第八章航空氣候概況

現(xiàn)代民航運輸經(jīng)常要作跨洲際的遠距離飛行，飛行活動遍及世界各地。飛行人員了解熟悉全球大氣運動狀態(tài)，氣壓、氣候的分布，對安全高效的完成民航運輸任務有十分重要的意義。第一節(jié)大氣環(huán)流

地球上空大氣層中，大規(guī)模的氣流運動稱為大氣環(huán)流，其是構成大氣運動的基本狀態(tài)，是各種天氣系統(tǒng)活動的背景一、大氣環(huán)流的形成地球上溫度的分布情況是決定大氣環(huán)流狀況的一個主要因素。（一）地表附近氣溫水平分布太陽輻射是地球大氣惟一的能量源泉，其強弱在很大程度上決定了地表附近氣溫分布的情況。從全球海平面氣溫分布圖可以看出：1、在近赤道區(qū)有一個高溫帶，一月份和七月份溫度都大于24度，稱為熱赤道。其并不于地球赤道相重合，其一月份在北緯5–10度間，七月份移動到北緯20度附近。其不一致的原因是北半球陸地面積廣闊夏季受熱巨大，引起地面強烈增溫所致。2、等溫線大致與緯線平行，從熱赤道向兩極氣溫逐漸降低。在北半球分布是七月份稀疏，一月份密集，說明南北溫差夏季小，冬季大，這是因為太陽高度角和晝夜長短的季節(jié)變化所致，它反應了太陽輻射是影響氣溫的主要因素。3、北半球等溫線比南半球密集，曲折,且有若干等溫線閉合中心。南半球等溫線比較平直，在冬季尤為突出，這是因為南半球海洋面積大，陸地面積小，下墊面性質較均衡的緣故。南半球季節(jié)變化也小于北半球，年平均溫度，北半球15.2℃大于南半球的13.8℃4、冬季北半球的等溫線在大陸上大致凸向赤道，在海洋上大致凸向極地，夏季相反。在相同緯度上，氣溫是冬季大陸低于海洋，夏季大陸高于海洋，海陸交界處氣溫變化大。5、南半球最低氣溫冬夏都出在南極，北半球最低氣溫夏季在北極，冬季在東西伯利亞和格陵蘭。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由于水、冰和雪的綜合作用。全球7月海平面氣溫分布全球1月海平面氣溫分布

在北極，冰下有從較暖地區(qū)流來的暖洋流，氣溫被緩和。在寒冷的大陸上，不僅沒有水和冰的緩和作用，而且雪蓋又使地面保持寒冷，大部分太陽輻射被反射，白天升溫很少，厚厚的積雪中有大量的空氣就象被子一樣起了隔熱作用，使地面氣溫總是很低，地面的永恒冰凍，使西伯利亞地區(qū)冬季的溫度比北極地區(qū)低。南極是塊陸地，沒有水和冰的緩和作用，所以溫度要低些。平均氣溫在一定程度上能反映出當?shù)氐臍夂蛱卣鳌τ谶h距離運輸飛行來說，了解未來飛行區(qū)域內各季節(jié)平均氣溫變化，實際上也大致掌握飛行中所要經(jīng)過的氣候帶分布情況，合理計算燃料和貨物搭載量。

(二)大氣環(huán)流形成過程地球上溫度分布基本上是赤道熱，極地冷。這種溫度上的差異就產生了力圖平衡這種差異的氣流，把熱量從赤道輸送到極地。

1.北半球赤道地區(qū)，空氣受熱上升到了高空向高緯度流去，受地轉偏向力影響向右偏轉，在30度附近轉變?yōu)槠黠L，阻擋低緯度高層大氣繼續(xù)北流，空氣堆積下沉在近地面層下沉氣流一部分向南，一部分向北。向南的氣流吹向赤道，又流回原地。

2.30度附近下沉向北的氣流，在地轉偏向力作用下，形成中緯度的偏西風。在緯度60度附近的副極地處遇到由極地向南流來的冷空氣，形成鋒面，稱為極鋒。南來的暖空氣沿極鋒爬升，使這里的氣壓降低。上升氣流到達高空以后分為兩支，向南的一支流回到副熱帶地區(qū)并在此處下沉，又構成一個閉合環(huán)流。

3.沿極鋒爬升到高空的一部分氣流繼續(xù)向北挺進，終于到達北極，在這里冷卻下沉，使極地地區(qū)形成高壓，從極地高壓地區(qū)向低緯度地區(qū)流去。它到達副極地地區(qū)后與南來的氣流輻合上升，再形成一個閉合環(huán)流，我們看到大氣的流動形成一個又一個環(huán)流狀態(tài)，不斷循環(huán)。(三)氣壓帶和風帶1、赤道低壓帶和熱帶輻合帶在赤道地區(qū)，空氣受熱上升，近地面氣壓下降形成一個赤道低壓帶，或稱赤道槽。從南北兩半球流回的空氣在赤道區(qū)匯合，形成熱帶輻合帶，其標志兩個半球的信風的交界，這里氣候一直很炎熱。2、副熱帶高壓帶和信風帶在赤道地區(qū)上升的空氣到了高空向北流去，受地轉偏向力的影響，到30度緯度附近轉向偏西風，阻擋低緯高層大氣繼續(xù)北流，空氣堆積下沉，近地面氣壓升高形成副熱帶高壓帶。在近地層，下沉氣流在地面附近分開。一部分向北，一部分向南。向南的氣流在地轉偏向力的作用下在北半右偏轉，形成東北風，這就是北半球地面上從副熱帶高壓區(qū)吹向赤道的東北信風。南半球是東南信風在赤道兩側的中低緯度地區(qū)被信風占據(jù)，形成信風帶。3、副極地低壓帶和盛行西風帶在副熱帶高壓帶的下沉氣流中，向北的氣流在地轉偏向力的作用下在北半球向右偏轉，形成中緯度地區(qū)大范圍的西風，稱為盛行西風。緯度60度附近到極地處空氣上升，地面形成低壓帶，就是副極地低壓帶。在緯度30—65度之間是盛行西風帶，這里的氣候特征是有明顯的季節(jié)變化。北半球由于陸地面積超過40%氣候大受干擾，天氣變得更復雜。4、極地高壓和極地東風帶極地是空氣下沉區(qū)，是個高壓區(qū)。在極地，空氣被冷卻，并流向暖和的較低緯度地區(qū)，從北極向低緯度流出的氣流會向右偏轉形成東風，也就是高緯度地區(qū)的極地東風帶。在受極地東風影響的地區(qū)，有冷性反氣旋出現(xiàn)空氣密度很大，地面溫度極低，對流層頂高度在極地上空達到最低值。

地球上四個氣壓帶和三個風帶二、三圈環(huán)流模式（一）平均經(jīng)圈環(huán)流1、信風環(huán)流圈:這是個典型的熱力環(huán)流圈。赤道的上升氣流高空向北流動，副熱帶下降氣流和流回赤道的東北信風在低緯度地區(qū)構成一個環(huán)流。在這個環(huán)流圈中，南邊空氣上升，北邊空氣下降，地面是由副熱帶高壓吹向赤道的東北信風，高空是由赤道吹向副熱帶高壓的西南反信風。2、中緯度環(huán)流圈：副熱帶高壓帶中空氣下沉，一部分氣流向北流動在副極地低壓帶上升，到高空形成東北風流回副熱帶，構成一個環(huán)流，這就是中緯度環(huán)流圈。它由于是暖處下沉，冷處上升，因此被叫作逆環(huán)流。要記住的是中緯度環(huán)流圈中的地面風是吹北方的盛行西風。3、極地環(huán)流圈：在副極地低壓帶中上升的空氣向北以西南風的方式吹向極地。在極地下降，然后流回副極地低壓帶形成一個環(huán)流就是極地環(huán)流圈。其地面風是極地東風。在經(jīng)線方向，北半球形成了三個環(huán)流圈，它們中以信風環(huán)流圈最強，范圍最大。中緯度環(huán)流圈由于是逆環(huán)流所以最弱。三個環(huán)流圈的位置也有季節(jié)變化：夏季靠近赤道，冬季靠近極地。(二）平均緯向環(huán)流三個環(huán)流形成過程中，地面層氣流分布特點是：低緯和高緯分別是兩個東風帶（氣流方向偏東北）中緯度為一西風帶（氣流方向偏西南）三圈環(huán)流模式高層氣流分布特點是：低緯和高緯為兩個西風帶。兩者之間是一個偏東風氣流區(qū)。由于中緯度環(huán)流圈較弱，所以偏東氣流也很弱甚至沒有表現(xiàn)。這樣低緯度和高緯度的兩個高空西風帶就更加突出。這種情況可以說成是：高空西風帶分布不均勻而分成兩支，每支最強中心軸就是“西風急流”。南支急流高度較高，位于副熱帶輻散帶上空。北支流高度較低，位于極鋒輻合帶上空。無論地面或高空，氣流均呈帶狀，同時有風速、風向的切變。在自轉的地球上這種帶狀氣流是不穩(wěn)定的，常常產生擾動，使帶狀氣流不呈平直狀，而是波浪式。

這樣在地轉偏向力的參與下，南北半球近地面層中各出現(xiàn)四個氣壓帶：赤道低壓帶、副熱帶高壓帶、副極地低壓帶和極地高壓帶，同時相應形成三個風帶：東北信風帶、盛行西風帶、極地東風帶這些風帶與上空氣流結合起來便構成三圈環(huán)流：信風環(huán)流、中緯度環(huán)流和極地環(huán)流這樣把復雜的大氣環(huán)流歸納成一個簡單的通常所說的大氣環(huán)流三圈模式。

三、季風是指一個大范圍地區(qū)內盛行風有明顯季節(jié)變化的現(xiàn)象隨著風向和氣壓條件的季節(jié)變化，這些地區(qū)的天氣也發(fā)生明顯的變化。季風是大氣環(huán)流的重要組成部分。（一）季風的形成一個地區(qū)的季風是由海陸熱力差異、盛行風帶季節(jié)移動,及地形特征等多種因素綜合作用的結果。1、海陸熱力差異形成的季風海陸熱力差異形成的季風與海陸風的形成情況相似。夏季，大陸上氣壓比海洋上的氣壓低，氣壓梯度由海洋指向大陸，氣流由海洋流向大陸。冬季，大陸上的氣壓比海洋上氣壓高，氣流由大陸流向海洋。海陸差異而引起的季風這種季風與海陸風形成的原理基本相同，但它們的表現(xiàn)是有差別的。季風是海陸之間氣壓的季節(jié)變化而引起的，規(guī)模很大，是一年內風向隨季節(jié)變化的現(xiàn)象。而海陸風只是由氣壓的日變化不同而引起的，僅出現(xiàn)在濱海區(qū)域是一天內風向轉變的現(xiàn)象。2、行星風帶的移動形成的季風南北半球近地層各有三個風帶，即信風帶、盛行西風帶和極地東風帶，它們具有世界規(guī)模，又叫行星風帶。行星風帶的分布很有規(guī)律，其位置隨季節(jié)有明顯的移動因此在兩個行星風帶相接的地區(qū)，便會發(fā)生顯著的季節(jié)性改變現(xiàn)象。

在太平洋東部，冬季赤道低壓停留在南半球，夏季移動到北半球，因而在赤道至北緯10度之間的區(qū)域，冬季受北半球信風控制，吹東北風；夏季受南半球信風控制，吹西南風。由行星風帶隨季節(jié)而引起的季風，可發(fā)生在沿海和陸地，也可以出現(xiàn)在大洋中央?！煳覈娇諝夂蛞胤植?/p>

一、云二、風三、能見度四、雷暴第二節(jié)我國航空氣候要素分布一、云的分布（一）云量的分布

1、云的形成與水汽條件有關，我國南方水汽多，北方水汽少，因此總云量分布情況基本上是南方多于北方最多在四川、貴州一帶，最少在內蒙古北部。

2、低云量與飛行關系比較密切，影響飛機起落的低云，分布情況也是南多北少，低云量最少出現(xiàn)在南疆年平均低云為0.2—0.7成，十月基本上不出現(xiàn)。低云出現(xiàn)最多的地區(qū)在貴州為6—7成。低云量出現(xiàn)最多的季節(jié)，長江以南多在冬末春初。黃河以北，青藏高原以及云南地區(qū)多在夏季，川黔一帶低云量冬季最多。（二）云狀的分布我國出現(xiàn)最多的云；卷云，高積云，層積云。最多的低云；層積云，積雨云，碎雨云。二、風（一）風向我國地域遼闊，地表性質和地形十分復雜地方性風較明顯，致使我國各地的風向變化有很大差異。冬季，受大陸冷高壓控制，各地多盛行偏北風。其中華北地區(qū)多北、西北風，長江流域及以南地區(qū)多東北風；云南地區(qū)受西南氣流的作用，其西部盛行西南風，東部盛行東風。夏季，由于氣壓場配置與冬季相反，大部分地區(qū)以偏南風為主。東南沿海以東南風最多；云南由于受西南季風控制盛行西南風。另外有些地區(qū)由于受局地地形影響，常年風向幾乎保持不變。（二）風速我國大多地區(qū)年平均風速在1—4m/s之間，華北、東北地區(qū)和青藏高原平均風速較大為2—4m/s，西南、華南和長江流域風速較小為1—3m/s。我國有三個地區(qū)風速最大：

1是地形平坦的中蒙邊境地區(qū)年平均風速達4—5m/s；

2是地形最高的青藏高原，年平均風速達4m/s；

3是臺灣海峽可達5-6m/s。我國靜風（風速小于0.3m/s）出現(xiàn)最多在四川盆地和云南西部，靜風不利于煙霧擴散，一般能見度較差。地勢最高的青藏高原臺灣海峽四川盆地（三）大風大風是指最大風速≥17米/秒的風，它是災害性天氣現(xiàn)象之一。大風日數(shù)是北方多于南方，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。

1、能見度小于1km的年日數(shù)以青藏高原與內蒙部分地區(qū)為最少，全年不足10天，四川盆地、華東和遼東等沿海地區(qū)由于多霧可達40天，最多達90天。全國其他地區(qū)一般在20天左右，新疆南部由于風沙多可達40天以上

2、能見度小于4km的年日數(shù)與小于1km的日數(shù)分布基本相似，但日數(shù)增加很多，全國以青藏高原日數(shù)最少，少于30天，四川盆地日數(shù)最多，多于200天。華東部分沿海地區(qū)以及東北工業(yè)城市附近也可達200天以上，后者與多煙有密切關系。新疆南部因大風引起風沙和浮塵等天氣現(xiàn)象，致使能見度小于4km的日數(shù)達100天以上。全國其他地區(qū)多在60和100天左右。全國能見度小于1千米的年日數(shù)分布（二）能見度的季節(jié)變化我國各地區(qū)能見度情況一般情況是：冬季壞，夏季好四、雷暴（一）年雷暴日數(shù)分布