Dissertação

{pt_PT=Mountain waves in aviation: prediction and effects} {} EVALUATED

{pt=Investiga-se uma aterragem abrupta que ocorreu no aeródromo do Pico (LPPI) através de observações aéreas e previsões do modelo AROME. Um segundo voo é analisado. A intensidade do cisalhamento do vento e a influência deste nos voos são calculados através do fator “I”, recomendado pela ICAO, e pelo F-factor, recomendado pela FAA e NASA. Estes indicadores baseiam-se nas observações registadas pelas aeronaves. Durante o Voo 1, 36% da aterragem ocorreu sob condições “severas” do cisalhamento do vento. À montante da montanha do Pico, o escoamento caracterizou-se por ventos de sudoeste, estratificação estável e um número de Froude perto de 1. Com base no AROME, tais condições originaram ondas de montanha que se propagam na vertical, com velocidades verticais máximas acima de 400 pés/min. As condições severas de cisalhamento do vento e os valores elevados da velocidade vertical, associados às ondas de montanha, poderão ser a causa do referido incidente. Durante o segundo voo, uma esteira com vórtices desenvolveu-se perto da sua trajetória, sendo consistente com o número de Froude baixo à montante e com os diagramas do regime de escoamento de estudos passados. Durante a fase de aproximação do Voo 2, não houve condições “severas” do cisalhamento do vento. Após a comparação entre os fatores “I” e F com os indicadores de turbulência AROME, são propostos valores críticos preliminares para estes índices. Por fim, verificou-se que as previsões do vento do AROME apresentam boa concordância com as observações para velocidades acima de 10 nós, revelando fraca precisão para ventos fracos., en=A hard landing incident in Pico Aerodrome (LPPI) is investigated using airborne observations and forecasts of the AROME model. A second flight is also analyzed. The severity of the wind shear and wind effects on both flights is quantified using the intensity factor “I”, recommended by ICAO, and the F-factor, recommended by FAA and NASA. Both measures are calculated from aerial data. During Flight 1, 36% of the landing phase (below 2100 ft) occurred under “severe” wind shear conditions and 16% under “strong”. Upstream characteristics included southwest winds, stable stratification and a Froude number close to 1. According to the AROME model, these circumstances triggered vertically propagating mountain waves, with maximum vertical velocities above 400 ft/min and exceeding 200 ft/min in the flight path. These conditions, together with the severe wind shear, may have caused the incident. During the second flight, a wake with lee vortices developed in the region of the flight path, which is consistent with a low upstream Froude number and/or with the flow regime diagram of previous studies. During the approach phase of this flight, “severe” wind shear conditions were absent, with “strong” ones occurring 4% of the time. It predominantly displayed “light” wind shear conditions during 68% of this phase. By comparing “I” and F factors along with AROME turbulence indicators, preliminary thresholds are proposed. Lastly, an objective verification of AROME wind forecasts is provided, showing a good agreement with airborne observations for wind speeds above 10 kt, but a poor skill for weaker winds.}
{pt=ondas de montanha, esteira, modelo AROME, indicadores de turbulência, número de Froude, Açores, en=mountain waves, wake, AROME model, turbulence indicators, Froude number, Azores Island}

Junho 27, 2019, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Pedro Da Graça Tavares Álvares Serrão

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Maria Margarida Sena Belo Santos Pereira

Instituto Português do Mar e da Atmosfera

Investigadora