Bachelor's Thesis

Hazardous meteorological phenomena during takeoff and landing

Final Thesis 2.5 MB

Author of thesis: Arian Mustafa

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D.

Abstract:

This thesis analyses the influence of hazardous meteorological factors on the take-off and landing phases of flight, with a focus on orographic turbulence. The theoretical part describes the main meteorological phenomena posing a risk during take-off and landing and examines in greater detail the physical nature and conditions of occurrence of orographic turbulence. The practical part is designed as an observation of flights affected by orographic turbulence. The course of the flights was captured on video, synchronised with flight data from the onboard avionics system, and evaluated. The final chapter summarises recommendations for pilots operating in areas with orographically induced turbulence.

Keywords:

Meteorology, take-off, landing, orographic turbulence, air transport, aviation, rotor, airflow, Cessna 172

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných, např. co by lo příčinou vzniku turbulencí, vysvětlete jak jste v práci myslel, že protivítr má vliv na výkon, popište více použité heatmapy. Student na otázky reagoval uspokojivě, proto komise hodnotí stupněm B.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Professional Pilot (B-PRP-P)

Composition of Committee

doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Vladimír Smrž, Ph.D. (místopředseda)
JUDr. Jaromír Hammer (člen)
Ing. Ondřej Beneš (člen)
Ing. Josef Bejdák (člen)
Ing. Miroslav Červenka, Ph.D. (člen)
Ing. Vít Zárybnický (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D.

Vedoucí bakalářské práce hodnotí předloženou práci jako aktuální a prakticky zaměřenou studii zabývající se problematikou nebezpečných meteorologických jevů ve fázi vzletu a přistání se zaměřením na orografickou turbulenci. Student v práci prokázal schopnost propojit teoretické poznatky z oblasti letecké meteorologie s praktickou analýzou konkrétní letové situace.

V teoretické části autor přehledně popisuje základní meteorologické jevy ovlivňující bezpečnost letového provozu, zejména turbulence, střih větru, mikroburst, silný vítr a námrazu. Těžiště práce tvoří kapitola věnovaná orografické turbulenci, kde student vhodně kombinuje odbornou literaturu, předpisové dokumenty ICAO/WMO i praktické souvislosti provozu lehkých letadel. Oceňuji zejména snahu vysvětlit fyzikální podstatu proudění v členitém terénu a vztáhnout ji k provozním rizikům během vzletu a přistání.

Praktická část práce představuje nejhodnotnější přínos celé bakalářské práce. Student provedl vlastní měření během série vzletů a přistání na letišti Křižanov (LKKA), přičemž využil synchronizaci videozáznamu s daty z avionického systému Garmin G1000. Získaná data následně analyzoval pomocí grafů, statistického vyhodnocení a prostorové vizualizace turbulence formou heat mapy. Pozitivně hodnotím zejména snahu o objektivizaci pozorovaných jevů a porovnání turbulentních letů s referenčními úseky bez výrazného působení turbulence.

Student v práci prokázal schopnost samostatně pracovat s odbornými zdroji, analyzovat letová data a formulovat praktická doporučení pro provoz v podmínkách orograficky podmíněné turbulence. Oceňuji rovněž výběr konkrétní lokality a snahu zasadit naměřené výsledky do kontextu místní orografie a aktuální meteorologické situace. Zpracování práce působí logicky a jednotlivé kapitoly na sebe obsahově navazují.

Po formální stránce práce obsahuje dílčí stylistické a jazykové nepřesnosti, místy se objevují méně akademické formulace a některá tvrzení mohla být formulována opatrněji, zejména v části interpretace statistických výsledků. Tyto nedostatky však zásadním způsobem nesnižují odbornou úroveň práce ani její praktický přínos.

Celkově hodnotím práci jako zdařilou bakalářskou práci s vlastním praktickým přínosem, která splnila zadání v požadovaném rozsahu. Student prokázal schopnost samostatné technické práce i orientaci v problematice letecké meteorologie a bezpečnosti letového provozu.

Předloženou bakalářskou práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Cílem bakalářské práce bylo provedení rešerše nebezpečných jevů během vzletu a přistání, se zaměřením se na orografickou turbulenci. Dále bylo požadováno navrhnout metodiku analýzy vybraného letu s vlivem této turbulence.

Práce představuje vhodnou kombinaci teoretického shrnutí problematiky s následným praktickým měřením vyžadující vlastní invenci studenta. Práci hodnotím pozitivně, má však několik připomínek. Například překlady ICAO dokumentů do češtiny či vlastní popis meteorologických dějů zahrnují neodborné výrazy (str. 11- „proudy tlačí letadlo nahoru“). Podobně není přesně dodržena terminologie; tak například meteorologický slovník říká: „konvekce vertikálně mohutná je konvekce o velkém vertikálním rozsahu, často zasahující celou troposféru a někdy i pronikající 2 až 3 km do stratosféry. Jejím projevem jsou konv. bouře. Nevhodná označení vertikálně mohutné konvekce jsou konvekce hluboká nebo pronikavá“, což studen využívá.

Dále pak věta na str. 14 „V závislosti na stabilitě vzduchové hmoty to může vést ke spuštění konvekce s doprovodnou turbulencí“ nedává smysl. Obdobně str. 17: microburst se vyskytuji v jihovýchodních oblastech“ ale není řečeno kterých nebo čeho. Dále pak už jen v odkazech na jednotlivých stranách:

18- popisek - Jak protivítr zvyšuje výkon (nebo je míněna výkonnost /performance)?

19- „odmrznutí ledu“

22-U letadla nastavujeme otáčky nebo výkon?

Tabulka 11, a 12 by si zasloužili definování uvedených kategorií letadel. Podobně by bylo vhodné sumarizovat standardní hodnocení intenzity turbulence.

K praktické části pak uvádím, že:

21-Frekvence záznamu 1s je málo aby byl zaznamenán kvalitně účinek turbulence,

23 – je na škodu, že nebyl změřen vítr na letišti, alespoň dle větrného rukávu. Mino jiné letiště Křižanov má indikaci směru a rychlosti větru na řídící věži, které šlo využít,

23 - jako parametr hodnocení doporučuji spíše změnu vertikální rychlosti a úhlu sklonu, násobek, …

Závěrem deklaruji, že práce prokázala schopnost studenta ke sběru informací a uplatnit je při praktické aplikaci. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod D
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii D
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. Vysvětlete tvrzení: „U vertikální rychlosti jsou rozdíly méně výrazné, to je způsobeno tím, že V/S přirozeně kolísá při každém vzletu a přistání bez ohledu na přítomnost turbulence, a proto není v tomto případě tak spolehlivým ukazatelem jako náklon.“
  2. Vysvětlete větu: „Právě relativně nízká rychlost letu při vzletech a přistáních činí tento typ letounu náchylnějším k projevům orografické turbulence, neboť při nižších rychlostech mají turbulentní poryvy větší relativní vliv na chování letounu.“ (str. 22)
  3. Proběhla konzultace s místními, kde a kdy nastává turbulence?
  4. Jakým postupem jste identifikoval náklon letounu z videozáznamu?
  5. Jak si vysvětlujete vyšší intenzitu turbulence na okrajích heat-mapových polí

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová