低空风切变和飞行安全
低空风切变对民航飞行安全的影响与预防对策
低空风切变对民航飞行安全的影响与预防对策摘要：低空风切变影响飞机的起降阶段，是国际航空界公认的“隐形杀手”。
由于低空风切变出现的时间短、空间小，速度变化太快，因此不易观察和预报。
低空风切变现象是压倒性的，减少受此影响的最好办法就是避开它。
准确合理地确定是否出现低空风切变，从而保证航空器安全飞行是航空人的主要责任。
本文以低空风切变为研究对象，首先阐述定义，其次介绍低空风切变的种类，再次详细论述低空风切变对民航飞行安全的影响，最后针对性地提出预防低空风切变的对策，以期促进我国民航业的安全平稳运行。
关键词：低空风切变；民航；飞行安全；影响；对策引言低空风切变预警在我国民航领域仍处于起步阶段，设备技术复杂，投资成本高昂。
目前检测中低空风切变的最主要方法包括，风廓线雷达、多普勒气象雷达、激光测风雷达，以及中低空风切变监视和预警系统。
但各种仪器也有其各自的优势与局限，低空风切变的准确监测必须整合不同的仪器和系统，建立一套独立的监测体系。
根据以上情况，我们着重研究各种传统仪器的检测方法和应用，评估机场出现低空风切变的可能，为管理、飞行、机场以及其他机构提供相关服务。
1.低空风切变的定义风切变是一类大气现象, 是指风速矢量或其分量沿垂直方向或某一水平方向的变化。
它可能垂直或水平,可能出现在低空,也能出现在较高处。
通常出现在离地面六百米高度以下的，风的水平或垂直切变现象，称为低空风切变。
低空风切变的特点是转换时间短、航程短、强度高，因此在这种环境下飞行时，飞行速度会发生剧烈变化，飞行速度的变化会导致升力发生变化。
升力变化，则会导致飞机的飞行高度发生变化。
例如，如果飞行器的飞行轨迹刚刚经过一个微下冲气流，飞行器可能会突然异常坠落，偏离原来的轨道，可能由于高度低而造成危险。
2.低空风切变的种类及对飞行的危害2.1 顺风切变当飞机顺着飞行方向顺风增大或逆风减小，从大逆风区进入小逆风区，从逆风区进入顺风区，都属于顺风切变。
风切变对飞行安全的影响
风切变对飞行安全的影响摘要：低空风切变是影响飞机起飞与着陆的重要危险因素，其具有危险性大、生命周期短、难以预测等特点，理应加以重视。
为了保证飞机飞行安全，笔者结合相关知识，浅析低空风切变对飞机飞行安全的影响，并进一步提出解决办法。
关键词：风切变；飞机飞行安全；影响；应对引言风切变指的是风速矢量或分量沿垂直或水平方向的变化，其中风切变是向量值，其反映的是两点之间风向与风速的变化。
在航空气象学中，低空风切变一般为近地面600m以下的风切变。
风切变是危及飞机飞行安全的“无形杀手”，备受关注。
据调查发现，风切变飞行事故一般发生在飞行高度小于300m的起飞及着陆阶段，其中以着陆居多。
另据抽样数据显示，在风切变飞行事故中，发生在着陆阶段的约占78%。
可见，重视风切变对飞机飞行安全的影响非常重要。
据此，笔者主要介绍低空风切变对飞机风行的影响，并在此基础上，提出应对意见。
一、低空风切变的形成过程一般来讲，雷暴、锋面、敷设逆温层等天气条件及高大建筑、成片树林、水路界面、山地地形等环境条件均可能引起低空风切变。
本文侧重从雷暴与锋面天气角度，浅析低空风切变的形成过程。
（一）雷暴天气。
雷暴是低空风切变产生的首要原因。
在雷暴天气中，下曳气候会产生两种由雷暴外流、下击暴流组成且不同的风切变，其中微下击暴流的发生率为60-70%，且其强度较高，因此对飞机安全飞行的危害最大；下冲气流在地面上形成向周围传播的冷性气流，传播距离与雷暴相距12-25km，同时引起暖湿气流在上升过程形成阵风锋，并使得在一定范围内的雷暴风向发生180°转变，继而形成强逆风或顺风切变，且其中一部分风切变与雷暴主体之间相距较远，不易察觉，因此对飞机的安全飞行可能产生更大的威胁。
据统计，全球每年平均发生两起由雷击（二）锋面天气。
锋面是风切变形成的另一重要天气条件。
研究发现，锋面两侧的气象条件之间存在明显的差异，而锋面过渡区所存在的垂直结构对风切变的而影响尤为重要，且当锋面移速大于或等于15m/s、锋面两侧温差大于或等于5℃时，在锋面附近形成的低空风切变会对风机飞行产生严重的影响。
低空风切变的形成过程及对飞行安全的影响
低空风切变的形成过程及对飞行安全的影响摘要：低空风切变是机场的危险天气之一，经常会造成飞机复飞、返航或备降，严重威胁着航空飞行安全。
对此本文着重分析低空风切变的形成过程及对飞行安全的影响，并给出了低空风切变防范措施，以确保航空飞行安全。
关键词：低空风切变飞行安全影响防范措施引言低空风切变是指发生在高度500m以下气层中风向风速突然变化的现象，被航空界公认为飞行过程中最重要的“隐形杀手”，严重危害飞机的起降安全。
统计结果表明，与低空风切变有关的飞行事故大都出现在300m以下的起飞爬升和下滑着陆阶段，特别是在进近着陆区域，风切变是导致重大伤亡事故的主要原因。
因低空风切变受多尺度天气系统的影响，其主要特点是空间尺度小、时间短、强度大、突发性强，在探测、研究和预报预警过程中存在不确定性和很大的难度。
1、低空风切变的成因及分类1.1低空风切变的成因低空风切变产生的原因主要有两种类型：一种是大气运动变化所产生；另一种是地理、环境因素的作用，或是两者共同的影响。
前者产生低空风切变的主要天气背景是锋面系统、强对流天气和辐射逆温条件下的低空急流。
通常情况下，强对流天气是指积雨云、雷暴等天气，受到该种天气条件的影响，在一定空间范围内产生的风切变强度较大，特别是出现在雷暴云中下降气流区和积雨云前缘的阵风锋内的破坏程度更大，而强度很大的下冲气流属于下击暴流，对航空飞行安全的危害最为严重；不管是锋面天气系统中的冷锋或暖锋均会产生低空风切变，但强度和范围却有一定的差异，这种类型的风切变以水平和垂直切变为主，相对于强对流天气条件下的风切变而言，其危害程度要小些；特别是在秋冬季节晴朗的夜间，近地低层辐射冷却强、降温明显和急流作用而形成的逆温层，称之为辐射逆温型低空急流，逆温层上面堆积着一定的风动量，当风速达到一定程度时会形成急流，而逆温层下面的风速较小，地面主要以静风为主，此时将会产生逆温风切变。
由于这种类型的风切变强度相对较小，容易忽视，若机组人员麻痹大意很可能产生危机。
低空风切变的危害与预防
低空风切变的危害与预防摘要：低空风切变是飞行安全的重要影响因素之一。
本文就低空风切变的类型、产生条件及低空风切变在顺风、逆风、侧风、垂直风四种情况下的危害进行了分析，并就低空风切变的预警方法做了较为详尽的总结，将为这一问题的有效控制和预防提供一定的参考。
关键词：低风切变；危害；预警随着空中交通规模的不断增长，航空飞行的安全性开始被居民所广泛的关注。
天气因素是影响航空飞行的主要因素之一，不仅会对飞机的起降产生较大的干扰，也会影响到飞机航行的安全。
低空风切变具有尺度小、时间短、强度高及事发突然等特点，是影响飞行安全的一个重要的因素，而这一因素又因在精准预测上的困难，多数情况下只能依靠飞行员出色的业务素质来实现化解。
因此，掌握风切变的规律，并对其展开理论探索和实践应对研究，对于提升航空的安全性有着重要的意义[1]。
1低空风切变的类型及产生条件1.1低空风切变的类型从理论层面上而言，风切变是一种矢量差，其产生于空间两点之间。
这一特殊的气象在任何高度都有可能发生。
一般地将发生在海拔600米以下的风切变定义为低空切变，即发生在海拔600米以下的同一高度或不同高度空间两点上的风矢量间的差值。
对于低空风切变的划分，在航空气象学上主要采用两种划分方式，其一以空间结构为依据，将发生在低空的风气变分为水平低空风切变和垂直风切变。
其二以风的运动方向为依据，将发生在低空的风气变分为顺风低空风切变、逆风低空风切变、侧风低空风切变及垂直风低空风切变。
1.2低空风切变的产生条件诱发风切变的原因较为复杂，一直以来都是航空气象学研究中的一个难点。
从气象资料的规律性分析中可以发现，诱发这一气象现象的主要成因有雷暴、锋面及地形和地物三大类型。
首先就雷暴因素而言，这一天气情况下低空风切变的发生几率相对于其他两个因素更高。
在航空管制的过程当中，受雷暴天气的影响一般不允许小型飞机进行起降作业。
相关资料显示，多起空难事故都与强烈的低空风切变有着直接关联。
低空风切变对机场飞行安全的影响及应对
低空风切变对机场飞行安全的影响及应对摘要：安全飞行是航空飞行的重要因素，是航空飞行保证的主体，航空安全飞行关系着人们生命财产安全，同国家形象密切相关。
基于此，本文首先探讨了低空风切变的成因及分类，接着分析了低空风切变对机场飞行安全的影响，最后给出了几点低空风切变应对措施，以确保航空飞行安全。
关键词：低空风切变飞行安全影响应对措施引言航空飞行同风之间的关系较为密切，风对飞机起飞着陆、飞行高度、飞机活动路径、油料消耗等都会产生不同程度的影响。
风切变则是大气现象的一种，是空间两点距离之间风的矢量差，其主要特征是风空间变化率，可以将研究两点间风速和风向的变化情况反映出来。
在航空气象学中，低于600m空气层中风向风速瞬间发生变化的现象称之为低空风切变，是当前气象界和国际航空界公认的影响飞行活动的重大气象现象之一。
因低空风切变出现突然、维持时间短、持续小、强度大等特点，若在大中型飞机飞行过程中遇到低空风切变，由于飞行高度过低，空间不足无法进行机动，很容易引发安全事故。
为了确保飞行安全，应对低空风切变加强研究，最大限度的降低或避免低空风切变对飞机飞行的危害。
1、低空风切变的成因及分类1.1低空风切变成因产生低空风切变的原因主要包括有两种：其一是大气运动变化；其二是地理、环境因素或两者共同影响。
前者主要是强对流天气、辐射逆温型和锋面天气产生的低空急流天气。
强对流天气包括有雷暴、积雨云等天气，受到这种天气影响的空间范围均有可能产生风切变，特别是在积雨云前的阵风锋区和雷暴云中下降的气流区内的风切变现象更为严重。
雷暴云中下降气流区内的风切变被人们称之为微下冲下流，其对航空飞行中的影响最大；冷锋、暖锋等的锋面天气均会有低空风切变产生，其强度和区域范围却有很大的差异，危害程度要低于强对流天气引发的风切变；秋季和冬季晴空夜间出现辐射逆温型低空急流天气的频率较大，在强烈地面辐射降温后在低空处会有逆温层形成，巨大的动量不断堆积到逆温层上，再加上较大风速的影响会形成急流，逆温层下的风速较小，主要以静风为主，因此就产生了逆温风切变。
浅谈低空风切变及其对飞行的影响
１９８８年 ８月 ３１日８２２１８号 机 在 香 港 机 场 穿 云 着 陆 出事 后 ， 据 有 关 人 员 说 ， 其 黑 匣
子 里 有 五 边 下 滑 线 较 明显 的 下 沉 的 一 段 记 录 。 而 这 一 段 较 明显 的 下 沉 就 应 该 考 虑
有 风切 变 的 嫌 疑 ．
于拉 杆 ．造成迎 角过 大 ，减速 过多 ，也可能会引起失速 ．
如果 上 升 切 变 还 没 能 达 到 ｝句成 飞机 失 速 的程 度 的 话 ，那 么 下 沉 印变 比 上 升 切 变 要 危
险 得 多 ．
垂 直 风 的切 变与 水 平 风 的 纵 向切 变 相 比 ．从改 变 飞机 高 度 这 一 点 来 看 ，根 据 国外 某
１．低 空 风 切 变 源
低 空 风 切变 多 出 现 在 雷 雨 处 附 近 ，锋 面 前 后 、逆 温 层 上 下 低 空 急 流 的 下 方 和 其 它 ．
一
些不稳定的天气里 阵风 ，旋 风和强烈 的乱流 奉身就 是 一 种特殊 的风切变 ．
从 广 义
上讲 、地形 的起伏 ，特别 是陡峭的 山峰 、山坡 ，河谷 ，水陆变界 （含 海风环流 ） 、
即使 是 很 微 小 的顺 风 切 变 ，对 于 在 低 高度 如开 始 拉 平 以 后要 完 成 好 着 陆 动 作 使 飞 机
正 常 接 地 也 是相 当 困难 的 ，其 掉 高 度 之快 往 往使 飞行 员 束 不及 补 油 门 拉 杆 ．因 为 小 速 度
的 杆 舵 效 率 差 抽杆 过 猛 可能 导 致 失 速 或 拉 飘 —— 这 时 的拉 飘 比 其 它 情 况 下 的 拉 飘 更
门 ．才 能 逐 步恢 复 正 常 的 下 滑 线 。在切 变 后期 — — 风 的增 量 趋 向停 止 ，进 入 稳 定 的 逆 风
风切变天气的产生与对飞行安全的影响
风切变天气的产生与对飞行安全的影响摘要:风切变严重影响飞行安全和管制工作。
本文分析了风切变的形成特征，继而详细分析了风切变对飞行安全的影响，希望能找到应对风切变的更好策略。
关键词：风切变；飞行安全；管制措施引言:随着航空事业的发展，飞机性能的提高，大型飞机的增多，气象对飞行的影响不仅依然存在，而且对航空气象保障提出了更高的要求。
目前，飞行活动与气象条件之间的关系正在从气象条件决定能否飞行，变为在复杂气象条件下如何飞行的问题。
气象条件是客观存在的，但它对飞行活动影响的好坏，却往往因人们主观处置是否得当而有不同的结果。
一低空风切产生的天气背景（1)雷暴雷暴是产生强烈低空风切变的重要天气。
雷暴单体下方的下曳气流在相当宽的范围内可以造成由下击暴流和雷暴外流组成的两种不同的风切变。
一种是雷暴单体中心附近下方的下击暴流切变，他表现为范围小，生命期短，强度大的特征。
另一种是下击暴流接近地面时转化为强烈的冷空气外流，它向四外传播，沿雷暴单体前进方向伸出15—25km，并使暖湿空气入流抬升形成阵风锋，在雷暴下方大范围内引起180度的风向变化，表现为强顺风切变和强逆风切变。
由于其中一部分强风切变区向前伸展远离雷暴主体，不易察觉，对飞行安全威胁很大。
当飞机穿越这类风切变时，先是逆风增大，而后逆风对飞机速度减小至零，并有强的下降气流，紧跟着又是大顺风，这种风切变对飞行危害是最大的，飞机在这一过程中先是空速增大，使飞机有利于获得高，然后空速迅速减小，使飞机迎角减小也造成升力降低，紧跟的大顺风会使风速再次减小，如果空速减到一定程度会使飞机掉高度甚至坠地。
（2)锋面锋面是产生风切变最多的天气系统。
锋面两侧气象要素有很大差异，锋面过渡区的垂直结构，是产生风切变的重要条件。
一般当锋面两侧的温度差大于等于5度，锋面移动速度大于等于15m/s时，都会在锋面附近产生对飞行有影响的低空风切变，其中尤其以冷锋型低空风切变危害较明显，但这种低空风切变一般持续时间较短。
风切变什么时候对飞机安全危害最大
风切变什么时候对飞机安全危害最大
由于风切变现象具有时间短、尺度小、强度大的特点,从而带来了探测难、预报难、航管难、飞行难等一系列困难，是一个不易解决的航空气象难题。
那么，风切变什么时候对飞机安全危害最大呢？
国际航空界公认低空风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素。
为什么低空风切变会有如此的危害性呢?
这是由风切变的本身特性造成的。
以危害性最大的微下冲气流为例，它是以垂直风切变为主要特征的综合风切变区。
由于在水平方向垂直运动的气流存在很大的速度梯度，也就是说垂直运动的风速会出现突然的加剧，就产生了特别强的下降气流，被称为微下冲气流。
这个强烈的下降气流存在一个有限的区域内，并且与地面撞击后转向与地面平行而变成为水平风，风向以撞击点为圆心四面发散，所以在一个更大一些的区域内，又形成了水平风切变。
如果飞机在起飞和降落阶段进入这个区域，就有可能造成失事。
比如，当飞机着陆时，下滑通道正好通过微下冲气流，那么飞机会突然的非正常下降，偏离原有的下滑轨迹，有可能高度过低造成危险。
当飞机飞出微下冲气流后，又进入了顺风气流，使飞机与气流的相对速度突然降低，由于飞机在着陆过程中本来就在不断减速，我们知道飞机的飞行速度必须大于最小速度才能不失速，突然的减速就很可能使飞机进入失速状态，飞行姿态不可控，而在如此低的高度和速度下，根本不可能留给飞行员空间和时间来恢复控制，从而造成飞行事故。
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浅析低空风切变和飞行安全
摘要:本文简单介绍了低空风切变的基本知识和其产生的天气条件,分析了在飞机起飞着陆中几种低空风切变的影响,并浅析了飞行中遇到低空风切变的避让方法和措施,列举出现代飞机上的几种雷达探测装置,结合一些实例加以说明,给出对付风切变的方法。
关键词:低空风切变高度空速雷暴下冲气流
中图分类号:v22 文献标识码:a 文章编
号:1674-098x(2012)06(c)-0239-01
在我们日常的飞行活动中,影响飞行安全的因素很多,航空气象便是其中一个重要的因素,而其中的低空风切变在飞机的低空状态安全的影响尤为重要。
低空风切变是在飞机起飞着陆阶段威胁飞行安全的危险因素。
飞行中要求飞行人员能够及时的发现它,尽量避免它,以确保飞行安全。
1 风切变的基本知识
1.1 风切变的定义描述
风切变,即空间两点距离的风矢量差,是风空间变化率的一个特性。
在气象辞典上解释为“某一方向上任何分量和风矢量的局地变化”,它是向量值,反映了所研究的两点之间的风速和风向的变化,即在同一高度或不同高度短距离内风速风向的变化。
1.2 低空风切变的基本形式
低空风切变的表现形式可由飞机的相对于风矢量之间的各种不同情况,大致分为四种形式。
1.2.1 顺风切变
指的是飞机从小的顺风进入大的顺风区,或从逆风进入无风或顺风区,以及大逆风进入小逆风的情况,它使飞机空速减小,升力降低,飞机下沉,危害极大。
1.2.2 逆风切变
指的是飞机从小逆风进入大逆风区,或从顺风进入无风或逆风区,以及大顺风进入小顺风区或无风区等情况,它使飞机的空速增大,
升力增加,飞机上升,危害相对顺风切变较轻。
1.2.3 侧风切变
指的是飞机从一种侧风或者无侧风状态进入另一种明显不同的
侧风状态。
它使飞机发生侧滑,滚转或偏离航道,强烈时副翼的操作失效,无法修正。
在最后进近阶段和起飞状态时对飞行的危害也很大。
1.2.4 垂直风切变
指的是飞机从无明显升降气流进入强烈的升降气流区的情形。
特别是当强烈的下降气流存在时,往往具有明显的猝发性,强度很强,令飞机突然下沉,高度损失剧烈,危害极大。
当飞机在低高度的情形下时是特别危险的,它是几种切变里对飞行影响最大的一个。
1.3 风切变产生的条件
风切变也有其产生的原因,并非凭空而出,它常与不稳定天气相连。
对于影响风切变的天气主要有三种:1)雷暴2）锋面3）辐射逆温型的低空急流。
1.3.1 雷暴产生风切变
发展强烈的雷暴其下部充满下降气流,到达地面后辐散,形成的
强冷性外流可达到
离雷暴体外20km处,因为其离开了雷暴主体而无其他可见的天气特征,所以较难发现,对飞行的威胁较大。
可以看出无论从哪个方向进入都是先遇到逆风切变使飞机性能
变好,然后由于垂直风切变和顺风切变的影响飞机性能急剧变坏,
危及飞行的安全。
1.3.2 锋面产生风切变
由于锋面两侧温差和其他气象要素相差甚大,锋面中的过渡区便是低空风切切变形成的重要条件。
当锋面温差≥5℃或移动速度≥55km/h时,都有可能产生较强的风切变,以急性冷锋为例
1.3.3 辐射逆温型低空急流产生低空风切变
辐射逆温型低空急流产生的原因是由于晴夜产生的低空强辐射
逆温时,逆温层挡住下面的空气流动,上面的风速较大而下面的地
面风很弱,且风向多变,因而穿越时会形成较大的风切变。
2 低空风切变对飞行的影响
知道了风切变的知识,重点在于分析它对飞行的影响到底怎么样,才能得到相对应的预防、修正的方法和措施,下面将逐步分析这些影响。
2.1 顺风切变的影响
顺风切变时,飞机着陆中,空速会突然减小,导致升力的成倍减小,
从而使飞机不能沿正常下滑线下滑,开始掉高度,严重的顺风切变,空速减少过多,可能使飞机进入失速状态,掉高度的现象更加的明显,危机飞行安全的程度更高。
当风切变在相对较高的高度上发生,飞行员有比较充裕的时间可以控制飞机,及时加大油门,增加空速,待空速增加到一定值(先保证飞机速度在当时形态下失速的速度以上)后拉杆使飞机回到正常的下滑线上。
当飞机在高度相对较低的时候遇到低空风切变时,修正动作进行还不完整,未来得及使飞机回到正常的下滑线上,飞机因为顺风,地速较大接地,有可能造成冲出跑道,当风切变的高度进一步降低时,飞机无法有充足时间改出,由于迅速掉高度,未进跑道便接地,造成事故。
2.2 逆风切变的影响
逆风切变时,由于相对气流增大,空速增大,产生附加升力,使飞机在进近中高出正常下滑道。
飞行员进行修正时,由于可能引起的修正过多,使飞机的空速减小过多的去追求下滑道,反而使飞机掉到下滑线以下,在高度比较低时有可能造成进场过低,危及飞行安全,严重时也可能造成跑道外接地。
所以在修正时要加强下滑道,高度和空速表的监控检查。
但是也要防止修正不足,以高高度,小地速接地,造成重着陆,严重时会损坏飞机结构。
2.3 侧风切变的影响
侧风切变中,飞机在起飞和进近着陆中会偏离正常的航道,产生滚转,造成升力的损失,方向控制的困难。
当风切变过强时,偏离过
多,要立即复飞。
在可以正常修正的范围内,修正中低空会使飞机带侧滑坡度,影响着陆的安全,处理不好严重时可能造成飞机带侧接地冲出跑道。
此时的飞行应该注意落地的飞机纵轴方向至少在跑道着陆区域内应该和跑道的中心线平行。
2.4 垂直风切变的影响
在风切变中威胁最大的就是垂直风的切变。
因为垂直方向上的风切变直接作用在飞机的机体上产生直接气动作用力,打破飞机的平衡状态,直接影响飞机的载荷和高度,而且速度快,难改出。
垂直风切变的下降气流对飞机的着陆、起飞状态影响更是巨大,特别是在强雷暴的下面实施的起飞着陆,飞机常常遇到严重的下降气流甚至下冲气流,而此时的飞机速度小,功率小,高度相对较低,下降气流的气动力直接作用于飞机上,在垂直方向上给飞机施加一个很大的向下的作用力,使飞机迅速掉高度,这时需要比正常值大许多的升力来平衡这个力,而因为高度低,可以给予改出的时间相对很短,从而很可能造成飞行事故。
飞行中要加强观察,尽量避免误入其中。
在起飞时,高度低,剩余功率小,遭遇强下降气流,飞机的高度急剧降低,可以改出的余地几乎没有,飞机未来得及做改出动作的反应便撞地,所以在已知有低空风切变时,不要起飞。
而对于垂直向上的风切变,它的反映主要是在机翼的载荷上,大大增大了机翼的负载,当突风较强烈时就有可能是机翼载荷超过最大限制值致使机翼或机身受损、破坏,影响飞机的安全。
当在这种情况下时要适当的减小空速,避免空速过大,使飞机的速度在适
合机动动作的范围内,同时避免较大动作的飞机机动飞行,避免机翼的负载超过允许值。