航空气象--大气状态及运动
民用航空气象地面观测规范第5章天气现象
民⽤航空⽓象地⾯观测规范第5章天⽓现象第五章天⽓现象天⽓现象是指⼤⽓中或地⾯上所产⽣的除云以外的各种物理现象，它包括降⽔现象、视程障碍现象、雷电现象、地⾯凝结现象和其他现象等。
各种天⽓现象都是在⼀定的天⽓条件下产⽣的。
天⽓现象的出现，反映着⼤⽓的不同运动和物理变化过程，是天⽓变化的体现，也是天⽓预报的依据之⼀。
对航空飞⾏有重要意义的天⽓现象会严重威胁航空飞⾏安全。
因此，正确地观测天⽓现象，准确地判定它的强度，不但对保障飞⾏安全起到重要的作⽤，⽽且是分析、预报天⽓和了解⽓候情况的重要资料。
值班观测员应当按照《民⽤航空⽓象地⾯观测规范》的要求观测天⽓现象，⽽且还应当和其他要素结合起来仔细分析，以便能正确的确定某⼀现象。
第⼀节降⽔现象降⽔现象是指液态和/或固态的⽔汽凝结物或冻结物从云中或空中降落到地⾯的现象。
⼀、降⽔种别的判定和降⽔现象的主要特征值班观测员应当根据降⽔物的形态和下降的情况以及当时的云层、降⽔形成的条件等进⾏分析、判定降⽔的种别。
（⼀）⾬（RA）—是较⼤液体⽔滴（直径≥0.5毫⽶）所产⽣的降⽔。
表现为由⽔滴构成的、强度变化缓慢的滴状液态降⽔。
降落情形清晰可见，落在⽔⾯上可以激起圆形波纹和⽔花，落在⼲地上可留下湿斑。
⾬通常降⾃层积云、⾬层云、⾼层云和⾼积云。
（⼆）冻⾬（FZRA）—过冷⾬滴与地⾯或地物、飞机等相碰⽽即刻冻结的⾬。
冻⾬通常降⾃层积云、⾬层云、⾼层云和⾼积云。
（三）阵⾬（SHRA）—起、⽌突然，骤降骤⽌，强度变化⼤⽽快，⾬滴⽐⾮阵性降⾬中的⼤。
阵⾬主要降⾃对流云。
（四）⽑⽑⾬（DZ）—⼤量的微⼩⾬滴（直径⼩于0．5毫⽶）所产⽣的相当均匀的降⽔现象。
⽑⽑⾬表现为稠密、细⼩⽽均匀的液态降⽔，下降情况不易分辨，看上去似乎随空⽓微弱的运动飘浮在空中，徐徐下降，迎⾯有潮湿感。
落在⽔⾯上⽆波纹和⽔花，落在地⾯上⽆湿斑。
⽑⽑⾬常降⾃层云、碎层云或雾中。
（五）冻⽑⽑⾬（FZDZ）—过冷⾬滴与地⾯或地物、飞机等相碰撞⽽即刻冻结的⽑⽑⾬。
第三章 飞机的飞行原理ppt课件
（1）飞机结冰增加机体重量；
（2）机翼机尾结成冰壳，损坏其流线外形；
（3）喷射发动机进口结冰，发动机丧失发动能力；
（4）天线结冰，致使无线电精选雷课件达ppt信号失灵等。
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二、大气与飞行安全
乱流——飞机飞入对流性云区，如积云、积雨云、层积云， 由于空气发生上下对流垂直运动，使机身起伏不定，会使乘 客感觉不舒服、晕机呕吐、颠伤，严重时导致飞机结构损坏， 造成飞机失事。
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一、大气的结构和气象要素
气压就是大气压强，度量气压的单位为帕斯卡，符号是 Pa。气压的大小和高度、温度、密度有关。一般情况下随 高度的升高而降低，依此规律可测量飞行高度。因而气压 也就成了重要的大气资料。
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一、大气的结构和气象要素
能见度是指正常视力者能看清目标轮廓的最大水平距离。对 飞行员来说，最重要的是跑道能见度（着陆能见度），它是指飞 机在下降着陆过程中飞行员能看清跑道近端的最远距离。影响能 见度的因素很多，主要的是受大气透明度(如云、雾、烟、沙尘 及水滴等直接影响着大气的透明状况因素)，夜间的灯光强度等。
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三、大气飞行环境
平流层位于对流层顶的上面，其顶界由地面伸展到35一 40公里。由于这一层受地球表面影响较小，所以气温基本上 保持不变，大约为-56.51℃，故又称同温层。平流层中，几 乎没有水蒸气，所以没有雪、雾、云等气象现象;且空气比较 稀薄，风向稳定，空气主要是水平流动。
飞行器的飞行的理想环境是平流层。
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一、大气的结构和气象要素
降水是云雾中的水滴或冰晶降到地面的现象。降水通常 指雨、雪、冰、雹等。
降水对飞行的影响: 1．降水使能见度减小。 2．过冷雨滴会造成飞机结冰。 3．降水影响了跑道的正常使用。
航空气象学
第一章 绪论
—航空气象学基础知识
一 气象学与航空气象学 二 气象要素对航空的影响 三 航空危险天气
一、气象学与航空气象学
• （一）相关概念 • （二）航空气象学的学科属性 • （三）航空气象学发展历程 • （四）《航空气象学》框架结构
（一）相关概念
1.气象学：专门研究大气物理现象和物理过程的科学。
航空危险天气—雷暴
由对流旺盛 的积雨云引起的， 伴有闪电雷鸣的 局地风暴，称为 雷暴。
航空危险天气—雷暴
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。
下击暴流(空中陷阱)产生的背景
下击暴流对飞行影响的示意图
航空危险天气--低空风切变
➢ 所谓风切变是指短距离 内风向、风速的突然变 化。
风
• 起飞、着陆一般是逆风以缩短滑跑距离；顺风会增大起飞和着陆的 滑跑距离（特危险）；侧风则会使飞机偏离跑道，空中飞行则会偏 离航线。在航行飞行时，顺风可以节省航时和燃料。
第一章 绪论
—航空气象学基础知识
一 气象学与航空气象学 二 气象要素对航空的影响 三 航空危险天气
三、航空危险天气
• 雷暴 • 低空风切变 • 积冰 • 颠簸
雷暴与飞行安全的关系
雷暴云是一个“天气制造厂”，它能生产各式各样的危及飞行安全 的天气现象--强烈的湍流、积冰、闪电击（雷击）、雷雨、大风，有 时还有冰雹、龙卷风、下冲气流和低空风切变。当飞机误入雷暴活 动区内，轻者造成人机损伤，重者造成机毁人亡。因此，雷暴是目 前被航空界、气象界所公认的严重威胁飞行安全的天气。
航空气象学
主讲人：陈艳梅
2014-5-28
据美国运输安全委员会（NTSB）的事故报告，民用航 空事故40%都与天气条件有关。 遗漏的、错误的气象情报有可能导致机组人员对天气状 况的不能及时掌握。 在气象情报及时、准确时，如果机组人员对航空气象知 识的掌握程度不足也会对天气状况产生错误的理解，从 而引发航空事故。 因此，对空乘专业的学生学好航空气象学至关重要。
航空气象飞机颠簸PPT课件
2.空中槽线和切变线-切变不稳定
（1）当风速存在垂直切变时, 便产生重力波(K-H波)； （2)当风速足够大且切变的振幅随时间增大到某一临界
值时,K-H波发生切变不稳定, 致使振幅随时间增长； (3)当振幅增加到一定程度, 完整的波形受到破坏, 波形破
碎, 导致平均运动动能向湍能转化, 从破碎的波 形中不断分裂出各种尺度的湍涡
（三）影响颠簸强度的因子
1. 乱流强度 2. 飞行速度 3. 飞机的翼载荷
1.乱流强度
乱流强度取决于垂直阵风区风速和空 气密度，垂直阵风的速度越大，空气 密度越大，它们所引起的飞机升力的 变化越大，颠簸也越强；反之，它们 所引起的飞机升力的变化越小
2.飞行速度
在低速飞行条件下飞行速度越大 颠簸就越强
我国青藏高原最容易产生颠簸 ：
我国青藏高原，由于特殊的自然 地理条件，在7500～9000米的飞 行高度上，热力乱流、动力乱流 和晴空乱流都能起作用，因此颠 簸出现的频率和强度都高。
3.5.4 产生颠簸的 天气系统和地区
（一）天气系统
1.锋面 2.空中槽线和切变线 3.高空低涡 4.高空急流区 5.对流层顶
严重 颠簸
飞机强烈地抖动，频繁地和剧烈 地上下投掷不止，空速指针跳动 达15~20 km/h，操纵有困难
根据飞机在垂直方向承受的 负荷变量划分
飞机的负荷因素（N）与飞机升力（Y）和重 力（G）的关系式N=Y／G △N=△Y／G △Y=M·△a △N=△a／g
│△N│＜0.2为弱颠簸；│△N│＞0.5为强颠 簸；0.2≤│△N│≤0.5为中度颠簸。
高速飞机飞行速度越大，颠簸就 越小
3.飞机的翼载荷
翼载荷是单位机翼面积上承受 的重量 翼载荷小的飞机，颠簸较强 翼载荷大的飞机，颠簸较小
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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平安，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展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平安的防范措施．(2)一旦遇到那么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。
地球运动和航空飞行关系的案例
地球运动和航空飞行关系的案例一、地球运动对航空飞行的影响1. 大气运动和地球自转速度地球自转速度不同的地区，大气的运动也会受到影响。
在赤道地区，地球自转速度最快，大气流动较为顺畅，这对航空飞行有利；而在极地地区，地球自转速度较慢，大气流动相对较弱，对飞行器的影响较大。
2. 中纬度地区的风力和飞行路线在中纬度地区，风力的变化对飞行器的飞行路线和速度有着重要影响。
飞机在东飞行时，若遇到西风影响，飞行速度会变慢，而在西飞行时则会加速。
这种风力的影响需要飞行员根据天气预报及时调整飞行计划。
二、地球运动对气候和天气的影响1. 季节变化和气候特点地球围绕太阳运动造成了季节的变化，不同季节的气候特点对航空飞行有着重要影响。
冬季气温较低，空气密度大，对飞机起降和飞行都有一定的影响，而夏季气温高，空气密度小，需要考虑燃油的消耗和飞机的承载能力。
2. 气压和飞行高度地球运动引起的大气压力变化，影响着飞机的飞行高度。
飞行员需要根据飞行计划、气象情况和气压变化实时调整飞行高度，以保证飞行安全和舒适度。
三、地球自转对导航和飞行时间的影响1. 地球自转对航线距离和飞行时间的影响由于地球自转的存在，飞机在不同经度的飞行距离和飞行时间是不一样的。
飞机自西向东飞行时，由于地球自转速度快，航线距离会缩短，飞行时间会减少；而自东向西飞行时，航线距离会增加，飞行时间会延长。
2. 航空飞行对时区的处理航空飞行需要对不同时区的时差进行合理处理，以保证航班的准点到达和起飞。
飞行员和乘务人员也需要根据时区的变化进行作息调整，以保证飞行安全和服务质量。
结语地球运动对航空飞行有着重要的影响，航空飞行需要充分考虑地球运动、气候变化、时区差异等因素，以确保飞行安全和顺利。
地球运动理论也为航空航天科学和技术的发展提供了重要的理论依据，推动了人类航空事业的进步和发展。
地球运动对航空飞行的影响是非常重要的，它不仅影响着飞机的飞行路径和飞行时间，还影响着飞行器的设计和运行。
航空气象第七章 第二节 高空急流和晴空乱流
1.定义：晴空乱流是指出现在6000米以 上高空，且与对流云无关的乱流。
2.特征： （1）晴空湍流区边界明显
（2）晴空湍流区范围不大，长 200 千 米， 宽 100千 米 ， 厚 2001500米
（3）一般出现强烈颠簸
（二）晴空乱流的判断
▪ 与急流有关的晴空乱流 ▪ 与天气系统有关的晴空
乱流 ▪ 对流层顶
高空急流的种类（4）
4.极地平流层急流 位置：50-70°N， 高度：20-30千米， 冬季西风，夏季东风， 平均最大风速100m/s
（四）高空急流的判断：
▪ 1.空中等压面图：等高线密集区 ▪ 2.空间垂直剖面图：风速大于30米/
秒的区域 ▪ 3.卫星云图：高空急流云系，横向
波动云系。 ▪ 4.高空云的形状：急流卷云的变化
高空急流对飞行的影响
2.横穿急流飞行会产生很大的 偏流，对领航计算和保持航 向都有影响。
3.容易产生飞机颠簸。
高空急流对飞行的影响
▪ 1999年10月7日中午一架由昆明飞 往香港的南方航空公司的班机在香 港上空突然遇到一股强大气流，在 5至10秒内飞机急坠2000英尺，导 致45人撞向机舱顶部受伤。
▪ 飞行员报告，颠簸前高空风向不变，风速为 10~20海里/小时，强烈颠簸发生后高空风向为 270~280度，风速猛增为70~80海里/小时。
晴空颠簸事例2
▪ 2004年7月12日晚上9时 许，从长沙飞往上海的 MU5302航班在即将降落 时遭遇气流，机身颠簸 造成包括空乘人员在内 的十名人员受伤，空姐 高小姐脸上划伤严重
1.与急流有关的晴空乱流
在高空急流区附近，因存在较强 的风速切变及温度平流变化，常 有晴空颠簸出现，晴空颠簸最有 可能出现的地方是锋面急流的极 地一侧
航空气象术语
低空重要气象情报（AIRMET）：气象监视台发布的可能影响低空航空器飞行安全 的特定航路天气现象的发生或预期发生的情报。该情报中的天气现象未包含在为 有关的飞行情报区（或其分区）的低空飞行发布的预报中。
地面锢囚锋 地面准静止锋 对流层顶高
对流层顶高度层 最大风位置、速度 和高度层 辐合线
冻结高度层
热带辐合带
对流层顶低
两短线表示高度层变化 3000 英尺（或以下）和/或风速变化 37 公里/小时（20 海里/小时），例中在两短划的风速是 259 公里/小时（140 海里/小时）。粗线 描绘的急流轴起始/终止在风速 150 公里/小时（80 海里/小时）那点上。
能见度：用距离来表示大气浑浊程度的量。 （1） 航空能见度：a 当在明亮的背景下观测时，能够看到和辨认出位于近 地面的一定范围内的黑色目标物的最大距离；b 在无光的背景下，使 用 1000 堪德拉左右德灯光能够看到和辨认出的最大距离。 （2） 有效能见度：指观测点四周一半以上的视野内都能达到的最大水平距 离。目前，中国民航观测和报告有效能见度。 （3） 主导能见度：指观测点四周一半或以上的视野内能达到的最大水平距 离。 （4） 跑道能见度：指从跑道的一端沿跑道方向可以辨认跑道本身或接近跑 道的目标物（夜间为指定的跑道边灯）的最大距离。
箭头的数字
=锋面系统运动的速度（海里/小时或公里/小时）
长划线
=标明飞行高度层的 0℃等温线高度
注：0℃高度层在 SWH 和 SWM 图上用 0°:120 表明 0℃高
度层在飞行高度层 120
在小长方块内数字
第7讲 对流层大气的受热过程及大气运动
第7讲对流层大气的受热过程及大气运动1．大气的垂直分层大气垂直分层气温变化与人类活动的关系对流层随高度升高而降低大气下热上冷，空气上升，对流现象显著；与人类活动最密切平流层随高度升高而上升大气平稳，天气晴朗，适合飞机飞行高层大气随高度增加先降低后升高存在若干电离层，对无线电通信有重要影响(1)两大过程①地面的增温：大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。
②大气的增温：地面以长波辐射的形式向大气传递热量。
(2)两大作用①削弱作用：大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的选择性吸收、反射和散射作用。
②保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
(3)影响地面辐射的主要因素①纬度因素：纬度不同，年平均正午太阳高度不同。
②下垫面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。
③气象因素：大气状况不同，地面获得的太阳辐射也不同。
3．热力环流的成因(1)大气运动的根本原因：太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的热量差异。
(2)热力环流的概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(3)形成：要抓住“一个过程、两种方向、两个关系”。
①一个过程近地面冷热不均→空气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面上出现气压差异→空气的水平运动→热力环流。
②两种气流运动方向a．垂直运动——受热上升，冷却下沉。
b．水平运动——从高压指向低压。
③两个关系a．温压关系：下垫面热低压、冷高压。
b．风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。
4．大气的水平运动——风(1)判断图中A、B、C分别代表的力及其对风的影响A是水平气压梯度力，影响风向和风速。
B是摩擦力，影响风向和风速。
C是地转偏向力，影响风向。
(2)甲、乙、丙三条等压线气压大小关系是甲>乙>丙，判断理由是水平气压梯度力由甲指向乙、丙。
(3)图示地区位于北(填“南”或“北”)半球，判断理由是风向向右偏转。
图中的风是近地面(填“高空”或“近地面”)风，判断理由是风向与等压线成一夹角。