第7章 高空飛行氣象環(huán)境《航空氣象》

《航空氣象》?精品課件合集第七章高空飛行氣象環(huán)境高空、平流層的一般氣象條件高空急流和晴空亂流C

目 錄ONTENTS第一節(jié)高空、平流層的一般氣象條件一、對(duì)流層頂（一）對(duì)流層頂?shù)囊话愀拍顚?duì)流層頂是指從對(duì)流層到平流層之間的一個(gè)過(guò)渡氣層。這個(gè)過(guò)渡氣層也是根據(jù)氣溫的垂直分布特征來(lái)確定的，它是一個(gè)氣溫直減率較?。ɑ虻葴?、逆溫）的氣層。對(duì)流層頂?shù)木唧w高度和氣溫，是隨季節(jié)和緯度而變化的。對(duì)流層頂平均高度和平均溫度一、對(duì)流層頂（二）對(duì)流層頂與飛行對(duì)流層頂附近的天氣條件對(duì)流層頂是一個(gè)強(qiáng)大的穩(wěn)定層次，在它的上面平流層內(nèi)和下面對(duì)流層內(nèi)天氣情況是完全不同的。穿過(guò)對(duì)流層頂時(shí)溫度的變化對(duì)流層頂?shù)母叨仁亲兓?，在?duì)流層頂?shù)母叨茸兓瘯r(shí)，對(duì)流層頂?shù)臏囟纫苍诎l(fā)生變化。右圖為一次由新西伯利亞至斯維爾德洛夫斯克航線飛行穿過(guò)對(duì)流層頂?shù)膶?shí)例：通過(guò)對(duì)流層頂時(shí)氣溫的變化二、高空、平流層的溫度、壓力、風(fēng)向（一）高空、平流層的溫度分布對(duì)流層上層溫度分布平流層下層的溫度分布水平分布：冬天是中緯度較高，低緯和高緯較低；夏天是高緯度氣溫比低緯度高。垂直分布：冬天中低緯度隨高度而增加，極地隨高度而降低；夏天氣溫都隨高度增加而增加。二、高空、平流層的溫度、壓力、風(fēng)向（二）高空、平流層的氣壓和風(fēng)分布?xì)鈮悍植疾还苁菍?duì)流層上層還是平流層，大氣壓力總是隨高度遞減的。風(fēng)的分布不管是對(duì)流層上層還是平流層，大氣壓力總是隨高度遞減的。夏季北半球

30

hPa平均高度冬季北半球

30

hPa平均高度三、高空、平流層影響飛行的因素（一）臭

氧在高度約

10～50

km

的大氣中，臭氧含量較多，特別是在

20～25

km

高度處，臭氧含量最大，可達(dá)空氣體積比的百萬(wàn)分之幾。臭氧具有強(qiáng)烈的氧化性，使接觸到的任何物質(zhì)幾乎會(huì)立即氧化。（二）空氣密度高空、平流層中空氣密度很小，在中緯度

12

km

和

20

km

高度上，空氣密度僅及地面的25%

和

7%。（三）目視條件的變化在高空、平流層中，由于空氣中水汽及塵埃極少，所以能見(jiàn)度一般較好，但是飛行員的目視條件會(huì)隨高度發(fā)生變化。三、高空、平流層影響飛行的因素（四）火山灰云火山灰云對(duì)高空飛行的影響在火山灰云中飛行可造成由靜壓系統(tǒng)工作的各種儀表失真，發(fā)動(dòng)機(jī)受火山灰雜質(zhì)腐蝕和堵塞而易受損傷，嚴(yán)重時(shí)可使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，危及飛行安全。飛行中的注意事項(xiàng)起飛前，向航行部門了解航線附近有無(wú)火山噴發(fā)和火山灰云報(bào)告。在火山多發(fā)地區(qū)上空飛行時(shí)，要保持警惕。當(dāng)發(fā)現(xiàn)已進(jìn)入火山灰云時(shí)，應(yīng)松開(kāi)自動(dòng)油門；加強(qiáng)放氣以增加喘振邊界；如果為了避免排氣溫度過(guò)高而需要關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，那么，只有完全脫離火山灰云后才可重新起動(dòng)。盡快脫離火山灰云。第二節(jié)高空急流和晴空亂流一、高空急流急流是位于對(duì)流層上層或平流層中的一股強(qiáng)而窄的氣流，其中心軸的方向是準(zhǔn)水平的，它以很大的風(fēng)速水平切變和垂直切變?yōu)樘卣?；風(fēng)的水平切變量級(jí)為每

100

千米5

m/s，垂直切變量級(jí)為每千米

5～10

m/s；急流區(qū)的風(fēng)速下限為

30

m/s；沿急流軸上有一個(gè)或多個(gè)風(fēng)速最大區(qū)。（一）急流的形成高空急流的形成經(jīng)常是和大氣中有大的水平氣溫梯度相關(guān)的。高空急流最容易出現(xiàn)在鋒面附近，當(dāng)兩種溫度不同的氣團(tuán)相遇時(shí)，在很狹窄的地帶出現(xiàn)很強(qiáng)的水平溫度梯度，這就是所謂的最大溫差帶。一、高空急流（二）急流的特征急流一般長(zhǎng)幾千千米，有的可達(dá)萬(wàn)余千米，寬度為幾百至千余千米，厚度為幾千米。急流中心的長(zhǎng)軸稱為急流軸，它是準(zhǔn)水平的，大致是緯向分布。在急流軸附近風(fēng)切變很強(qiáng)，湍流也強(qiáng)。急流軸線上風(fēng)速最低值為

30

m/s。急流軸上風(fēng)速分布不均勻，大小風(fēng)速區(qū)交替出現(xiàn)。一、高空急流（三）急流的種類溫帶急流溫帶急流出現(xiàn)在中緯度地區(qū)，冬季多位于北緯

40°～60°之間，夏季多位于北緯

70°附近。副熱帶急流副熱帶急流出現(xiàn)在深厚的副熱帶高壓北緣，冬季約位于北緯

25°～32°，夏季向北推移約10～15個(gè)緯度，有時(shí)更多一些。熱帶東風(fēng)急流熱帶東風(fēng)急流又叫赤道急流，出現(xiàn)在熱帶對(duì)流層頂附近或平流層中，一般位于副熱帶高壓南緣，在北緯

15°～20°之間，平均高度為

14～16

km，平均風(fēng)速為

30～40

m/s，夏季比冬季強(qiáng)得多。極地平流層急流極地平流層急流位于緯度

50°～70°上空，其風(fēng)向有明顯的年變化。一、高空急流（四）高空急流的判斷利用空中等壓面圖判斷急流利用空間垂直剖面圖來(lái)判斷急流利用衛(wèi)星云圖判斷急流利用高空云的形狀來(lái)判斷急流1984年1月14日08

時(shí)（北京時(shí)）高空風(fēng)剖面圖200

hPa

等壓面圖上的高空急流范圍一、高空急流（五）高空急流中的飛行急流對(duì)飛行的影響急流中飛行應(yīng)注意的事項(xiàng)即使是順急流飛行最為有利，但在選擇航線高度時(shí)，絕對(duì)不要選擇在飛機(jī)最大升限的高度上。在急流中飛行，首先要查明飛機(jī)與急流軸的相對(duì)位置。在急流區(qū)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)顛簸愈來(lái)愈強(qiáng)時(shí)，則應(yīng)采取改變高度或航向的方法脫離急流。在急流中飛行時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)云的外形不斷迅速變化，而且水平云帶非常散亂時(shí)，則表示這種云內(nèi)的亂流較強(qiáng)，往往會(huì)引起強(qiáng)烈顛簸，故應(yīng)盡量避免在這種云內(nèi)飛行。飛行人員及乘客應(yīng)及早系好安全帶，以免發(fā)生顛簸時(shí)人員拋離座位而受到傷害。二、晴空亂流（一）晴空亂流的一般概念晴空亂流是指出現(xiàn)在

6

000

m

以上高空且與對(duì)流云無(wú)關(guān)的亂流。晴空亂流通常發(fā)生在空中氣溫水平梯度較大和風(fēng)切變較大的地區(qū)。（二）晴空亂流的判斷1.

與急流有關(guān)的晴空亂流（1）在

250

hPa

或

200

hPa

等壓面圖上，一般在急流軸附近高空槽中的冷平流大于5°C/100

km

時(shí)，是產(chǎn)生晴空顛簸重要指標(biāo)。急流軸附近高空槽內(nèi)冷平流中的晴空顛簸區(qū)二、晴空亂流在匯合區(qū)產(chǎn)生晴空亂流頻率很大。（3）在高空高壓脊發(fā)展增強(qiáng)（向北伸展）且急流通過(guò)時(shí)，在軸線兩側(cè)可出現(xiàn)中度以上的晴空顛簸，顛簸層厚度為最大風(fēng)速高度上下各伸展

1

000

m

或再多一些。兩支急流匯合區(qū)出現(xiàn)晴空顛簸的部位與增強(qiáng)的高壓脊相伴隨的晴空顛簸二、晴空亂流（二）晴空亂流的判斷1.

與急流有關(guān)的晴空亂流（4）地面上有氣旋新生時(shí)，在急流軸北側(cè)及地面氣旋新生區(qū)以東，從高空脊線往上、下游各

500

km

的范圍內(nèi)有晴空亂流。地面氣旋上空的晴空顛簸二、晴空亂流（二）晴空亂流的判斷2.

與天氣系統(tǒng)有關(guān)的晴空亂流（1）晴空亂流與高空鋒區(qū)；（2）晴空亂流與高空氣壓場(chǎng)；（3）對(duì)流層頂。晴空湍流與高空氣壓場(chǎng)二、晴空亂流（三）晴空亂流與飛行在晴朗碧空的天氣下，飛行員看不到外界任何一點(diǎn)引起顛簸的