風(fēng)切變的相關(guān)理論知識(shí)分析綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u31619風(fēng)切變的相關(guān)理論知識(shí)分析綜述 166381.1引起風(fēng)切變的原因 1229981.天氣因素 1314481.地理環(huán)境因素 279501.2風(fēng)切變的類別及其危害 21.1引起風(fēng)切變的原因風(fēng)切變（或風(fēng)剪），是一種正常的大氣現(xiàn)象，它是\o"Earth'satmosphere"大氣中相對(duì)較短距離內(nèi)的\o"Wind"風(fēng)速\o"Windspeed"或\o"Winddirection"方向的差異。大氣風(fēng)切變通常被描述為垂直或水平風(fēng)切變。垂直風(fēng)切變是風(fēng)的速度風(fēng)的方向以及發(fā)生的高度的變化。水平風(fēng)切變是風(fēng)的速度變化，與給定高度的橫向位置的變化。特別是低空風(fēng)切變，它能對(duì)飛行安全造成惡劣的影響。產(chǎn)生風(fēng)切變的原因主要有兩種，它們分別為天氣因素和地理環(huán)境因素：1.天氣因素有三種天氣狀況可以產(chǎn)生較強(qiáng)的風(fēng)切變。一、輻射逆溫型的低空急流。這種天氣狀況主要發(fā)生秋季冬季晴朗無(wú)風(fēng)的夜晚，在日出時(shí)強(qiáng)度最大。由于沒(méi)有陽(yáng)光的照射，地面的熱量會(huì)散發(fā)出來(lái)導(dǎo)致地面溫度降低，形成低空逆溫層。逆溫層下風(fēng)速較小而逆溫層上有大風(fēng)形成急流，這就產(chǎn)生了風(fēng)切變。這種風(fēng)切變雖然強(qiáng)度不大，容易被人忽視，但是因?yàn)樗x地面較近，沒(méi)有充足的高度余量給飛行員改出，所以如果飛行員操作不當(dāng)也會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。二、強(qiáng)對(duì)流。強(qiáng)對(duì)流中的風(fēng)切變是對(duì)飛行安全影響最大的，特別是由雷暴或積雨云而產(chǎn)生的強(qiáng)烈下降氣流。其中最危險(xiǎn)的是微下?lián)舯┝鳎叨鹊汀⒉灰撞煊X(jué)、能量大，當(dāng)它擊中地面時(shí)向四面八方擴(kuò)散，有著最強(qiáng)的風(fēng)速和最大的破壞力，是造成大多數(shù)空難的原因。三、鋒面。風(fēng)切變?cè)诶滗h、暖鋒或錮囚鋒中的各個(gè)高度都存在。這種風(fēng)切變主要是由鋒面前后的氣溫氣壓變化而產(chǎn)生。但是它們的強(qiáng)度隨溫度，垂直范圍而變化。總體來(lái)說(shuō)，發(fā)生在鋒面中的風(fēng)切變主要是水平風(fēng)的水平或垂直變化（由鋒面產(chǎn)生的雷暴除外），它們的強(qiáng)度往往低于由強(qiáng)對(duì)流天氣產(chǎn)生的風(fēng)切變，但是當(dāng)飛行員穿越鋒面時(shí)仍需注意風(fēng)場(chǎng)的變化。1.地理環(huán)境因素地理環(huán)境因素主要是指高山、高大樓房、水陸分界處和大片樹(shù)林等。它們干擾了風(fēng)的大小或方向，因而形成風(fēng)切變。風(fēng)切變大小和強(qiáng)度與山的高低大小、風(fēng)與地形的角度、樓房的密集程度、樹(shù)林的種類高度密度、水面溫度和范圍等有關(guān)。較強(qiáng)的風(fēng)切變?nèi)菀仔纬稍谏降劐e(cuò)落，水面廣闊、建筑物密集的地方，因此我們能根據(jù)地形的走勢(shì)以及建筑物的密度來(lái)判斷是否可能發(fā)生較強(qiáng)的風(fēng)切變。1.2風(fēng)切變的類別及其危害風(fēng)切變可分為四類：順風(fēng)切變，它是飛機(jī)的順風(fēng)分量增大的情況。如下圖3.1所示，順風(fēng)切變對(duì)于飛機(jī)的危害比逆風(fēng)切變大，當(dāng)飛機(jī)遭遇順風(fēng)切變時(shí)，空速會(huì)突然減小，升力也隨之下降，導(dǎo)致飛機(jī)高度迅速降低，尤其是在飛機(jī)起飛和降落階段，飛機(jī)原本高度就很低，因此很容易墜地，造成嚴(yán)重事故。圖1.1順風(fēng)切變逆風(fēng)切變，它與順風(fēng)切變相反，是指風(fēng)場(chǎng)相對(duì)于飛機(jī)的逆風(fēng)分量增大的情況。如下圖3.2所示，與順風(fēng)切變相比逆風(fēng)切變的危害相對(duì)較小，飛機(jī)遭遇逆風(fēng)切變時(shí)，空速會(huì)增加，升力也會(huì)加大，從而導(dǎo)致飛機(jī)的高度升高，在起飛和降落階段會(huì)使飛機(jī)脫離預(yù)計(jì)的路線，此時(shí)飛行員要考慮如何盡快降低飛機(jī)速度。圖1.2逆風(fēng)切變側(cè)風(fēng)切變，它是指飛機(jī)的側(cè)風(fēng)狀態(tài)發(fā)生改變的情況。如下圖3.3所示，飛機(jī)在著陸時(shí)遇到側(cè)風(fēng)切變，會(huì)使飛機(jī)的機(jī)身產(chǎn)生傾斜，飛機(jī)發(fā)生側(cè)滑，若風(fēng)速過(guò)大也會(huì)使飛機(jī)偏離預(yù)定的行進(jìn)方向，側(cè)風(fēng)切變還會(huì)使飛機(jī)機(jī)身左右晃動(dòng)，給飛行員的操作帶來(lái)困難，此時(shí)飛行員要注意及時(shí)修正，避免接地時(shí)機(jī)翼及地，給機(jī)身帶來(lái)?yè)p毀。圖1.3側(cè)風(fēng)切變垂直風(fēng)切變，它是指飛機(jī)從較弱的垂直氣流區(qū)域進(jìn)入到較強(qiáng)的垂直氣流區(qū)域。如下圖3.4所示，垂直風(fēng)切變主要發(fā)生在下?lián)舯┝髦校鋵?duì)飛機(jī)的影響體現(xiàn)在對(duì)飛機(jī)的高度、空速和俯仰姿態(tài)等諸多方面的綜合影響。垂直風(fēng)切變往往發(fā)生比較突然，強(qiáng)度也很大，對(duì)飛行具有很大危害。圖1.4垂直風(fēng)切變了解風(fēng)切變的強(qiáng)度對(duì)飛行員來(lái)說(shuō)是相當(dāng)重要的。它表示了在一定距離內(nèi)風(fēng)速變化的大小，目前有三種方法來(lái)判斷風(fēng)切變強(qiáng)度。對(duì)于垂直風(fēng)切變來(lái)說(shuō)，噴氣運(yùn)輸機(jī)遇到大于等于0.1米/秒的垂直風(fēng)切變時(shí)，就較難保持飛機(jī)的空速和高度。在垂直風(fēng)切變中下?lián)舯┝鲗?duì)飛行的影響最大，有科學(xué)家提出了關(guān)于下?lián)舯┝鞯臉?biāo)準(zhǔn)，對(duì)于直徑小于400千米的稱為下?lián)舯┝鳎瑢?duì)于那些危害最大的直徑小于4千米的稱為微下?lián)舯┝鳌D1.5由微下?lián)舯┝饕l(fā)的風(fēng)切變示意圖對(duì)于水平風(fēng)切變來(lái)說(shuō)，目前暫無(wú)統(tǒng)一的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，但是由美國(guó)聯(lián)邦航空局在機(jī)場(chǎng)附近設(shè)置的測(cè)量風(fēng)切變系統(tǒng)基站可知，站臺(tái)與站臺(tái)之間的距離為三千米，它們?cè)谡九_(tái)之間的風(fēng)速變化到達(dá)15節(jié)以上時(shí)，就會(huì)對(duì)相關(guān)人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)，由此可知，美國(guó)專家認(rèn)為5節(jié)/千米的水平風(fēng)切變可對(duì)飛行安全造成影響。風(fēng)切變可能發(fā)生在大氣中的任何位置，但是對(duì)飛機(jī)安全影響最大的是低空風(fēng)切變，也就是在起飛爬升和著陸進(jìn)場(chǎng)時(shí)最容易碰到的風(fēng)切變。它會(huì)突然改變飛機(jī)的空速和高度，如果飛行員沒(méi)有相應(yīng)的理論知識(shí)基礎(chǔ)和相應(yīng)的訓(xùn)練改出，很容易因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而發(fā)生事故。高強(qiáng)度的低空風(fēng)切變通常發(fā)生在雷暴的強(qiáng)烈下降氣流附近，嚴(yán)重影響飛行安全。這種氣流幾乎垂直從空中瀉下，就像水龍頭中的水一樣拍在地面上，然后四處散開(kāi)，如下圖1.6所示，當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，首先會(huì)遇到很強(qiáng)逆風(fēng)導(dǎo)致空速增加，這時(shí)飛行員一般會(huì)收油門向下壓機(jī)頭，然后飛機(jī)會(huì)遇到很強(qiáng)的下沖氣流，接著又是強(qiáng)順風(fēng)，這時(shí)飛機(jī)就非常需要?jiǎng)恿?lái)維持飛行，如果飛行員操作時(shí)機(jī)稍有偏差，飛機(jī)就會(huì)失去控制墜落在地上。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從1969年到