE. GEOGRAFIE-FIZICĂ

Descrierea regiunii. Delimitare

Depresiunea colinară a Transilvaniei este o unitate geografică situată în interiorul arcului carpatic, în centrul țării. Are un relief coliniar (de unde reiese și numele ei) și este mărginită de cele 3 ramuri carpatice: Carpații Orientali în nord și est, Carpații Meridionali în sud și Carpații Occidentali în vest. (Figura 1.1)

Râurile care traversează Depresiunea colinară a Transilvaniei au modificat structura straturilor monoclinice conducând la relieful unor dealuri care dovedesc caracterul unității: depresiune coliniară. Tipul de relief deluros este format din coline, domuri gazeifere, cute diapire.

În partea de est, Depresiunea colinară a Transilvaniei este delimitată de Dealurile Bistriței și Subcarpații Transilvaniei, în sud, Depresiunea Făgărașului și Depresiunea Sibiului, în vest, Culoarul Alba Iulia-Turda, Depresiunea Huedin și Depresiunea Almăș, iar în nord, Depresiunea Lăpuș.

Fundamentul carpatic compartimentat și scufundat inegal, diversitatea litologică a formațiunilor sedimentare, ca și grosimea și tectonizarea lor, particularitățile climatice, hidrografice și biopedogeografice constituie elemente care, privite global (în special prin efectele intercondiționării lor), justifică pe deplin individualizarea, în cuprinsul Depresiunii Transilvaniei, a trei subdiviziuni de rang echivalent: Podișul Someșan – în nord, Câmpia Transilvaniei – în centru și Podișul Tîrnavelor – în sud.

Podișul Someșan se delimitează prin insulele cristaline menționate, prelungite până în eruptivul, tot insular, din Șatra Pintei (1041 m), spre nord-vest și nord și prin culoarul larg al Someșelor, între Cluj Napoca și Năsăud, în sud și sud-est. Podișul Someșan se continuă pe un plan superior ca altitudine, în vastul golf al Huedinului și în masivul deluros al Feleacului, către sud-vest, precum și în dealurile puternic fragmentate ale Lăpușului și Năsăudului, către est și nord-est.

Câmpia Transilvaniei corespunde compartimentului central al Depresiunii Transilvaniei, încadrat de Culoarul Someșelor la nord și de Culoarul Mureșului la sud. Complexul de dealuri și depresiuni de tip subcarpatic dintre Someșul Mare și Niraj mijlocește contactul cu Carpații Orientali, la est, iar la vest este dominată de Dealurile Feleacului, aparținătoare Podișului Someșan, față de care se delimitează prin văile opuse Dezmir și Valea Caldă Mare.

Podișul Tîrnavelor este subdiviziunea sudică a Depresiunii Transilvaniei și se desfășoară de la sud de Culoarul Mureșului, continuat cu cel de pe valea Nirajului, fiind în contact cu ramurile Carpaților prin intermediul unui relief de tip subcarpatic în est, al celor două vaste depresiuni de contact (a Făgărașului și a Sibiului) în sud, prin Culoarul Apoldului, în sud-vest și Culoarul Alba Iulia-Turda, în vest. Față de aceste depresiuni și culoare periferice, relieful prezintă trăsăturile proprii podișurilor, mai ales în partea de sud (Podișul Hîrtibaciului) și de vest (Podișul Secașelor), ceea ce justifică, parțial, generalizarea denumirii de Podișul Tîrnavelor. Privit din interior, același relief este puternic fragmentat, cu aliniamente de culmi paralele sau „poduri” relativ unitare, astfel că denumirea de Dealurile Tîrnavelor pare a fi mai unitară.

Figura 1.1 Delimitarea regiunii Depresiunii colinare a Transilvaniei

Geografia fizică a Depresiunii Transilvaniei

Relieful

Principalul factor de influență asupra distribuției parametrilor climatici în țara noastră, îl reprezintă relieful. Pentru a defini vasta regiune cuprinsă în interiorul masei muntoase a Carpaților României, noțiunea de depresiune reflectă cel mai fidel realitatea: o unitate de relief de origine tectonică, schițată încă de la sfârșitul mezozoicului și cu o evoluție neîntreruptă, în același cadru morfogenetic, până în prezent. Este dominată net de lanțul carpatic, chiar și în sectorul nord-vestic, unde acesta este reprezentat doar prin câteva insule de cristalin. Acestea sunt dispuse pe aliniamentul Culmea Meseșului (996 m în Măgura Prei, o “apofiză” a Apusenilor) – Dealul Mare (Prisaca – Țicău – 626 m) – Preluca (810 m) – Pietriș (595 m), cristalinul constituind foarte probabil și suportul culmilor Prisnel cu altitudine de 651 m, respectiv, Breaza, modelată pe sedimentar neogen, dar cu altitudini care ar putea justifica trecerea ei în rândul unităților muntoase (974 m în vârful Breaza).

Caracterul de depresiune se evidențiază nu numai morfogenetic, ci și prin alte elemente de peisaj. Se remarcă astfel, un climat de “adăpost”, ferit de crivăț (care pătrunde prin Culoarul Cîmpulung – Vatra Dornei – Bîrgău, până în Depresiunea Bistrița – Livezile, dar cu intensitate redusă). Sunt caracteristice inversiunile termice din anotimpul rece si föhenizările aerului în zona de contact cu Munții Apuseni (culoarul compartiment Alba-Iulia – Aiud – Turda – Cîmpia Turzii – Cluj Napoca – Gilău) și în Țara Oltului, unde sub abruptul făgărășan, ia naștere, primăvara – în condiții speciale – föhen.

Variabilitatea reliefului (cu particularitatea suprafeței active), generează cele mai importante caracteristici climatice, redând dimensiunile spațiului climatic.

Structura generală a reliefului este caracterizată prin prezența unor interfluvii majore care sunt desfășurate de la est la vest sau de la nord-est la sud-vest, prin existența unor depresiuni de contact pe toate laturile. Văile permanente sunt, de obicei, foarte largi, adesea cu aspect de culoare, lunci, pajiști și trasee întinse.

În ansamblu, relieful Depresiunii colinare a Transilvaniei este constituita din două axe de convergență în zona sa centrală, una orientată est-nord-est – vest-sud-vest, reprezentată de Valea Mureșului și o alta orientată aproximativ perpendicular pe prima, formată din Valea Fizeșului și din Valea Pârâului de Câmpie.

Dintre toți factorii geografici din Depresiunea Transilvaniei, cel mai important rol ii revine reliefului. Astfel, ca factor climatogenetic, acesta se caracterizează prin patru aspecte: altitudine, expoziția versanților, panta, configurația formelor de relief.

Expoziția versanților este aspectul care poate fi caracterizat fie în funcție de punctele cardinale, fie în funcție de direcția predominantă a maselor de aer. În prima ipostază, cele mai mari diferențe apar la versanții expuși spre sud, care primesc o cantitate mai mare de radiație solară, se încălzesc mai puternic, au amplitudini termice mai mari, cantități de precipitații mai mici, etc., comparativ cu versanții expuși spre nord, care, dimpotrivă, primesc o cantitate mai mică de energie, deci au temperaturi și amplitudini termice scăzute, nebulozitate și cantități de precipitații mai mari. Expoziția versanților, față de direcția dominantă de deplasare a maselor de aer constituie un rol important în mărimea cantității de precipitații. Astfel, versanții adăpostiți (în acest caz, cei estici), primesc cantități mai mici de precipitații (în jur de 500 mm), comparativ cu cei vestici, situați la estul depresiunii (peste 600 mm).

Configurația reliefului determină modificarea elementelor climatice, în funcție de convexitatea sau concavitatea formelor de relief. Astfel, în formele de relief concave (depresiuni, culoare de vale) pot apărea în timpul iernii inversiuni de temperatură, cu persistența perioadelor de îngheț, în general, viteza vântului scade, iar cantitățile de precipitații sunt mai mici. În cazul formelor de relief convexe (creste, vârfuri), fenomenul caracteristic este acela al creșterii vitezei vântului, dar și acela al convecției orografice care poate determina o creștere considerabilă a cantităților de precipitații.

Hidrografia

Din punct de vedere hidrografic, Depresiunea Transilvaniei este împărțită în trei bazine hidrografice importante: Mureș (48,5% din suprafața depresiunii), Someș (35% din suprafața depresiunii) și Olt (16% din suprafața depresiunii), cărora li se mai adaugă și Crișul Repede, cu 0,5% din suprafața depresiunii.

Suprafața hidrografică a Depresiunii colinare a Transilvaniei constă pe de o parte, din râuri alohtone, care sunt principalele colectoare și cele mai importante în ceea ce privește debitul și ca lungimea (Mureșul, Someșul, Oltul, Arieșul, Târnavele, Șieul etc.) și de pe altă parte, există o rețea bogată de râuri autohtone, formată din râuri mici, a căror trăsătură principală o reprezintă variabilitatea mare a scurgerii.

Depresiunea colinară a Transilvaniei este una dintre regiunile cele mai predispuse inundațiilor datorită cantităților mari de precipitații, motiv pentru care este important să se detalieze regimul de producere a apelor pe scară largă. Cele mai mari viiturile se produc pe cursurile principale de apă și mai puțin pe râurile autohtone. Așadar, primăvara datorită creșterii cantităților de precipitații, se produce și încălzirea aerului, care topind zăpada duce la creșterea suplimentară de apă în râuri, debitele crescând considerabil, producându-se frecvent viituri. Cu toate acestea, cele mai importante inundații apar la sfârșitul primăverii și începutul verii, când datorită umidității solului din timpul iernii precipitațiile anuale maxime sunt produse sub influența activității ciclonice intense originare din Oceanul Atlantic.

Datorită poziționării sale la masivele Carpaților Orientali și Meridionali față de masele de aer arctice și destul de expusă maselor de aer maritim, fie de origine atlantică, fie de origine mediteraneană, Depresiunea colinară a Transilvaniei nu este protejată nici în timpul iernii de viiturile care determină inundații catastrofale. Astfel, este ușor de observat faptul că, exceptând lunile de toamnă când regimul anticiclonic este dominant, pe tot parcursul anului râurile mari din Depresiunea colinară a Transilvaniei sunt expuse riscului de producere a viiturilor, din cauza a cantităților excesive de precipitații.

Numărul mare de lacuri reprezintă o particularitate a regiunii analizate. Dimensiunile lor variază foarte mult, de la câteva hectare la câteva zeci sau sute de metri pătrați. Din punct de vedere climatic, importanța suprafețelor lacustre se datorează, în principal, creșterii umidității relative și în fenomenele de briză ușoară care pot fi în evidențiate cu ajutorul măsurătorilor microclimatice. Lacurile sărate, ca origine sunt atât antropice cât și naturale. Printre lacurile sărate din Depresiunea Transilvaniei, cele mai importante sunt: Lacul Avram Iancu, Brîncoveanu, Ocnița de la Ocna Sibiului, Lacurile Ocnei, Carolina, Durgău, Rotund, Sulfuros de la Turda, lacurile de la Sic, Cojocna, Ocna Dejului, Ocna Mureș.

Lacurile dulci constituie o altă categorie de lacuri prezente în arealul analizat. În cea mai mare parte acestea sunt de origine naturală care s-au născut prin tasări și barări naturale ale cursurilor de apă sau prin acumularea de apă în spatele valurilor de alunecare. Reprezentative din acest punct de vedere sunt situate pe Valea Fizeșului (lacurile Cătina, Popii, Geaca, Sucutard etc.) și pe Valea Pârâului de Câmpie (lacurile Bujor 1 și 2, Zau de Câmpie, Tăureni). Dintre lacurile formate în spatele unor valuri de alunecare pot fi amintite lacurile de la Bîgău și Lacul Tău fără Fund.

Vegetația și solurile

Este cunoscut faptul că din toate formele de vegetație, pădurea reprezintă asociația care provoacă cele mai importante schimbări de elemente și fenomene climatice. Aceste modificări se explică prin faptul că pădurea preia parțial sau total rolul suprafeței active prin care se efectuează schimburile radiativ-calorice și de umiditate. Procesul este complex, întrucât alături de schimburile fizice de căldură, apă și gaze, schimbările de natură fiziologică din pădure mai apar și în procesul de fotosinteză. Intensitatea schimburilor fizice și fiziologice depinde de tipul asociației, de densitatea și de înălțimea copacilor, de vârsta și faza de vegetație a acestora (Fărcaș, 1998)

Pe o mare parte din ariile care în trecut erau ocupate de păduri, se găsesc astăzi pajiști secundare sau culturi agricole, care rezultă de pe urma procesului intens de despădurire din ultimul secol și jumătate.

Vegetația intrazonală specifică luncilor este formată, în cea mai mare parte, din sălcii, plopi și fânețe higrofile, iar stuful, papura și rogozul sun prezente în zonele înmlăștinate sau în curs de înmlăștinire. Pe terenurile saline, pe suprafețe mici s-au dezvoltat specii halofile.

În ceea ce privește suprafețele acoperite de fânețe și pajiști secundare sau cultivate agricol, influența lor asupra climei este mai mică decât în cazul pădurii, dar aceasta nu lipsește. Ea se exercită mai mult asupra cantității de radiație primite și asupra temperaturii și mai puțin asupra celorlalte elemente, inclusiv precipitațiilor atmosferice.

FACTORII GENETICI AI CLIMEI DIN DEPRESIUNEA TRANSILVANIEI

Clima Depresiunii Transilvaniei este generată de trei categorii importante de factori: factori radiativi, factori dinamici și factori fizico-geografici.

Factorii radiativi

Radiația solară reprezintă factorul climatogenetic cel mai important. Ea reprezintă sursa energetică primordială a fenomenelor fizice și geografice care au loc în atmosfera terestră. Calculat la suprafața terestră, bilanțul radiativ-caloric reprezintă diferența dintre energia primită de suprafața activă și energia emisă sau reflectată de ea. El este condiționat atât de nebulozitate, cât și de caracteristicile suprafeței active (natura suprafeței, gradul de acoperire cu vegetație etc.). Regimul zilnic se caracterizează printr-un minim în timpul nopții care, în lunile de vară, atinge valori de -0.05 cal/cm2/min, iar în decembrie-februarie are valori de -0.03 cal/cm2/min. Maximul apare în orele de amiază, el fiind de 0.6 cal/cm2/min, în intervalul mai-august, și de 0.1 cal/cm2/min, în decembrie-ianuarie. Prin urmare, din punct de vedere al componentelor energetice, Depresiunea colinară a Transilvaniei se înscrie cu valori medii anuale între cele ale regiunilor muntoase care o înconjoară pe toate cele trei laturi ale sale, pe de altă parte.

Factorii dinamici

Factorii dinamici ai climei sunt reprezentați de circulația generală a atmosferei și de centrii barici care acționează deasupra continentului european.

Studiile efectuate au pus în evidență rolul major al circulației atmosferice din straturile superioare ale troposferei asupra evoluției vremii la nivelul solului. Astfel, s-au stabilit 4 forme principale de circulație la scara Europei: circulația zonală (vestică), circulația polară, circulația tropicală, circulația de blocare.

Circulația zonală (vestică) reprezintă partea circulației generale a atmosferei în care mișcările aerului din troposferă se realizează, predominant, de-a lungul paralelelor geografie, de la vest la est, fără variații însemnate de-a lungul meridianelor. Datorită dinamicii permanente a maselor de aer, o circulație teoretic zonală este greu de întâlnit în realitate.

Depresiunea colinară a Transilvaniei, alături de Crișana sunt regiunile țării expuse cel mai frecvent circulației vestice. Ponderea mare a acestei forme de circulație determină caracterul moderat al climatului de ansamblu, comparativ cu arealele situate la sud și la est de lanțul Carpatic.

Circulația polară se caracterizează prin deplasarea maselor de aer în cadrul perturbațiilor atmosferice din sector nordic spre regiunile sudice ale Europei. Ea are o frecvență medie de 30 % din timpul unui an. În funcție de direcția predominantă a curenților aerieni, în cadrul circulației polare sau identificat 3 variante: circulația polară întoarsă, circulația polară directă și circulația ultrapolară.

Circulația tropicală se caracterizează prin direcția curenților aerieni din sector sudic, ce aduc în direcția României aerul cald, de origine tropicală. După o zonalitate prelungită deasupra Oceanului Atlantic, izohipsele de la nivelul suprafeței izobarice de 500 hPa suferă o inflexiune spre sud, deasupra Peninsulei Iberice, ajungând dinspre sud-vest.

Circulația maritim-tropicală se identifică prin circulația aerului dinspre nordul Africii, peste partea centrală a Mării Mediterane din direcție sud-vest. În ceea ce privește evoluția vremii, se remarcă creșterea temperaturii aerului, iar precipitațiile fie se produc sub formă de ploaie, în timpul iernii, sau sub formă de averse însoțite de descărcări electrice vara, fie lipsesc, favorizând apariția zilelor caniculare.

Circulația continental-tropicală apare destul de rar și se identifică prin direcția curenților de aer dinspre sud-vest spre nord-vest ce pătrund în direcția țării noastre dinspre Asia Mică și bazinul oriental al Mării Mediterane. Vremea se caracterizează prin temperaturi deosebit de ridicate, cu cer senin, atât iarna, cât și vara.

Ciclonii și anticiclonii, mai mult sau mai puțin permanenți sau semipermanenți în cursul anului pentru o regiune sau alta a globului au primit denumirea de centri barici de acțiune atmosferică.

La nivelul Europei există patru centri principali (Anticiclonul Azoric, Ciclonul Islandez, Anticiclonul Est-European, ciclonii mediteraneeni) și patru centri secundari (Anticiclonul Groenlandez, Anticiclonul Scandinav, Anticiclonul Nord-African și Ciclonul Arab).

Anticiclonul Azoric persistă în tot cursul anului deasupra Oceanului Atlantic. Este, de fapt, un nucleu secundar de presiune ridicată, format în partea estică a vastului anticiclon Atlantic, fiind de foarte multe ori centrat deasupra Insulelor Azore.

Depresiunea islandeză, cu centrul situat în zona cuprinsă între Groenlanda, Islanda și nordul Oceanului Atlantic, aparține brâului subpolar de joasă presiune atmosferică și, împreună cu acesta, urcă spre nord în timpul verii și coboară spre sud iarna.

Anticiclonul Est-European se formează iarna, deasupra Europei, ca urmare a răcirii accentuate a suprafeței de zăpadă sau de deasupra ghețurilor din Marea Kara. Dorsala europeană a acestui anticiclon apare în aproximativ în luna septembrie și durează până în martie.

Ciclonii mediteraneeni, în afara particularităților lor genetice sau de evoluție, reprezintă avanposturi dintre cele mai sudice ale frontului polar boreal. Este unanim acceptat că, pe fontul polar, ciclonii se dezvoltă în serii de câte 3-5 centrii barici cu traiectorii clare, dar din ce în ce mai sudice. În această accepțiune, ciclonii mediteraneeni pot fi considerați ca ultimii reprezentanți ai seriilor ciclonice islandeze, care, odată ajunși deasupra uneia dintre cele ai calde mări ale emisferei nordice – Marea Mediterană -, evoluează cu totul diferit.

Anticiclonul Scandinav determină schimbări bruște și importante în aspectul vremii, având o frecvență ceva mai mare în sezonul cald, când determină înghețurile târzii și timpurii.

Anticiclonul Groenlandez, cu o frecvență mai mare în anotimpul cald, acesta produce aceleași efecte ca și Anticiclonul Scandinav. Atât în cazul Anticiclonului Scandinav, cât și a celui Groenlandez, cantitățile de precipitații sunt extrem de reduse, cel mai adesea, ele lipsind.

Anticiclonul Nord-African transportă aer cald, tropical, însoțit, uneori, de praf și numai rareori se încarcă cu umezeală deasupra Mării Mediterane, are o mare instabilitate termică determinând fenomene orajoase, în sudul și sud-vestul țării, chiar în anotimpul rece; în Depresiunea colinară a Transilvaniei însă acționează destul de rar.

Ciclonul Arab are mai puțină influență directă asupra vremii din sud-estul Europei, dar imprimă circulației aerului din această parte a continentului o orientare estică, vremea caracterizându-se prin valuri de căldură și secete prelungite. Ca și Anticiclonul Nord-African, efectele acestei formațiuni barice se resimt extrem de rar în Depresiunea colinară a Transilvaniei.

În concluzie, cei mai importanți centri barici care pot genera cantități mari de precipitații în arealul analizat sunt Ciclonul Islandez și ciclonii mediteraneeni, dar nu trebuie neglijat nici rolul celorlalți centrii barici, întrucât situarea acestora față de teritoriul României determină condițiile sinoptice concrete, precum și procesele de advecție ale diferitelor mase de aer, modificând mecanismul variabil și foarte complex al circulației generale a atmosferei și determinând condițiile specifice de apariție a unor fenomene meteorologice care pot genera pagube însemnate societății.

Factorii fizico-geografici

Factorii fizico-geografici sunt reprezentați de particularitățile suprafeței terestre (configurația reliefului, a rețelei geografice, caracteristicile vegetației) care, influențată sau nu de activitatea antropică, se constituie în suprafață activă, respectiv în interfața de transformare a energiei solare radiante în energie calorică, în sursă de vapori de apă pentru masele de aer care o traversează, influențându-le în mare măsură caracteristicile.

Marea diversitate sub care se prezintă suprafața activă în Depresiunea colinară a Transilvaniei determină și o mare varietate de manifestare a elementelor și fenomenelor meteorologice.

DEFINIȚII – TERMINOLOGIE FENOMENE SEVERE

„Administrația meteorologică aeronautică trebuie să satisfacă cerințele de informații climatologice aeronautice la nivel național și trebuie să asigure colectarea, procesarea și înregistrarea datelor de observație cu ajutorul mijloacelor informatice disponibile la nivel național. În cazul în care, în practică nu este posibil să se satisfacă cerințele de informații climatologice aeronautice la nivel național, precum și colectarea, procesarea și stocarea datelor de observație, acestea pot fi asigurate cu ajutorul mijloacelor informatice disponibile la nivel internațional și responsabilitatea pentru elaborarea informațiilor climatologice aeronautice necesare poate fi delegată, cu acordul autorității aeronautice de stat.”

Terminologia folosită pentru caracterizarea fenomenelor naturale care produc daune însemnate societății omenești și aviației a fost și rămâne destul de controversată.

Majoritatea cercetătorilor în domeniu acceptă termeni ca: hazard, risc, calamitate, dezastre, etc. și există o mulțime de definiții ale acestor termeni. Spre exemplu, pentru „risc climatic” este dată următoarea explicație: gradul de probabilitate cu care o situație cu vreme rea sau cu timp nefavorabil se poate produce într-o perioadă determinată (lună, an, deceniu, secol, etc.). Deci riscul este probabilitatea de a produce pagube (materiale și umane) a unui fenomen care nu poate fi prevăzut, cu intensitate mare și despre urmările căruia nu se precizează nimic, fenomen denumit și hazard.

Temperatura aerului

Temperatura este mărimea fizică utilizată pentru a caracteriza starea de încălzire a unui mediu sau corp oarecare. Aceasta prezintă o mare importanță pentru aviație întrucât este un parametru de bază care caracterizează mediul în care se desfășoară zborul avioanelor.

Pe măsură ce soarele răsare dimineața, lumina soarelui încălzește solul, iar solul încălzește aerul din atmosferă. Cu toate acestea, aerul este un conductor de căldură atât de slab, încât acest proces are loc doar la câțiva centimetri deasupra solului. Cu cât soarele răsare mai sus pe cer, cu atât aerul care intră în contact cu solul devine tot mai cald, iar pe parcursul unei zile însorite, în care nu bate deloc vântul se sesizează o diferență de temperatură substanțială doar deasupra solului. (Figura 3.1)

Figura 3.1 Într-o zi însorită, calmă, aerul de la suprafață poate fi substanțial mai cald decât cu un metru sau mai sus de suprafață.

Cea mai caldă parte a zilei este de obicei la amiază. În jurul prânzului, razele soarelui sunt cele mai intense. Cu toate acestea, chiar dacă radiațiile solare scad în intensitate după-amiază, ele depășesc energia termică de pe suprafață pentru o perioadă de timp. Variația zilnică a temperaturii aerului (Figura 3.2) este controlată de energia solară primită și de energia degajată de suprafața pământului. În cazul în care energia solară primită depășește energia degajată de pământ (linia portocalie), temperatura aerului crește. În cazul în care energia degajată depășește energia primită (linia albastră), temperatura aerului scade.

Figura 3.2 Variația zilnică a temperaturii aerului

Noaptea este de obicei mai rece decât ziua din cauza faptului că după-amiază soarele începe să apună, energia sa este împrăștiată pe o suprafață mai mare, ceea ce reduce căldura disponibilă pentru a încălzi solul. Uneori, în după-amiaza târzie sau seara devreme, suprafața și aerul încep să piardă mai multă energie decât primesc, deci încep să se răcească (Figura 3.3)

Pe parcursul nopții, solul și aerul cu care intră în contact încep să se răcească mai rapid decât aerul care se află cu câțiva centimetri mai sus. Aerul cald de deasupra transferă căldură către aerul de la sol, dar procesul este lent datorită conductivității termice scăzute ale aerului. Prin urmare, până noaptea târziu sau dimineața devreme, cel mai rece aer este cel de deasupra solului.

Fig. 3.3 Într-o noapte calmă, aerul de deasupra solului este mai cald

Precipitațiile atmosferice

Particulele de apă lichidă sau solidă care cad din nori (rareori și din ceață) și ating suprafața terestră poartă numele de precipitații atmosferice. Ele constituie legătura prin care se sfârșește circuitul apei în natură și totodată unul dintre cele mai importante fenomene meteorologice.

Deoarece particulele lichide și solide care alcătuiesc norii au dimensiuni foarte mici, căderea lor este extrem de lentă, cei mai slabi curenți ascendenți reușind să le mențină în suspensie. Pentru a cădea pe suprafața terestră este necesar ca particulele respective să crească astfel încât greutatea lor să depășească forța centrilor ascendenți. Se înțelege că viteza de cădere a picăturilor este direct proporțională cu dimensiunile acestora.

Tabelul 1 Viteza de cădere a picăturilor de ploaie si a picăturilor din nori în aer calm

Creșterea picăturilor de apă din nori până la dimensiuni care să permită căderea lor la suprafața terestră în formă de precipitații, se realizează prin coalescență (coagulare), condensare și desublimare.

Coalescența reprezintă creșterea dimensiunilor picăturilor de apă care se unesc din cauza vitezelor de cădere diferite, a mișcărilor turbulente și a forțelor de atracție dintre particulele cu sarcini electrice diferite. Acest proces are o importanță mai redusă în formarea precipitațiilor.

Condensarea și desublimarea constituie principalele procese de creștere a particulelor de apă care formează norii, până la dimensiuni care să determine căderea precipitațiilor. Procesul respectiv are loc numai în condiții de suprasaturație cu vapori de apă a aerului din jurul particulelor, condiții care depind atât de diferențele de volum și de temperaturile existente între acestea, cât și de starea lor de agregare.

Orice nor este un sistem coloidal (picăturile și cristalele de gheață constituind faza dispersă, iar aerul mediu de dispersare) numit aerosol. În cazul în care norul este alcătuit numai din picături sau numai din cristale de gheață cu dimensiuni de același ordin, el reprezintă un sistem coloidal stabil. Aceasta înseamnă că procesul creșterii particulelor este imposibil sau foarte dificil (de exemplu din norii Ci, Cc, Cs nu cad precipitații).

În cazul în care norul este alcătuit din picături sau picături și cristale de gheață de dimensiuni diferite, el reprezintă un sistem coloidal instabil.

În norii formați din picături de apă care au dimensiuni diferite, aceeași tensiune a vaporilor poate să asigure condiții de subsaturație pentru picăturile cu dimensiuni mici și de suprasaturație pentru picăturile mari. Ca urmare, picăturile mici se evaporă asigurând suprasaturația necesară creșterii celor mari. Creșterea lentă a picăturilor generează burniță și ploi slabe. (ce cad din norii St și respectiv Sc).

Totuși, cea mai puternică instabilitate se înregistrează în norii care au o puternică dezvoltare verticală în care au loc toate cele trei stări de agregare ale apei: gazoasă, lichidă și solidă. Deoarece tensiunea de saturație deasupra gheții este mai mică decât cea de deasupra apei, aerul din jurul picăturilor de apă poate să nu fie saturat cu vapori, în timp ce acela din jurul cristalelor de gheață este suprasaturat. De aceea cristalele cresc (prin desublimarea vaporilor din jurul picăturilor de apă), iar deficitul de saturație in jurul picăturilor se este accentuat creând condiții pentru ca acestea să continue să se evapore. Există așadar un permanent transfer al vaporilor, care asigură creșterea cristalelor de gheață datorită evaporării picăturilor de apă. Acest proces purtând denumirea de “efect Bergeron”.

Din cele prezentate se înțelege că, cel puțin în zonele temperate, orice ploaie importantă din punct de vedere cantitativ este la început zăpadă. Acest lucru se datorează creșterii cristalelor de la suprafața terestră care cad din norii cu structură mixtă instabilă, depinde de temperatura stratului de aer dintre acesta și baza norilor. În momentul în care temperatura este suficient de mare pentru a topi în întregime fulgii de zăpadă formați în nor, precipitațiile cad sub formă de ploaie; când fulgii de zăpadă se topesc parțial, precipitațiile cad sub formă de lapoviță, iar când aceștia nu se topesc deloc, precipitațiile cad sub formă de ninsoare.

Activitatea de zbor în zonele cu precipitații se desfășoară cu dificultate, deoarece acestea reduc vizibilitatea, produc givrajul (depunere de gheață opacă sau transparentă pe aeronave), iar uneori deteriorează aeronava. Reducerea vizibilității depinde atât de natura și intensitatea precipitațiilor, cât și de viteza de zbor a aeronavei.

Valorile extreme, atât cele pozitive, cat și cele negative sunt cele care, de obicei, generează probleme, produc pagube și afectează economia națională. Acestea se calculează însă, totdeauna prin raportare la o valoare „medie” a elementului climatic respectiv și, reprezintă, în fapt, abaterile cele mai mari de la aceste valori medii, capabile să producă daune mari comunității afectate.

Vântul și calmul atmosferic

Circulația aerului la nivelul suprafeței terestre, vântul, reprezintă un rol foarte important în societatea actuală și exercită o mare influență asupra zborului aeronavelor. Astfel, vântului, alături de precipitațiile atmosferice, îi revine rolul principal în purificarea (depoluarea) atmosferei terestre. Dimpotrivă, calmul atmosferic și lipsa precipitațiilor favorizează stagnarea poluanților pentru perioade îndelungate și la altitudini mici în aceleași regiuni în care aceștia au fost emiși. Pe de o parte, precipitațiile atmosferice împreună cu vântul simultan reprezintă „cel mai activ cuplu de elemente meteorologice asupra mediului geografic” (Dragotă, 2003). Pe de altă parte, vântul este un element climatic de caracteristicile căruia trebuie să se țină seama în multe domenii de activitate, de la amplasarea clădirilor și a căilor de comunicație până la sănătatea populației din arealul analizat.

În apropierea suprafeței terestre viteza și direcția vântului influențează executarea procedurilor de plecare și apropiere. În altitudine vântul influențează aeronavele fie în sens pozitiv (atunci când la viteza aeronavei se adaugă viteza vântului), fie în sens negativ (în acest caz din viteza aeronavei se scade viteza vântului).

De regulă, decolarea și aterizarea avioanelor se execută împotriva vântului, întrucât vântul de față contribuie la creșterea portanței. În acest caz se reduce distanța de rulare atât la decolare cât și la aterizare. Atunci când aeronavele decolează sau aterizează cu vânt de spate se întâmplă invers, făcând astfel dificilă executarea decolării și aterizării.

Dacă vântul este lateral sau când apar forțe componente laterale ale acestuia, decolarea și aterizarea avionului se complică. În situația decolării cu vânt lateral pilotarea avionului este îngreunată de forțele aerodinamice suplimentare. Aceste forțe generează momentele de ruliu și de răsucire. Acțiunea neuniformă asupra planurilor generează momentul de ruliu. Ca urmare, în situația unui vânt lateral stânga față de direcția de deplasare a avionului, forța ascensională crește cu valoarea Δy la planul din stânga, iar la cel din dreapta scade cu aceeași valoare. (Figura 3.4)

Figura 3.4 Decolarea cu vânt lateral

Centrul de greutate și centrul de presiune al vântului lateral nemaifiind în același loc, apare momentul de răsucire.

Vântul lateral mai are și un efect asupra aeronavei. El generează o forță Z ce tinde să răsucească avionul cu fața în vânt. Atunci când aeronava începe să ruleze pentru decolare, frânarea roților atenuează momentul de răsucire, dar pe măsură ce viteza de rulare crește, determină apariția unei înclinări a avionului în direcția vântului, care afectează negativ pilotajul. Având în vedere aceste efecte ale vântului lateral, este necesar ca pentru fiecare tip de avion să se stabilească limitele vântului lateral la care aeronava respectivă poate decola și ateriza.

Turbulența

Turbulența reprezintă mișcarea dezordonată a aerului ce provoacă accelerații verticale pozitive sau negative. Aceste accelerații afectează aeronavele prin producerea abaterilor de la traiectorie.

Turbulența se poate clasifica după mai multe criterii. Astfel, în funcție de accelerația indusă a aeronavei, turbulența poate fi:

foarte slabă;

slabă;

moderată;

puternică;

foarte puternică.

Din punctul de vedere al cauzelor care o produc, turbulența se clasifică astfel:

turbulența din stratul limită;

turbulența de natură convectivă;

turbulența orografică;

turbulența în aer clar sau CAT (Clear Air Turbulence);

turbulența de siaj.

Atunci când vântul devine mai intens și mai persistent, aceste turbioane cresc pe verticală până la 1000 sau chiar 2000 m. Din acest motiv stratul de aer de până la 1500-2000m mai este denumit și strat limită sau de frecare. Deasupra limitei de 1500-2000 m se poate vorbi de atmosfera liberă, unde nu se mai resimt efectele frecării aerului cu solul.

Turbulența de natură convectivă apare datorită interacțiunii dintre suprafața subiacentă și aerul instabil din troposfera inferioară. Nivelul de convecție variază de la câteva sute de m la câțiva km.

Turbulența convectivă este pusă în evidență de forma neregulată a norilor cumuliformi ce indică mișcări turbulente. (Cb calvus).

Turbulența orografică este generată de deformarea liniilor de curent în zonele muntoase, manifestându-se printr-o deplasare ascendentă a aerului în partea din vânt și descendentă în partea de sub vânt.

Acțiunea perturbatoare a oricărui masiv muntos depinde de:

configurația reliefului (orientarea versanților, altitudinea, gradul de fragmentare);

viteza vântului;

gradientul vertical al temperaturii.

Turbulența în aer clar (Clear Air Turbulence – CAT) este o turbulență atmosferică care se produce în zona curenților JET, în lungul unui talveg sau a unei dorsale în altitudine, în vecinătatea tropopauzei sau în zonele de confluență sau difluență. Turbulența produsă în exteriorul norilor Cb nu este considerată CAT.

Turbulența în aer clar apare la altitudini de peste 4500 m, atunci când viteza vântului, pe o suprafață izobară variază cu cel puțin 5 kt pentru fiecare 1000 ft.

Turbulența în siaj este un tip foarte periculos de turbulență, mai ales atunci când apare pe panta de aterizare. Ea se produce în urma aeronavelor și se manifestă sub forma a două turbioane cu ax orizontal care se rotesc în sens contrar și persistă în lungul traiectoriei parcurse de aeronavă. În interiorul acestor turbioane apar componente tangențiale ale vitezei vântului de ordinul 50-60 m/s.

Turbulențele se întâlnesc în norii Cumulonimbus (Figura 3.5) alături de curenți verticali puternici. Acești curenți verticali determină atragerea aerului din jurul norului generând turbulențe, iar energia aerului care se ridică din nor este transmisă deasupra acestuia creând turbulențe.

Figura 3.5 Turbulența în jurul unui nor Cumulonimbus

Ceața

Ceața este suspensia formată din picături de apă și/sau cristale de gheață care este situată în stratul de aer din apropierea solului și care reduce vizibilitatea sub 1000 m. (Figura 3.6)

Figura 3.6 Ceață

Intensitatea ceții se poate aprecia după gradul de reducere a vizibilității orizontale, astfel:

ceața slabă: 500-1000 m;

ceața moderată: 200-500 m;

ceața deasă: 50-200 m;

foarte deasă: sub 50 m.

Atunci când vizibilitatea are valori de la 1 până la 10 km se utilizează termenul de aer cețos. Intensitatea aerului cețos se stabilește în funcție de gradul de reducere a vizibilității, astfel:

aer cețos slab: 4-10 km;

aer cețos moderat: 2-4 km;

aer cețos des: 1-2 km.

Ceața ia naștere în masele de aer stabile caracterizate prin prezența inversiunilor de temperatură și umiditate relativă ridicată. Ca urmare, pentru a se forma ceața este necesar ca pe lângă prezența inversiunilor de temperatură să existe și anumite procese atmosferice care să conducă la atingerea stării de saturație a aerului și apoi la condensarea vaporilor de apă.

În funcție de procesele care duc la formarea ei, ceața se clasifică astfel:

ceața de radiație;

ceața de advecție;

ceața de destindere;

ceața de evaporare;

ceața de amestec.

Ceața de radiație se formează atunci când cerul este senin sau puțin noros, iar vântul are viteza de 2-3 m/s. Vântul cu viteza de 3-6 m/s întârzie formarea ceții, iar peste 6 m/s, formarea ceții , în mod practic, este imposibilă. Câmpul baric favorabil pentru producerea ceții de radiație este reprezentat de anticicloni, dorsale și mlaștini barometrice. Suprafețele umede favorizează formarea cețurilor, pe când suprafețele uscate (terenurile nisipoase, rocile) nu sunt favorabile sau întârzie formarea ceții de radiație.

Ceața de advecție se formează prin deplasarea unei mase de aer cald și umed peste o suprafață rece. Contrastul de temperatură între aerul transportat și suprafața de dedesubt trebuie să fie mare, atmosfera să fie stabilă (inversiune de temperatură advectivă), iar umezeala ridicată.

Ceața de destindere se produce datorită destinderii adiabatice (scăderea presiunii determină scăderea temperaturii); produsă în timpul ascendenței aerului pe pantele orografice.

Ceața de evaporare se formează prin aport de vapori de apă (prin evaporare – crește). Creșterea cantității de vapori de apă se realizează prin evaporarea precipitațiilor care cad, printr-un aer mai rece (ceața de evaporare datorată precipitațiilor) sau prin evaporarea de pe suprafețe de aer sau de pe solul umezit (ceața „ca aburii”).

Ceața de amestec se formează atunci când masele de aer foarte umede, dar nesaturate și cu temperaturi net diferite se amestecă (temperatura masei de aer rezultate scade, iar cantitatea de umezeală crește). Sub efectul acestui amestec de aer rezultată poate atinge saturația.

Givrajul

Givrajul este un depozit de gheață, opacă sau transparentă care aderă la anumite elemente ale unui avion, în special la acele elemente expuse vântului și la cele având părți unghiulare (borduri de atac, vârfuri de antenă, nituri etc.).

Se disting următoarele procese de formare a givrajului pe o aeronavă:

prin încetarea stării de apă suprarăcită;

prin înghețarea apei aflate în stare lichidă;

prin desublimare.

În funcție de aspectul depunerii, givrajul poate fi sub formă de:

brumă;

chiciură;

gheață opacă;

gheață transparentă.

Givrajul sub formă de brumă (Figura 3.7) este un depozit de gheață cu aspect cristalin, luând cel mai des forma de solzi, pene sau evantai. Acest tip de givraj se formează prin desublimare, adică transformarea vaporilor de apă în gheață. Givrajul sub formă de brumă se depune pe toată aeronava, putând apărea la sol sau pe timpul coborârii (aeronavă mai rece decât aerul prin care zboară). În ceea ce privește consecințele, givrajul sub formă e brumă nu afectează puternic masa aeronavei și nici caracteristicile sale aerodinamice.

Figura 3.7 Givrajul sub formă de brumă

Givrajul sub formă de chiciură (Figura 3.8) este un depozit alb, cristalin, cu granule mari, care se formează, de obicei, la temperaturi sub -10°C în norii constituiți din picături mici de apă și cristale de gheață. Se formează prin înghețarea rapidă a picăturilor foarte mici suprarăcite intr-un mediu noros stabil. Înghețarea rapidă a picăturilor de apă și a cristalelor de gheață provoacă incluziuni de aer între fiecare element înghețat și conferă gheții un aspect opac. Depozitul se extinde prin îngroșare către înainte.

Figura 3.8 Givrajul sub formă de chiciură

Givrajul sub formă de gheață opacă (Figura 3.9) este o depunere albă, opacă și granulară, formată din grăunțe fine și opace de gheață, fulgi de zăpadă, lapoviță sau măzăriche care are suprafață neregulată sau aspră. Această depunere de gheață se formează în norii ondulați (Stratus, Stratocumulus, Altocumulus), constituiți din picături foarte mici de apă suprarăcită și cristale de gheață, la temperaturi cuprinse între 0 si -28°C, întâlnindu-se mai frecvent între 0 și 10°C.

Figura 3.9 Givrajul sub formă de gheață opacă

Givrajul sub formă de gheață transparentă sau polei (Figura 3.10) este un depozit de gheață în general omogenă și transparentă, cu aspect sticlos și neted. Acest tip de depunere se formează pe bordurile de atac si tinde să se întindă de-a lungul planurilor avioanelor. Se formează prin congelarea lentă a picăturilor mari de apă suprarăcite într-un mediu instabil, sau stabil dar cu concentrație foarte mare de apă (mai ales pentru temperaturi cuprinse între 0 și -10°C). Depozitul poate atinge 10 cm grosime. Gheața sticloasă este asociată norilor convectivi Cu, Cb, Ac. Givrajul sub formă de gheață transparentă care are intensitate puternică est foarte periculos. Din fericire apare destul de rar, sub forma sa teoretică pură și nu afectează decât volumele restrânse de aer.

Figura 3.10 Givrajul sub formă de gheață transparentă

METODOLOGIE – DATE, METODE, SOFT, STAȚII METEO

Descrierea stațiilor

Pentru întocmirea lucrării am folosit datele rezultate din măsurătorile efectuate la 12 stații meteorologice care sunt uniform distribuite în Depresiunea colinară a Transilvaniei (Figura 4.1). Alegerea stațiilor respective s-a făcut atât pe criteriul reprezentativității teritoriale a acestora pentru areale cât mai largi din depresiune, cât și din punct de vedere al omogenității șirurilor de date.

,

Figura 4.1 Localizarea stațiilor utilizate

Tabelul 2. Coordonatele geografice și poziția stațiilor meteorologice ale căror date au fost utilizate în studiul de față

Metode, soft și date

Datele climatice folosite în analiza climatologică a studiului de față provin din Arhiva Administrației Naționale de Meteorologie și setul de date ROCADA. Alegerea stațiilor respective s-a făcut atât pe criteriul reprezentativității teritoriale a acestora pentru areale cât mai largi din depresiune, cât și din punct de vedere al omogenității șirurilor de date. Câteva lipsuri din șirurile de observații au fost completate cu date obținute prin corelarea cu datele celei mai apropiate stații.

Perioada de analiză a fost de 53 de ani: 1961-2013, fiind suficient de lungă pentru a se putea evidenția schimbările produse în parametrii climatici analizați și a se putea trage concluzii cât mai valide posibil. În plus, intervalul a fost ales și pentru a evita cât mai mult posibil neomogenitățile și lipsurile din datele determinate de factorii nonclimatici. AltitudineA și latitudinea influențează puternic distribuția spațială a unor elemente și fenomene climatice.

„Înregistrările zilnice ale a nouă variabile meteorologice care acoperă intervalul 1961-2013 au fost utilizate pentru a crea un set de date climatice omogenizate de ultimă oră în România la o rezoluție spațială de 0,1 °.  Pentru fiecare parametru, seria de date a fost mai întâi omogenizată cu software-ul MASH (Multiple Analysis of Series for Homogenization); apoi, seriile de date au fost gridate cu ajutorul software-ului MISH (Interpolare meteorologică bazată pe date omogenizate de suprafață).”

Încălzirea globală din ultimul timp este unul dintre subiectele principale ale climatologiei din întreaga lume. Una dintre consecințele încălzirii globale o reprezintă schimbarea frecvenței și intensității evenimentelor meteorologice extreme (EWE – Extreme Weather Events EWEs). Informațiile despre evenimentele meteorologice extreme sunt utile nu numai pentru climatologie, ci și în alte domenii care sunt puternic afectate. Printre evenimentele extreme, cele legate de temperatura aerului și precipitații sunt cele mai studiate în literatura climatică.

În anii următori s-au dezvoltat și alți indici, dar nu a existat o “listă oficială” a indicilor. Pentru a avea un limbaj comun în ceea ce privește indicii de temperatură și precipitații extreme, Comisia Climatică a Indicilor Organizației Mondiale a Meteorologiei (CCI – Climate Comission for Indices), prin intermediul echipei sale de experți pentru monitorizarea indicilor de detectare a schimbărilor climatice (ETCCDMI – Expert Team for Climate Change Detection Monitoring and Indices), a elaborat, la finalul ultimului deceniu, un set de indici pentru a fi utilizați de comunitatea climatologiei. Acum sunt cunoscuți pe plan mondial ca indici de bază recomandați de CCI ETCCDMI.

Lista indicilor de bază conține 27 de indici:

16 indici pentru temperaturi extreme

Extreme maxime

Extreme minime

Extreme variabile

11 indici pentru precipitații extreme

Tabelul 3. Lista indicilor caracteristici pentru extremele termice

Tabelul 4. Lista indicilor caracteristici pentru extremele pluviometrice

CLIMATOLOGIA FENOMENELOR SEVERE

Caracterizarea climatică generală

Temperatura aerului

Pentru Depresiunea colinară a Transilvaniei, configurația reliefului unităților geomorfologice învecinate, precum și poziționarea acestora față de orientarea curenților de aer dominanți și a razelor solare are un rol determinant în distribuția temperaturii aerului în cadrul arealului.

Astfel, temperaturile medii anuale cele mai ridicate, de peste 9°C, se regăsesc în sud-vestul depresiunii, înaintând pe Culoarul Mureșului și pe principalii săi afluenți (Târnava Mare și Târnava Mică) până spre centrul regiunii. Cea mai mare parte a arealului se caracterizează prin temperaturi de 8°-9°C, cu precizarea că la aceleași altitudini, pe ramura estică, temperaturile sunt mai scăzute decât pe ramura vestică a depresiunii.

Tabelul 5. Temperaturile medii lunare și anuale din Depresiunea Transilvaniei.

Figura 5.1 Variația temperaturii lunare

În figura 5.1 se poate observa o diferență regională foarte mică, minimele fiind înregistrate la începutul anului în lunile ianuarie-februarie, continuând sa crească până la atingerea maximelor în sezonul cald (iulie-august), iar spre finalul anului scad considerabil până în luna decembrie.

Explicația rezidă în existența efectului de foehn în estul Munților Apuseni, ca urmare a înaintării maselor de aer dinspre vest, fapt ce conduce la încălzirea adiabată a aerului, pe versantul adăpostit. În est, în Subcarpații Transilvaniei, în sud-est (Podișul Hârtibaciului) și în nordul depresiunii, unde altitudinile sunt mai ridicate, dar și unde versanții sunt expuși vântului dominant generând astfel o răcire suplimentară, temperaturile sunt cuprinse între 6°-8°C. De asemenea, trebuie remarcat și faptul că izotermele temperaturilor medii de 8°-9°C pătrund adânc în lungul văilor, până aproape de zona montană.

Temperaturile medii ale lunilor extreme se remarcă prin mai mare uniformitate la scara depresiunii, remarcându-se, în luna ianuarie, cea mai rece, temperaturi de -3°..-4°C în jumătatea vestică și pe principalele văi, în timp ce Podișul Hârtibaciului, Subcarpații Transilvaniei și nordul depresiunii se caracterizează prin temperaturi de -6°..-4°C, în aceeași lună. În luna iulie, luna cea mai caldă, la scara întregii țări, în întreaga Depresiune a Transilvaniei sunt caracteristice temperaturi de 18°-20°C. Numai pe o fâșie foarte îngustă de pe rama estică și pe cea sudică a arealului analizat, apar temperaturi de 16°-18°C.

Precipitațiile atmosferice

În cuprinsul depresiunii, cantitățile medii multianuale de precipitații variază între 500 și 700 mm/an, cu valorile cele mai mici, în jur de 500 mm/an sau chiar ușor sub această valoare, pe ramura vestică și sud-vestică, iar cele mai mari se apropie de 700 mm/an, în nord-estul regiunii. În ceea ce privește valorile maxime acestea pot să crească chiar peste 800 mm/an, la limita depresiunii, în apropierea arealelor montane mai ales spre est, sud și nord. Valorile mediane au valori apropiate față de cele medii, diferența dintre cele două fiind mai mică de 20 mm (18.3 mm, în centrul depresiunii, la Tg. Mureș). Există însă și situații în care diferența dintre cele două valori este mai mică de 1 mm (0.2 mm, la Blaj).

Diferența de altitudinile la care sunt amplasate stațiile meteorologice explică numai parțial diferența dintre cantitățile medii multianuale de precipitații, un rol important în diferențierile care apar la scara întregii regiuni studiate avându-l configurația suprafeței active și circulația generală a atmosferei.

Tabelul 6. Cantitățile de precipitații medii lunare multianuale în Depresiunea Transilvaniei

Figura 5.2 Variabilitatea cantităților de precipitațiilor lunare

În figura 5.2 sunt evidențiate maximele și minimele cantităților de precipitații intr-un an de zile. Se poate remarca faptul că maximul de precipitații se înregistrează în lunile iunie-iulie, iar minimele in sezoanele reci (ianuarie-februarie).

Vântul dominant și calmul atmosferic

În Depresiunea colinară a Transilvaniei, vântul dominant este orientat din nord-vest în nord-vestul depresiunii, canalizat pe Valea Someșului, din sud-vest în Culoarul Mureșului, canalizat pe valea cu același nume, dinspre vest, în lungul Văii Oltului, dinspre nord-est, la ieșirea Mureșului din Carpații Orientali, dinspre vest pe ramura vestică. Vitezele medii anuale sunt, în general, mici, fiind cuprinse între 1.6-2.0 m/s, în cea mai mare parte a arealului, în timp ce în sudul și sud-vestul depresiunii, acestea sunt ușor mai ridicate, 2.1-2.6 m/s. Ceea ce este însă cel mai important de menționat este faptul că în întreaga Depresiune a Transilvaniei predomină calmul atmosferic ca urmare a adăpostirii exercitate de barajul orografic din jurul său, atât față de masele de aer venite dinspre vest, cât și față de cele venite dinspre est.

Se observă faptul că valorile calmului atmosferic depășesc adesea 50 % din totalul observațiilor la cele patru termene climatologice, la cea mai mare parte dintre stații. Valoarea extrem de mică a acestui parametru la Stația meteorologică de la Tg. Mureș se explică prin condițiile reliefului local în care este amplasată stația, respectiv pe un promontoriu, unde se fac resimțite influențele circulației generale a atmosferei, iar circulația locală este accelerată. Tot datorită configurației reliefului pot apărea diferite vânturi locale.

Tabelul 7. Frecvența anuală a calmului atmosferic la câteva stații meteorologice din Depresiunea Transilvaniei (%)

Cel mai reprezentativ vânt pentru regiunea analizată este foehn-ul, un vânt cald și uscat care acționează pe ramura estică a Munților Apuseni și vântul mare, care, ca geneză este tot un vânt de tip foehn (vânt catabatic cald și uscat) care se resimte în sudul regiunii analizate, în depresiunile Sibiu și Făgăraș, la contactul cu versantul nordic al Carpaților Meridionali.

Caracterizarea extremelor termice și pluviometrice cu ajutorul unor indici climatici

Analiza extremelor termice cu ajutorul indicilor climatici

Indice de durată al intervalelor reci (CSDI)

Indicele de durată al aerului rece este definit ca fiind o succesiune de 6 sau mai multe zile în care temperatura minimă zilnică este mai mică decât percentila de 10 a temperaturii minime. În Depresiunea colinară a Transilvaniei, cele mai mici valori ale indicelui sunt de 0 zile înregistrate pe toată regiunea, cu valori medii cuprinse între 3 și 4 zile. Valoarea medie pe toată regiunea de studiu este de 3.50 zile, iar maxima de 20 de zile s-a atins la Târgu Mureș, Dumbrăveni, Blaj, Turda și Făgăraș (1987).

Figura 5.3 Valorile minime, medii și maxime ale indexului de durată a intervalelor reci

Indicele de durată a intervalelor calde (WSDI)

Indicele de durată al aerului cald este definit ca fiind o succesiune de 6 sau mai multe zile în care temperatura maximă zilnică depășește percentila de 90 a temperaturii maxime. În Depresiunea colinară a Transilvaniei, cele mai mici valori ale indicelui sunt de 0 zile înregistrate pe toată regiunea, cu valori medii cuprinse între 9-11 zile. Valoarea medie pe toată regiunea de studiu este de 10.7 zile, iar maxima de 71 de zile s-a atins la Făgăraș (2012).

Figura 5.4 Valorile minime, medii și maxime ale indexului de durată a intervalelor calde

Zile cu îngheț (FD0)

Acest indice calculează numărul anual de zile în care temperatura minimă zilnică scade sub 0°C. În Depresiunea colinară a Transilvaniei, cele mai mici valori ale zilelor cu îngheț sunt de 76 de zile (Dej, 2009), cu valori medii de 104-141 de zile, cu diferențieri regionale foarte pronunțate, mai ales între stațiile Dej-Sebeș-Tg. Mureș, ceea ce reflectă caracterul de mare variabilitate spațială al înghețului. Cel mai mare număr de zile cu îngheț a fost înregistrat în Sebeș și Odorheiu Secuiesc (170 de zile în anul 1965).

Figura 5.5 Valorile minime, medii și maxime ale zilelor cu îngheț

Zile de vară (SU25)

Acest indice calculează numărul anual de zile în care temperatura maximă zilnică crește peste 25°C. În Depresiunea colinară a Transilvaniei, cele mai mici valori ale zilelor de vară sunt de 13 de zile (Bistrița, 1978), cu valori medii de 52-77 de zile, cu diferențieri regionale destul de pronunțate, mai ales între stațiile Blaj-Bistrița-Cluj, ceea ce reflectă caracterul de mare variabilitate spațială. Cel mai mare număr de zile de vară a fost înregistrat în Dumbrăveni 123 de zile în anul 2012.

Figura 5.6 Valorile minime, medii și maxime ale zilelor de vară

Media anuală a amplitudinii termice zilnice (DTR)

Reprezintă valoarea medie anuală a diferențelor dintre temperatura maximă și temperatura minimă din timpul unei zile (amplitudine termică zilnică). un indice de continentalism și este important pentru schimbările climatice care pot să reflecte în mod direct componența schimbărilor de temperatură maximă și minimă. În Depresiunea colinară a Transilvaniei cea mai diferență lunară de temperatură s-a înregistrat în Dej, 8.8°C în anul 1970, cu valori medii cuprinse între 10 și 12°C. Nu există diferențe foarte mari între variația minimă și cea maximă, cea mai mare diferență de temperatură fiind înregistrată în Dumbrăveni, 13.48°C (în anul 2000).

Figura 5.7 Diferența lunară minimă, medie și maximă de temperatură între Tmax și Tmin

Analiza extremelor pluviometrice cu ajutorul indicilor climatici

Zile consecutive fără precipitații (CDD)

Perioadele îndelungate fără precipitații pot crea dezechilibre în mediul înconjurător și socio-economic, direct proporționale cu durata lipsei de apă. În Depresiunea colinară a Transilvaniei, cele mai mici durate anuale fără precipitații sunt în jur de 10 zile, cu valori medii de 25-29 de zile, fără diferențieri regionale foarte pronunțate. Valoarea medie pe toată regiunea este de 26.1 zile, iar maxima s-a atins la Cluj-Napoca (64 de zile consecutive fără precipitații în 1974). Cel mai mare număr de zile succesive fără precipitații este cu 10-20 de zile mai mare la Cluj-Napoca față de Dej sau Turda. Diferențele mari între stații relativ apropiate (Cluj-Napoca și Turda, de exemplu) reflectă caracterul de mare variabilitate spațială al secetei.

Figura 5.8 Numărul minim, mediu și maxim anual de zile consecutive fără precipitații

Zile consecutive cu precipitații(CWD)

Perioadele îndelungate cu precipitații mai mari sau egale de 1,0 mm pot crea și ele dezechilibre în mediul înconjurător și socio-economic și pot crea inundații. În Depresiunea colinară a Transilvaniei, cele mai mici durate anuale cu precipitații sunt de 3-5 zile. Valoarea medie pe toată regiunea este de 6,86, iar maxima s-a atins la Bistrița (14 zile consecutive cu precipitații în 1967) și Făgăraș (14 zile consecutive cu precipitații în 2010). Valorile maxime ale zilelor consecutive cu precipitații nu au diferențieri regionale foarte pronunțate, valorile fiind cuprinse între 10-14 zile.

Figura 5.9 Numărul minim, mediu și maxim anual de zile consecutive cu precipitații

Cantitatea totală anuală de precipitații (PRCPTOT)

Se consideră zile cu precipitații cele în care se înregistrează cantități >= 1,0 mm. Numărul minim de cantități de precipitații în Depresiunea colinară a Transilvaniei variază între 200-400 mm, iar minima s-a atins la Turda (270,4 mm în anul 2000). Numărul mediu anual de zile cu precipitații variază între 500-600 mm, media înregistrată pe toată regiunea fiind de 563,69 mm. Numărul maxim s-a înregistrat în Bistrița (949,8 mm în anul 1970). Diferența intre numărul minim și numărul maxim de precipitații denotă caracterul de mare variabilitate spațială.

Figura 5.10 Cantitatea totală anuală minimă, medie și maximă a zilelor cu precipitații

Cantitatea de precipitații căzute în zilele foarte ploioase (R95p)

Zilele în care cantitatea de precipitații căzută depășește percentila de 95 sunt considerate a fi zile foarte ploioase. R95p reprezintă suma cantităților de precipitații căzute în astfel de zile într-un an. În Depresiunea colinară a Transilvaniei cantitatea minimă de precipitații a fost înregistrată în Dej (0 mm în 2003), Târgu Mureș (0 mm în 2003), Dumbrăveni (0 mm în 1963), Blaj (0 mm în 1963) și Sibiu (0 mm în 1963), în timp ce cea mai mare cantitate de precipitații a fost înregistrată în Odorheiu Secuiesc (366,2 mm în 1970). Cantitatea medie de precipitații înregistrată pe întreaga regiune este cuprinsă între 100 și 150 mm.

Figura 5.11 Cantitatea minimă, medie și maximă de precipitații în zilele foarte ploioase

Cantitatea de precipitații în extrem de ploioase (R99p)

Zilele în care cantitatea de precipitații căzută depășește percentila de 99 sunt considerate a fi zile extrem de ploioase. R99p reprezintă suma cantităților de precipitații căzute în astfel de zile într-un an. Cantitatea minimă de precipitații a fost înregistrată în toată Depresiunea colinară a Transilvaniei în 1963, dar și în restul perioadei studiate ceea ce reflectă o variabilitate spațială și temporală destul de mică, în timp ce cea mai mare cantitate de precipitații a fost înregistrată în Făgăraș (202,6 mm în 1981). Cantitatea medie de precipitații înregistrată pe întreaga regiune este cuprinsă între 30 și 50 mm.

Figura 5.12 Cantitatea minimă, medie și maximă de precipitații în zilele extrem de ploioase

Cantitatea maximă anuală de precipitații înregistrată în 24 de ore (RX1day)

Cantitatea maximă anuală de precipitații înregistrată în 24 de ore evidențiază sporirea intensității frecvenței precipitațiilor în zona studiată. În Depresiunea colinară a Transilvaniei cantitatea minimă de precipitații într-o zi a fost înregistrată la Sibiu (14,85 mm în 1963), în timp ce cea mai mare cantitate de precipitații a fost înregistrată la Odorheiu Secuiesc (77,55 mm în 1975). Cantitatea medie de precipitații înregistrată într-o zi este între 25-35 mm.

Figura 5.13 Cantitatea minimă, medie și maximă de precipitații înregistrată într-o zi

Cantitatea maximă anuală de precipitații înregistrată în 5 zile consecutive (RX5day)

Cantitatea maximă anuală de precipitații înregistrată în 5 zile consecutive reprezintă sporirea intensității frecvenței precipitațiilor în zona studiată. În Depresiunea colinară a Transilvaniei cantitatea minimă a fost înregistrată în Sebeș (26,77 mm în 1986), în timp ce cea mai mare cantitate de precipitații a fost înregistrată la Făgăraș (147,14 mm în 1975). Cantitatea medie de precipitații înregistrată în 5 zile consecutive este cuprinsă între 25-35 mm.

Figura 5.14 Cantitatea minimă, medie și maximă de precipitații înregistrată în 5 zile consecutive

Indicele de intensitate al precipitațiilor (SDII)

Indicele de intensitate al precipitațiilor reprezintă raportul dintre suma anuală a cantității de precipitații și numărul de zile cu precipitații (cu cantități >=1 mm). Indicele a înregistrat valori maxime cuprinse între 6.2 mm/zi (Bistrița) și 8.4 mm/zi Sibiu, în timp valorile minime au fost înregistrate în Sebeș și Blaj (3,6 mm/zi în 1990). Valorile medii a indicelui de intensitate a precipitațiilor sunt cuprinse intre 5 mm/zi și 6 mm/zi.

Figura 5.15 Valoarea minimă, medie și maximă a indicelui de intensitate a precipitațiilor

În concluzie, după cum se poate observa în figurile de mai sus, regionarea climatică a stațiilor este destul de omogenă în arealul studiat, cu mici diferențieri, dar nu foarte pronunțate. Valorile sunt destul de apropiate din cauza faptului că întreaga regiune este omogenă, toate stațiile se află la altitudini relativ apropiate, iar situația sinoptică nu prezintă diferențe foarte mari de la o stație la alta.

FENOMENE METEOROLOGICE SEVERE RELEVANTE PENTRU AVIAȚIE. STUDII DE CAZ

Numeroase accidente aviatice au loc din cauza condițiilor meteorologice nefavorabile și de cele mai multe ori asociate și cu alți factori. Analiza unor astfel de accidente demonstrează capacitatea de a utiliza și interpreta corect informațiile meteorologice.

Influența condițiilor meteorologice în cazul accidentului din Munții Apuseni din data de 20.01.2014

Am ales ca studiu de caz accidentul aviatic din Munții Apuseni, deoarece ancheta desfășurată a scos în evidență importanța factorilor meteorologici în producerea incidentului.

În data de 20.01.2014, aeronava BN-2A-27 a efectuat un zbor de la Aeroportul București – Băneasa la Aeroportul Oradea și avea la bord un echipaj constituit din 2 piloți și 5 pasageri. Zborul a fost efectuat pe baza unui plan de zbor IFR (Instrumental Flight Rules – Zbor instrumental), iar aeronava a decolat la ora 13:38 LT (Local Time – Ora locală). Ultima comunicare radio între aeronavă și autoritățile de trafic aerian a avut loc la ora 15:34:51 LT, la o distanță de aproximativ 52 NM (Nautical Mile – Mile Nautice) față de punctul ROȘIA (punctul de raport radio pe calea aeriană). La ora 15:47 LT, un pasager al avionului a informat telefonic că aeronava s-a prăbușit, dar nu a reușit să comunice cu precizie locația. Aeronava prăbușită a fost localizată la aproximativ 5 ore după ce s-a primit informația, în apropierea comunei Horea, satul Petreasa, județul Alba.

În urma accidentului aeronava a fost complet distrusă, iar cinci dintre cele 7 persoane aflate la bord au fost rănite și două au decedat.

Studiul de caz urmărește descrierea contextului meteorologic în care a avut loc zborul aeronavei si ulterior accidentul. Sunt evidențiate caracteristicile meteorologice principale care trebuie luate în considerare pentru desfășurarea în siguranță a unui zbor și evitarea incidentelor și a accidentelor.

Studiul de caz permite furnizarea unor date și metodologii specifice meteorologiei aeronautice. Au fost utilizate informații din numeroase surse naționale și internaționale, precum Deutscher Wetterdienst, Autoritatea de Investigații și Analiză pentru siguranța Aviației Civile (CIAS) și arhiva Administrația Națională de Meteorologie (ANM).

SITUAȚIA METEOROLOGICĂ

În data de 20.01.2014 echipajul s-a prezentat la briefing pentru pregătirea misiunii primite. Dispecerul de serviciu a comunicat informațiile necesare cum ar fi mesajele METAR, TAF pentru aerodromurile de decolare și de aterizare, hărțile sinoptice ale României, toate acestea fiind furnizate de ROMATSA.

La ora 10:30 , condițiile meteorologice de la Aeroportul Băneasa nu au permis decolarea aeronavei BN-2A-27. Pilotul comandant a fost prezent în sala de briefing pentru a urmări evoluția condițiilor meteorologice, iar când acestea au întrunit condițiile necesare, a luat decizia de a executa a misiunii.

Condițiile de zbor de la ora decolării (13:38 LT):

BUCUREȘTI-BĂNEASA (LRBS), 13:30 LT:

METAR LRBS 201130Z 06008KT 030V090 1000 R07/P2000 R25/P2000 BR SCT001 OVC002 06/05 Q1010 0719//95 TEMPO 1500=

– Vântul la sol: din direcția 60° cu viteza de 8 noduri;

– Direcția vântului: variază între 30° (nord-est) și 90° (est)

– Vizibilitate orizontală: 1 km;

– Vizibilitatea în lungul pistei: mai mare de 2000 m;

– Fenomene: aer cețos;

– Plafoanele noroase: 100ft (30 m) și 200ft (60 m);

– Acoperire totală: 8/8; acoperire parțială 3-4/8;

– Temperatura aerului: 6°C;

– Temperatura punctului de rouă: 5°C;

– Presiunea atmosferică redusă la nivelul mării, QNH: 1010 hPa;

– Temporar vizibilitatea orizontală: 1,5 km.

Starea pistei

– Direcția pistei: 070;

– Felul depozitului: 6-pistă umedă;

– Extinderea depozitului: 9- acoperire între 51 % și 100% din pistă;

– Grosimea depozitului: nu a fost măsurată sau nu afectează utilizarea pistei;

– Acțiune de frânare: 95-bună;

SIBIU (LRSB), 14:30 LT

METAR LRSB 201230Z VRB04KT 9999 SCT066 13/06 Q1006=

– Vântul la sol: variabil cu viteza de 4 noduri;

– Vizibilitate orizontală: 10 km sau mai mare de 10 km;

– Fenomene: fără;

– Plafonul norilor semnificativi: 1980 m;

– Nori semnificativi: 3-4/8;

– Temperatura aerului: 13°C;

– Temperatura punctului de rouă: 6°C.

– Presiunea atmosferică redusă la nivelul mării, QNH: 1006 hPa.

Figura 6.1 Harta meteorologică România – Date de observație reale, ora 13.00 LT

Figura 6.2 Harta meteorologică România – Date de observație reale, ora 16.00 LT

ANALIZA CONDIȚIILOR METEOROLOGICE ÎN ZIUA DE 20.01.2014, ORELE 13.00-16.00 LT, PE RUTA BUCUREȘTI – BĂNEASA – SIBIU – ORADEA ȘI ÎN ZONA POIANA HOREA (JUD. CLUJ)

Figura 6.3 Harta sinoptică Europa 20.01.2014 ora 14:00LT

Condițiile meteorologice în care a fost efectuat zborul au necesitat o analiză și o interpretare detaliată a unor hărți cu date meteorologice reale (Figura 6.3). Această analiză ajută la formarea unei imagini exacte din punct de vedere meteorologic a zborului aeronavei și stabilește dacă aeronava ar fi reușit să execute cu succes misiunea conform planificării.

În data de 20.01.2014 țara noastră se afla în zona de influență puternică a unui ciclon mediteranean, iar partea est-europeană a fost completată de un anticiclon al cărui centru era situat în apropierea Țărilor Baltice. Presiunea atmosferică în țara noastră era în general cuprinsă între 1001-1003 hPa în vestul Banatului și 1015-1016 hPa în extremitatea nordică a Moldovei. În același interval de referință, România s-a aflat sub influența masei de aer cald advectată dinspre Marea Mediterană, în zona post-frontală a unui front atmosferic cald care aparținea depresiunii atmosferice menționate mai sus, a cărui direcție de deplasare a fost orientată sud-vest – nord-est.

În acest context, aeronava a evoluat pe tot parcursul zborului spre sectorul cald al talvegului ciclonului mediteranean, în zona de influență a masei de aer cald, post-frontal. La ora 14.48, după ce aeronava a traversat Carpații Meridionali, pilotul a cerut TWR Sibiu condițiile meteorologice. După ce a părăsit CTR Sibiu, la altitudinea de 8.500 ft aeronava a continuat să coboare până la 8.000 ft, iar după 20 NM de la ieșirea din CTR Sibiu zborul descendent a continuat până când aceasta s-a prăbușit.

Din analiza hărților cu date meteorologice reale observate la stațiile meteorologice din rețeaua ANM, a imaginilor radar provenite de la rețeaua meteorologică națională radar și din imaginile transmise de satelitul meteorologic geostaționar pentru Europa, METEOSAT-10 (Figura 6.4 și Figura 6.5), rezultă faptul că zborul s-a desfășurat în sistemul noros în curs de destrămare după trecerea frontului atmosferic, în straturile noroase aferente sectorului cald al depresiunii.

Figura 6.4 Imagine radar Echotop (Înălțimea vârfului norilor), ora 14.36 LT

Figura 6.5 Imagine radar Echotop (Înălțimea vârfului norilor), ora 15.26 LT

Figura 6.6 METEOSAT 10 HRV 20.01.2014 13.30 LT

Figura 6.7 METEOSAT 10 HRV 20.01.2014 14.30 LT

Figura 6.8 METEOSAT 10 HRV 20.01.2014 15.30 LT

În Figura 6.6 se poate observa un strat de nori Altocumulus, care au o acoperire de 5-8/8, local 3-4/8 în Carpații Meridionali – CTR Sibiu și plafonul la aproximativ 2100 m, limita superioară fiind la aproximativ 3000-3200 m

În Figura 6.7 și 6.8, stratul noros situat la înălțimi mai joase era compus în principal din nori Stratocumulus și Cumulus, cu o acoperire de 6-8/8, local 3-4/8 în sectorul Carpaților Meridionali – CTR Sibiu, în intervalul 14.30-15.30 LT, cu limita inferioară situându-se între 500 m și 1000 m, iar cea superioară între 1000 și 1500 m.

Figura 6.9 evidențiază stratul de nori inferiori, compus din nori joși, de tip Stratus, prezenți doar pe prima parte a rutei de zbor, în zona de câmpie, cu o acoperire de 8/8 și plafonul norilor situându-se între 60 și 300 m.

Luând în considerare tipurile de nori observate și estimate pe durata zborului, dar și observațiile și prognozele meteorologice, a rezultat faptul că aeronava nu a zburat în zone cu precipitații. Așadar, se poate relata faptul că norii Altocumulus și Altostratus, care sunt formați în principal din picături de apă suprarăcită de dimensiuni relativ mici, dar și din cristale de gheață, au determinat condiții de givraj, cel mai probabil givraj opac, slab și moderat. Intensitatea givrajului a fost apreciată luând în calcul și temperatura și umezeala relativă a aerului cu ajutorul datelor efective și reale, furnizate din radiosondajele efectuate la stațiile de la București și Budapesta, la ora 14.00 LT. Astfel, conform hărților de prognoză analizate de ROMATSA, valabile pentru data de 20.01.2014, ora 14.00 LT (Figura 6.10), dar și din datele de radiosondaj efectuate la stațiile București și Budapesta la ora 14.00 LT (Figura 6.11 si Figura 6.12), se poate observa faptul că izoterma de 0°C se situa la o înălțime de aproximativ 2100-2200 m în zona Bucureștiului și la aproximativ 2000 m în suprafața de prăbușire a aeronavei, izoterma de 5°C la aproximativ 2800 m, izoterma de -10°C la înălțimea de aproximativ 3500 m, iar izoterma de -15°C la aproximativ 4300 m.

Figura 6.10 Harta de prognoză a fenomenelor meteorologice semnificative,

emisă la ora 11:00 LT, valabilă pentru ora 14:00 LT

Figura 6.11 Date RADIOSONDAJ 1542 LRBS București 20.01.2014 ora 12.00 LT

Figura 6.12 Date RADIOSONDAJ 12843 Budapesta 20.01.2014 ora 12.00 LT

Aeronava a atins nivelul izotermei de 0°C la ora 13.52 LT și a continuat să zboare ascendent până când, la ora 14.00 LT, a atins nivelul izotermei de -5°C, iar mai apoi, pe toată durata zborului a evoluat până la înălțimi la care temperaturile erau situate între -8 și 0°C, în condiții de givraj și fără să depășească înălțimea de 3233 m. Luând în considerare condițiile meteorologice observate pe ruta de zbor se poate aprecia faptul că aeronava a zburat în condiții favorabile de depunere a givrajului slab și local moderat, însă durata de zbor de 1 h și 20 min putea determina acumularea unei cantități de gheață care să creeze modificarea profilului aerodinamic al aeronavei, creșterea rezistenței la înaintare, reducerea portanței, creșterea greutății, creșterea vitezei de angajare, ceea ce a dus la dificultăți în controlul aeronavei. Ținând cont de nebulozitatea și altitudinea la care s-a zburat, reiese că, probabil, condițiile de givraj slab, s-au produs doar în arealul rutei cuprins între Carpații Meridionali și CTR Sibiu. După trecerea de CTR Sibiu, datorită prezenței unei nebulozități mai mari, condițiile au cauzat formarea givrajului moderat. Luând în considerare faptul că din analiza condițiilor meteorologice în care s-a produs accidentul din data de 20.01.2014 reiese implicarea givrajului, cu intensitate variabilă, ca fenomen cu un impact extrem de important în determinarea condițiilor de zbor, în Tabelele 8 și 9 sunt prezentate intensitatea acestuia atât în funcție de durata de zbor cât și de grosimea depunerii de gheață pe aeronave, în conformitate cu prevederile FAA (Federal Aviation Administration, USA).

Tabelul 8 Intensitatea givrajului în funcție de grosimea depunerii de gheață

Tabelul 9 Intensitatea givrajului în funcție de durata de zbor

De asemenea, trebuie luată în considerare și givrarea carburatorului, care are loc, cu cea mai mare frecvență, la temperaturi cuprinse între -10°C și 25°C, în nori, ceață sau precipitații, indiferent de puterea motorului. Este bine de remarcat faptul că aeronava a evoluat pe o mare a rutei de zbor în condiții care au accentuat producerea givrajului, in special givraj moderat și sever. Așadar, numai la înălțimile cuprinse între 3100 m și 3233 m, condițiile de formare a givrajului conduc la premisa că a fost o mai mică probabilitate de formare a givrajului la carburatoare. După traversarea Carpaților Meridionali, mai ales în zona în care nebulozitatea era accentuată, analizând datele interpolate ale radiosondajului de la Budapesta, datele de observații reale, imaginile transmise de satelitul geostaționar METEOSAT-10 se poate observa înrăutățirea condițiilor de formare a givrajului, în sensul formării unui givraj sever.

Datele radiosondajului de ora 14.00 LT (Budapesta) descriu condiții de givraj sever al carburatorului la înălțimea de 1740 m în etapa zborului descendent.

Figura 6.13 Distribuția prognozată a umezelii relative. Model ALARO, valabilă 20.01.2014, ora 14:00 LT

Agravarea condițiilor de givraj este observată și în rezultatele prognozei numerice a vremii. Spre exemplu, rularea de ora 12:00 UTC a modelului ALARO, evidențiază creșterea umezelii după trecerea Carpaților Meridionali și în momentul zborului descendent, la valori între 95 și 100%, cu o probabilitate destul de apropiată de situația reală având în vedere faptul că harta are ca oră de valabilitate exact ora de rulare a modelului de prognoză. (Figura 6.13)

Pilotul comandant a contactat radio CTA TWR Sibiu cu aproximativ 4 mile distanță înainte de zona de responsabilitate a acestuia, anunțând că vor intra în zonă la FL 90, fiind în imposibilitate de a urca din cauza condițiilor de givraj.

Pe măsură ce aeronava a avansat spre munții Apuseni plafonul survolat a devenit compact, iar fenomenul de givraj al carburatoarelor a reapărut, de data aceasta manifestându-se prin pierderea de putere furnizată de motoare și în plus prin reducerea vitezei de înaintare. Această reducere de viteză a obligat copilotul să imprime aeronavei o evoluție în coborâre, controlată, dar care a avut drept consecință continuarea zborului în plafonul survolat.

După intrarea aeronavei în plafon, fenomenul de givraj s-a manifestat nu doar asupra motoarelor ci și cu depuneri de gheață pe aripi, parbriz și pe elicele celor două motoare. În timpul acestui zbor descendent, în plafon, fără vizibilitate, motoarele au început să funcționeze intermitent. Funcționarea intermitentă era cauzată de manevrele de degivrare, efectuate de pilotul comandant, ceea ce a dus la repornirea lor neplanificată. La contactul inițial cu brazii din acea zonă, ambele motoare erau oprite necomandat.

Condițiile meteorologice din zona prăbușirii aeronavei BN-2:

Cea mai apropiată stație meteorologică de zona analizată este Câmpeni, situată la aproximativ 30 km de zona de impact a aeronavei cu solul. De aceea, condițiile meteo puteau fi apreciate doar cu ajutorul datelor provenite de la stațiile meteorologice ale rețelei ANM. Așadar, în zona montană au existat și nori Stratus cu plafonul de aproximativ 100-300 m și izolat sub 100 m, asociați cu ceață care a determinat o vizibilitate orizontală sub 1 km.

Condițiile meteorologice din declarațiile martorilor (supraviețuitorii catastrofei și cei care au ajuns primii la fața locului) erau: ceață densă, vizibilitate extrem de scăzută (chiar < 10 m) și temperatură scăzută.

Concluzii

Cauza producerii accidentului rezultă din oprirea motoarelor ca urmare a givrajului sever al carburatoarelor, fiind favorizat de următoarele cauze:

Estimarea eronată a factorilor de risc specifici pentru desfășurarea acestui zbor ca urmare a întreruperii majore de la zbor și a lipsei de experiență a echipajului pe aeronava BN-2A-27, inclusă în clasa MEP (Multi-engine piston – Multi-motor cu piston);

Condițiile meteorologice au constituit factorul principal al producerii accidentului, iar decizia eronată a comandatului de a continua zborul a dus la impactul aeronavei cu solul;

Decizia eronată a comandatului aeronavei de a zbura pe o lungă perioadă de timp în condiții de givraj;

Decizia eronată a comandantului de aeronavă de a continua misiunea în condiții de zbor IMC (Instrumental Meteorological Conditions – Condiții Meteorologice Instrumentale) în conformitate cu regulile de zbor IFR sub AMA (Altitudinea minimă de siguranță în zonă).

Influența condițiilor meteorologice în cazul accidentului din Cluj-Napoca din data de 07.01.2016

Am ales următorul studiu de caz, deoarece ancheta desfășurată a scos în evidență importanța factorilor meteorologici în producerea incidentului și pentru că a avut loc în arealul studiat în această lucrare.

În data de 07.01.2016 aeronava de tip Boeing 737-400, înmatriculată YR-BAS, operată de Blue Air – Airline Management Solutions, a fost programată pentru efectuarea unui zbor București – Barcelona, cu escală pe Aeroportul Internațional "Avram Iancu" – Cluj (LRCL). Aeronava a decolat de pe aeroportul Henri Coandă (LROP) la ora 07:14 LT, iar decolarea și zborul pe rută specificată au decurs în condiții normale. În timpul aterizării pe aeroportul LRCL, aeronava a luat contact cu pista, iar pilotul a început să reducă viteza, dar, cu toate că în ultima parte a traiectoriei, sistemul de frânare a fost acționat manual, viteza aeronavei nu a fost redusă suficient pentru a putea preveni oprirea aeronavei în afara pistei. Incidentul grav a fost produs aproximativ la ora 8.00 LT. Aterizarea s-a efectuat în condiții de pistă acoperită cu un strat prognozat de 3 mm de zăpadă umedă. Nu s-au constatat victime, iar aeronava nu a fost avariată.

Cauza producerii incidentului grav a fost determinată de efectuarea unui zbor în filare prelungit urmând ca aeronava sa ia contact cu pista la o distanță de aproximativ 2300 ft. (aproximativ 700 m) măsurată de la pragul pistei 25.

Studiul de caz urmărește descrierea contextului meteorologic în care a avut loc zborul aeronavei si ulterior accidentul. Sunt evidențiate caracteristicile meteorologice principale care trebuie luate în considerare pentru desfășurarea în siguranță a unui zbor și evitarea incidentelor și a accidentelor.

Studiul de caz permite furnizarea unor date și metodologii specifice meteorologiei aeronautice. Au fost utilizate informații din numeroase surse naționale și internaționale, precum Deutscher Wetterdienst, Autoritatea de Investigații și Analiză pentru siguranța Aviației Civile (CIAS) și arhiva Administrația Națională de Meteorologie (ANM)

SITUAȚIA METEOROLOGICĂ

La ora decolării aeronavei, 07:14 LT, erau în vigoare următoarele condiții meteorologice:

BUCUREȘTI-OTOPENI (LROP), 07:00 LT:

METAR LROP 070500Z 04005KT 3000 -DZ BR OVC005 02/02 Q0993 R08R/29//95 R08L/29//95 NOSIG=

– Vântul la sol: 40°/ 5 noduri;

– Vizibilitate orizontală: 3 km;

– Fenomene: burniță slabă și aer cețos;

– Acoperire totală: 8/8;

– Plafonul norilor: 150 m;

– Temperatura aerului: 2°C;

– Temperatura punctului de rouă: 2°C.

– Presiunea atmosferică, QNH: 993 hPa.

Starea pistei:

– Direcția pistei: 080;

– Felul depozitului: 2 – udă și bălți de apă;

– Extinderea depozitului: 9 – intre 51 si 100%;

– Grosimea depozitului: – ;

– Coeficientul de frânare (acțiunea de frânare): 95 – bună.

CLUJ-NAPOCA (LRCL), 07:00 LT:

METAR LRCL 070500Z 08004KT 1500 SN BR FEW020 OVC028 M00/M00 Q0994 RMK R07/690294=

– Vântul la sol: 80°/ 4 noduri;

– Vizibilitate orizontală: 1,5 km;

– Fenomene: ninsoare moderată și aer cețos;

– Acoperire totală: 8/8; acoperire parțială: 1-2/8;

– Plafoanele noroase: 600 m și 840 m;

– Temperatura aerului: -0°C;

– Temperatura punctului de rouă: -0°C.

– Presiunea atmosferică, QNH: 994 hPa.

Starea pistei:

– Direcția pistei: 070;

– Felul depozitului: 6 – zloată;

– Extinderea depozitului: 9 – intre 51 si 100%;

– Grosimea depozitului: 02 – 2 mm;

– Coeficientul de frânare (acțiunea de frânare): 94 – medie/bună.

SIBIU (LRSB) – Aeroport de rezervă, 07:00 LT:

METAR LRSB 070500Z 13002KT 100V190 2500 -SN BR FEW012 BKN016 OVC020 M00/M01 Q0994 RMK R27/790192=

– Vântul la sol: 130°/ 2 noduri;

– Vizibilitate orizontală: 2,5 km;

– Fenomene: ninsoare slabă și aer cețos;

– Acoperire totală: 8/8; acoperire parțială primul strat de nori: 1-2/8; acoperire parțială al doilea strat de nori: 5-7/8;

– Plafoanele noroase: 360 m, 480 m și 600 m;

– Temperatura aerului: -1°C;

– Temperatura punctului de rouă: -1°C.

– Presiunea atmosferică, QNH: 994 hPa.

Starea pistei:

– Direcția pistei: 270;

– Felul depozitului: 7 – gheață;

– Extinderea depozitului: 9 – intre 51 si 100/%

– Grosimea depozitului: 01 – 1 mm

– Coeficientul de frecare (acțiune de frânare): 92 (medie/slabă).

La ora 07.30 LT stațiile meteorologice de aerodrom au transmis următoarele condiții meteorologice:

CLUJ-NAPOCA (LRCL), 07:30 LT:

METAR LRCL 070530Z 10002KT 1200 R25/1400D SN BR SCT013 OVC016 00/M00 Q0995 R07/690294=

– Vântul la sol: 100°/ 2 noduri;

– Vizibilitate orizontală: 1200 m;

– Vizibilitatea în lungul pistei: 1400m, în scădere în ultimele zece minute de observație;

– Fenomene: ninsoare moderată și aer cețos;

– Acoperire totală: 8/8; acoperire parțială: 3-4/8;

– Plafoanele noroase: 390 m și 480 m;

– Temperatura aerului: 0°C;

– Temperatura punctului de rouă: -0°C.

– Presiunea atmosferică, QNH: 995 hPa.

Starea pistei:

– Direcția pistei: 070;

– Felul depozitului: 6 – zloată;

– Extinderea depozitului: 9 – intre 51 si 100%;

– Grosimea depozitului: 02 – 2 mm;

– Coeficientul de frânare (acțiunea de frânare): 94 – medie/bună.

SIBIU (LRSB) – Aeroport de rezervă, 07:30 LT:

METAR LRSB 070530Z 28001KT 2500 -SN BR FEW006 SCT009 OVC018 M00/M01 Q0994 R27/790192=

– Vântul la sol: 280°/ 1 nod;

– Vizibilitate orizontală: 2500 m;

– Fenomene: ninsoare slabă și aer cețos;

– Acoperire totală: 8/8; acoperire parțială primul strat de nori: 1-2/8; acoperire parțială al doilea strat de nori: 3-4/8;

– Plafoanele noroase: 180 m, 270 m și 540 m;

– Temperatura aerului: -0°C;

– Temperatura punctului de rouă: -1°C.

– Presiunea atmosferică, QNH: 994 hPa.

Starea pistei:

– Direcția pistei: 270;

– Felul depozitului: 7 – gheață;

– Extinderea depozitului: 9 – intre 51 si 100/%;

– Grosimea depozitului: 01 – 1 mm;

– Coeficientul de frânare (acțiune de frânare): 92 – medie/slabă.

La ora aterizării, 08.00 LT, erau în vigoare următoarele condiții meteorologice: CLUJ-NAPOCA (LRCL), 08:00 LT:

METAR LRCL 070600Z 09003KT 1000 R25/0900V1400D SN BR SCT009 OVC010 00/00 Q0995 RMK R07/590393=

– Vântul la sol: 090°/ 3 noduri;

– Vizibilitate orizontală: 1000 m;

– Vizibilitatea în lungul pistei 25: variabilă între 900 și 1400m, în scădere în ultimele zece minute de observație;

– Fenomene: ninsoare moderată și aer cețos;

– Acoperire totală: 8/8; acoperire parțială: 3-4/8;

– Plafoanele noroase: 270 m și 300 m;

– Temperatura aerului: 0°C;

– Temperatura punctului de rouă: 0°C.

– Presiunea atmosferică, QNH: 995 hPa.

Starea pistei:

– Direcția pistei: 070

– Felul depozitului: 5 – zăpadă umedă

– Extinderea depozitului: 9 – intre 51 si 100/%

– Grosimea depozitului: 03 – 3 mm

– Coeficientul de frânare (acțiunea de frânare): 93 – medie

SIBIU (LRSB) – Aeroport de rezervă, 08:00 LT:

METAR LRSB 070600Z 24001KT 2000 -SN BR FEW008 SCT009 OVC018 M00/M01 Q0994 RMK R27/590593=

– Vântul la sol: 240°/ 1 nod;

– Vizibilitate orizontală: 2000 m;

– Fenomene: ninsoare slabă și aer cețos;

– Acoperire totală: 8/8; acoperire parțială primul strat de nori: 1-2/8; acoperire parțială al doilea strat de nori: 3-4/8;

– Plafoanele noroase: 240 m, 270 m și 540 m;

– Temperatura aerului: -0°C;

– Temperatura punctului de rouă: -1°C;

– Presiunea atmosferică, QNH: 994 hPa.

Starea pistei:

– Direcția pistei: 270 ;

– Felul depozitului: 5 – zăpadă umedă;

– Extinderea depozitului: 9 – intre 51 si 100/% ;

– Grosimea depozitului: 05 – 5 mm;

– Coeficientul de frânare (acțiunea de frânare): 93 – medie.

Prognoze de aerodrom (TAF):

Prognoza de aerodrom amendată la ora 05.00 LT – TAF AMD, valabilă pentru aeroportul Cluj-Napoca în intervalul prevăzut pentru aterizarea aeronavei B-737 și aflată la dispoziția echipajului, relevă următoarele condiții prognozate:

TAF AMD LRCL 070300Z 0703/0712 VRB04KT 3000 -FZRA BR NSC BECMG 0703/0705 3000 RASN BKN015 OVC040 TEMPO 0705/0712 1500 SN BKN005 OVC030=

TAF AMD = Prognoza de aerodrom amendată

070300Z = Data, 07 și ora emiterii, 03.00Z (05.00LT)

0703/0712 = Interval de valabilitate: data 07, între orele 03.00Z și 12.00Z (05.00LT și 15.00LT)

VRB04KT = direcția media prognozată a vântului: variabilă; viteza medie prognozată a vântului 4 noduri

3000 = vizibilitatea orizontală prognozată: 3000 m

FZRA BR = fenomene meteorologice semnificative prognozate: ploaie slabă cu depunere de polei și aer cețos

NSC = nebulozitatea și plafonul prognozate: nori nesemnificativi

BECMG 0703/0705 = în devenire de la ora 03.00Z (05.00LT) până la ora 05.00Z (07.00LT)

3000 = vizibilitatea orizontală prognozată: 3000 m

RASN BR = fenomen meteorologic semnificativ prognozat: ploaie și ninsoare (lapoviță) moderată și aer cețos

BKN015 = nebulozitatea și plafonul primului strat de nori prognozat: 5-7/8, 1500 picioare (450 m)

OVC040 = nebulozitatea și plafonul celui de-al doilea strat de nori prognozat: 8/8, 4000 picioare (1200 m)

TEMPO 0705/0712 = temporar, între orele 05.00Z și 12.00Z (07.00LT și 15.00LT)

1500 = vizibilitatea orizontală prognozată: 1500 m

SN = fenomen meteorologic semnificativ prognozat: ninsoare moderată

BKN005 = nebulozitatea și plafonul primului strat de nori prognozat: 5-7/8, 500 picioare (150 m)

OVC030 = nebulozitatea și plafonul celui de-al doilea strat de nori prognozat: 8/8, 3000 picioare (900 m)

Avertizări valide emise/valabile în intervalul de referință

Pentru intervalul 07.0535Z – 07.0835Z, a fost emisă, la ora 07.00LT, având în vedere intensificarea ninsorii, o avertizare în acest sens, conform căreia ninsoarea moderată observată va continua, fără modificări.

Prognoza de aerodrom amendată la ora 05.00 LT – TAF AMD, valabilă pentru aeroportul SIBIU, aeroport de rezervă pentru cursa LROP-LRCL a aeronavei YR-BAS și aflată la dispoziția echipajului, relevă următoarele condiții prognozate în intervalul de referință:

TAF AMD LRSB 070115Z 0701/0724 24006KT 5000 BR SCT020 BKN030 TEMPO 0701/0703 –FZRA BECMG 0703/0705 3000 SN BKN010 OVC015 TEMPO 0705/0709 1500 SN BKN002 OVC010 BECMG 0709/0711 31012KT BECMG 0718/0720 7000 NSW SCT045=

TAF AMD = Prognoza de aerodrom amendată

070115Z = Data, 07 și ora emiterii, 01.15Z (03.15LT)

0701/0724 = Interval de valabilitate: data 07, între orele 01.00Z și 24.00Z (03.00LT și 02.00LT, data de 08.01)

24006KT = direcția medie prognozată a vântului: 240°; viteza medie prognozată a vântului 6 noduri

5000 = vizibilitatea orizontală prognozată: 5000 m

BR = fenomen meteorologic semnificativ prognozat: aer cețos

SCT020 = nebulozitatea și plafonul primului strat de nori prognozat: 3-4/8, 2000 picioare (600 m)

BKN030 = nebulozitatea și plafonul celui de-al doilea strat de nori prognozat: 5-7/8, 3000 picioare (900 m)

TEMPO 0701/0703= temporar, între orele 01.00Z și 03.00Z (03.00LT și 05.00LT)

FZRA = fenomen meteorologic semnificativ prognozat: ploaie slabă cu depunere de polei

BECMG 0703/0705 = în devenire de la ora 03.00Z (05.00LT) până la ora 05.00Z (07.00LT)

3000 = vizibilitatea orizontală prognozată: 3000 m

SN = fenomen meteorologic semnificativ prognozat: ninsoare moderată

BKN010 = nebulozitatea și plafonul primului strat de nori prognozat: 5-7/8, 1000 picioare (300 m)

OVC015 = nebulozitatea și plafonul celui de-al doilea strat de nori prognozat: 8/8, 1500 picioare (450 m)

TEMPO 0705/0709 = temporar, între orele 05.00Z și 09.00Z (07.00LT și 11.00LT)

1500 = vizibilitatea orizontală prognozată: 1500 m

SN = fenomen meteorologic semnificativ prognozat: ninsoare moderată

BKN002 = nebulozitatea și plafonul primului strat de nori prognozat: 5-7/8, 200 picioare (60 m)

OVC010 = nebulozitatea și plafonul celui de-al doilea strat de nori prognozat: 8/8, 1000 picioare (300 m)

ANALIZA CONDIȚIILOR METEOROLOGICE ÎN ZIUA DE 07.01.2016, ORELE 07.00-10.00 LT, PE RUTA BUCUREȘTI -OTOPENI -SIBIU–CLUJ NAPOCA

În data de 07.01.2016, între orele 06.00 și 09.00 România s-a aflat sub influența unui ciclon mediteranean cu traiectorie transbalcanică, ce a evoluat de la Marea Adriatică spre bazinul vest-nord-vestic al bazinului Mării Negre. În acest interval, depresiunea mediteraneană a determinat valori ale presiunii atmosferice (QFF) la ora 08.00 cuprinse în general între 990,1 hPa în sud-estul extrem al țării și 1001,6 hPa în nordul Moldovei., conform hărții sinoptice a Europei (Figura 6.14). De asemenea, sistemul noros al ciclonului menționat a fost alcătuit din straturi de nori ce au cauzat nebulozitate totală, 8/8 în toată țara. În regiunile extracarpatice nebulozitatea parțială era formata din nori Stratus, cu nebulozitate în general de 6/8 și cu înălțimea bazei norilor 300 m în Moldova, în Dobrogea și în Muntenia și 300-600 m în Oltenia. Cel de-al doilea strat de nori, Nimbostratus-Altotratus, a determinat nebulozitate în general de 8/8, precipitații și ninsoare moderată în nordul și în centrul Moldovei, ploaie și lapoviță, izolat cu depunere de polei în sudul Moldovei și ploaie în Dobrogea și în Muntenia și local în Oltenia. În regiunile intracarpatice, mai ales în Transilvania, dar și în zonele montane traversate de către aeronava YR-BAS, stratul de nori inferiori a fost compus din nori Stratocumulus, cu baza la aproximativ 600 m și 100-200 m în zona Carpaților Meridionali, iar în vestul și în nord-vestul Transilvaniei și nori Stratus cu baza la 600 m. Cel de-al doilea strat de nori era constituit din nori Nimbostratus-Altostratus sau Altocumulus-Altostratus care a generat precipitații sub formă de ninsoare, lapoviță și chiar ploaie cu depunere de polei.

Figura 6.14 Harta sinoptică Europa 07.01.2016, ora 06.00 LT

Analiza imaginilor transmise de satelitul meteorologic staționar pentru Europa, METEOSAT-10, relevă de asemenea prezența și evoluția sistemului noros care acoperă toată aria geografică a României și sunt evidențiate stratificarea sistemului noros și consistența acestuia, prin intensitatea nuanțelor de alb. (Figura 6.15)

Figura 6.15 Imagine METEOSAT – 10, RGB, 07.01.2016, 08.00 LT

Imaginile radar provenite de la radarul în bandă S amplasat la Bobohalma arată de asemenea că sistemul noros, în principal complexul de nori Nimbostratus-Altostratus, care provoacă precipitații semnificative, a avut o limită superioară, pe tronsonul rutei cuprins între Sebeș-Mediaș și Cluj Napoca, la aproximativ 5000 m, element care arată potențialul acestui sistem noros de a genera precipitații moderate în aria menționată, în intervalul de timp ce a precedat începerea procedurii de aterizare. (Figura 6.16 și 6.17)

Figura 6.16 Imagine radar cu înălțimea limitei superioare a norilor – ECHOTOP 07.01.2016, ora 07.49 LT

Figura 6.17 Imagine radar cu înălțimea limitei superioare a norilor – ECHOTOP 07.01.2016, ora 08.02 LT

De altfel, aria precipitațiilor moderate cantitativ, sub formă de lapoviță și ninsoare poate fi identificată cu ajutorul imaginilor radar care relevă intensitatea precipitațiilor în intervalul de timp de aproximativ 10 minute care a precedat aterizarea aeronavei. (Figura 6.18 și 6.19)

Figura 6.18 Imagine radar cu intensitatea precipitațiilor – 07.01.2016, ora 07.51 LT

În urma analizei hărților meteorologice de prognoză emise de către ROMATSA, valabile pentru ora 06.00UTC (08.00LT), reiese că acestea redau cu acuratețe, prin prognoza fenomenelor meteorologice semnificative, atât pentru SFC- 15000 ft AML (Figura 6.20) cât și pentru FL100-450 (Figura 6.21), condițiile meteorologice în care s-a desfășurat zborul. Astfel, în ceea ce privește harta valabilă pentru SFC- 15000 ft AML, pentru tronsonul rutei cuprins între Carpații Meridionali și zona aeroportului Cluj Napoca, erau în vigoare următoarele date de prognoză:

– Nebulozitate totală: 8/8 ,nebulozitate parțială: 5-7/8;

– Norii prognozați: Stratus, cu plafonul la 150 m și limita superioară la 600 m; Stratocumulus, Altocumulus și Altostratus cu plafonul de la 600 m.

– Vizibilitatea orizontală: 1-3 km în zona montană, și ocazional 3-5 km în Transilvania;

– Fenomene meteorologice semnificative: ninsoare moderată în zona montană, ploaie, lapoviță, ninsoare și izolat ploaie și burniță cu depunere de polei în Transilvania;

– Fenomene meteorologice periculoase: turbulență moderată peste FL 020, givraj moderat și ocazional givraj puternic până la FL 025.

Figura 6.20 Harta de prognoză a fenomenelor semnificative SFC 15000 FT valabilă pentru 07.01.2016, ora 08.00 LT

Figura 6.21 Harta de prognoză a fenomenelor semnificative FL 100/450 valabilă pentru 07.01.2016, ora 08.00 LT

Având în vedere că între momentul în care echipajul aeronavei a primit aprobarea de a părăsi zona de holding prin inițierea procedurii de aterizare și momentul în care aeronava a aterizat au trecut cel puțin 10 minute, se poate aprecia că în condițiile în care ninsoarea moderată a continuat și utilajele de deszăpezire părăsiseră deja zona cu cel puțin 10 – 12 minute înainte de aterizarea aeronavei, stratul de zăpadă depus în acest interval de maxim 12 minute a fost de aproximativ 10 mm. Aprecierea depunerii noului strat de zăpadă depus are în vedere media depunerii stratului de zăpadă în condiții de ninsoare moderată, care conform METOFFICE, 2009, este de aproximativ maxim 40 mm/h. Drept urmare stratul de zăpadă nou depus în intervalul de aproximativ 12 minute, în condițiile în care pista era umedă în urma acționării anterioare cu material degivrant, a fost de cel mult 10 mm, ceea ce a determinat o reducere a aderenței pneurilor aeronavei la contactul cu solul și o acțiune mai puțin eficientă a frânelor, cu impact asupra distanței de frânare. În aceste condiții se poate aprecia că față de informațiile transmise de sistemul ATIS – coeficientul de frânare (acțiunea frânelor) mediu, în realitate, la momentul aterizării, acțiunea frânelor a avut o eficiență mai redusă și drept urmare se poate aprecia că valoarea coeficientului de frecare a fost la limita de 93 sau chiar puțin sub aceasta.

Concluzii

Cauze favorizante:

– direcția vântului din 100° (”vânt de spate”), intensitate 5 -10 kt (9 – 18 km/h);

– la aterizare, viteza de referință VREF a fost mai mare cu 11 kt (140 kt / 259 km/h) în raport cu VREF (129 kt / 239 km/h) recomandată la pragul pistei de către QRH;

– redresarea aeronavei la înălțimea de 45 ft (aproximativ 13,7 m), cu 25 ft (aproximativ 7,5 m) mai sus față de înălțimea recomandată de Boeing;

– pista acoperită, în proporție de 51-100%, cu zăpadă umedă, posibil cu o grosime de aproximativ 1 cm;

– repere vizuale insuficiente;

– acționarea pedalelor sistemului de frânare cu o presiune inconstantă.

VARIABILITATEA ȘI SCHIMBĂRILE CLIMATICE

Premise teoretice

Natura diferită a componentelor sistemului climatic care interacționează între ele generează variabilitatea climatică. Variabilitatea climatică se referă la variații în starea medie și a altor parametrii statistici ale climei la toate scările spațiale și temporale. Variabilitatea climatică naturală poate fi determinată de procese naturale interne ale sistemului climatic sau de variații ale factorilor naturali externi care o influențează. Complexitatea sistemului climatic face ca variabilitatea climatică să se manifeste într-un domeniu larg al scărilor temporale, începând cu variabilitatea pe termen lung (până la secole, milenii), iar suprapunerea acestora conduce la variabilitatea climatică observată.

Schimbarea climei este determinată atât de factori naturali interni (modificările care apar în interiorul sistemului climatic sau datorită interacțiunilor dintre componentele sale) cât și naturali externi (variația energiei emisă de Soare, erupții vulcanice, variația parametrilor orbitali ai Pământului) sau externi antropogeni rezultați din activitățile umane (schimbarea compoziției atmosferei ca urmare a creșterii concentrației gazelor cu efect de seră).

Un rol important în cercetarea și managementul schimbărilor climatice îl are IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) care elaborează periodic rapoarte privind schimbarea climei la nivel global.

În prezent se utilizează 4 scenarii climatice RCP (Representative Climate Pathway): RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0 și RCP8.5.

Variabilitatea observată a unor indici de extreme termice și pluviometrice

Cercetările climatice se bazează pe analiza unor seturi de date extinse pe intervale de timp semnificative, 53 de ani (1961-2013). Analiza datelor pentru a pune în evidență evoluția climatului presupune utilizarea seriilor de date omogene sau omogenizate, care să reflecte trăsăturile naturale ale climei. (WMO, 2003)

Au fost selectați patru indici relevanți pentru analiza extremelor climatice și anume: indicele de durată a perioadelor calde, indicele de durată al perioadelor reci, indicele zilelor consecutive fără precipitații și indicele zilelor consecutive cu precipitații.

În figura 7.1 se poate observa faptul că tendința de creștere a duratei zilelor consecutive de căldură este foarte accentuată (panta a=0.428). Comportamentul regimului termic al indicelui nu este linear pe perioada de 53 de ani, fiind identificate câteva salturi semnificative: trei de creștere în jurul anilor 2000, 2006, 2012 și unul de scădere în jurul anului 2006.

Figura 7.1 Tendința indicelui de durată a perioadelor calde în intervalul 1961-2013 (WSDI)

În cazul indicelui de durată a perioadelor reci (Figura 7.2) se poate remarca o tendință de scădere a acestuia redusă, însă se pot observa câteva valori extreme semnificative: 3 de creștere în jurul anilor 1973, 1987 și 1996 și 2 de scădere în jurul anilor 1965 și 2008.

Figura 7.2 Tendința indicelui de durată a perioadelor reci în intervalul 1961-2013 (CSDI)

În figura 7.3, se remarcă o tendință de scădere a indicelui zilelor consecutive fără precipitații foarte redusă, însă se pot observa 2 salturi semnificative de creștere a indicelui în perioada anilor 1973 și 2013 și un salt semnificativ de scădere în perioada anilor 1969.

Figura 7.3 Tendința indicelui zilelor consecutive fără precipitații in perioada 1961-2013 (CDD)

În figura 7.4, se poate remarca o tendință de creștere a indicelui zilelor consecutive cu precipitații destul de redusă, dar se pot evidenția câteva salturi semnificative de scădere a indicelui în perioada anilor 1961, 1977 și 2000, dar și de creștere a acestuia în perioada 1981 și 2010.

Figura 7.4 Tendința indicelui zilelor consecutive cu precipitații în perioada 1961-2013 (CWD)

În concluzie, pe parcursul perioade analizate, în arealul studiat temperaturile au fost considerabil mai calde, iar între cantitățile de precipitații nu au fost diferențe majore, ceea ce denotă faptul că în viitor, acești indici vor avea aceleași tendințe de evoluție în următoarele decenii.

Tendința de evoluție a temperaturii aerului și precipitațiilor atmosferice în secolul XXI

Pentru perioada care urmează (2021-2100), scenariile climatice arată diferite tendințe de evoluție ale parametrilor meteorologici precum temperatura aerului și precipitațiilor atmosferice. Având în vedere omogenitatea climatică a regiunii, am ales pentru exemplificare 2 stații: Cluj-Napoca și Sibiu.

Conform Figurii 7.5 observăm că se constată o creștere a temperaturilor, indiferent de scenariul luat în considerare. În cazul în care se iau măsuri pentru atenuarea schimbărilor climatice (RCP4.5), tendința de creștere este mai mică decât în cazul în care nu se iau măsuri (RCP8.5). În perioada 2021-2050, temperaturile vor crește considerabil față de perioada prezentă, valorile încadrându-se în jurul valorii de 10,3°C, iar în a doua jumătate a secolului, este evidențiată o tendință de creștere foarte puternică în cazul în care nu se iau măsuri pentru diminuarea impactului schimbărilor climatice (13,6°C).

Figura 7.5 Evoluția temperaturii aerului – Cluj-Napoca

Pentru perioada 2021-2050, tendința temperaturii aerului este în creștere față de perioada prezentă, fiind evidențiate valori ale acesteia cuprinse între 9,8 și 10°C. Pentru a doua jumătate a secolului se remarcă o ușoară creștere a temperaturilor în cazul în care se iau măsuri pentru diminuarea schimbărilor climatice (10,9°C), iar în caz contrar acestea cresc considerabil până la valori de 13,1°C. (Figura 7.6)

Figura 7.6 Evoluția temperaturii aerului – Sibiu

În perioada 2021-2050 evoluția cantităților de precipitații rămâne în jur de 545-534 mm și nu se așteaptă tendințe mari, însă pe următoarea perioadă, 2071-2100, în cazul în care nu se iau măsuri pentru diminuarea efectelor schimbărilor climatice, acestea scad la 500 mm. (Figura 7.7)

Figura 7.7 Evoluția cantităților de precipitații – Cluj-Napoca

În figura 7.8 se poate observa faptul că în perioada 2021-2050, evoluția cantităților de precipitații rămâne la aproximativ 674-678 mm și au o tendință de scădere destul de pronunțată în a doua jumătate a secolului aproximativ 669 mm, însă în cazul în care nu se iau măsuri pentru diminuarea impactului schimbărilor climatice acestea scad considerabil la 623 mm

Figura 7.8 Evoluția cantităților de precipitații – Sibiu

În concluzie, în contextul evoluției estimate a temperaturii și precipitațiilor se poate prevedea și o modificare a extremelor în sensul în care indicii care exprimă perioadele calde precum WSDI, TX90p, TN90p și SU25 vor suferi cel mai probabil o creștere a valorilor fiecăruia, iar pe de altă parte indicii precum CSDI, TN10p, TX10p și FD0 vor scădea. În cazul precipitațiilor, acestea vor avea o mică tendință de scădere în timp, în acest lucru nu înseamnă ca nu vor mai exista.

CONCLUZII

Climatologia fenomenelor meteorologice severe reprezintă, cu certitudine, o problemă actuală majoră a societății umane și mai ales în domeniul aviației, iar înțelegerea modului lor de apariție și manifestare, la nivelul cauzelor și efectelor, presupune o abordare complexă și tot mai susținută.

Demersul principal al lucrării de față a fost prezentarea fenomenelor de risc relevante în aviație, în general urmând ca pe parcurs să particularizez pe zona de interes și anume Depresiunea colinară a Transilvaniei, subiect pe care l-am detaliat în cuprinsul a șapte capitole ce constituie întreaga lucrare. În acest sens am prezentat fiecare fenomen periculos asupra zborului, climatologia acestora, dedicând spre finalul lucrării un capitol studiilor de caz analizate ce fac obiectul temei alese.

În primul capitol am cuprins prezentarea generală a regiunii, precum și delimitarea și geografia fizică, elemente care constituie punctul de plecare în elaborarea întregii lucrări, urmând ca în al doilea capitol să fie descriși principalii factori genetici ai climei.

În capitolul al treilea este subliniată terminologia principalelor fenomene climatice de risc pentru zborul aeronavelor, precum și ilustrarea diferitelor forme de manifestare a acestora și condițiile atmosferice. Astfel de fenomene constituie, de regulă, obiectul atenționărilor și avertizărilor meteorologice emise de către Administrația Națională de Meteorologie (ANM).

În capitolul al patrulea constituie punctul de plecare în ceea ce privește metodologia utilizată în care am folosit date provenite de la 12 stații poziționate în arealul studiat cu ajutorul cărora am evidențiat schimbările produse în parametrii climatici analizați ulterior în următorul capitol.

Capitolul al cincilea a avut ca și scop evidențierea strânsei legături între cele două capitole precedente și anume caracterizarea extremelor termice și pluviometrice care influențează apariția fenomenelor severe cu ajutorul unor indici climatici. Analiza datelor climatice de la cele 12 stații a fost făcută pe o perioadă de 52 de ani (1961-2013), fiind suficient de lungă pentru a se putea evidenția schimbările produse în parametrii climatici analizați și a se putea trage concluzii cât mai valide.

Capitolul al șaselea face obiectul contribuției personale și se prezintă sub forma unei analize a influențelor condițiilor meteorologie asupra a două accidente aviatice dintre care primul s-a soldat și cu pierderi omenești. Cele două studii de caz au avut ca și scop analizarea hărților, prezentarea datelor, condițiilor meteorologice precum și a concluziilor privind cauzele producerii celor două accidente aviatice.

Ultimul capitol, dedicat schimbărilor climatice, evidențiază tendința de evoluție a temperaturii și precipitațiilor atmosferice. S-a sesizat o schimbare a climatul regiunii care tinde să fie mai cald și relativ similar pentru următoarele 2 decenii, iar schimbări mai importante apar spre finalul secolului.

Această lucrare a avut ca scop intenția de a analiza fenomenele numeroase și variate care fac obiectul atenționărilor și avertizărilor meteorologice emise de către Administrația Națională de Meteorologie și care sunt relevante în aviație. Totodată, lucrarea servește drept punct de plecare în analizarea schimbărilor climatice viitoare și observarea tendințelor termice și pluviometrice din următoarea perioadă.

BIBLIOGRAFIE

x

x