第1章 气象要素对飞行的影响
第二讲-气象要素对飞行的影响(约120分钟)精选全文
等温层和逆温层
= 0时称为等温层， ＜0时称为逆温层。
（二）大气分层及各层的特点
❖ 根据气层气温的垂直分布特点将大气可分为：
❖ 对流层（troposphere） ❖ 平流层（stratosphere） ❖ 中间层（mesosphere） ❖ 暖层（thermosphere） ❖ 散逸层（exosphere）
❖ （大气的结构插图）
大气的结构插图
γ<0 散逸层 γ>0 中间层 γ<0 平流层
γ>0 对流层
对流层 (troposphere)
对流层: 因为空气有强烈的对流运动而得名
对流层特点： • 1. 气温随高度升高而降低
平均气温垂直递减率γ≈0.65℃/100
m • 2. 气温、湿度的水平分布很不均匀 • 3. 空气具有强烈的垂直混合
雷达对本场强对流天气的侦测
气象卫星极端天气及航路天气的监测
❖激光测云及激光雷达探测风切变
激 光 测 云 仪
数值天气预报
银河II大型计算机
天河大型计算机
2 航空气象学定义
航空气象学：是气象学应用的一个分支，是研究
气象要素和天气现象对飞行技术装备及飞行活动的 影响、探讨飞行气象保障理论原理的一门学科。
二次反向着陆时只听见副驾驶大叫了一声：下降率太 高啦。
能见度： 2010年8月24日22时10分左右 伊春空难
事故时间： 北京时间22时10分左右
1.当晚9点伊春林都机场的航空气象定期观测报告（METAR）报文：
METAR ZYLD 241300Z 15001MPS 8000 NSC 13/13 Q1014 =
气象要素(weather elements)：指的是如气温、
航空安全诸要素(天气对飞行的影响)
编号：SY-AQ-07499( 安全管理)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑航空安全诸要素(天气对飞行的影响)Elements of aviation safety (influence of weather on flight)航空安全诸要素(天气对飞行的影响)导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。
在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。
（1）由于飞行速度快，距离长气候瞬息万变，飞机要经受各种复杂多变的天气影响；有许多空难是由于恶劣的气候造成的。
因此现代化航空要有气象部门提供本场天气实况，降落站实况，预报，以及所经过的航路预报等。
（2）大气温度。
温度的变化对飞机乘员会直接影响；对航空器各种仪表附件也会造成影响。
飞机要飞越各种温度地区，由于温差变化大，要使乘员和机件适应这一变化，所以在飞机驾驶舱和额舱内都装有空调设备；对机件和设备在选材方面要求能适应一定温度差的变化。
（3）烟、雾、尘、霾、这些天气现象都直接影响机场的能见度，影响飞行员目视飞行，对起飞和降落影响极大。
（4）云，有高、中、低云，低云影响飞机起飞和降落，中、高云影响目视飞行，有些云会造成强烈颠簸，有些会形成云中结冰，使飞机不能维持安全高度。
而积雨云是飞行之敌，必须避开。
对绕飞雷雨操纵，在《中国民航飞行条例》中有明文规定；①只准有雷达的飞机或者根据气象雷达探测的资料能够确切判明雷雨位置，方可在云中绕飞，但距离积雨云（浓积云）不得小于10km；②只准机舱有增压或氧气设备并具有相应升限的飞机从云层上面绕飞；③只准在安全高度上，偏离航线不超过导航设备的有效半径范围内绕飞。
第二讲 气象要素对飞行的影响(约120分钟)
21：24：58，机组要求落地后用消防车、救护车，塔 台告诉机组都已经准备了。接着飞机又转了一圈，并 报告准备向南落地，塔台同意向南落地，并告诉2925 号机组，“前面落地的机组反映北面天气好，南面五 边雨大”，机组回答明白，并说“我准备落地了”。 21：28：30飞机着陆，着陆后飞机解体、起火。 飞机第一次接地时就听机长大声喊：“加油门， 复飞！ 加油门，复飞！......”飞机在地面跳了三下后复飞， 每次弹跳都是前起落架 着地。飞机在空中盘旋后，第
第一节 大气的成份及结构 section1 composition and structu re of the atmosphere
• 一、大气的成份(composition of the a tmosphere)
• 二、大气的结构(structure of the atm osphere)
一、大气的成份
航空气象学 （Aviation Meteorology）
概论
• 1 航空气象保障设施 • 2 航空气象学定义 • 3 航空气象的重要性
收集地面和高空气象 观测资料。定时对接 收到的资料进行译码 及质量控制检查，跟 着对各个标准气压层 面的资料进行客观分 析，计出各网格点的 数值，从而制作各巡 航高度的风、温度及 其他资料的天气图， 让机场气象台用来编 制飞行气象文件和航 行风。
伊春林都机场，当月24日格林尼治时间13时（北京时间21时）气象条件为：
150度磁方位角，方向1m/s微风，能见度8000米，无重要云，气温/露点 13摄氏度，修正海压1014百帕。
2.当晚10点伊春林都机场的航空气象定期观测报告（METAR）报文：
METAR ZYLD 241400Z 15001MPS 1000 BR NSC 12/12 Q1014 = 伊春
气象要素对航空飞行安全的影响
气象要素对航空飞行安全的影响摘要：在航空飞行中，气象因素直接影响到飞行安全。
复杂多变的天气条件是导致航空飞行事故的主要原因。
影响飞行安全的气象要素有低能见度、低云、雷雨、大风、积冰等。
气候条件，因些对针对各种不同的气象要素采取相应的对策措施，才能更好的确保航空飞行的安全。
关键词：气象要素；飞行安全；影响；措施气象要素即所有表示大气状态和现象的各种要素，主要包含气压、气温、风、雨、雷电、降水以及其他的各类气候情和天气情况。
截至到目前，世界各国运用气象设施探测到的气象因素主要有气温、降水、风、云、雷电等，在上述各类因素中有的表示大气的性质，有的表示大气的运动状況，还有些因素本身属于自然现象随着我国航天科技的飞速发展，飞机自身的安全性也得到了很大提升，加上完备的地面保证系统，飞行中因飞机本身的情况而发生意外的事件很少。
但是气象这类不可控因素却对飞机飞行产生巨大影响，目前大部分空难还是人为因素和气候等原因造成的，因此研究分析影响航空飞行安全的气象要素具有十分必要。
一、影响航空飞行安全的主要气象要素1.1低云低云是指云底距离地面高度＜2000m以下的云，其中距离地面300m以下的低云对航空飞行安全产生很大的影响。
若机场云底过低，飞机在最低安全高度的基础上，仍在云中或云上飞行，驾驶员无法清楚地看到地面目标，降落难度增加，有可能导致飞机不能安全着陆。
除外，低云中还存在积雨云，其云体中还有强烈的上升或下沉气体，还有可能存在雷电、积冰、颠簸等不安全条件，这种类型云被称之为飞行过程中“禁区，要避免飞机靠近和进入这种云中。
一旦误入其中，受到雷电干扰易造成机毁人亡，严重威胁飞机内人员生命财产安全。
1.2低能见度能见度是指视力正常的人在当时天气条件下，用目力所能见到的目标物的距离。
航空飞行受能见度影响较大，它是判断气象条件的重要依据。
一旦能见度降低，就会增加目视飞行中的困难，直接影响机场是否开放、飞机起飞，着陆等操作。
大雾、风沙、低云等都是导致低能见的主要原因，其中大雾和降水天气的影响是最大的。
影响航空安全飞行的气象要素分析
影响航空安全飞行的气象要素分析航空飞行安全问题一直深受社会大众的广泛关注。
而气象因素是对航班安全飞行造成影响的主要因素之一，必须受到机场重视。
本文主要对雷暴、大风、低能见度、低云、积冰等气象要素对航空安全飞行的影响展开分析，并提出了一些应对方式，以供相关人士参考。
关键词;影响;飞机飞行安全;气象要素;应对方式引言近年来，随着社会的发展进步，无论是民航事业还是人们的生活水平均取得了质的改变，飞机已逐渐社会大众出行经常选择的一种交通工具。
与此同时，人们对于航空飞行安全问题的关注度也越来越高。
航空飞行安全和气象要素之间密切相关。
气候具有复杂多样性，包含气压、气温、降水、能见度、风、雷电、降水以及其他气象要素。
长期以来，一些复杂的气象要素常常会对航班的正常、安全出行带来不利影响，轻则导致航班延误，严重时会导致飞机损坏或者引发安全事故。
基于此，本文主要对影响航空安全飞行的气象要素展开分析，并给出了一些相应的应对方式，以尽可能保障航班安全飞行。
1.雷暴雷暴是在航班运行中时常会遭遇的一类天气现象，在其出现过程中往往伴有闪电、雷电或者狂风，有时还夹杂着冰雹。
雷暴形成通常是由于强对流以及足够的水汽干扰引起的。
当积雨云蓬勃发展并达到10000m时，云中上升与下降气流的垂直速度能够达到20 m /s～30m /s，同时有强烈的湍流存在。
若航班在飞行过程中误入积雨云，强烈的气流会引起颠簸。
若特别严重，势必会导致飞机的飞行高度瞬间下降或上升数十米甚至数百米。
若飞机进入雷暴区域，则很可能被雷击。
一旦被雷击，则飞机相关设备很容易损坏，使得飞机失控。
如果雷电流渗入飞机，将导致电源问题，这样会严重威胁机组人员和乘客的安全。
此外，雷击还会产生十分强烈的瞬变电磁场，这将严重干扰飞机的着陆、仪表通讯系统等相关电子系统，从而影响航空安全飞行。
为了更好的应对雷暴天气，机组人员应在航班起飞前应充分了解飞行区域的天气情况，特别是需要详细了解雷暴的发生、持续时间、移速、发展趋势。
气象要素对航空器飞行的影响
气象要素对航空器飞行的影响摘要：从航空器和气象要素的概念入手，探讨气象要素对于航空器飞行的影响，通过分析具体的气象要素来研讨航空器飞行应该注意的问题。
关键词：气象要素航空器影响中图分类号：p40 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）003-120-021 航空器概述何谓航空器，它主要是指一种能够在大气中飞行的飞行器。
主要包括飞机、气球等一切可以借助空气的反作用力在大气中进行飞行的器械装置。
它是一种有动力系统产生推力，由升翼产生的上升气流，从而可以在大气中飞行的高于自身空气重量的器械。
但是没有动力装置的滑翔机和在大气层之外进行飞行的航天飞机都已经超出了飞机的范畴。
在所有的飞行器械中，飞机具有飞行速度快、载重量大和效率最高等优点。
在特定条件之下，比如一定的燃料和发动机，航空器的效率可以通过载重量和飞行的距离来衡量。
2 气象要素概述气象要素是指一系列表示大气的状态和现象的各类要素。
主要包括气温、气压、风、雨、雷电、降水等以及其他的各种天气情况和气候状况。
如果将气象要素的概念扩大，他还可以涉及日照和大气电特性，也包括一些自由大气的说法。
当然气象要素还包括一些目前无法测定的，但是可以推断出来的物理量，具体包括相当温度、密度等等。
截至目前为止，世界各地的气象设施都可以探测到诸如气温、风、云、降水、雷电等一系列气象因素。
在所有这些因素中，有的表示大气的性质，有的表示其运动状况，同时有的因素本身就是一种自然现象。
只有深入的了解他们的内在规律和运动规律，才能够深入了解他们并运用他们。
3 气象要素对于航空器飞行的影响造成航空器飞行事故的主要影响因素之一就是恶劣的飞行条件引起的航空器飞行受限，主要表现为飞行事故和航班延误。
（1）由于恶劣的气象条件造成的飞行隐患，甚至于飞行事故。
飞机着陆阶段是飞行过程中最让一发生事故的阶段，此类事故占总飞行事故的61.7%。
造成这类现象的主要原因为在飞机着陆阶段，不断降低的动能迫使飞机机动性能降低，容易受到外界隐患力量的干扰，造成危险。
气象要素对飞机起降影响研究
气象要素对飞机起降影响研究气象要素对飞机起降的影响是航空领域中一个重要而又复杂的问题。
航班的正常与否往往与气象条件息息相关，而飞机起降阶段更是气象要素的直接应用之地。
本文将从气象要素对飞机起降的影响机理和实际应用等方面进行探讨。
首先，我们不得不提到飞行中最关键的气象要素之一——风。
在飞机起降过程中，风的速度和方向对着陆和起飞的安全性均有着重要影响。
侧风是一个常见的挑战，当侧风速度超过飞机的承载力极限时，会导致机身没有足够的抗侧向力而偏离跑道，从而危及飞机的安全。
因此，飞行员需要根据风速和方向，采取相应的侧风矫正操作，以确保飞机准确着陆。
另一个重要的气象要素是能见度。
能见度低往往是飞机起降的一大挑战。
在大雾、沙尘暴等极端气象条件下，飞行员的视线受到限制，可能无法准确判断跑道位置和周围环境。
这就需要飞行员依靠仪表设备进行盲降。
而在能见度较差但仍在可接受范围内的情况下，飞行员需要根据能见度来判断着陆是否安全。
通常情况下，航空规定要求最低可见距离，若低于该数值，则需要执行放弃着陆的程序。
温度也是一个重要的气象要素。
温度对起飞和着陆的影响主要表现在空气密度和发动机性能上。
高温会导致空气密度减小，飞机需要更长的跑道来起飞。
相反，低温则会增加空气密度，提高飞机的升力，使得飞机起飞更容易。
此外，高温还会影响发动机性能，减少发动机功率，限制了飞机的载重和起飞性能。
除了上述常见的气象要素外，降雨、降雪等降水现象也会对飞机起降产生重要影响。
在起飞阶段，湿滑的跑道会增加飞机滑行的距离和刹车距离，对起飞时机和起飞性能产生影响。
在着陆阶段，降水会降低飞机的视距，并增加跑道湿滑程度，可能影响着陆的准确性和安全性。
总体来说，气象要素对飞机起降的影响是多方面而又复杂的。
风、能见度、温度和降水等因素相互交织，需要飞行员准确判断，决策才能保证航班的安全。
在实际操作中，航空公司和机场通常会配备专业的气象服务团队，提供实时的气象信息，帮助飞行员进行飞行决策。
气象要素对航空器飞行的影响
波器 ， 对该相干噪音所在频率波数切除， 最终实现去噪， 同时 次波速度 ， 也可 以采用多次波和一次波之间的速度 ， 其中确 定 又能有效保护波的 目的。 ｆ － ｋ域滤波的去噪方法优缺点主要表 恰 当的多次波抑制区域是设计二位滤波算 予的关键 ，如果选 现在 ： （ １ ） 去噪 的同时又保留有效信息 ； （ ２ ） 采用二位傅 氏变换 ， 择 区域合适会损害一次波； 抛物线 Ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ 变换 压制 多次波效
对 比得 出聚束滤波方法的有效性，不管是在模 型数据还足实
际 数据 中 ，聚 束 滤 波 相 对 于 其 他 多 次 波 去 除 法 效 果 较 好 。但
３ 聚束滤波 压制 多次波
聚柬滤波 处于一种处理途径，其是通过拟合相关噪音及 海上地 震资料 多次波处理是一项复杂的工作 ，任何的压制 多 信 号的方法 ， 其应用于海 上地 震资料多次波剔除难度较 大。 聚 次波方法都存在优缺 点，因此在地震资料多次波的处理过程 束 滤波 主要有以下几 点优 点： （ １ ） 能够根据实际的数据对模型 中要结合运用 多种方法 ， 通过取长补短 ， 优化组合各种方法而
因此在去噪 的同时还会引起坑席现象，也就是说在克服 旧干 果 决定与一次波能量和多次波能量的分离程度 ，当两者之间
扰 的 同 时又 增 加 了新 干 扰 ； （ ３ ） 随着 相 干 噪音 消除 地 彻 底 ， 有 效 存在明显 的动校正时差时可取得 良好的效果。本文通过分析 波 损 失 也会 增 大 。
２气象要素概述
素本身就是一种 自然现象 。只有深入 的了解他们 的内在规律
和运动规律， 才能够深入 了解 他们 并运用他们 。
ｆ － ｋ域里， 反射波和 多次波可 映像到不 同的象限， 同时 ， 可将 多
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雷雨云的形成
在强对流过程中，云中的雾滴进一步降温， 变成过冷水滴、冰晶或雪花，并随高度逐渐增 多；在冻结高度（-15摄氏度），由于过冷水 大量冻结而释放潜热，使云顶突然向上发展， 达到对流层顶附近后向水平方向铺展，形成云 砧，是积雨云的显著特征。 在大气电场以及温差起电效应、破碎起电效 应的同时作用下，正负电荷分别在云的不同部 位积聚。当电荷积聚到一定程度，就会在云与 云之间或云与地之间发生放电。
如果大气层结是 条件性不稳定的， 凝结潜热释放，产 生浮力淡积云发展 成对流云。
地形雷雨
雷击
当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
雷电对航空飞行的威胁主要表现在： 除了主闪道，还有许多分支闪道，飞 机在雷暴中飞行可能处在分支闪道上。
大型喷气式飞机被闪电击中的频数已 有增加的趋势。
雹击
飞行中遇到冰雹，由于相对速度很大， 雷达罩、机翼、水平安定面等部件， 雹击概率较高。
下击暴流、雷暴大风
下击暴流造成的事故举例：
1975年6月24日15时，美国肯尼迪东方 66航班着陆时遇下击暴流，飞机摔裂，112 人死亡。
1983年4月4日10时47分，我国租用法 国的“空中国王200号”在白云机场起飞过 程中，正好也是遇到下击暴流而失事的。
低空风切变
短距离内风向、风速的突 然变化。具有变化时间短、 范围小、强度大、发生突然 的特点。包括垂直风切变、 水平风切变和侧风切变。
600m以下的叫低空风切 变。对起飞和着陆的飞机影 响很大
低空风切变
有关的因素： 地形 温度逆温 海陆风 锋面系统 雷暴 强地面风 下击暴流
低空风切变引起的
CAL 605次航班-- 1993年11月4日
颠簸区
颠簸
尾涡引起的颠簸
颠簸
高空急流引起的晴空颠簸：是距离地面数公里 高的狭窄强风带。当飞机遇上高空急流附近的 晴空颠簸，飞机会变得颠簸不定。
高空急流
高空急流、对流层 顶
三圈环流
三圈环流
我国主要水汽输送通道 冷空气入侵路径
雷暴
对流性天气形成的条件
水汽条件 不稳定层结条件 抬升力条件
龙卷
龙卷
积冰
冰主要是由于过冷水滴或降水中的过冷雨滴冻 结形成。强的积冰多发生在云中温度0－零下 15℃区域内。
在侧风中滑跑时，飞机的两翼所受的作用力不 相同。
侧风对飞行的影响
能见度对飞行的影响：
各机场都有自己的能见度标准，能见度 常常是影响飞行安全和正常的关键之一。 影响能见度的气象要素主要是雾和降水 以及沙尘暴。
尤其地面的能见度，对飞机的起飞和降 落尤其重要。
上升气流对着 陆轨迹的影响
下降气流对着 陆轨迹的影响
降水中的地面能见度
种类和强度 大雨 中雨 小雨 大雪 中雪 小雪 地面VIS(km) <4 4-10 >10 <0.5 0.5-1 >1
大雨对飞行的影响
云层内气流分布复杂，上升 和下降气流强度大，飞机操控 难度大。 云中能见度低，雨水在风挡 玻璃上形成水膜，易造成错觉， 影响飞行员的判断。 云层的高度低，天空昏暗， 如果飞机出云后离地面高度低， 且未对准跑道，往往来不及修 正，容易造成复飞。
故气象人员如将气压测错或报错，就会直接 危及飞行安全。
风对飞行的影响：
起飞、着陆一般是顶风（逆风）以缩短距离。侧 风则会使飞机偏离跑道，空中飞行则会偏离航线。
风对飞行的影响：
逆风是迎面吹来的风。由于逆风会增加浮力， 机师一般喜欢在逆风情况下起飞或降落。
顺风是从后面吹来的风。由于顺风会降低浮力， 故此飞机通常会避免在顺风情况下起飞或降落。 航行中的飞机喜欢顺风飞行，可节省时间及燃 料。
降水对飞行的影响
降水使能见度减小（飞行速度越大，能见度 减小越多）; 含有过冷水滴的降水会造成飞机积冰; 在积雨云区及其附近飞行的飞机可能遭雹击; 雨量过大、发动机吸入雨水过多，点火不及 时可能造成熄火;
降水对飞行的影响
大雨恶化飞机气动性能; 降水影响跑道的使用(积水、积雪、道面冻结 等)。
颠簸
颠簸: 出现在对流层的 低层，颠簸的平 均厚度为400－ 800米，最大的 厚度可达几千米。
颠簸
以下天气现象与颠簸有关： 急流、气流穿越障碍物 对流天气 风切变、尾涡
根据环境状况颠簸分为： 云中颠簸 晴空颠簸（CAT）
一种看不到但却可以影响飞机运作的天气现象。
颠簸
晴空颠簸：山地波诱致的
第2章 天气对飞行的影响
30%的飞行事故与天气有关。
造成飞行事故的气象要素是:
恶劣能见度（40%）; 雷雨,冰雹和积雨云（25%）; 颠簸和急流占（6）%; 飞机积冰（10%）。
由于气象原因造成飞行事故中,多数出现在 飞机着陆前后,约占57%。
天气与飞行
影响起飞、着陆阶段的天气大致有： 侧风、阵风、下沉气流、低空风切变 雾、烟幕、霾、降雪、吹雪、沙尘暴、扬 沙 低云、大雨，雷暴 跑道积水、积冰、积雪、霜、雾凇、雨凇
天气与飞行
影响爬升、巡航、下滑阶段的天气大致有： 云中颠簸、晴空颠簸 局地环流、地形波、急流 雷暴、飑线、台风 积冰、雨凇 沙尘暴、扬沙、浮尘
天气与飞行
影响停场未入库阶段的天气大致有： 雷暴、冰雹、龙卷 阵风、山区下坡风、台风
天气与飞行--航空危险天气
低空风切变 雷暴
闪电、大雨、冰雹 大风、龙卷 下击暴流 颠簸 积冰
第1章、气象要素对飞行的影响
气温对飞行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ影响：
气温升高（降低）在飞行中就会减小（增加 ）速度，起飞和降落时要求的滑跑距离增长 （缩短）。
气温对载重量和滑跑距离影响很大。长距离 飞行的飞机要利用预报的温度来计算燃料和 货物的搭载重量。
第1章 气象要素对飞行的影响
气压对飞行的影响：
飞机上气压高度表用气压来测定飞机所处高 度的仪表。特别在起飞降落时要用机场的场 面气压来调整高度表。
水汽条件和不稳定层结条件是对流性 天气的内因，而抬升力条件是外因。
多单体风暴
强雷暴
超级单体风暴
雷雨的成因分析: 冷 锋 、 暖 锋 、 静 止锋雷雨 高 空 槽 、 切 变 线 雷暴 付高边缘雷暴 冷涡雷暴 热力性雷雨
热力性雷雨：
地面加热不均匀 形成热泡；贴地层 温度递减率超绝热。
热泡上升，到凝 结高度形成淡积云。