2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫——氣象學(xué)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡述雷暴對飛機(jī)飛行的主要危險，并說明在雷暴云中或附近區(qū)域進(jìn)行飛行的基本原則。二、解釋“風(fēng)切變”的概念及其對飛機(jī)起降和飛行安全的主要危害。飛行員通常通過哪些方法來探測和規(guī)避風(fēng)切變？三、高空氣象圖上，等壓線、等溫線、等露點線通常呈現(xiàn)怎樣的配置特征？這些配置特征分別可能預(yù)示著哪些飛行天氣條件（如不穩(wěn)定度、風(fēng)向風(fēng)速、天氣現(xiàn)象等）？四、試述飛行員獲取航空氣象信息的主要途徑及其特點。為什么短臨預(yù)報（如分鐘級或小時級更新的風(fēng)、能見度預(yù)報）對于保障飛行安全尤為重要？五、當(dāng)飛機(jī)在起降階段遇到結(jié)冰天氣時，會對飛機(jī)的哪些性能參數(shù)產(chǎn)生不利影響？簡述飛機(jī)本身通常采取哪些防冰/除冰措施來應(yīng)對結(jié)冰威脅。六、某次飛行任務(wù)計劃從A地飛往B地，航線沿途經(jīng)過一段高空急流區(qū)域。簡述急流對飛機(jī)順風(fēng)飛行和逆風(fēng)飛行可能產(chǎn)生的影響，并說明飛行員通常如何利用或規(guī)避急流的影響。七、假設(shè)飛機(jī)在執(zhí)行任務(wù)過程中，氣象雷達(dá)探測到前方航線上存在大片弱回波區(qū)，同時數(shù)值天氣預(yù)報模型顯示該區(qū)域未來幾小時將有不穩(wěn)定能量發(fā)展。試分析飛行員應(yīng)如何解讀這些信息，并可能采取哪些應(yīng)對措施？八、結(jié)合起飛和著陸兩個關(guān)鍵階段，分別說明低能見度（如霧、強(qiáng)降水、沙塵等）對飛行安全的主要威脅，并闡述提高能見度或降低低能見度影響的技術(shù)手段或運行策略有哪些。九、論述火山灰云對航空發(fā)動機(jī)和飛機(jī)結(jié)冰防護(hù)系統(tǒng)可能造成的危害。航空公司和航空氣象服務(wù)部門通常采取哪些措施來監(jiān)測火山灰云的分布、移動，并保障飛行安全？十、簡述溫度、氣壓（尤其是非標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）和濕度對飛機(jī)飛行性能（特別是升限、起飛/著陸距離、耗油量等）的具體影響機(jī)制。飛行員在進(jìn)行性能計算時，必須考慮這些氣象因素的影響，請說明理由。試卷答案一、危險：雷暴對飛機(jī)的主要危險包括：強(qiáng)烈的上升和下降氣流（風(fēng)切變）、雷擊、冰雹、下?lián)舯┝鳎ㄎ⑾聯(lián)袅?、陣風(fēng)鋒）、降水（大雨、冰雹）導(dǎo)致的能見度降低和結(jié)構(gòu)損傷、以及可能伴隨的惡劣能見度（如雷暴迷霧）。原則：飛行基本原則是：盡可能遠(yuǎn)離雷暴云，特別是在其核心區(qū)域和發(fā)展旺盛階段；若無法避開，應(yīng)盡量保持在高空風(fēng)層之上，避免進(jìn)入云底和核心區(qū)域，并做好應(yīng)對極端天氣條件的準(zhǔn)備（如降低高度、改變航向、備降）。二、概念：風(fēng)切變是指風(fēng)速大小和/或風(fēng)向在短距離內(nèi)發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象。危害：主要危害包括：導(dǎo)致飛機(jī)失速、高度急劇變化、姿態(tài)失控、操縱困難，尤其在起降階段可能導(dǎo)致事故。探測規(guī)避方法：探測方法包括：使用氣象雷達(dá)、風(fēng)切變探測系統(tǒng)（如PAPI系統(tǒng)、地面風(fēng)傳感器）、飛行員經(jīng)驗判斷、分析氣象圖和飛行計劃信息；規(guī)避方法包括：使用性能計算確定安全起降速度、在跑道端或離地后一定高度保持目視監(jiān)控、使用飛機(jī)自身的風(fēng)切變告警和緩解系統(tǒng)、繞飛或備降。三、配置特征：1.等壓線：低壓區(qū)等壓線通常密集，高壓區(qū)稀疏；鋒面附近等壓線密集且彎曲。2.等溫線：冷鋒附近等溫線密集且由冷區(qū)指向暖區(qū)，暖鋒附近等溫線密集且由暖區(qū)指向冷區(qū)；高空急流常與等溫線密集帶或鋒面相關(guān)。3.等露點線：在不穩(wěn)定氣流中，干絕熱抬升凝結(jié)高度（LCL）的軌跡大致沿等露點線指向高壓區(qū)。預(yù)示條件：1.等壓線密集區(qū)：通常代表低壓系統(tǒng)，可能伴隨云、風(fēng)雨等天氣；鋒面附近等壓線密集：代表鋒面，常伴有中尺度天氣系統(tǒng)，是強(qiáng)天氣的觸發(fā)機(jī)制。2.等溫線密集/陡峭區(qū)：代表溫度梯度大，常與鋒面、急流有關(guān)，易產(chǎn)生不穩(wěn)定氣流和強(qiáng)風(fēng)；高空急流區(qū)：常伴隨風(fēng)向突變、風(fēng)速增大，可能引發(fā)急流顛簸。3.等露點線密集/呈上升傾斜：指示水汽含量大且存在抬升，是產(chǎn)生云和降水（尤其是層狀云和降水）的必要條件。四、主要途徑及特點：1.途徑：航空氣象服務(wù)部門（如機(jī)場氣象臺、區(qū)域氣象中心）、飛行計劃系統(tǒng)、氣象傳真圖、氣象網(wǎng)頁/APP、機(jī)載氣象系統(tǒng)（如氣象雷達(dá)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的氣象信息）、空管通信等。特點：信息種類多樣（觀測、預(yù)報、實況），更新頻率不同，準(zhǔn)確性和可用性各異。2.短臨預(yù)報重要性：飛行，特別是起降階段，對天氣條件變化極為敏感。短臨預(yù)報能提供即將發(fā)生的天氣變化（如能見度突變、雷暴移動、風(fēng)切變出現(xiàn)）的預(yù)警，使飛行員和空管能及時調(diào)整飛行計劃、采取規(guī)避措施或做好準(zhǔn)備，是保障飛行安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。五、性能參數(shù)影響：結(jié)冰會改變機(jī)翼外形，導(dǎo)致升力減小、阻力增大；增加飛機(jī)重量；改變重心位置；影響操縱性（尤其是在機(jī)動飛行時）；嚴(yán)重時可能導(dǎo)致失速或結(jié)構(gòu)損壞。防冰/除冰措施：1.防冰：在結(jié)冰前阻止冰晶附著，如使用電熱絲、電熱膜、熱空氣吹掃、防冰涂料、使用含防冰劑的燃油或滑油。2.除冰：在結(jié)冰后清除已形成的冰層，如使用除冰液（鹽水、尿素溶液等噴灑在機(jī)翼和尾翼表面）、機(jī)械除冰裝置（如螺旋槳除冰刀、旋翼除冰刷）。六、順風(fēng)飛行影響：可增加地速，縮短飛行時間；但可能顯著增加上升和下降的難度（需要更大的迎角和推力），增加地面滑行距離，并可能因尾流效應(yīng)導(dǎo)致尾翼結(jié)冰或抖振。逆風(fēng)飛行影響：可減小地速，增加飛行時間；但能縮短起降距離，使上升和下降相對容易（所需迎角和推力減小），改善發(fā)動機(jī)效率。應(yīng)對規(guī)避：飛行員會根據(jù)飛行階段、性能余度、燃油狀況等因素，利用飛行計劃軟件計算最佳飛行高度和航線以利用順風(fēng)（節(jié)省燃油、時間），或在高性能不足、低能見度等情況下選擇逆風(fēng)運行以保障安全，并通過精確操作和監(jiān)控來應(yīng)對順風(fēng)帶來的挑戰(zhàn)。七、信息解讀：弱回波區(qū)可能意味著存在不穩(wěn)定氣流、小冰晶或水滴、鋒面過境前的濕度大區(qū)域，但不一定代表強(qiáng)烈的降水或雷暴。結(jié)合數(shù)值預(yù)報顯示不穩(wěn)定能量發(fā)展，表明該區(qū)域天氣風(fēng)險正在增加，可能出現(xiàn)積云發(fā)展、上升氣流、結(jié)冰等。應(yīng)對措施：飛行員應(yīng)提高警惕，密切關(guān)注雷達(dá)回波變化和飛行高度層的風(fēng)場信息。若回波強(qiáng)度增加或向強(qiáng)回波區(qū)移動，應(yīng)考慮備降或繞飛該區(qū)域。若只是弱回波區(qū)且飛行計劃允許，可維持當(dāng)前航線但降低飛行高度進(jìn)入更穩(wěn)定層，并準(zhǔn)備好在遇到顛簸或結(jié)冰時采取相應(yīng)措施。八、起飛階段威脅：能見度低導(dǎo)致難以看清跑道，難以判斷飛機(jī)姿態(tài)和位置，易發(fā)生偏航、起飛復(fù)飛或跑道外偏出；低氣壓和高溫會增大起飛性能要求，低能見度更增加了應(yīng)對挑戰(zhàn)的難度。著陸階段威脅：能見度低導(dǎo)致難以看清跑道端、接地帶和障礙物，難以判斷高度和速度，易發(fā)生拉平過早/過晚、飄移、沖出跑道或撞上障礙物；低能見度還增加了進(jìn)近和著陸的決策壓力。技術(shù)手段/運行策略：1.技術(shù)：使用先進(jìn)的跑道視程（RVR）或精密進(jìn)近雷達(dá)、增強(qiáng)視覺系統(tǒng)（如HUD）、優(yōu)化燈光系統(tǒng)（PAPI、跑道邊燈）、使用除冰/防冰系統(tǒng)、使用低能見度運行（LVO）技術(shù)（如連續(xù)下降運行）。2.策略：提前規(guī)劃備降機(jī)場、使用性能計算確定最低安全運行標(biāo)準(zhǔn)、在低能見度條件下降低飛行最低標(biāo)準(zhǔn)（如最低下降高度/高度層）、加強(qiáng)機(jī)組溝通和標(biāo)準(zhǔn)操作程序執(zhí)行、利用空管支持。九、危害：1.發(fā)動機(jī)：火山灰顆粒會堵塞發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道、渦輪葉片和傳感器，導(dǎo)致空氣流量減少、推力下降甚至發(fā)動機(jī)停車；顆粒磨損渦輪葉片，影響發(fā)動機(jī)壽命和可靠性。2.結(jié)冰防護(hù)：火山灰顆粒會覆蓋飛機(jī)的結(jié)冰傳感器，導(dǎo)致防冰/除冰系統(tǒng)失效；也可能在特定條件下（如高空低溫）在機(jī)體表面形成一層絕緣層，降低除冰液的效率。監(jiān)測與保障措施：1.監(jiān)測：使用氣象雷達(dá)、衛(wèi)星云圖分析火山灰云的分布和移動；利用火山灰監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和模型預(yù)測火山灰云路徑；與火山監(jiān)測機(jī)構(gòu)合作獲取信息。2.保障：航空公司根據(jù)火山灰濃度和高度調(diào)整運行限制（如限制飛行高度、暫停飛行）；空管部門調(diào)整航線避開火山灰區(qū)域；使用性能模型評估火山灰對飛機(jī)性能的影響并限制載重。十、影響機(jī)制：1.溫度：高溫（尤其高空）降低空氣密度，減小升力，增加耗油量；低溫（尤其高空）增加空氣密度，增加升力，改善起飛性能，但可能導(dǎo)致結(jié)冰和儀表失靈。2.氣壓（非標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）：飛機(jī)性能計算基于標(biāo)準(zhǔn)大氣模型，實際飛行中非標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（海拔、溫度、濕度偏離標(biāo)準(zhǔn)）會改變空氣密度，從而顯著影響升力、重力和發(fā)動機(jī)性能，必須使用性能計算工具進(jìn)行修正。3.濕度：高濕度（尤其在低溫時）降低空氣密度，與高溫類似會減小升力；高濕度增加發(fā)動機(jī)的濕氣消耗，可能導(dǎo)致動力下降；濕氣是結(jié)冰的前提條件。必須考慮理由：飛行性能直接關(guān)