Úvod

Jaro, léto… to jsou obvykle vysoké teploty, pěkné počasí… čas dovolených. Většina lidí se na toto období těší, že si nechá po zimě prohřát kosti, chytí bronz, pojede nebo poletí se vykoupat někam k moři, a tak nějak obecně příjemně stráví tyto teplé měsíce, než se opět ozve zima.

Čas dovolených… nejlépe někde u moře. Autem nebo letecky. Autem to vyjde levněji, ale je to náročná a dlouhá cesta. Letecký způsob dopravy bývá dražší, ale za to výrazně rychlejší a bezpečnější a navíc máme celkem pohodlí. Nebo ne? Ne vždycky. Léto je také čas bouřek a ty někdy dokáží znepříjemnit i jinak klidnou a výrazně bezpečnější cestu, než když bychom použili jiný dopravní prostředek. Jenže kdo z nás si před cestou letadlem uvědomí, nebo dokáže představit, co se může za pár hodin ve vzduchu odehrávat? (Ano, většinu lovců bouřek tahle myšlenka napadne, ale kolik nás mezi “běžnými lidmi” je?)

Zajímá vás, jak letadla kličkují mezi bouřkami, jak je řídící letového provozu navádějí a proč můžete čekat zpoždění, je-li bouřka nad letištěm? Pokud ano, tak čtěte dál. O tomto by měly pojednávat následující řádky. Nečekejte strašení katastrofou, ale očekávejte, že se dočtete o jevech a událostech, se kterými se můžete setkat jako cestující letadla letícího v letních měsících nejen na dovolenou.

Bouřka

Co je to bouřka? Vysvětlovat tento pojem na webových stránkách zaměřených především na bouřky by asi bylo nošením dříví do lesa, ale přesto si řekněme pár základních faktů.

Bouřka je přírodní jev vázaný na oblak Cumulonimbus a mající elektrické projevy v podobě blesků nebo hromů. Je to nejvýraznější projev konvekce v atmosféře. Bouřkový mrak je vertikálně velmi mohutný a sahá od několika stovek metrů nad zemským povrchem až do mnohakilometrové výšky. Jeho vrcholky bývají nezřídka výš, než létají dopravní letadla, a tak často dochází k tomu, že je potřeba se jim nějak vyhnout,… ale o tom podrobněji až za chvíli.

Nebezpečné jevy v rámci bouřky

Čím může být bouřka pro leteckou dopravu nebezpečná? Každého asi napadne blesk, ale ten, paradoxně, přestože je každé letadlo v průměru jednou za rok bleskem zasaženo, nepředstavuje až takové riziko, jako jiné jevy.

Bouřka je totiž souhrn rovnou několika nebezpečných meteorologických jevů a včetně již zmíněného blesku to jsou následující jevy:

    • blesky
    • turbulence
    • námraza
    • kroupy
    • střih větru
    • snížená dohlednost
    • downburst

Blesky

Říká se, že člověk je před bleskem v letadle (podobně jako v autě) v bezpečí, protože kostra letadla funguje jako Faradayova klec. To je sice pravda, ale to ještě neznamená, že blesk nemůže poškodit elektroniku letadla, či přivodit jiné poškození. Podíváme-li se na výpis incidentů např. na stránce The Aviation Herald (http://avherald.com/h?search_term=lightning+strike&opt=0&dosearch=1&search.x=0&search.y=0), uvidíme, že většina letadel zasažených bleskem se bezpečně vrátila na zem, ale musela podstoupit servisní kontrolu, která letadlo odstavila na několik dní.

Poškození od blesku
Zdroj: Internet
Velikost: 35 kB

Daleko větší riziko představuje blesk pro pozemní personál letiště při odbavování letadel během bouřky. Krásně to ukazuje následující video zásahu letadla parkujícího na stojánce: http://www.liveleak.com/view?i=d11_1325870438. Když se podíváme na jednotlivé screenshoty z videa http://forum.bourky.com/download/file.php?id=739&mode=view, je vidět zásah blesku do směrovky letadla a jeho uzemnění přes příďový podvozek a následný odlet kusu nejspíš gumy od podvozku. Proto by se nemělo např. provádět plnění letadla palivem, je-li v blízkosti letiště bouřka, která by mohla takto ohrozit jinak běžnou proceduru.

Turbulence

S turbulencí se lze setkat i mimo oblačnost, ale až v bouřce dostává velmi nebezpečné parametry. Když si představíte, že v bouřkovém mraku proudí silné vzestupné a sestupné proudy vzduchu, které mohou dosahovat i desítek m/s, je zřejmé, že vletět do bouřky může znamenat minimálně velké nepohodlí pro cestující, ale v horším případě i riziko poškození draku letadla, jsou-li turbulence opravdu silné.

Přestože se vám nejspíš nepřihodí, že byste prolétávali aktivní bouřkou, i tak většina aerolinek doporučuje cestujícím, aby byli připoutáni, pokud sedí. Tzv. Clear Air Turbulence (CAT) nebo-li “Turbulence v čistém ovzduší” se může objevit znenadání a nic netušící pasažéry poslat hlavou proti stropu. Z vlastní zkušenosti vím, že není třeba mít bezpečnostní pás utáhnutý tak, že nemůže člověk dýchat, ale tak, aby měl člověk jistotu, že při náhlém záchvěvu turbulence nebude katapultován ze sedačky pryč. Na oblíbeném webu The Aviation Herald si opět můžeme najít zaznamenané případy, kdy hrála prim turbulence: http://avherald.com/h?search_term=turbulence&opt=0&dosearch=1&search.x=0&search.y=0. Všimněte si poměrně velkého množství raněných osob… ano, to jsou, kromě posádky obsluhující cestující a mající určité zvýšené riziko v popisu práce, většinou ti nepřipoutaní.

Námraza

Námraza patří mezi další relativně nebezpečné meteorologické jevy, s kterými se musí počítat nejen v bouřkovém počasí. Námraza na letadle vzniká, dopadají-li podchlazené kapky vody (se zápornou teplotou, ale v tekutém stavu) na jeho prochladlý povrch a nejčastěji se tvoří na náběžných hranách křídel, ocasních plochách, vstupech proudových motorů a na anténách a čidlech. Následkem může být zhoršení aerodynamiky letadla, menší vztlak, ztráta rychlosti, zvýšení hmotnosti vedoucí k větší spotřebě paliva a tím i kratšímu doletu a asi v nejhorším případě k nesprávné indikaci přístrojů vlivem zamrzlých čidel.

Námraza na křídle letadla
Zdroj: Internet
Velikost: 460.9 kB

Jak rychle k takovému jevu může docházet, ukazují následující pokusná videa s podchlazenou vodou:

A jak lze s námrazou bojovat? Stojí-li letadlo na zemi, nepředstavuje námraza téměř žádný problém, snad jen drobné časové zpoždění, než dojde k odmražení povrchu letadla chemickými prostředky na k tomu speciálně určených stojánkách.

Je-li ale letadlo ve vzduchu a dostane se do oblasti s výskytem námrazy, způsob jejího odstranění je odlišný. Podle vybavení letounu lze použít např. mechanické odstranění námrazy, pokud jsou na náběžných hranách křídel namontovány gumové protektory, které zvětšují svůj objem a lámou tak vznikající námrazu. Dalším způsobem může být tepelná ochrana, kdy je zahřátý vzduch z kompresoru nebo výstupní plyny motorů vedeny k postiženým místům. V neposlední řadě pak existuje elektrické vyhřívání. To všechno platí pro většinu běžných dopravních letadel, ale malá letadla tak sofistikovanou ochranu před námrazou nemívají a zde přichází v úvahu poslední možnost, jak se vypořádat s námrazou během letu, a to, že se letadlo pokusí urychleně opustit oblast s výskytem námrazy… obyčejně změnou hladiny.

Kroupy

Nestává se často, že by byly kroupy viníkem nějakého vážnějšího leteckého incidentu. Je to dáno tím, že většina dopravních letadel je vybavena palubními meteorologickými radary a místům s největší odrazivostí – tedy místům, kde se pravděpodobně vyskytují i kroupy, se dokáží relativně bez problémů vyhnout. Piloti prostě ví, že do rudých jader bouřek se nelétá.

Bouřkový mrak pohledem na radar i z okénka pilotní kabiny.
© Petr Popelář
Velikost: 158 kB

Přesto se čas od času stane, že se z nějakých důvodů letadlo do oblasti krup dostane. Buď to může být tím, že posádka letadla podcení vývoj bouřkové oblačnosti, nebo z důvodu nefungujícího palubního meteoradaru, případně může dojít i k situaci, kdy radar kroupy včas neodhalí. To se pravděpodobně stalo např. letu Emirates z Dubaje do Mnichova 14. července 2011 nad východním Rakouskem: http://avherald.com/h?article=43fba626&opt=0

Poškození nosu letadla od krup. Zdroj: Airliners.net
Zdroj: Airliners.net
Velikost: 233.4 kB
Poškození náběžných hran křídel od krup
Zdroj: Internet
Velikost: 34.3 kB

Střih větru

Střih větru je jev, kdy dochází na omezeném prostoru ke změně směru a síly větru, která může být jak vertikální nebo horizontální osy. Střih větru může mít různé příčiny, ale nejnebezpečnější bývá právě během bouřkové činnosti, která všechny tyto jevy zesiluje. Rizikem je jak průlet samotnou oblačností, tak především její podlétávání, kdy na čele bouře dochází k vzestupným proudům teplého vzduchu dovnitř oblaku a krátce za hranou bouře dochází k jevu opačnému, tedy sestupným pohybům studeného vzduchu často společně se srážkami. Na takovém rozhraní právě dochází k výraznému střihu větru. Tento jev je zároveň vždy přítomen při výskytu jevu zvaného Downburst…

Downburst

Co je to downburst? Pod tímto tajemným názvem se skrývá velmi nebezpečný jev, který bychom do češtiny přeložili jako masivní propad studeného vzduchu v bouřce. Nejlépe tento jev vysvětlí následující obrázky:

Grafická animace downburstu od ČHMÚ
© Český hydrometeorologický ústav
Velikost: 102.9 kB
Unikátní fotografie microburstu (downburstu) od Williama Buntinga
© William Bunting
Velikost: 252.1 kB

Pro leteckou dopravu je downburst (microburst nebo také macroburst – podle rozsahu jevu) největším rizikem v případě, když se vyskytne v okolí letiště. Startující a přistávající letadla jsou zvlášť ohrožená, protože se pohybují blízko země a mají tak omezený prostor správně a včas zareagovat, pokud se dostanou do oblasti zasažené downburstem. Nebezpečím je, že se posádka letadla může dostat do situace, kdy letadlo vlivem malé rychlosti a silného vertikálního střihu větru může přijít o vztlak, což může vést až k letecké nehodě.

Grafické znázornění downburstu a jeho působení na letadlo
Zdroj: Internet
Velikost: 75 kB

Po několika leteckých neštěstích v historii byl vytvořen detekční systém pro rozpoznávání tohoto jevu a posádky naučeny na něj adekvátně reagovat, přesto je vždy lepší, když se letadla, která se chystají na start, chvíli zdrží na zemi, a ty, které chtějí přistát, vyčkají v blízkosti letiště, než bouře s potenciálem downburstu pomine.

Snížená dohlednost

Vlétnutí do jakékoliv oblačnosti znamená rapidní snížení dohlednosti prakticky na nulu, ale v případě výrazné konvektivní oblačnosti může dojít ke snížení dohlednosti i pod oblačností vlivem vypadávání srážek. Pro většinu dopravních letadel vybavených pro let podle přístrojů (IFR = instrument flight rules) zhoršená dohlednost nepředstavuje závažnější problém. Obtíže ale mohou nastat v případě přiblížení na přistání, kdy je potřeba, aby za špatných meteorologických podmínek bylo po technické stránce vhodně vybavené nejen letadlo ale i letiště a dráhový systém. Pokud tomu tak není, může se stát, že bude letadlo nuceno vyčkávat do té doby, než se podmínky zlepší, nebo letět na náhradní letiště.

  Když už víme, jaká rizika nám bouřka přináší, pojďme se podívat na to, jak se o bouřce dozví posádka letadla a jaké informace mohou využívat řídící letového provozu pro zajištění bezpečného a plynulého provozu nad našimi hlavami…

V kokpitu…

Než posádka vůbec sedne do kokpitu letadla, vždy probíhá předletová příprava, která kromě jiného zahrnuje i zjišťování meteorologických podmínek týkajících se daného letu. Posádku letadla bude určitě zajímat, jaké panuje počasí jak nad letištěm vzletu a v destinaci, ale i během značné části letu v cestovní hladině.

Pro názornost se podíváme na stránky http://meteo.rlp.cz a http://ibs.rlp.cz/, které mohou využívat posádky letadel odlétávajících ze všech našich významných letišť. Informace jsou ze značné části přebírány přímo od ČHMÚ a můžete je najít např. ZDE. Středem zájmu bude nejspíš synoptická situace, doplněna případným pohledem na družicové nebo radarové snímky a předpovědní mapa význačného počasí speciálně vydávaná pro leteckou dopravu.

Significant weather map
© Český hydrometeorologický ústav
Velikost: 500.1 kB

Přesto, že každá posádka absolvuje briefing včetně meteorologické přípravy, před samotným odletem letadla obdrží posádka další nejaktuálnější informace o počasí nad letištěm odletu prostřednictvím služby ATIS. Ta zahrnuje kromě informací o stavu vzletových a přistávacích drah a jiných informacích o letišti také zprávu METAR (SPECI), která obsahuje stručnou formou podané informace o aktuálním větru, dohlednosti, převládajícím počasí, teplotě vzduchu a rosného bodu, tlaku vzduchu a případnému dalšímu vývoji počasí. To jsou vše informace, které musí posádka letadla před odletem potvrdit řídícímu letového provozu, který má tímto povinnost zkontrolovat, zda má posádka nejaktuálnější informace. Navíc, posádka letadla dostává těsně před vzletem od řídícího letového provozu na věži další informaci o počasí… konkrétně o směru a síle větru. Nelze tedy říct, že by posádka nebyla informována…

Když se přeneseme od plánování samotného letu do kokpitu dopravního letadla a představíme si, že už míříme do cílového letiště, položme si otázku, jak se posádka letadla vypořádá s nepřízní počasí, která se objeví během letu. Jaké jsou možnosti? Pro hledání aktuálních informací prostřednictvím internetu už je pozdě, nehledě na to, že se na něj pravděpodobně ani nedostane. Většina dopravních letadel je naštěstí vybavena palubním meteorologickým radarem, který poskytuje pilotům potřebné aktuální informace prakticky instantně narozdíl od pozemního radaru, který má v současné době např. u nás obnovu dat po 5-ti minutách, což by pro posádku byla nepřijatelně dlouhá doba vzhledem k rychlosti letícího letadla.

Jak vypadá pohled na palubní meteorologický radar a jak je tedy rychlá jeho obnova dat? Podívejte se na toto video:

A jak vypadá bouřkový mrak na palubním meteoradaru v kontextu pohledu z pilotní kabiny letadla?

Bouřkový mrak pohledem na radar i z okénka pilotní kabiny.
© Petr Popelář
Velikost: 158 kB

Co můžeme z předchozích ukázek palubního meteorologického radaru odvodit? Posádka letadla má díky němu neustálou informaci o oblačnosti před sebou, má to ovšem svá ALE… Na rozdíl od obrázků z pozemních meteorologických radarů, kde máme informaci o celkové vertikální mohutnosti oblačnosti díky mnoha skenovaným elevacím radaru, zobrazuje palubní radar jen jednu elevaci, tedy ukazuje zjednodušeně řečeno průřez oblačností jen v úrovni antény radaru. S anténou se dá sice omezeně manipulovat, aby se mohla posádka letadla “podívat” mírně nahoru nebo dolů, případně i mírně do stran, ale nikdy nezíská přehled o celkové vertikální mohutnosti oblačnosti.

Palubní meteorologický radar
Zdroj: Internet
Velikost: 71.6 kB

Výnos z palubního radaru ukazuje stejně jako výnos z radaru pozemního barevnou škálu vyjadřující odrazivost oblačnosti, ale jen v omezené paletě barev. Piloty letadel logicky moc nezajímá odrazivost představující slabé srážky, ale zajímají je především jádra bouřek, kde se vyskytují nejen silné srážky, ale především kroupy. To jsou místa, kterým se musí letadlo bezpodmínečně vyhnout.

U řídícího letového provozu…

Řídící letového provozu musí stejně jako posádky letadel mít bezpodmínečně informace o počasí, které se týká jejich konkrétních stanovišť.

Pro stručné uvedení do problematiky ŘLP se podívejme na následující informace:

Službu řízení letového provozu můžeme rozdělit na 3 části s obecnou charakteristikou každé z nich:

  • Oblastní služba řízení – dále jen ACC – poskytování služeb ŘLP řízeným letům s výjimkou těch částí uvedených níže
  • Přibližovací služba řízení – dále jen APP – poskytování služeb ŘLP řízeným letům souvisejícím s příletem na letiště nebo odletem z něho
  • Letištní služba řízení – dále jen TWR – poskytování služby ŘLP letištnímu provozu… tj. pohyb letadel po ploše, vzlety a přistání a letištní okruhy
Rozdělení letových provozních služeb
© Jan Drahokoupil
Velikost: 49.1 kB

Z výše uvedeného více či méně vyplývá, že různá stanoviště budou mít různou potřebu co se týče aktuálních meteorologických informací. Pro řídícího v letištní věži bude nejspíš informace o počasí na druhé straně republiky zbytečná a naopak řídící na ACC sektoru se většinou nebude starat o to, jaké je počasí v nejbližším okolí nějakého letiště.

ŘLP ČR s.p. získává informace o aktuálním rozložení bouřkové oblačnosti především od ČHMÚ a to ve formě radarových, bleskových a družicových dat. Převážná většina informací pak může být zobrazena buď na externím monitoru zvaném WALDO nebo přímo v radarovém zobrazení řídícího letového provozu.

Ve WALDO se zobrazují standardní radarová data české radarové sítě CZRAD (5-minutová data), CZ + okolní státy, CERAD, družicové snímky v tradičním IR kanálu, detekce blesků CELDN a relativně nově také TAR meteokanál. Snímky z TARu jsou získávány z přehledových radarů primárně sloužících pro zobrazení letového provozu, jejichž součástí je i meteokanál. Jeho nespornou výhodou je obnova dat po 30 vteřinách. Záporem je pak jen poloviční dosah a omezená citlivost.

Obrazovka WALDO z Prahy (LKPR)
© ŘLP ČR, s.p.
Velikost: 154.2 kB

V radarovém zobrazení je zapínatelná vrstva CZRAD se čtyřmi úrovněmi odrazivosti – 20, 30, 40, 50 dBZ. Na některých systémech je pak možné zapnout i bodová data z detekce blesků. Pražská APP má pak navíc možnost zapnutí meteokanálu z pražského TARu a na regionálních letištích (Brno, Ostrava) lze zapnout meteokanál z lokálních TARů.

Zobrazení význačné oblačnosti a blesků v IDP/radaru
© ŘLP ČR, s.p.
Velikost: 180.7 kB

Standardní operativní meteorologické informace (OPMET) v textové formě tak, jak jsou vyměňovány po celém světě, lze najít opět ve WALDO – např. letištní pozorování METAR/SPECI, výstrahy a informace SIGMET, letištní (TAF) a další předpovědi, z části též v grafické podobě (mapy výškového větru teploty, mapy význačného poasí) atd.

Na stanovištích TWR je navíc tzv. “Meteopravítko”, které zobrazuje neustále aktualizovaná data pozemních měření z letištních AWOSů (Automatic Weather Observation System).

Rozmístění přístrojů pro pozemní měření ukazuje následující zjednodušený obrázek:

Stručné zobrazení rozmístění měřících přístrojů kolem dráhy
© Vaisala Oyj
Velikost: 87.2 kB

Grafické znázornění na mapě letiště pak může vypadat např. takto:

Grafický náhled meteorologických informací z AWOSu LKPR
© ŘLP ČR, s.p.
Velikost: 172.9 kB

Závěr

Jak je z tohoto článku vidět, letecká doprava může být často postihována různými vlivy počasí, ale naštěstí je obor letectví převážně plně profesionální, kde se navíc klade maximální důraz na bezpečnost. Řídící letového provozu, tak i piloti jsou během výcviku trénováni na nenadálé situace včetně nácviku obletu bouřek a řešení jiných obtíží spojených nejen s počasím. Přesto i tak občas dojde k události, kdy se ukáže síla a často i nevyzpytatelnost přírody a potažmo počasí, která dokáže všem zúčastněným stranám v lepším případě jen pěkně zamotat hlavy a v horším způsobit nějaký incident.

Závěrečné video nám ukazuje, jak může vypadat takový rušný den v letovém provozu při výskytu bouřek. Na první pohled se to může jevit jako humorná animace, ale pro dispečery i piloty to jistě nebyla snadná situace k řešení.

Na druhou stranu, když se člověku poštěstí proletět v bezpečné vzdálenosti okolo izolované bouřky, bývá to neskutečná podívaná, jakou ze země můžeme spatřit jen těžko…

Související odkazy:

http://www.youtube.com – YouTube

http://www.rlp.cz – Řízení letového provozu ČR, s.p.

http://meteo.rlp.cz – Řízení letového provozu ČR, s.p. – METEO

http://www.avherald.com – The Aviation Herald – Incidents and News in Aviation

http://www.chmi.cz – Český hydrometeorologický ústav

http://www.vaisala.com/ – Vaisala Airport Weather Measurement Solutions