航空气象学(2024秋)

沈阳航空航天大学 张驰

目录

  • 1 大气的状态及其运动
    • 1.1 基本气象要素
    • 1.2 大气的成分及结构
    • 1.3 空气的水平运动
    • 1.4 空气的垂直运动
  • 2 云和降水
    • 2.1 云的分类和外貌特征
    • 2.2 云的形成和天气
    • 2.3 云的观测
    • 2.4 降水
  • 3 能见度与视程障碍
    • 3.1 能见度
    • 3.2 视程障碍
  • 4 常规天气分析
    • 4.1 常规天气图分析
    • 4.2 气团和锋
    • 4.3 锋面天气及对飞行的影响
    • 4.4 重要天气系统
  • 5 雷暴及其他对流天气
    • 5.1 雷暴的结构与天气
    • 5.2 雷暴种类与活动特征
    • 5.3 雷暴与飞行
    • 5.4 特殊地形下的对流行天气
  • 6 中低空飞行的大气环境
    • 6.1 低空风切变
    • 6.2 飞机颠簸
    • 6.3 飞机积冰
  • 7 卫星云图及其应用
    • 7.1 卫星云图识别
    • 7.2 气象雷达
    • 7.3 常用气象资料
雷暴与飞行

            

                 5.3 雷暴与飞行

雷暴能产生各式各样的危及飞行安全的天气现象,如强烈的湍流、颠簸、积冰、闪电击(雷击)、暴雨,有时还伴有冰雹、龙卷风、下击暴流和低空风切变。空中滚滚而来的乌云中,蕴藏着巨大的能量,具有极大的破坏力。当飞机误入雷暴活动区内,轻者造成人机损伤,重者机毁人亡。因此,雷暴是目前被世界航空界和气象部门公认的严重威胁航空飞行安全的天敌。 

雷暴云中的上升、下降气流对飞行造成严重威胁,特别是成熟阶段的雷暴云,最强的上升气流可达到50-60米/秒,同台风不相上下,航空器在雷雨区内飞行,飞机会遇到严重颠簸,使飞行高度在几秒内升降几十米到几百米。严重时,飞行仪表失真,飞机操纵困难甚至失控,是导致飞行事故最危险的天气现象之一。 

这里列出一些可能伴随雷暴发生的,对飞行安全造成威胁的天气现象:

  • 1.雹击:在成熟阶段的雷暴云中,其高度多为3000米到9000米,这时遭遇冰雹的可能性最大。飞行中遇到冰雹,由于相对速度很大,所以飞机的雷达罩、机翼、水平安定等部位易遭雹击,从而使飞机的空气动力性能变差,加大了失速速度,容易造成飞行事故。 

  • 2.积冰:雷暴云中含有大量的过冷水滴,容易造成飞机积冰,特别是在飞机起飞着陆阶段,往往速度较低,不易操纵,如果飞机在起飞着陆时遇到积冰往往会引发飞行事故。结冰往往对飞机的失速特性,起飞性能,爬升性能,续航性能,着陆性能,发动机性能,稳定性等有很大的影响。  

  • 3.雷击:飞机在雷雨区域飞行时,由于机翼、机身等凸出部位,电场很强,导致飞机遭受雷击。雷击多发生上升和下降阶段,在零度等温线附近。 

  • 4.下击暴流:下击暴流是雷暴强烈发展的产物,其水平尺度通常为4-40千米,产生的雷暴大风可达18米/秒以上,但其生命周期很短,一般只有10-16分钟(微下击暴流只有几分钟)。由于下击暴流(包括微下击暴流)中伴有强烈的下降气流和雷暴大风,对飞机的起降有极大的危害,如果航空器在起飞阶段遇到下击暴流,如果处置不当,就会导致飞行事故的发生。