气象条件对飞行的影响

气象条件对飞行的影响

在飞机的飞行过程中，对飞机影响最大的当属气象条件，许多气象条件严重威胁着飞行安全，所以作为运行控制人员，我们必须熟悉掌握这方面的知识，因此下面我们将介绍众多气象条件中的四种，为风切变、锋面天气、飞机颠簸和结冰。

一风切变

1 产生原因：

(1)风切变是风速和(或)风向在空间或时间上的梯度

(2)风切变可以说成是在相对小的空间里的风速和(或)风向的改变；

(3)风切变是风在短距离内改变其速度和(或)方向的一种情捉；

(4)风切变是指一个大气薄层中风速和(或)风向的任一变化，其区域的长和宽分别为25~30km和7～8km，而其垂直高度只有几百米。

2 特征：诱因复杂来得突然时间短、范围小强度大变幻莫测

3 对飞行的影响：

(1)顺风风切变会使空速减小

(2)逆风风切变会使空速增加

(3)侧风风切变会使飞机产生侧滑和倾斜

(4)垂直风切变会使飞机迎角变化

总的来说，风切变使飞机的升力，阻力，过载和飞行轨迹，飞机姿态发生变化。

4 预防措施：

(1)采取多种形式对飞行人员进行低空风切变的知识教育；·

(2)航空气象台站要逐步添置有关探测设施．并对低空风切变的预报要尽快列入日常工作日程；

(3)在国家投资有限的情况下．呼吁各有关大单位，航空公司自筹资金用于有关人员的培养和设施的添置；

(4)国家和地方的有关部门与组织要进一步加强内外和上下有关信息的沟通．

5 处理措施：

(1)严重的低空风切变对飞机造成的能量损失是目前任何飞机所无法弥补的．即飞行员的驾驶技术再好也无济于事，无法与之抗衡!所以，只有主动避让才是唯一最安全的防范措施．(2)一旦遇到则保持抬头姿态并使用最大可用推力，以建立稍向上的飞行轨迹或减少下降二锋面天气

锋面天气主要是指锋面附近的云、降水、风、能见度等的分布情况。近年来发现，锋面这个大尺度系统中还嵌有中小尺度系统的活动，对飞行造成多方面的影响。锋面天气多种多样，虽然有的锋面也产生相对平静的天气，但有的锋面天气非常强烈并且有巨大的危害。在

穿越锋面飞行前，应当获取一份完整的天气报告，以便了解可能遇到的天气状况。

1 暖锋天气

产生原因：锋面在移动过程中，暖空气推动锋面向冷气团一侧移动的锋。暖锋过境后，暖气团就占据了原来冷气团的位置。

天气特征：锋面坡度小，移动速度慢；云序依次是从高云到低云；连续性降水常出现在锋前（雨层云）；锋下冷气团中水汽充沛，常有层积云、层云和碎积云；若暖气团不稳定，地面锋线附近会出现雷阵雨天气。

对飞行影响：

暖气团稳定时，云中气流比较平稳，多数不会影响飞行，但能见度很差，碎云高度很低，具有复杂气象条件；

暖空气潮湿不稳定时，形成的积雨云（雷暴）常隐藏在云层之中；暖锋中容易产生严重积冰，锋两侧温差可达5~10度，故两侧积冰区的高度不同。当地面报告有冰丸时，在较高的高度上会碰到冻雨。

应对措施：最好在云上飞行。

2 冷锋天气

产生原因：锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种锋面成为冷锋。冷锋产生的天气，通常取决于它的移动速度。冷锋根据其移动速度，可分为急行冷锋和缓行冷锋。

天气特征：

急行冷锋：常沿锋线产生一条狭窄的积雨云带；强对流天气变化迅速，常出现大风。

缓行冷锋：云和降水主要出现在地面锋线后，云序依次是从低云到高云；若大气不稳定，会产生积雨云。

共同特征：常生成积状云，有强阵性降水和较强的乱流，伴有强烈阵风。锋面过境后天气晴好，能见度好。

对飞行影响：气团稳定时，在靠近锋面附近可能有轻到中度颠簸、积冰；降水区内能见度较坏；气团不稳定时，因有强烈颠簸和严重积冰、雷电甚至冰雹等现象，故不宜飞行。

3 准静止锋

产生原因：当冷暖气团势力相当，锋面很少移动时，称为准静止锋。

天气特征：锋面坡度最小，云层和雨区比暖锋更为宽广；降水强度小的持续时间长的连阴雨天气；若暖空气不稳定，会出现积雨云和雷阵雨天气。

对飞行影响：在准静止锋区域飞行有同暖锋区域飞行相近的特点，不宜简单气象条件飞行。在稳定天气形势下进行复杂气象条件的训练飞行。

4 我国的锋面天气

我国冬季盛行西北季风主要为冷风锋面占主导，夏季盛行东南季风主要为暖风锋面，同

时夏季在长江中下游地区有准静止锋也就是长江中下游的梅雨。在冬季我国也存在准静止锋面即昆明准静止锋，由于云贵高原地势起伏过大。冷气流无法升入，导致在云贵高原形成昆明准静止锋面。

5 冷锋和暖锋对比

三飞机颠簸

飞机颠簸指飞机在飞行中遇到扰动气流，就会产生振颤、上下抛掷、左右摇晃，造成操纵困难、仪表不准等现象为。而造成飞机颠簸的主要原因则是大气湍流。即空气运动特征除主要的定常运动状态外，还存在各种尺度的空气涡旋运动，表现为速度场的时间不规则性和空间不均匀性，形成了大气湍流状态。且只有当大气湍流的尺度与飞机的尺度相近时，才容易引起飞机升力和迎角的显著变化，造成飞机颠簸。有时这种尺度的大气湍流称为飞行湍流。

1 大气湍流的产生原因

根据产生的垂直高度可将大气湍流分为低空湍流（低于6000米）和晴空湍流（6000米以上），根据产生的原因又可以将低空湍流分为热力湍流、动力湍流、飞机尾涡湍流。

热力湍流。由空气热力因素形成的大气湍流成为大气热力湍流。由空气中的水平温度分布不均匀引起，例如下垫面的热力性质不一致，附近空气增温的不均匀性，或由于空气垂直温度层结不稳定产生的空气对流。

动力湍流。在风力作用下，由于地面摩擦、地形起伏可引起小尺度湍流和波动，其强度随风速、地面粗糙度或地形起伏特征以及大气稳定度而变化。地面越粗糙，风速越大，近地面层越不稳定，动力湍流越强。动力湍流也可由大气中的风切变产生，当风的垂直切边超过某一临界值时，空气就会自发地产生小尺度波状起伏。导致这些波状起伏发展的过程，称为切变不稳定。由切边不稳定产生的小尺度运动频谱，称为切边湍流，风切变越大，切边湍流越强。

尾涡湍流。飞机尾涡指飞机飞行时，由翼尖附近分离出来的，一堆绕翼尖虎成反方向的闭合涡旋簇，此即翼尖诱导涡流。在机身后狭长的尾流区内，可产生相当强的湍流，在两条尾涡之间为向下的涡流（下洗流），在两条尾涡的外侧为向上的涡流（上洗流）。尾涡的寿命和强度取决于产生尾涡的飞机重量、飞机速度和机翼尺度及形状，其中主要取决于飞机分重量。尾涡湍流强度和寿命岁飞机重量和载荷因素的增加和飞行速度的减小而增大。尾涡在飞机起飞前轮抬起时即产生，直至在着陆前轮接地后结束。

晴空湍流。晴空湍流常指出现于6000米以上的高空，且与对流云无关的大气湍流。由于它不伴生可见的天气现象，飞行员难于发现，对飞行威胁很大。

晴空湍流归因于切变不稳定。在层结稳定的大气中，当存在风速的垂直切变时，在风的作用下便产生重力波，当风速足够大且垂直切变大于某一能产生切变不稳定的临界值时，重力波出现切变不稳定，使得波的振幅随时间增长，当增幅增长至一定程度，完整的波形收到破坏，滚周内的流体就分解成小尺度的湍流运动。运动能量先通过消耗平均气流的动能，使波动得以发展，然后由波动分裂，把其能量进一步转化为小尺度湍流能量。这种小尺度湍流可称为切变湍流，在航空上称为晴空湍流。

2 湍流造成的飞机颠簸对飞行的影响

对飞机结构的影响。飞行中出现颠簸，飞机各部件个构建，都要经受忽大忽小的载荷变

化，颠簸越强，载荷变化越大。如果飞机长时间受到强烈载荷变化的作用，或受到超过飞机所能承受的最大载荷，飞机的某些部位（例如机翼或尾翼）就可能变形甚至因疲劳而损坏。

对操纵飞机的影响。飞机出现颠簸时，其高度、速度以及飞行姿态（包括俯仰角速度、偏转角速度和滚转角速度）都会不断地发生不规则的变化，颠簸强烈时，飞行高度变化可达数十米至数百米，飞行速度和飞行姿态的变动也很剧烈。这样就给操纵飞机甙类很大的困难，飞行员要费很大的精力来尽量保持飞机处于正常状态，因而体力消耗大，易于疲劳，必须立刻脱离强颠簸去，否则容易失去对飞机的操纵，酿成事故。

对仪表指示的影响。飞机颠簸时，仪表受不规则震动，其指示常发生一些误差。特别是在强颠簸条件下，升降速率表、空速表、高度表和罗盘等飞行仪表就会产生明显的误差，有时甚至不能读数，以致丧失修正飞行状态的依据。在高空飞行时，飞机颠簸可使进入发动机的空气量显著减少而自动停车。颠簸场使旅客和机组人员感到不适，增加旅途劈来或甚至呕吐。有时还会在轻度颠簸中埋伏着鼓励的极强的突风。对于这种突发性估计不足，可能是造成许多人员受伤事故的因素。

3 应采取的飞行措施

对于签派员和飞行员而言，应了解飞行区内或航线上产生飞机颠簸的可能性，熟悉预报出现飞机颠簸的天气区的类型、位置和范围，尽可能避免进入有强烈扰动气流的区域。一旦遭遇较强的颠簸，飞行员应保持冷静、沉着，可采取下列措施：

(1)操纵动作要柔和，保持飞机平飞。因扰动气流和不规则，粗猛的修正动作，和可能产生不良后果。低空飞行遭遇颠簸时，应注意保持安全高度，

(2)采用适当的飞行速度。应按最大垂直阵性气流下，飞机结构可能承受的最大颠簸强度来确定飞行速度的上限，按最大垂直阵性气流不失速，来确定飞行速度的下限。在颠簸区飞行保持在上述两者之间，可达到安全航行的目的。

(3)飞行速度和飞行高度选定后，不必严格保持。仪表指示摆动，往往起因于颠簸，不一定表示飞行速度和高度的真实变化，过多地涉及这些变化，指挥引起载荷产生更大的变化。同样在颠簸区飞行，飞机俯仰角的变化，主要依靠飞机本身的安定性来平衡和回复迎角，飞行员不必过多地干预俯仰姿态的改变，否则因操纵动作总是落后于飞行姿态变化，结果反而可能导致飞机要承受更大的载荷因素。

(4)适当改变高度和航线，脱离颠簸区。在低空出现强颠簸时，应拉起向上距离；在高空出现颠簸时，可根据飞机与急流轴的相对位置，考虑飞机性能确定脱离的高度和方向；误入积雨云中发生颠簸时，应迅速脱离云体，在云外绕行。避开山波的帽状云、滚轴云和荚状云，因云中有强烈的湍流和升降气流。

四积冰

1 产生原因：

飞机结冰是指飞机机体表面某些部位聚集冰层的现象。它主要由云中过冷水滴或降水中

的过冷雨碰到飞机机体后结冰形成的，也可由水汽直接在机体表面凝华而成。飞机在云中飞行时间过长易导致积冰。在寒冷季节，地面露天停放的飞机也会形成积冰。

2 特征：

(1)轻度结冰：如果在这种环境下长时间飞行的话（超过1小时），可能会影响飞行。如果间断使用除冰/防冰设备除掉/防止冰的积聚，则不会影响飞行；

(2)中度结冰：积聚率很快，甚至短时间内就会构成危险，因此需要使用除冰/防冰设备或改航；

(3)严重结冰：积聚率非常快，除冰/防冰设备也不能减少或控制危险，必须立即改航。这种情况需要向ATC报告。

3 对飞行的影响：

(1)积冰使飞机升力面积减小。调查和分析显示，飞机在空中飞行时，飞机积冰在机翼和尾翼前缘最多，一旦积冰，使飞机的空气动力特性和飞行特性显著变坏，机翼形状变形，破坏空气绕过翼面的平滑流动，使飞机升力减小，阻力增大，流线形部位的形状发生变化后，导致摩擦阻力和压差阻力都增大。

(2)起落架装置上的结冰，会在收和放轮时损坏起落架装置或设备，积聚在起落架上的冰雪脱落，也会损坏地面设施和砸伤地面人员。

(3)飞机动、静压孔积冰。这两处积冰，会使速度表、高度表、迎角指示器、M数指示器、升降速度表等一些重要驾驶仪表失效或者失真，使飞行员失去判断飞行状态的依据，飞机可能已进入危险状态而使飞行员无法觉察。如果因此而给自动驾驶系统提供了错误的信息，就会出现非指令性的飞行状态。

(4)发动机进气道口和动力装置积冰。积冰出现在进气道口，阻滞气流，使气流发生局部分离，积冰还可在道口产生大的冰圈，改变空气的动力特性，当冰屑脱离，进人发动机的叶片，从而造成叶片的机械损伤，使发动机的功率降低，影响发动机正常工作，危及飞行安全，严重时，造成发动机损坏或熄火。

(5)飞机风挡积冰会严重影响飞行员目视飞行，大大降低其透明度，使目视条件大大恶化，难以判断周围视野，给起飞、着陆造成困难，特别是在着陆时，由于判断着陆高度不准确，可能影响着陆安全，严重时会出现危险，特别是飞机起飞和着陆阶段。

(6)飞机天线积冰会影响通讯，甚至中断联络。强烈积冰能使天线同机体相接，发生短路，无线电航行设备失灵。

(7)飞机在地面结冰时还会因除冰而引起航班的延误率。

4 预防以及处理措施：

(1)地面做好预防，提倡无污染起飞

首先是飞行前认真研究起降场和航线天气情况，实况和预报相结合，充分了解自己所飞航线区域的天气情况（0°C等温线的高度），收集积冰预报资料，确定可能积冰条件，制定

出预防措施和应急措施（如脱离结冰区的办法、返航、备降等）。

仔细检查飞机除冰设备是否处于良好状态，做好防冰除冰的准备工作。如果机身上已有冰霜，则必须彻底清扫干净，做到一看两遵守三建议：看飞机的表面和观察机坪周围参照物的可见霜层，来做初步判断，通过周围积霜情况，判断机翼上表面是否有积霜。最好亲自用手去触摸飞机表面。

(2)空中保持无线电畅通，熟练使用气象机载设备

飞行时，经常观察飞机外部是否有云区，打开气象雷达，选择避开或者进入较轻结冰区的路线。原则是尽量避开至少20公里以上的距离，尽量朝着雷暴的上风方向飞行；尽可能不要从云体的上方通过。在进入结冰区之前，一般都有颠簸，遵守速度规定290-310/0.82-0.85。