氣象要素與飛行課件

1氣象要素與飛行

2氣象要素表明大氣物理狀態(tài)、物理現(xiàn)象的各項要素。主要有：氣溫、氣壓、風、濕度、云、降水以及各種天氣現(xiàn)象。3氣象要素---天氣現(xiàn)象發(fā)生在大氣中的降水現(xiàn)象、地面凝結(jié)(凝華)和凍結(jié)現(xiàn)象、視程障礙現(xiàn)象、大氣光象、大氣電象和大氣的其他物理現(xiàn)象的總稱。降水現(xiàn)象有雨、雪、霰、米雪、冰粒、冰雹等；地面凝結(jié)（凝華）和凍結(jié)現(xiàn)象有露、霜、霧凇、雨凇等；視程障礙現(xiàn)象有霧、輕霧、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、霾、吹雪等；大氣光象有虹、霓、暈、華等；大氣電象有雷暴、天電、極光等。此外還有大風、颮、龍卷、塵暴、積雪、結(jié)冰等現(xiàn)象。45最直接影響飛行的航空氣象因素6氣象要素與飛行據(jù)資料統(tǒng)計:30%的飛行事故與天氣有關(guān)。造成飛行事故的主要氣象要素是:

惡劣能見度（40%）;

雷雨,冰雹和積雨云（25%）;

飛機積冰（10%）;

顛簸和急流占（6%）。由于氣象原因造成飛行事故中,多數(shù)出現(xiàn)在飛機著陸前后,約占57%。7氣象要素與飛行影響起飛、著陸階段的天氣主要有：側(cè)風、陣風、下沉氣流、低空風切變霧、煙幕、霾、降雪、吹雪、沙塵暴、揚沙低云、大雨，雷暴跑道積水、積冰、積雪、霜、霧凇、雨凇影響爬升、巡航、下滑階段的天氣主要有：云中顛簸、晴空顛簸、局地環(huán)流、地形波、急流雷暴、颮線、臺風積冰、雨凇沙塵暴、揚沙、浮塵影響停場未入庫階段的天氣主要有：雷暴、冰雹、龍卷陣風、山區(qū)下坡風、臺風8氣象要素與飛行氣溫、氣壓、空氣密度氣溫對載重量和滑跑距離影響很大。氣溫升高（降低）在飛行中就會減?。ㄔ黾樱┧俣龋痫w和降落時要求的滑跑距離增長（縮短）。氣溫高于標準大氣溫度時載重量減??；氣溫低于標準大氣溫度時，載重量增加。國際民航組織建議在起飛前兩小時對發(fā)動機進氣口高度的氣溫預報要精確到±2℃，長距離飛行的飛機要利用預報的溫度來計算燃料和貨物的搭載重量；在起飛前30分鐘用實況值進行最后的校準后再起飛。9氣象要素與飛行氣壓飛行中時刻離不開氣壓，飛機上氣壓高度表用氣壓來測定飛機所處高度的儀表。特別在起飛降落時要用機場的場面氣壓來調(diào)整高度表。故氣象人員如將氣壓測錯或報錯，就會直接危及飛行安全。10氣象要素與飛行空氣密度飛機的速度與空氣密度的平方根成反比。因此，在空氣密度較小的高空飛行是最有利的。起飛滑跑距離與空氣密度成反比。當其他因素不變時，空氣密度減小10%，則滑跑距離增加20%。11氣壓與飛行大氣壓力與高度有密切關(guān)系

大氣壓力隨高度增加而遞減在1000百帕(hecto-Pascal)：

高度約10公尺氣壓降1hPa在500hPa(5,500m)附近：

高度約20公尺氣壓降1hPa

在200百帕(12,000m)附近：

高度約30公尺↑氣壓降1hPa12氣壓與飛行氣壓隨高度的變化用來決定飛機飛行的高度飛機上之高度表以空盒氣壓計(aneroidbarometer)之氣壓高度換算出高度，作為高度表(altimeter)之標尺13氣壓與飛行國際民航組織標準大氣(ICAOstandardatmosphere)：干空氣平均海平面之氣壓

1013.25hPa

氣溫

15℃

對流層頂以下約11公里溫度隨高度遞減率每公里下降6.5℃高度表參考標準14氣壓與飛行高度表調(diào)整各地大氣條件隨不同高、低壓系統(tǒng)移動而隨時在變化高度表在不同時空和不同高度皆與標準大氣有所不同飛機上之高度表讀數(shù)必須經(jīng)過調(diào)整，才能顯示實際高度飛機起飛前必須經(jīng)過高度調(diào)整，航程上因海平面氣壓不斷變化，其高度表所顯示的高度與實際海拔高度發(fā)生誤差，有時候誤差可能很大15氣壓與飛行沙航與哈航撞機事件1996年11月12日晚間印度首都新德里西方60浬上空發(fā)生沙特阿拉伯航空公司波音747-168B客機(312人)與哈薩克航空公司伊留申IL-76貨機(37人)相撞慘劇，兩機機上共349人全數(shù)罹難哈航班機從哈薩克飛往新德里，沙航客機從新德里起飛，準備飛往沙國的達蘭，離場后7分鐘在印度新德里西方60里相撞。事故之前，沙航班機曾獲地面管制指示爬升至14,000呎(4200公尺)高度，準備下降的哈航班機則被告知降至15,000呎(4500公尺)，指令下達不久，兩機在空中相撞。16氣壓與飛行俄航包機與DHL貨機撞機事件2002年7月1日德國當?shù)貢r間晚間11時43分左右一架俄羅斯巴?？涂死埠娇展?BashkirianAirlines)俄制圖波列夫154型(RussianTupolevTu-154)客機從莫斯科飛往西班牙，與一架環(huán)球快遞公司波音757型貨機(DHLjetBoeing757cargo)從巴林(Bahrain)飛往比利時(Belgium)首都布魯塞爾(Brussels)，在德國南部毗臨瑞士邊界康斯坦茨湖(LakeConstance)36,000ft(12000公尺)上空相撞并墜毀，共造成七十一人罹難。17風對飛行的影響順風：相對飛機從后面吹來的風逆風：相對飛機迎面吹來的風側(cè)風：相對飛機側(cè)面吹來的風18風對飛行的影響風對飛機起飛和著陸的影響風對飛行航程和航向的影響風對飛機活動半徑的影響（主要是針對軍航飛行）19風對飛行的影響風對飛機起飛和著陸的影響：起飛和著陸通常要求在逆風條件下進行原因：逆風可以使飛機離地和著陸的速度減小，能縮短滑跑距離。逆風起飛由于產(chǎn)生附加近氣量，可增大飛機運動開始時的方向穩(wěn)定性和操縱性。逆風著陸增大了飛機迎面阻力，使飛機減速加快，也減小了接地速度。20風對飛機起飛和著陸的影響：1994年5月17日晚上7點25分臺灣北部受鋒面影響，中正機場風向風速290°/8kt，轉(zhuǎn)為360°/14kt，塔臺管制員按規(guī)定將起降跑道由23R跑道換為05L跑道，華航CI-101班機于7點24分原預定使用23R跑道降落，就在這個時候，導致正在降落的華航班機必須換05L跑道重新降落，最后飛機于7點41分完成降落，唯一不幸的是華航班機副駕駛李長安先生在飛機降落后出現(xiàn)休克現(xiàn)象終告死亡，可能因重飛造成壓力太大導致身亡。

21風對飛機起飛和著陸的影響由中國廣州飛往日本東京——美國聯(lián)邦快遞貨機墜毀成田機場22風對飛機起飛和著陸的影響事故發(fā)生時，成田機場附近正在刮大風，最大瞬間風速為每秒20米。成田機場方面稱，飛機是在著陸時遭遇大風導致著陸姿勢出現(xiàn)問題而墜毀的。23風對飛行的影響側(cè)風飛機在側(cè)風中滑跑時，都應向側(cè)風方向壓桿，以消除傾斜力矩，向側(cè)風的反方向蹬舵以消除轉(zhuǎn)彎力矩。飛機在側(cè)風中著陸，比起飛時困難更大。此時必須恰當?shù)男拚鳎駝t易造成在飛機場外接地。在強側(cè)風下接地，甚至可能發(fā)生輪胎破裂、起落架折斷等事故。24風對飛行的影響側(cè)風傾斜力矩，轉(zhuǎn)彎力矩25風對飛行的影響側(cè)風中著陸26氣象要素風與飛行風對飛行航程和航向的影響航程：飛機從起飛至著陸在空中飛行的水平距離。風速一定時，順風飛行可使航程增大，正側(cè)風及逆風飛行使航程縮短飛機離地和著陸的速度減小，能縮短滑跑距離。27能見度：各機場都有自己的能見度標準，能見度常常是影響飛行安全和正常的關(guān)鍵之一。影響能見度的氣象要素主要是霧和降水以及沙塵暴。尤其地面的能見度，對飛機的起飛和降落尤其重要。大霧的影響：北京首都機場2004年12月1日有800多架次航班延誤，是當年因為大霧航班被延誤最多的一天；2日，又有600多架次航班延誤。導致上萬名旅客滯留首都機場。能見度對飛行的影響28云：云對飛行有許多不利影響，主要是使空中能見度變壞，在有些云中飛行易產(chǎn)生積冰和顛簸。尤其是不能在雷雨云（積雨云）內(nèi)甚至附近飛行；積雨云很厚，云內(nèi)及附近上升（下沉）氣流和亂流強烈，會產(chǎn)生強烈顛簸，同時雷電極強，易破壞飛機設(shè)備和結(jié)構(gòu)。云上和云下飛行對航路軌跡的影響氣象要素對飛行的影響29云對飛行的影響：當卷云成條狀或比較密，有顛簸存在。卷云氣象要素對飛行的影響30云對飛行的影響：有可能存在顛簸與積冰積云氣象要素對飛行的影響31積雨云云對飛行的影響：嚴重的顛簸積冰等氣象要素對飛行的影響32航空危險天氣—低空風切變低空風切變：所謂風切變是指短距離內(nèi)風向、風速的突然變化，具有變化時間短、范圍小、強度大、發(fā)生突然等特點，它包括垂直風切變、水平風切變和側(cè)風切變。600m以下的叫低空風切變。對起飛和著陸的飛機影響很大33低空風切變飛機下降時風速突然減弱，造成飛機失速，未抵達機場跑道就墜毀風速突然增強，造成飛機超越跑道降落飛機爬升時

風速突然減弱，造成飛機爬升角度減小

風速突然增強，造成飛機爬升角度增大34低空風切變35與低空風切變有關(guān)的因素：地形溫度逆溫海陸風鋒面系統(tǒng)雷暴強地面風下?lián)舯┝鰿AL605次航班--1993年11月4日低空風氣變引起的飛行事故航空危險天氣—低空風切變36航空危險天氣—顛簸顛簸:出現(xiàn)在對流層，顛簸的平均厚度為400－800米，最大的厚度可達幾千米。37以下天氣現(xiàn)象與顛簸有關(guān)：對流天氣急流氣流穿越障礙物風切變尾渦根據(jù)環(huán)境狀況顛簸分為：云中顛簸晴空顛簸（CAT）一種看不到但卻可以影響飛機運作的天氣現(xiàn)象。

航空危險天氣—顛簸38高空急流高空急流引起的晴空顛簸：是距離地面數(shù)公里高的狹窄強風帶。當飛機遇上高空急流附近的晴空顛簸，飛機會變得顛簸不定。航空危險天氣—顛簸39尾渦引起的顛簸航空危險天氣—顛簸40航空危險天氣—顛簸2009年2月20日，一架美國西北航空公司航班由菲律賓馬尼拉飛往日本東京成田機場，在飛行至日本千葉縣上空時遭遇強氣流,導致30余名乘客受傷,其中3人傷勢嚴重。2009年3月5日，由法國巴黎飛往日本成田的法國航空公司航班在飛行至日本新瀉機場附近上空時，也因遭遇亂氣流而機體搖擺不定，使得兩名客艙乘務員受傷。41航空危險天氣—顛簸2008年10月臺灣飛行安全基金會發(fā)布過一份統(tǒng)計報告，指出日本航線、東南亞航線、經(jīng)阿拉伯半島飛往歐洲的航線等是全球公認的“強烈顛簸高發(fā)區(qū)”，遭遇亂流特別頻繁。---由于日本是個島國，海岸線兩旁海面與陸面的受熱程度是不同的，這使得冷暖風在那里交匯，非常容易產(chǎn)生亂流。42晴空顛簸

（CAT）

一種看不到但卻可以影響飛機運作的天氣現(xiàn)象晴空亂流是指出現(xiàn)在6000米以上高空，與對流云無關(guān)的亂流，不伴有可見的天氣現(xiàn)象。行員難于事先發(fā)現(xiàn)，對飛行威脅很大晴空亂流的成因與強風切變有密切關(guān)系。香港地區(qū)和臺灣地區(qū)的機場分別安裝了鐳射和紅外射線風切警戒系統(tǒng)，用來預警風切變。43晴空顛簸

（CAT）2007年7月6日下午,南航一架空客A330客機(CZ322航班)從悉尼飛往廣州,途經(jīng)菲律賓上空時,受到晴空顛簸,有4名乘客受輕傷,另有20多名旅客有輕微不適。機組與地面取得聯(lián)系進行了妥善處置,飛機于17時52分在廣州安全著陸。

44航空危險天氣—雷暴對流性天氣形成的條件水汽條件不穩(wěn)定層結(jié)條件抬升力條件水汽條件和不穩(wěn)定層結(jié)條件是對流性天氣的內(nèi)因，而抬升力條件是外因。1994年7月20日，云南航空公司B737飛機，在昆明機場著陸過程中遇到雷雨天氣，飛機沖出跑道。

45發(fā)展階段成熟階段消散階段航空危險天氣—雷暴46多單體風暴為主超級單體風暴航空危險天氣—雷暴47雷雨的成因分析:冷鋒、暖鋒、靜止鋒雷雨高空槽、切變線雷暴副高邊緣雷暴冷渦雷暴熱力性雷雨航空危險天氣—雷暴48地形雷雨航空危險天氣—雷暴49大雨對飛行的影響:大雨時云層內(nèi)氣流分布復雜，上升和下降氣流強度大，飛機操控難度大。大雨能見度低，雨水在風擋玻璃上形成水膜，易造成錯覺，影響飛行員的判斷。大雨過程中天空云層的高度低，天空昏暗，如果飛機出云后離地面高度低，且未對準跑道，往往來不及修正，容易造成復飛。

航空危險天氣—雷暴50雹擊:飛行中遇到冰雹，由于相對速度很大，雷達罩、機翼、水平安定面等部件，雹擊概率較高。航空危險天氣—雷暴51低空風切變和顛簸航空危險天氣—雷暴52雷暴大風的成因第一種第二種航空危險天氣—雷暴53下?lián)舯┝鳎涸诘孛婕捌涓浇蛲獗┝鞯膹娤鲁翚饬?。強的低空風氣變?？梢詮睦走_回波上識別。航空危險天氣—雷暴54

下?lián)舯┝髟斐傻氖鹿逝e例：1975年6月24日15時，美國肯尼迪東方66航班著陸時遇下?lián)舯┝?，飛機摔裂，112人死亡。

1983年4月4日10時47分，我國租用法國的“空中國王200號”在白云機場起飛過程中，正好也是遇到下?lián)舯┝鞫碌摹?/p>

航空危險天氣—雷暴55航空危險天氣—雷暴龍卷56龍卷的破壞航空危險天氣—雷暴57積冰：積冰主要是由于過冷水滴或降水中的過冷雨滴凍結(jié)形成的。強的積冰多發(fā)生在云中溫度0℃至－15℃區(qū)域內(nèi)。飛機一旦發(fā)生積冰，它的動力性能就會變壞，使正面阻力加大，升力和推力減小，使飛機重量增加，操縱困難。航空危險天氣—積冰105起致命的事故中，27%由氣象原因?qū)е碌?859積冰對飛的影響：飛機重量增加，操縱困難。無積冰飛機積冰航空危險天氣—積冰60積冰的種類：霧凇明冰混合型積冰類型與概率積冰類型航空危險天氣—積冰61航空危險天氣—積冰62航空危險天氣—積冰63航空危險天氣—積冰飛機積冰與云狀的關(guān)系

積云和積雨云通常是強積冰。最強的積冰多見于將要發(fā)展成積雨云的高大濃積云的上半部和積雨云成熟階段的上升氣流區(qū)，而且常常積明冰。層云和層積云（或高積云）中的積冰通常為弱積冰或中積冰，云上部積冰比下部強。64航空危險天氣—積冰飛機積冰與云狀的關(guān)系雨層云和高層云中的積冰通常為弱積冰，積冰強度隨高度減弱。在鋒線附近的雨層云中長時間飛行，也能產(chǎn)生強積冰。在凍雨和雨夾雪中飛行，會形成強積冰65航空危險天氣—積冰

積冰對飛行的影響

破壞飛機的空氣動力性能降低動力裝置效率，甚至產(chǎn)生故障影響儀表和通訊，甚至使之失靈66氣象條件與積冰：冷鋒暖鋒靜止鋒錮囚鋒鋒面中的積冰航空危險天氣—積冰67航空危險天氣—積冰68航空危險天氣—積冰69航空危險天氣—積冰70航空危險天氣—積冰71航空危險天氣—積冰積冰---飛行事例

1994年10月31日，當?shù)貢r間約下午4點，西蒙斯