1、航空氣象航空氣象是干什么的？航空氣象學是氣象學科的分支，屬于應用氣象學，主要研究氣象條件同飛行活動、氣象 條件同航空技術之間的關系及航空氣象服務的技術和方法的一門學科。民用航空氣象正是直接服務于航空公司、空中交通管理系統(tǒng)和機場，間接服務于旅客公 眾的航空氣象學的應用業(yè)務。升力公式和阻力公式升力公式，其中P為空氣密度，V為飛機的空速，S為機翼面積，Cy 飛機的升力系數阻力公式xy%，其中ex飛機的阻力系數風對起飛和著陸的影響飛機的起飛和著陸性能是指起飛(著陸)滑跑的時間和距離。這些性能決定了機場的需 用范圍和跑道長度假設逆風時，u為風速，V0為離地時刻飛機的空速，則離地時飛機相對于地面的速度為V

2、0-u。則滑跑時間為:t=(V0-u)/a滑跑距離為：L=(V0-u)A2/(2a),其中a為飛機滑跑時的平均加速度無風：t0=V0/a，L0=V0A2/(2a)逆風與無風時相比：t/t0=1-u/V0, L/L0=(1-u/V0)A2取逆風時 u=10m/s,V0=100m/s 則 t/t0=0.9, L/L0=0.81起飛滑跑時間和距離較無風時分別縮短了 10%和19%。逆風起飛對離地速度小的飛機幾 位有利。著陸也然。順風條件下，則滑跑時間和距離都有所增加風對航程的影響航程：飛機從起飛至著陸在空中飛行的水平距離假設飛機攜帶一定的油量，以一定飛行狀態(tài)飛行時，續(xù)航時間(t)，地速(W)與航程(

3、L)之間的關系為：L=Wt假設飛機的空速為V，則無風時：L0=Vt順風時，W=V+u，則 Lta=(V+u)t=L0(1+u/V)逆風時：W=V-u,則 Lha=(V-u)t=L0(1-u/V)正側風時：W=(V2-u2)0.5,則航程 Lp 為：Lp=(V2-u2)0.5t=L0 (1-u2/V2)0.5t=L0(1-0.5*u2/V2)所以：LtaL0 Lp Lha高空風對飛行的影響高空順風：會增大地速、縮短飛行時間、減少燃油消耗、增加航程。高空逆風：會減小地速、增加飛行時間、縮短航程。高空側風：會產生偏流，需進行適當修正以保持正確航向。允許飛行的最低氣象條件云、能見度和風，是影響飛行活動

4、最經常的三個氣象要素在日常的飛行活動中，所謂的“機場關閉”、機場開放，就氣象條件而言，一般是以云高和能見度為標準飛機能否安全地起飛著陸和飛行，決定于多種因素，就氣象條件來說，主要取決于云的高低、能見度和風的大小各國規(guī)定的最低氣象條件有所不同云對飛行的影響與云的種類、高度、厚度、結構特點等有密切關系在有些云中飛行時，若氣象條件惡化、可產生顛簸、積冰等現象而飛越鋒面云系或遭遇雷暴、誤入積雨云等，對飛機飛行影響更加嚴重淡積云對飛行的影響（1）云上飛行比較平穩(wěn)；（2）若云量較多時，在云下或云中飛行有輕微顛簸；（3）云中飛行時，由于光線忽明忽暗，還容易引起疲勞。濃積云對飛行的影響（1）在云下、云中和云體

5、附近飛行常有中度到強烈顛簸；（2）云中飛行有強積冰；（3）由于云內水滴濃密，能見度十分惡劣，通常不超過20米。積雨云的主要特征（1）云體十分高大，象大山或高峰；（2）云頂有白色的纖維結構，有時擴展成馬鬃狀或鐵砧狀；（3）云底陰暗混亂，有時呈懸球狀、滾軸狀或弧狀；（4）常伴有雷電、狂風、暴雨等惡劣天氣。積雨云對飛行的影響（1）云中能見度極為惡劣（2）飛機積冰強烈（3）在云中或云外都會遇到強烈的顛簸（4）在云中或云外會有雷電襲擊和干擾（5）暴雨、冰雹、狂風和強烈的下沖氣流都可能危及飛行安全。雨層云對飛行的影響（1）云中飛行平穩(wěn)，但能見度惡劣；（2）長時間云中飛行可產生中度到強度的積冰；（3）暖季云

6、中可能隱藏著積雨云，會給飛行安全帶來嚴重危險。降水對飛行的影響（1）降水使能見度減?。?）大雨和暴雨使發(fā)動機熄火（3）大雨惡化飛機氣動性能（4）降水會造成飛機積冰（5）在積雨云區(qū)及附近飛行可能遭雹擊（6）降水影響跑道的使用影響能見度的因素影響能見度的因素有多種?？偟膩碚f可分為利好因素和利壞因素兩大類。利壞因素有： 霧、煙、浮塵、小雨、低云、弱冷空氣、日變化中的降溫作用等；利好因素則是削弱和消除 這些利壞因素，如大風、較大降水、強冷空氣、較強的高溫低濕天氣、日變化中的升溫作用 等。當利好因素處于主導地位時，則能見度趨好；當利壞因素占主導地位，則能見度趨壞。跑道能見度在飛機接地點，從飛行員（位于跑

7、道中線的飛機里）眼睛的平均高度（規(guī)定為5 m）上，觀察起飛或著陸方向，能看清跑道或表示跑道的專用燈光或標志物的最遠距離。15.跑道視程跑道視程是指飛行員在位于跑道中線的飛機上觀測起飛方向或著陸方向上能看到跑道 面上的標志或能看到跑道邊燈或中線燈的最大距離。跑道視程與地面能見度的區(qū)別跑道視程是在飛機著陸端用儀器自動測定的；跑道視程一般只測1500米以內的視程；跑道視程的目標物是跑道及道面上的標志；跑道視程的探測高度在210米間。空中能見度空中能見度：飛行中從飛機上看到的周圍背景上實際目標物的最大距離稱為空中能見 度，又稱飛行能見度空中能見度通常分為水平、垂直及傾斜能見度三種空中能見度取決于大氣狀

8、態(tài)、機上視野和觀測條件、觀測者的視力狀況三個因素。如果 駕駛艙的視野和觀測條件能客觀全面地判斷大氣狀態(tài)，并且視力狀況正常，那么空中能見度 只取決于大氣狀態(tài)。決定空中能見度的主要因子是大氣狀態(tài)，但飛行速度等對空中能見度也有影響。因此空 中能見度與地面能見度在很多情況下不一致，這是因為：空中觀測是飛行人員在運動著的飛機上隔著座艙玻璃進行的。由于飛機的運動，觀測 者所觀測到的目標的輪廓時刻都在變化，而座艙玻璃又對光線有影響，這些都可能增加觀測 目標的困難，目標的能見距離也將因此而減小一些?？罩杏^測目標是，背景情況比較復雜。例如，觀測地面目標時，背景可以是各種顏色、 不同亮度的地標，因而，目標能見距離

9、會因為背景的不同而有很大的差異。由于飛機不斷運動，觀測者相對于云、霧、霾層等的位置是多變的，因此，實現所穿 過的氣層的透明度也在不斷地變化，如下圖所示雷暴的形成條件大氣層結為條件性不穩(wěn)定和對流性不穩(wěn)定低層為潮濕空氣層存在一些動力的或熱力的觸發(fā)機制雷暴的種類和特征(見PPT.CH2.2.1.2)根據結構可以分為：一般雷暴，強烈雷暴根據形成雷暴的沖擊力可以分為：熱雷暴，地形雷暴，天氣系統(tǒng)雷暴雷暴對飛行的影響顛簸積冰(3)雹擊(4)雷電的危害下?lián)舯┝?downburst)安全飛過雷暴區(qū)的一般方法繞過或從云隙穿過從云上飛過(3)從云下通過高空急流的定義急流是位于對流層上層或平流層中的強而窄的氣流，其中

10、心軸的方向是準水平的，它以 很大的風速水平切變和垂直切變?yōu)樘卣鳎伙L的水平切變量級為每100千米5米/秒，垂直切 變量級為每千米510米/秒；急流區(qū)的風速下限為30米/秒；沿急流軸有一個或多個風速 最大區(qū)。急流的種類溫帶急流(北支西風)(2).副熱帶急流(南支西風)(3)熱帶東風急流(4)極 地平流層急流高空急流對飛行的影響順急流飛行時增大地速，節(jié)省燃料；縮短航行時間，逆急流飛行時則相反。橫穿急流飛行會產生很大的偏流，對領航計算和保持航向都有影響。容易產生飛機顛簸。大氣湍流的種類根據湍流的成因，并考慮航空上判斷的需要，把大氣湍流分為：熱力湍流；動力湍流；晴空湍流；航跡湍流。晴空湍流的定義晴空湍流

11、是指出現在6000米以上高空，與對流云無關的湍流不伴有可見的天氣現象，飛行員難于事先發(fā)現，對飛行威脅很大晴空湍流的成因與強風切變有密切關系影響顛簸強度的因子湍流強度(2)飛行速度(3)飛機的翼載荷飛機積冰的基本條件氣溫低于0C(2)飛機表面的溫度低于0C(3)有溫度低于0C的水滴(過冷水滴)存 在。飛機積冰的種類明冰 光滑透明、結構堅實。在0-10C的過冷雨中或大水滴組成的云中形成；霧淞不透明，表面粗糙。多形成在溫度為-20C左右的云中；毛冰表面粗糙不平，凍結得比較堅固，像白瓷，形成在溫度為-5-15C的云中；霜飛機由低于0 C的區(qū)域進入較暖的區(qū)域時，水汽在飛機表面上凝華而成。影響飛機積冰強度

12、的因子云中過冷水含量和水滴的大小飛行速度機體積冰部位的曲率半徑積冰對飛行的影響在空氣中濕度較大的區(qū)域如霧、云或降水中，如果外部溫度低于+15 C，則會在發(fā)動機 進氣口或汽化器上出現積冰。這樣就會使進氣量減少，進氣氣流畸變，造成動力損失，甚至 使發(fā)動機停車。對長途飛行的噴氣式飛機來說，燃油積冰是一個重要問題。長途高空飛行，機翼油箱里 燃油的溫度可能降至與外界大氣溫度一致一一約為-30 C。油箱里的水在燃油系統(tǒng)里傳輸的 過程中很可能變成冰粒，這樣就會阻塞濾油器、油泵和油路控制部件，引起發(fā)動機內燃油系 統(tǒng)的故障。32,飛機積冰的氣候區(qū)劃33.順風切變沿航跡方向，風切變大于0（1）順風增大（2）逆風減

13、?。?）從逆風進入無風或順風區(qū)順風切變示意圖逆風減小飛機從逆風進入順風順風切變使得飛機空速減小，升力下降，飛機下沉低空風切變對起飛著陸的影響順風切變順風切變使飛機空速減小，升力下降，飛機下沉。逆風切變飛機的空速突然增大，升力也增大，飛機抬升。側風切變飛機發(fā)生側滑、滾轉或偏轉而對不準跑道垂直風切變飛機偏離預定的航道下?lián)舯┝鲗︼w行的影響下?lián)舯┝骱臀⑾聯(lián)舯┝髦袕娏业南陆禋饬骱屠妆┐箫L，及極強的垂直風切變和水平風切變對 飛機的起飛著陸有極大危害（1）首先遇到了強的逆風，這時飛機的空速增加，使升力增加，飛機在過大的升力作用下 開始偏離預定的下滑航跡上升（2）當飛機飛近下?lián)舯┝髦行臅r，逆風逐漸減小到0，且

14、突然遇到了強的下沖氣流，使飛機的迎角減小，升力突然減小，飛機迅速掉高度（3）當飛機飛越下?lián)舯┝髦行暮螅聸_氣流逐漸轉至強的順風，使飛機的空速較小，升力也隨之減小，飛機繼續(xù)掉高度，偏離預定航線俯沖如果飛機不是正好飛經下?lián)舯┝髦行模沁€要遇到強烈側風的影響，操縱飛機就更加困難。對流性天氣出現的三個基本條件（1）豐富的水汽含量和水汽供應來源（2）不穩(wěn)定層結（3）足夠的抬升機制形成云的基本條件（1）空氣中要有足夠的水汽（2）要有使空氣中水汽凝結的冷卻過程（主要是上升運動引起的絕熱冷卻）影響能見度的因子影響能見度的因素有多種?？偟膩碚f可分為利好因素和利壞因素兩大類。利壞因素有：霧、 煙、浮塵、小雨、低云

15、、弱冷空氣、日變化中的降溫作用等；利好因素則是削弱和消除這些 利壞因素，如大風、較大降水、強冷空氣、較強的高溫低濕天氣、日變化中的升溫作用等。 當利好因素處于主導地位時，則能見度趨好；當利壞因素占主導地位，則能見度趨壞。水汽是影響能見度的重要因素之一，溫度的高低直接影響空氣達到飽和時水汽量的大 小，因此能見度的預報主要參考數值預報中相對濕度的預報結果輻射霧的特征（1）日變化明顯（2）季節(jié)變化明顯（3）局地性強有利于輻射霧形成的條件（1）冷卻條件（晴夜）（2）濕度條件（濕度大）（3）風力條件（微風13m/s）（4）層結條件（氣層穩(wěn)定）飛機積冰的預報（一）統(tǒng)計預報法1美國航空氣象部門的統(tǒng)計模型2以

16、推斷云中含水量為基礎的積冰預報圖3根據高空資料確定飛機的積冰區(qū)4根據我國的統(tǒng)計資料給出的預報方程（其中有無積冰預報的準確率達到80%，積冰強度預 報達到70%以上）（二）霜點法（亦稱-8D法，修正公式準確率達到80%以上）（三）數值預報模式輸出法定性預報雷暴過境時可根據氣壓突變和涌升來預報強風切變的出現。氣壓突變（涌升）10min后 風切變增強，強風切變持續(xù)時間不會超過23h冷鋒過境至過境以后的5h內風切變最強，因此，飛行中應盡量避開冷鋒影響本場的最初3h 逆溫條件下風切變夜間大于白天，因而夜航特別是后半夜要特別注意安全我國航空氣候要素分布一、云的分布（一）云量的分布：總云量：南方多于北方，最

17、多在四川、貴州一帶，最少在內蒙古北部。低云量：南多北少，最多地區(qū)在貴州，最少在南疆。（二）云狀的分布我國出現最多的云：卷云，高積云，層積云出現最多的低云（1）層積云：川黔地區(qū)最多，內蒙、南疆最少（2）積雨云：長江以南、青藏高原頻率最大（3）碎雨云：川黔、南嶺以北、湖南最多二、風1、風向：冬季，各地盛行偏北風 夏季，以偏南風為主2、風速：（1）年平均風速在14米/秒之間（2）我國三個風速最大的地區(qū)地形平坦的中蒙邊境，45米/秒；地勢最高的青藏高原4米/秒左右；臺灣海峽附近 的東南沿海，56米/秒3、大風：風速317米/秒大風日數：北方多于南方，沿海多于內陸，高山、隘口多于河谷和盆地三、能見度（一）能見度的分布：北方好南方差，內陸好沿海差青藏高原最好，四川盆地最差（二）能見度的季節(jié)變化一般來說冬季壞而夏季好，西北地區(qū)春季最差