低空風(fēng)切變簡(jiǎn)介

1、低空風(fēng)切變簡(jiǎn)介東海航空氣象席位一、低空風(fēng)切變的概念1、定義：低空風(fēng)切變是指離地面約600米高度以下，風(fēng)的水平或 垂直切變現(xiàn)象。2、分類：根據(jù)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于風(fēng)矢量之間的各種不同情況，把 風(fēng)切變分為：1）順風(fēng)切變：順著飛機(jī)飛行方向順風(fēng)增大或逆風(fēng)減小，以及飛 機(jī)從逆風(fēng)區(qū)進(jìn)入無(wú)風(fēng)或順風(fēng)區(qū)。順風(fēng)切變使飛機(jī)空速減小， 升力下降，飛機(jī)下沉，是比較危險(xiǎn)的一種低空風(fēng)切變。2）逆風(fēng)切變：順著飛機(jī)飛行方向逆風(fēng)增大或順風(fēng)減小，以及飛 機(jī)從順風(fēng)區(qū)進(jìn)入無(wú)風(fēng)或逆風(fēng)區(qū)。逆風(fēng)切變使飛機(jī)空速增加， 升力增加，飛機(jī)上升，其飛行危害比順風(fēng)切變輕些。3）側(cè)風(fēng)切變：飛機(jī)從一種側(cè)風(fēng)或無(wú)側(cè)風(fēng)狀態(tài)進(jìn)入另一種明顯不 同的側(cè)風(fēng)狀態(tài)。側(cè)風(fēng)切變可使

2、飛機(jī)發(fā)生側(cè)滑、滾轉(zhuǎn)或偏航。4）垂直風(fēng)的切變：飛機(jī)從無(wú)明顯的升降氣流區(qū)進(jìn)入強(qiáng)烈的升降 氣流區(qū)域的情形。3、風(fēng)切變的強(qiáng)度：對(duì)于風(fēng)的垂直切變：國(guó)際民用航空組織（ICAO）建議采用的 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)如表1?？諝鈱哟怪焙穸热?0米，風(fēng)資料取2分 鐘左右的平均值，風(fēng)速的垂直切變值在0.1/s以上時(shí)就會(huì)對(duì)噴氣式運(yùn)輸機(jī)帶來(lái)威脅。等級(jí)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)對(duì)飛行的影響(mfs /30ms-l輕0-2.0飛機(jī)航跡和空速稍有變化中度2.1-4.0口,叱 0.13機(jī)的操圾有較大困難強(qiáng)烈4.1-S.O0.140.20對(duì)飛機(jī)的操縱有很大國(guó)難產(chǎn)重6,00.20對(duì)飛機(jī)失去操縱，通成嚴(yán)重危害1）對(duì)于風(fēng)的水平切變，水平風(fēng)切變值為2.6X10-3S-

3、1時(shí)，可作為能對(duì)飛機(jī)造成傷害的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。2）對(duì)于垂直風(fēng)的切變，采用表2的標(biāo)準(zhǔn)表2下腌氣流下沖氣流丁米高度以上的下降速度30口米直徑內(nèi)的輻散值U4lrn?h144knVh4、對(duì)飛機(jī)起飛和著陸的影響低空風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)的起飛和著陸有很大的影響，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引發(fā)事故，這種影響的程度取決于風(fēng)切變的強(qiáng)度和飛機(jī)的高 度。低空風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)起飛和著陸造成的主要影響有：改變飛機(jī) 航跡；影響飛機(jī)穩(wěn)定性和操作性；影響某些儀表的準(zhǔn)確性。圖1下?lián)舯┝?）順風(fēng)切變對(duì)著陸的影響飛機(jī)著陸過(guò)程中進(jìn)入順風(fēng)切變區(qū)時(shí)（例如從強(qiáng)逆風(fēng)突然轉(zhuǎn)為 弱逆風(fēng)，或從逆風(fēng)突然轉(zhuǎn)為無(wú)風(fēng)或順風(fēng)），順風(fēng)切變使飛機(jī)空速 減小，升力下降，飛機(jī)下沉。此時(shí)的修正動(dòng)

4、作是加油門帶桿使飛 機(jī)增速，減小下降率，回到下滑線上后再穩(wěn)桿收油門重新建立下 滑姿態(tài)。但如果順風(fēng)切變的高度很低，飛行員來(lái)不及及時(shí)修正， 將會(huì)造成大的偏差。2）逆風(fēng)切變對(duì)著陸的影響飛機(jī)著陸下滑進(jìn)入逆風(fēng)切變區(qū)時(shí)（例如從強(qiáng)的順風(fēng)，突然轉(zhuǎn) 為弱順風(fēng)，或從順風(fēng)突然轉(zhuǎn)為無(wú)風(fēng)或逆風(fēng)），逆風(fēng)切變使飛機(jī)的 空速突然增大，升力也增大，飛機(jī)抬升。飛行員的修正動(dòng)作是收 油門松桿，使飛機(jī)減速，增加下降率，回到下滑線上后再加油門 帶桿使飛機(jī)重新建立下滑姿態(tài)。3）側(cè)風(fēng)切變對(duì)著陸的影響側(cè)風(fēng)切變會(huì)使著陸過(guò)程中的飛機(jī)產(chǎn)生側(cè)滑、滾轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)而對(duì) 不準(zhǔn)跑道，造成橫側(cè)偏差。4）垂直風(fēng)切變對(duì)著陸的影響當(dāng)飛機(jī)在著陸過(guò)程中遇到升降氣流時(shí)，飛機(jī)

5、的升力會(huì)發(fā)生變 化，從而使下降率發(fā)生變化。垂直風(fēng)對(duì)飛機(jī)著陸危害巨大，飛機(jī) 在雷暴云下進(jìn)近著陸時(shí)常遇到嚴(yán)重的下降氣流，對(duì)于這種情況， 飛行員能做的就是復(fù)飛。二、低空風(fēng)切變的產(chǎn)生原因風(fēng)切變是由于局地風(fēng)場(chǎng)在時(shí)空分布上發(fā)生劇烈變化，一般尺度較 小。風(fēng)切變的產(chǎn)生原因探究可從風(fēng)場(chǎng)的變化著手。風(fēng)場(chǎng)的變化一般由 兩種原因引起：天氣系統(tǒng)和地形影響。1、引起風(fēng)切變的天氣系統(tǒng)有：鋒面、切變線、低渦、雷暴等。這些天氣系統(tǒng)附近都伴隨著風(fēng)向風(fēng)速的切變，容易引起低空風(fēng)切 變。2、強(qiáng)烈的輻射逆溫也有可能產(chǎn)生低空風(fēng)切變。當(dāng)晴夜產(chǎn)生強(qiáng)輻射逆溫時(shí)，在逆溫層頂附近常有低空氣流，高 度一般為幾百米，有時(shí)可在100米以下，逆溫層阻擋了在

6、其上 的大尺度氣流運(yùn)動(dòng)與地面氣層之間的混合作用和動(dòng)量傳遞，因 而在逆溫層以上形成了最大風(fēng)速區(qū)，即低空急流。逆溫層阻擋 了風(fēng)速向下的動(dòng)量傳遞，使地面風(fēng)很弱，而且風(fēng)向多變，這樣 就在地面附近與上層氣流之間形成了較大的風(fēng)切變。從總體上 說(shuō)，這種風(fēng)切變強(qiáng)度比雷暴或鋒面的風(fēng)切變要小得多，但比較 有規(guī)律，一般秋冬季較多。低空急流在日落后開(kāi)始形成，日出 前達(dá)到最強(qiáng)，日出后隨逆溫層的解體而消失，在夜間和拂曉對(duì) 飛行有一定影響。3、地形影響形成的風(fēng)切變一般發(fā)生在地形復(fù)雜的地區(qū)。當(dāng)機(jī)場(chǎng)周圍山脈較多或地形、地物復(fù)雜時(shí)，常有由于環(huán)境條件產(chǎn)生的低空風(fēng)切變。當(dāng)陣風(fēng)風(fēng)速比其平均值增減5米/秒以上時(shí)，或大風(fēng)吹過(guò)跑道附近的高大

7、建筑物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生局地性風(fēng)切變。三、低空風(fēng)切變的地域分布和機(jī)場(chǎng)分布低空風(fēng)切變主要由天氣系統(tǒng)、地形和輻射逆溫引起，其地域分布 特征也是從這三方面著手：北方大風(fēng)、南方雷暴、西南和西北等地地 形復(fù)雜是風(fēng)切變多發(fā)地帶。由下圖可知，我國(guó)風(fēng)切變主要集中在華北、華東中部以及西南地 區(qū)。華北地區(qū)冬春季節(jié)常有冷鋒過(guò)境，快速的鋒面過(guò)境帶來(lái)的風(fēng)速突 變，容易形成風(fēng)切變；西南地區(qū)多為山區(qū)，地形起伏不定，容易形成 風(fēng)切變；華東沿海地區(qū)受海陸差異影響，風(fēng)速較大，晝夜的海陸風(fēng)也 容易形成風(fēng)切變。圖2風(fēng)切變分布（事件發(fā)生的地理位置分布如下圖所示，其中十為空中垂直過(guò)載超限 發(fā)生時(shí)的地理位置，主要集中在我國(guó)東部；為1500英尺以下低空風(fēng)切變警告發(fā)生時(shí)的地 理位置；為Alpha Floor/抖桿警告發(fā)生位置。）據(jù)統(tǒng)計(jì)，易發(fā)生風(fēng)切變的機(jī)場(chǎng)有：頻率最多的是：呼和浩特白塔機(jī)場(chǎng)、昆明長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)、大連周水子機(jī)場(chǎng)；頻率較多的是：長(zhǎng)春龍嘉、北京首都機(jī)場(chǎng)、西寧曹家堡機(jī)場(chǎng)；頻率一般的是：攀枝花保安營(yíng)機(jī)場(chǎng)、呂梁大武機(jī)場(chǎng)、北京大興機(jī)場(chǎng)、烏魯木齊地窩堡機(jī)場(chǎng)、青島流亭機(jī)場(chǎng)、貴陽(yáng)龍洞堡機(jī)場(chǎng)、 南京祿口機(jī)場(chǎng)、煙臺(tái)蓬萊機(jī)場(chǎng)、烏蘇機(jī)場(chǎng)、鄭州新鄭機(jī)場(chǎng)、蘭 州中川機(jī)場(chǎng)、拉薩貢嘎機(jī)場(chǎng)、五臺(tái)山機(jī)場(chǎng)、甘南夏河機(jī)場(chǎng)、西 安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)等公司運(yùn)行機(jī)場(chǎng)中容易產(chǎn)生風(fēng)切變的還有：包頭、長(zhǎng)治、銀川。四、總結(jié)低