04無(wú)人機(jī)飛行氣象

無(wú)人機(jī)飛行氣象Part04無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)無(wú)人機(jī)飛行氣象重點(diǎn)掌握不同氣象條件下的飛行處置方法難點(diǎn)了解與無(wú)人機(jī)飛行相關(guān)的氣象知識(shí)4.1飛行氣象基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.3云和降水4.4天氣分析4.5中低空飛行的大氣環(huán)境4.1.1大氣層分層4.1飛行氣象基礎(chǔ)隨著大氣層高度的變化，大氣的溫度、氣體流動(dòng)規(guī)律等參數(shù)也相應(yīng)改變，根據(jù)參數(shù)的特點(diǎn)，可以將大氣層可分為了五層：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、散逸層（外大氣層）無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)1.對(duì)流層對(duì)流層是地球大氣層中最低的一層，隨著緯度的不同，高度也不同，其下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節(jié)而變化。通常情況下低緯度地區(qū)的高度為16～18km，中緯度高度為10～12km，高緯度為8～9km。對(duì)流層中氣溫隨高度增加而降低，空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)極為明顯，空氣溫度和濕度的水平分布也很不均勻，在對(duì)流層空氣的流動(dòng)性非常大。對(duì)流層中集中了全部大氣約75%的質(zhì)量以及90%以上的水汽，是天氣變化最復(fù)雜的大氣分層，對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行影響最為強(qiáng)烈。在對(duì)流層內(nèi)，按氣流和氣象分布的特點(diǎn)，又分為下層、中層、上層、過(guò)渡層4個(gè)層次。4.1.1大氣層分層無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.1飛行氣象基礎(chǔ)1.對(duì)流層4.1.1大氣層分層①對(duì)流層下層：又稱(chēng)擾動(dòng)層或摩擦層。它的高度與地表性質(zhì)、季節(jié)等因素有關(guān)，地面-頂部高度為1～2km。在對(duì)流層的下層中，氣流受地面摩擦作用很大，風(fēng)速通常隨高度增加而增大。本層氣溫的日變化也極為明顯，晝夜溫差可達(dá)10～40℃。②對(duì)流層中層：它的底界即下層的層頂，上界高度約為6km，這一層受地表的影響遠(yuǎn)小于摩擦層。大氣中云和降水現(xiàn)象大都發(fā)生在這一層內(nèi)。這一層的上部，氣壓通常只有地面的一半，在飛行時(shí)需要使用氧氣。③對(duì)流層上層：它的范圍從6km高度伸展到對(duì)流層的頂部。這一層的氣溫常年都在0℃以下，水汽含量很少。④對(duì)流層過(guò)渡層：在對(duì)流層與平流層之間，還有一層厚度數(shù)百米到2km的過(guò)渡層。對(duì)垂直氣流有很大的阻擋作用。上升的水汽、塵粒等多聚集在其下，能見(jiàn)度往往較差。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.1飛行氣象基礎(chǔ)2.平流層4.1.1大氣層分層平流層位于對(duì)流層頂之上，頂界伸展到50～55km，在中間層之下。在平流層內(nèi)，隨著高度的增加氣溫最初保持不變或微有上升，平流層的這種氣溫分布特征同它受地面影響小和大氣中的臭氧（臭氧能直接吸收太陽(yáng)輻射）有關(guān)。平流層的下部也稱(chēng)為同溫層。在平流層中，空氣的垂直運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比對(duì)流層弱，水汽和塵粒含量也較少，因而氣流比較平緩，能見(jiàn)度較佳。對(duì)于飛行來(lái)說(shuō)，平流層中氣流平穩(wěn)、空氣阻力小，這是有利的一面；但因平流層空氣稀薄，飛行的穩(wěn)定性和操縱性惡化，這是不利的一面。高性能的軍用無(wú)人機(jī)都能在平流層中飛行。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.1飛行氣象基礎(chǔ)3.中間層4.1.2標(biāo)準(zhǔn)大氣和氣象要素4.熱層中間層從平流層頂伸展到80km高度。這一層的特點(diǎn)是：氣溫隨高度增加而下降，空氣有相當(dāng)強(qiáng)烈的垂直運(yùn)動(dòng)。在這一層的頂部氣溫可低至-113～-143-3℃。熱層的范圍是從中間層頂伸展到約800km高度。這一層的空氣密度很小，聲波也難以傳播。熱層的一個(gè)特征是氣溫隨高度增加而上升。另一個(gè)重要特征是空氣處于高度電離狀態(tài)。熱層又在電離層范圍內(nèi)。有時(shí)，在極區(qū)?？梢?jiàn)到光彩奪目的極光。電離層的變化會(huì)影響飛機(jī)器的無(wú)線電通信。散逸層又稱(chēng)逃逸層、外大氣層，是地球大氣的最外層，位于熱層之上。那里的空氣極其稀薄，同時(shí)又遠(yuǎn)離地面，受地球的引力作用較小，因而大氣不斷地向星際空間逃逸。5．散逸層無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.1飛行氣象基礎(chǔ)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.1大氣的成分

大氣指的是包圍著整個(gè)地球的大氣圈。它不僅是生物維持生命所必需的，而且參與地球表面的各種過(guò)程，如水循環(huán)、化學(xué)和物理風(fēng)化、陸地上和海洋中的光合作用及腐敗作用等，各種波動(dòng)、流動(dòng)和海洋化學(xué)也都與大氣活動(dòng)有關(guān)。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.1大氣的成分

影響飛行的天氣主要是指低層大氣（本單元如無(wú)特殊指出大氣均是指低層大氣），低層大氣主要由干潔空氣、水汽、大氣雜質(zhì)組成，如圖所示。干潔空氣是構(gòu)成大氣的主要部分，一般意義上，我們所說(shuō)的空氣就是指這一部分，干潔空氣主要由氮?dú)夂脱鯕鈽?gòu)成，其體積分別占干潔空氣的78%和21%，其他氣體占1%，主要有二氧化碳、臭氧、氬氣、氖氣等。干潔空氣的這一比例在50km高度以下基本保持一致。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)水汽

大氣中的水汽主要來(lái)源于江、河、湖、海等的水面蒸發(fā)，潮濕陸地和物體表面蒸發(fā)以及植物的蒸騰。水汽在大氣中的含量隨著高度的增加而減少，水汽隨大氣運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，并在一定條件下發(fā)生狀態(tài)變化，即水的三種狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）之間的相互轉(zhuǎn)變。這一變化過(guò)程伴隨著能量的釋放和吸收，在大氣中運(yùn)動(dòng)的水汽，通過(guò)狀態(tài)變化傳輸能量，把熱量從一個(gè)地方帶到另一個(gè)地方，如圖所示。熱量傳遞是大氣中的一個(gè)重要物理過(guò)程，與氣溫及天氣變化關(guān)系密切。

大氣雜質(zhì)又稱(chēng)為氣溶膠粒子，是指懸浮于大氣中的固體雜質(zhì)和液態(tài)微粒。大氣中的固體雜質(zhì)和液體微粒使大氣的能見(jiàn)度變壞，其可充當(dāng)水汽凝結(jié)核，對(duì)云、雨的形成起著重要的作用，同時(shí)它們能吸收一部分太陽(yáng)輻射和阻擋地面放熱，對(duì)地面和空氣溫度有一定的影響。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.2標(biāo)準(zhǔn)大氣和氣象要素

大氣在世界的不同地區(qū)，其特點(diǎn)是不同的，為了在進(jìn)行航空器設(shè)計(jì)、試驗(yàn)分析時(shí)，所用的大氣物理參數(shù)不因地而異，必須建立一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即所謂的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣。以北半球中緯度地區(qū)大氣物理特性的平均值為依據(jù)，并加以適當(dāng)修改而建立。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣認(rèn)為空氣是完全氣體，即滿(mǎn)足氣體狀態(tài)方程，相對(duì)濕度為0，海平面高度為0m，稱(chēng)為ISA標(biāo)準(zhǔn)海平面，氣溫為15℃，海平面氣壓為1013.25hPa。1.標(biāo)準(zhǔn)大氣無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.2標(biāo)準(zhǔn)大氣和氣象要素

氣象要素是表示大氣中物理現(xiàn)象和物理變化過(guò)程的物理量。比如氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、能見(jiàn)度、降水量、云量、輻射等。氣象要素表征大氣的宏觀物理狀態(tài)，其中氣溫、氣壓和空氣濕度成為三大氣象要素。1.氣象要素?zé)o人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.2標(biāo)準(zhǔn)大氣和氣象要素（1）氣溫

氣溫是指空氣的冷熱程度。氣溫的高低表明空氣分子做不規(guī)則運(yùn)動(dòng)平均速度的大小。當(dāng)空氣獲得熱量時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)的平均速度增大，平均動(dòng)能增加，氣溫也就升高，反之當(dāng)空氣失去熱量時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)的平均速度減小，平均動(dòng)能減少，氣溫也就降低。

氣溫的高低可以用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量。一般用T來(lái)表示，我國(guó)和世界上的大多數(shù)國(guó)家通常采用的是攝氏溫度，單位用℃表示，以氣壓1013.25hPa時(shí)水的冰點(diǎn)為0℃，沸點(diǎn)為100℃，期間100等份中的1份即為1℃。理論研究上常用絕對(duì)溫標(biāo)，以K表示，其一度間隔和攝氏度相同，但絕對(duì)零度是-275.15℃，兩者的關(guān)系是T(K)=t(℃)+273.15。2.氣象要素?zé)o人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.2標(biāo)準(zhǔn)大氣和氣象要素（2）氣壓

氣壓即大氣壓強(qiáng)，是指與大氣相接觸的面上，空氣分子作用在單位面積上的力。這個(gè)力是由于空氣分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而對(duì)接觸面產(chǎn)生碰撞引起的，也是空氣分子運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的壓力。常用度量氣壓的單位有百帕（hPa）和毫米汞柱（mmHg）。1hPa=100N/㎡=0.75mmHg

在大氣處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，某以一高度上的氣壓值等于其單位面積上所承受的上部大氣柱的重量，隨著高度增加，上部大氣柱越來(lái)越短，且空氣密度越來(lái)越小，大氣柱重量也就越來(lái)越小。

航空上常用的幾種氣壓有本站氣壓、修正海平面氣壓、標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓和場(chǎng)面氣壓。2.氣象要素?zé)o人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.3大氣的運(yùn)動(dòng)

空氣的水平運(yùn)動(dòng)就是通常所說(shuō)的風(fēng)。空氣的運(yùn)動(dòng)是在力的作用下產(chǎn)生的。作用于空氣的力除重力之外，尚由于氣壓分布不均產(chǎn)生的氣壓梯度力，由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力，由于空氣層之間、空氣與地面之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦力，由于空氣做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性離心力。這些力在水平分量之間的不同組合，構(gòu)成了不同形式的大氣水平運(yùn)動(dòng)。地表冷熱不均，造成同一水平面氣壓差異，氣流從高壓區(qū)流向低壓區(qū)，這就形成了風(fēng)，風(fēng)是氣流的水平運(yùn)動(dòng)。1.大氣的水平運(yùn)動(dòng)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.3大氣的運(yùn)動(dòng)

大氣運(yùn)動(dòng)的能量來(lái)源是太陽(yáng)輻射，根本原因是地面冷熱不均。熱量分布不均導(dǎo)致大氣壓力變化后產(chǎn)生大氣運(yùn)動(dòng)，并形成尺度不一的大氣環(huán)流，產(chǎn)生熱量、水分等物質(zhì)的與能量輸送，影響和制約著不同地區(qū)的天氣和氣候。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.3大氣的運(yùn)動(dòng)

風(fēng)對(duì)航空器的飛行有影響，近地面的風(fēng)，對(duì)飛機(jī)起降的安全有直接影響。飛機(jī)順風(fēng)起飛、著陸會(huì)增加滑跑距離，就有可能沖出跑道或撞擊障礙物的危險(xiǎn)；逆風(fēng)起落可以縮短滑跑距離，故一般采用逆風(fēng)起降；當(dāng)飛機(jī)在側(cè)風(fēng)中起降時(shí)，飛機(jī)除向前運(yùn)動(dòng)外，還順著側(cè)風(fēng)方向移動(dòng)，如不及時(shí)修正就會(huì)偏離跑道方向，飛機(jī)接地后，在滑行過(guò)程中，側(cè)風(fēng)對(duì)飛機(jī)垂直尾翼的側(cè)壓力，會(huì)使機(jī)頭向側(cè)風(fēng)方向偏轉(zhuǎn)，有可能使飛機(jī)打轉(zhuǎn)等后果。

我們經(jīng)常所說(shuō)的一架多旋翼無(wú)人機(jī)的抗風(fēng)能力，一般是針對(duì)水平風(fēng)而言。這種能力一般跟飛控的姿態(tài)限幅、多旋翼飛行平臺(tái)的水平飛行阻力及動(dòng)力電池的剩余馬力三個(gè)因素有關(guān)。1.大氣的水平運(yùn)動(dòng)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.2大氣的狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)4.2.3大氣的運(yùn)動(dòng)2.大氣的垂直運(yùn)動(dòng)

大氣運(yùn)動(dòng)除了水平運(yùn)動(dòng)，還存在上升下降氣流，這就是所謂的空氣的垂直運(yùn)動(dòng)，也稱(chēng)為垂直風(fēng)。垂直風(fēng)有很多種，與多旋翼相關(guān)的兩種分別是熱力型氣流和動(dòng)力型氣流。

熱力型氣流是由地面熱力性質(zhì)引起的，太陽(yáng)照射，空氣受熱膨脹，密度減小，形成上升氣流，太陽(yáng)越強(qiáng)，水平風(fēng)速越小，這種作用越明顯。熱力型氣流會(huì)對(duì)多旋翼續(xù)航時(shí)間產(chǎn)生明顯影響。

動(dòng)力型氣流是由于空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)受到機(jī)械抬升而引起的，如上坡迎風(fēng)面對(duì)空氣的抬升，建筑物對(duì)空氣的抬升。這兩類(lèi)也是運(yùn)行多旋翼需要特別注意的。廣闊的山坡迎面風(fēng)會(huì)提供穩(wěn)定的上升氣流，適當(dāng)時(shí)可以加以利用。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3云和降水4.3.1云

云是指停留大氣層上的水滴或冰晶膠體的集合體。云是地球上龐大的水循環(huán)的有形的結(jié)果。太陽(yáng)照在地球的表面，水蒸發(fā)形成水蒸氣，一旦水汽過(guò)飽和，水分子就會(huì)聚集在空氣中的微塵（凝結(jié)核）周?chē)?，由此產(chǎn)生的水滴或冰晶將陽(yáng)光散射到各個(gè)方向，這就產(chǎn)生了云的外觀。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)1.云的形成4.3云和降水4.3.1云

地球上江、河、湖、海、陸地表面、動(dòng)植物體內(nèi)的水分，受到陽(yáng)光的照射，不斷地蒸發(fā)，變成水蒸氣混入大氣中，便隨著暖氣流的上升，升入高空，由于高空的溫度越來(lái)越低，水蒸氣遇冷會(huì)變成小水滴。如果高空的溫度低于0℃，水蒸氣會(huì)變成小冰晶，無(wú)數(shù)的小水滴或小冰晶集合在一起，便形成了云。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)2.影響云形成的因素4.3云和降水4.2.1云（1）熱力作用

在陽(yáng)光下，由于日照強(qiáng)烈，近地面的地層被急劇地增熱，附近的空氣就發(fā)生上升運(yùn)動(dòng)。我們?cè)谙募景滋斐Ｒ?jiàn)的山狀的云，就是由于這種作用形成的。（2）鋒面作用

鋒面是氣象學(xué)上的冷暖空氣交鋒時(shí)的界面，當(dāng)暖而輕的空氣向前進(jìn)時(shí)，遇到冷而重的空氣的阻撓，暖空氣就會(huì)主動(dòng)地在冷空氣斜面上滑升，這時(shí)的界面叫做暖鋒面。暖空氣在暖鋒面上傾斜上升，就會(huì)形成大范圍深厚的云層，當(dāng)冷空氣向前進(jìn)遇到暖空氣時(shí)，就會(huì)沖到暖空氣的下面迫使暖空氣上升，這時(shí)的界面叫做冷鋒面。暖空氣被迫在冷鋒上上升。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)2.影響云形成的因素4.3云和降水4.3.1云（3）地形作用平流的濕空氣遇到山脈、丘陵或高原等地形的阻攔時(shí)，就會(huì)被迫上升，在迎風(fēng)的山坡上形成云或霧。機(jī)場(chǎng)上空高度較低的云會(huì)使飛行員看不清跑道，直接影響飛機(jī)的起降。其中，危害最大的云是對(duì)流云，飛機(jī)一旦進(jìn)入，易遭到電擊，使儀表失靈，油箱爆炸，或者造成強(qiáng)烈顛簸、積冰，使操縱失靈，發(fā)生飛行事故。對(duì)流云無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3云和降水4.3.2降水

降水是自然界中發(fā)生的雨、雪、露、霜等天氣現(xiàn)象的統(tǒng)稱(chēng)。其中以雨、雪為主，就我國(guó)而言以降雨最為重要。水滴或者固態(tài)冰雪顆粒在重力作用下，克服空氣阻力從空中降落到地面的現(xiàn)象稱(chēng)為降水。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3云和降水4.3.2降水

地球上的水受到太陽(yáng)光的照射后，就變成水蒸氣被蒸發(fā)到空氣中去了，水蒸氣在高空遇到冷空氣便凝聚成小水滴，這些小水滴又小又輕，被空氣中的上升氣流托在空中，就是這些小水滴在空中聚成了云。這些小水滴要變成雨滴降到地面，它的體積大約要增大100多萬(wàn)倍。小水滴增大自己的體積主要依靠?jī)蓚€(gè)手段，一是凝結(jié)和凝華增大，二是依靠云滴的碰撞合并增大。當(dāng)大云滴越長(zhǎng)越大，最后大到空氣再也托不住它時(shí)，便從云中直落到地面，成為我們常見(jiàn)的雨水。2.降水的形成無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3云和降水4.3.2降水（1）理論因素

水汽、上升運(yùn)動(dòng)和冷卻凝結(jié)是形成降水的理論因素。在水汽具備的條件下，只有空氣冷卻，水汽才能凝結(jié)形成降水。而促使水汽冷卻凝結(jié)的主要條件是空氣的垂直上升運(yùn)動(dòng)。當(dāng)濕空氣在某種外力作用下被抬升后就會(huì)被促使空氣冷卻，導(dǎo)致降水。但是上升運(yùn)動(dòng)能否繼續(xù)發(fā)展，與大氣層結(jié)的穩(wěn)定度有關(guān)。2.降水的形成（2）實(shí)際因素

影響降水的實(shí)際因素有很多，主要有四個(gè)：①海陸位置的影響，沿海迎風(fēng)區(qū)降水多，離岸風(fēng)區(qū)降水少，內(nèi)陸地區(qū)空氣干燥，降水少。②大氣環(huán)流的影響，盛行上升氣流的地區(qū)降水多，盛行下沉氣流的地區(qū)降水少，受夏季風(fēng)影響的地區(qū)或季節(jié)降水多，受冬季風(fēng)影響的地區(qū)或季節(jié)降水少。③洋流的影響，寒流流經(jīng)的沿海地區(qū)降水少，暖流流經(jīng)的沿海地區(qū)降水多。④地形的影響，暖濕氣流流經(jīng)的山地迎風(fēng)坡降水多，山地背風(fēng)坡降水少。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3云和降水4.3.2降水（1）鋒面雨兩個(gè)溫濕特性不同的氣團(tuán)相遇時(shí)，在其接觸區(qū)由于性質(zhì)不同來(lái)不及混合而形成一個(gè)不連續(xù)面，稱(chēng)為鋒面，鋒面隨冷暖氣團(tuán)的移動(dòng)而移動(dòng)。暖鋒雨是冷暖氣團(tuán)相遇時(shí)，暖濕氣團(tuán)會(huì)推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，峰后暖空氣一方面向冷空氣方向推進(jìn)，同時(shí)又沿鋒面緩慢上升，在上升過(guò)程中冷卻而產(chǎn)生的降雨。因暖鋒坡度很小，故暖鋒雨降雨面積大、雨水強(qiáng)度小、歷時(shí)長(zhǎng)。冷鋒雨是冷暖氣團(tuán)相遇時(shí)，冷氣團(tuán)楔入到暖濕氣團(tuán)之下，推動(dòng)暖濕氣團(tuán)上移冷卻而產(chǎn)生的降雨，冷鋒雨一般強(qiáng)度較大，歷時(shí)較短，雨區(qū)范圍較小。3.降水的類(lèi)型無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3云和降水4.3.2降水（2）對(duì)流雨

因地面受熱，溫度升高，使靠近地面、帶有大量水汽的下層暖空氣膨脹上升，并和上層空氣形成對(duì)流，下層空氣上升到空中時(shí)，凝結(jié)降雨，稱(chēng)為對(duì)流雨。對(duì)流雨一般發(fā)生在夏季酷熱的午后，其降雨強(qiáng)度較大，但歷時(shí)短，降雨面積小。對(duì)流雨常伴有陣風(fēng)和雷電，故又成為熱雷雨。3.降水的類(lèi)型無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3云和降水4.3.2降水（3）地形雨空氣在運(yùn)移過(guò)程中，遇山脈的阻擋，氣流被迫沿迎風(fēng)坡上升，由于動(dòng)力冷卻而成云下雨稱(chēng)為地形雨，如圖所示。地形雨多發(fā)生在山脈的迎風(fēng)坡，背風(fēng)坡因空氣下沉使飽和含水量增大，降雨將減少或停止。如我國(guó)秦嶺南坡是東南和西南暖濕氣流的迎風(fēng)坡，其降雨量明顯大于北坡。3.降水的類(lèi)型無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3云和降水4.3.2降水3.降水的類(lèi)型（4）氣旋雨氣旋是中心氣壓低于四周的大氣旋渦。在北半球，氣旋內(nèi)的空氣作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并向中心輻合，引起大規(guī)模的上升運(yùn)動(dòng)，水汽因動(dòng)力冷卻而致雨，稱(chēng)為氣旋雨。中國(guó)大部分地區(qū)處于溫帶，多為南北向氣流，是暖濕氣流和冷氣流交接地帶，因此，氣旋雨十分發(fā)達(dá)。各地氣旋雨都占年降雨量的60％以上，其中華中和華北地區(qū)超過(guò)80％，西北內(nèi)陸地區(qū)也達(dá)到70％。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3.3能見(jiàn)度

能見(jiàn)度由人工觀測(cè)者定量估計(jì)，為氣象目的而定義。一般定義為，在當(dāng)時(shí)的天氣條件下，正常人的視力能將具有足夠大視角并與背景有足夠亮度的目標(biāo)物從背景中區(qū)別出來(lái)的最大距離，單位為m或km。1.定義

能見(jiàn)度是基本的氣象量，即大氣透明度，可以客觀地測(cè)量，并用氣象光學(xué)視程表示。氣象光學(xué)視程是指由白熾燈發(fā)出的色溫為2700K的平行光束的光通量在大氣中削弱至初始值的5%所通過(guò)的路徑長(zhǎng)度。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3.3能見(jiàn)度人工觀測(cè)能見(jiàn)度，一般指有效水平能見(jiàn)度，是指臺(tái)站四周視野中1/2以上的范圍能看到的目標(biāo)物的最大水平距離。白天能見(jiàn)度是指視力正常的人,在當(dāng)時(shí)天氣條件下,能夠從天空背景中看到和辨認(rèn)的目標(biāo)物(黑色、大小適度)的最大水平距離；夜間能見(jiàn)度則是指假定總體照明增加到正常白天水平，適當(dāng)大小的黑色目標(biāo)物能被看到和辨認(rèn)出的最大水平距離。不同氣象條件下能見(jiàn)度的一般值如圖所示。2.觀測(cè)方法無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3.3能見(jiàn)度3.分類(lèi)在航空學(xué)上，能見(jiàn)度分為地面能見(jiàn)度、空中能見(jiàn)度、跑道視程。（1）地面能見(jiàn)度地面能見(jiàn)度又叫氣象能見(jiàn)度，是指晝間以靠近地平線的天空為背景，視角大于20°的地面灰暗目標(biāo)物的能見(jiàn)度。氣象能見(jiàn)度是假定目標(biāo)與背景原有的亮度對(duì)比和視覺(jué)都比較標(biāo)準(zhǔn)的條件下觀測(cè)的能見(jiàn)度，基本上只受近地面水平方向大氣透明度的影響。為了便于應(yīng)用,航空氣象報(bào)告中統(tǒng)一使用氣象能見(jiàn)度。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3.3能見(jiàn)度3.分類(lèi)（2）空中能見(jiàn)度在航空活動(dòng)中，從空中觀測(cè)目標(biāo)時(shí)的能見(jiàn)度。按觀測(cè)方向的不同，空中能見(jiàn)度分為空中水平能見(jiàn)度、空中垂直能見(jiàn)度和空中傾斜能見(jiàn)度，如圖所示。由于飛行過(guò)程中，目標(biāo)物與其背景并不是靜止不動(dòng)的，所經(jīng)過(guò)的大氣的透明度也在時(shí)刻變化，再加上其他影響空中能見(jiàn)度的因素，觀測(cè)的時(shí)候相對(duì)困難。因此對(duì)空中能見(jiàn)度不做太多觀測(cè)，只大致估計(jì)其好與壞，當(dāng)空氣混濁,大氣透明度差時(shí),就會(huì)進(jìn)行垂直能見(jiàn)度的觀測(cè)，它的數(shù)值等同于飛機(jī)爬升到地面較大目標(biāo)物開(kāi)始變得模糊或者飛機(jī)下降到剛好能看清地面較大能見(jiàn)目標(biāo)物時(shí)的高度。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3.3能見(jiàn)度3.分類(lèi)（3）跑道視程

在跑道中線，航空器上的飛行員能看到跑道面上的標(biāo)志或跑道邊界燈或中線燈的距離。我們所說(shuō)的航空器上的飛行員所處的高度可以認(rèn)為大約5m；所謂標(biāo)志是指為了表示跑道中心線或接地線用白漆在跑道表面畫(huà)出的標(biāo)志。

一般來(lái)說(shuō)，跑道視程是指從飛機(jī)的接地地點(diǎn)看到的能見(jiàn)距離。

國(guó)際民航組織建議這個(gè)位置應(yīng)是在離跑道中線一側(cè)不超過(guò)120m處。代表接地地帶的觀測(cè)，其觀測(cè)位置應(yīng)沿跑道，離入口處約300m；代表跑道中間地段和較遠(yuǎn)地段的觀測(cè)位置，應(yīng)位于沿跑道入口約1000m到1500m，但要離跑道另一端300m。決定這些點(diǎn)和必要時(shí)增加的點(diǎn)的確切位置時(shí)，應(yīng)考慮航空的、氣象的和氣候的因素后，例如長(zhǎng)跑道、沼澤地和其它有利于霧氣形成的區(qū)域，再予決定。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.3.3能見(jiàn)度3.分類(lèi)（4）視程障礙

視程障礙天氣現(xiàn)象簡(jiǎn)稱(chēng)視程障礙，是指空氣中因?yàn)榇嬖谒Y(jié)物、干質(zhì)懸浮物等而使空氣變得污濁，并造成能見(jiàn)度下降的一類(lèi)天氣現(xiàn)象。包括霧、雪、沙塵暴、揚(yáng)塵、浮塵、煙幕、霾，是在一定條件下產(chǎn)生的，反映大氣中的不同物理過(guò)程，是天氣變化的體現(xiàn)，也是天氣預(yù)報(bào)的依據(jù)之一，對(duì)人們的生產(chǎn)、生活、交通運(yùn)輸都有極大影響。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.4.1氣團(tuán)

在廣大空間里存在著的水平方向上物理屬性（主要指溫度、濕度和穩(wěn)定度等）相對(duì)比較均勻的大塊空氣，稱(chēng)為氣團(tuán)。在同一起團(tuán)中，各地氣象要素的重點(diǎn)分布幾乎相同，天氣現(xiàn)象也大致一樣。氣團(tuán)的水平范圍可達(dá)幾百到幾千公里不等，垂直范圍可達(dá)幾公里到幾十公里，常常從地面伸展到對(duì)流層頂。按氣團(tuán)的熱力性質(zhì)分類(lèi)就是依據(jù)氣團(tuán)的溫度和所經(jīng)下墊面的溫度對(duì)比來(lái)劃分，分為冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)；按地理分類(lèi)，氣團(tuán)常分為冰洋氣團(tuán)、極地氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)。

氣團(tuán)的形成需要具備兩個(gè)條件，一是要具備大范圍物理性質(zhì)比較均勻的下墊面，如遼闊的海洋，浩瀚的沙漠，大面積冰雪覆蓋的極區(qū)等；二是穩(wěn)定的環(huán)流條件，使空氣能較長(zhǎng)時(shí)間的緩慢移動(dòng)在溫、濕特性比較均勻的下墊面上，從而獲得與下墊面相同的物理屬性。4.4天氣分析無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.4.1氣團(tuán)大氣處在不斷的運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，當(dāng)氣團(tuán)在廣闊的源地上取得與源地大致相同的物理屬性后，離開(kāi)源地移至與源地性質(zhì)性質(zhì)不同的下墊面時(shí)，二者間又發(fā)生了熱量與水分的交換，則氣團(tuán)的物理屬性又逐漸發(fā)生變化，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為氣團(tuán)的變性。4.4天氣分析氣團(tuán)變性的快慢主要取決于這幾個(gè)方面：一是源地性質(zhì)與所經(jīng)下墊面的性質(zhì)差異的大小；二是離開(kāi)源地時(shí)間的長(zhǎng)短和路程遠(yuǎn)近；三是空氣運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和季節(jié)。通常情況下，冷氣團(tuán)變性快于暖氣團(tuán)，陸地上的氣團(tuán)變性快于海洋上的氣團(tuán)。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.4.2鋒

冷暖氣團(tuán)之間的狹窄過(guò)度地帶稱(chēng)為鋒，鋒的結(jié)構(gòu)如圖所示。鋒具有一定的寬度，在地面上，范圍在30～40km，在高空，鋒的寬度可達(dá)幾百公里，由于地轉(zhuǎn)偏向力的作用，鋒在空中呈現(xiàn)傾斜狀態(tài)，鋒的寬度遠(yuǎn)小于長(zhǎng)度，可以把鋒看成幾何面，故稱(chēng)鋒面。鋒和某一等壓面相交的區(qū)域，稱(chēng)為鋒區(qū)，鋒區(qū)中溫度的水平梯度特別大，等溫線密集，并隨高度向冷區(qū)傾斜，實(shí)際上，鋒就是兩個(gè)性質(zhì)不同的氣團(tuán)的過(guò)渡區(qū)。鋒面與地面的交線稱(chēng)為鋒線。鋒面和鋒線統(tǒng)稱(chēng)為鋒。4.4天氣分析1.鋒的結(jié)構(gòu)

鋒面兩側(cè)溫差大（等溫線密集）。溫差的大小是鋒面強(qiáng)度的重要指標(biāo)，溫差大鋒區(qū)強(qiáng)，溫差小鋒區(qū)弱。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.4.2鋒

鋒按照其伸展高度分類(lèi)，劃分為地面鋒、對(duì)流鋒、高空鋒；按照氣團(tuán)的發(fā)源地劃分為冰洋鋒、極鋒、熱帶鋒；

根據(jù)鋒的移動(dòng)方向，可以將鋒劃分為冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒和錮囚鋒，這是主要的分類(lèi)方法。4.4天氣分析2.鋒的分類(lèi)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.4.2鋒

在夏季，冷鋒帶來(lái)云雨天氣，時(shí)有雷暴產(chǎn)生。在冬季，冷鋒位于北方時(shí)，云雨分布在鋒線附近，范圍不大，發(fā)展不強(qiáng)，有時(shí)出現(xiàn)無(wú)云的“干冷鋒”，鋒后多大風(fēng)；冷鋒越過(guò)黃河向南移動(dòng)時(shí)，水汽不斷增多，云雨天氣加強(qiáng)并擴(kuò)展到鋒后；冷鋒移到長(zhǎng)江以南時(shí)，水汽進(jìn)一步增多，造成寬廣的云雨天氣。4.4天氣分析2.鋒的分類(lèi)（1）冷鋒冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)移動(dòng)形成的鋒是冷鋒，鋒后冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，推動(dòng)者鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，如圖所示。根據(jù)移動(dòng)速度的快慢，可分為緩行冷鋒和急行冷鋒。冷鋒是我國(guó)重要的天氣系統(tǒng)之一，全年均可出現(xiàn)，冬季，強(qiáng)冷鋒可自北向南影響到全國(guó)各地，直至華南沿海，夏季，主要在長(zhǎng)江以北地區(qū)活動(dòng)。無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.4.2鋒（2）暖鋒

暖鋒是指在鋒面移動(dòng)過(guò)程中，暖空氣推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)的鋒，如圖4-4-3所示。在我國(guó)境內(nèi)，暖鋒多同冷鋒相伴而生，常出現(xiàn)在東北及長(zhǎng)江中下游地區(qū)的氣旋中。暖鋒所到地區(qū)升溫，在東北及長(zhǎng)江中下游地區(qū)以鋒面氣旋的形式出現(xiàn)。

暖鋒附近多云雨，云區(qū)寬廣，靠近地面鋒線附近處，云最低、最厚，離鋒線越遠(yuǎn)，云就越薄越高。遠(yuǎn)離鋒線的地方觀測(cè)其云序?yàn)椋壕碓?、卷層云、高層云、雨層云等層狀云（穩(wěn)定的暖氣團(tuán)），連續(xù)性降水常出現(xiàn)在鋒前雨層云中，降水寬度在200千米以上。不穩(wěn)定的暖氣團(tuán)云系：層狀云中有積狀云凸起（積雨云和雷暴云），形成陣性降水。4.4天氣分析2.鋒的分類(lèi)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.4.2鋒（3）準(zhǔn)靜止鋒

冷暖氣團(tuán)勢(shì)力相當(dāng)或有時(shí)冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，有時(shí)暖氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，鋒面很少移動(dòng)或處于來(lái)回?cái)[動(dòng)狀態(tài)的鋒。準(zhǔn)靜止鋒也可因地形阻擋而形成，如嶺南山地、云貴高原、天山北麓等地區(qū)，都可形成準(zhǔn)靜止鋒。

準(zhǔn)靜止鋒的云區(qū)、雨區(qū)比暖鋒更寬，冬季有時(shí)云雨區(qū)并不緊靠地面鋒線；降水強(qiáng)度雖比暖鋒小，但降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，往往是連綿細(xì)雨；抬升的暖氣團(tuán)潮濕不穩(wěn)定時(shí)可出現(xiàn)積雨云和雷陣雨；準(zhǔn)靜止鋒附近風(fēng)力很小。4.4天氣分析2.鋒的分類(lèi)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.4.2鋒（4）錮囚鋒

當(dāng)三種不同性質(zhì)的氣團(tuán)（暖氣團(tuán)、冷氣團(tuán)、更冷氣團(tuán)）相遇時(shí)，先形成兩個(gè)鋒面，之后，若其中一個(gè)鋒面追上另一個(gè)鋒面，即形成錮囚鋒。常見(jiàn)的是冷鋒趕上暖鋒，或是兩條冷鋒相遇并逐漸合并，是地面全被冷空氣占據(jù)，原來(lái)的暖空氣被迫抬離地面，依照其兩側(cè)冷空氣的溫度差異和推移情況，將錮囚鋒分為冷式錮囚鋒和暖式錮囚鋒。

錮囚鋒的天氣保留原來(lái)冷鋒和暖鋒的一些特征，由于錮囚后，暖空氣被抬升到很高的高度，因此，云層增厚，降水增強(qiáng)，雨區(qū)擴(kuò)大，風(fēng)力界于冷鋒與暖鋒之間。4.4天氣分析2.鋒的分類(lèi)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境

風(fēng)矢量（風(fēng)向、風(fēng)速）在空中水平和垂直方向上的變化稱(chēng)為風(fēng)切變。對(duì)飛機(jī)起飛和安全著陸威脅最大的是低空風(fēng)切變，即發(fā)生在著陸進(jìn)場(chǎng)或起飛爬升階段的風(fēng)切變。它不僅能使飛機(jī)航跡偏離，而且可能使飛機(jī)失去穩(wěn)定，如果處置不當(dāng)，常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境

風(fēng)矢量（風(fēng)向、風(fēng)速）在空中水平和垂直方向上的變化稱(chēng)為風(fēng)切變。對(duì)飛機(jī)起飛和安全著陸威脅最大的是低空風(fēng)切變，即發(fā)生在著陸進(jìn)場(chǎng)或起飛爬升階段的風(fēng)切變。它不僅能使飛機(jī)航跡偏離，而且可能使飛機(jī)失去穩(wěn)定，如果處置不當(dāng)，常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境1.低空風(fēng)切變無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境

所謂低空風(fēng)切變是在近地面層附近的每一高度上或不同高度上很短距離內(nèi)風(fēng)向風(fēng)速發(fā)生較大的變化，或短距離上升、下沉氣流突然變化的現(xiàn)象。（1）水平風(fēng)的垂直切變

這是指水平風(fēng)在垂直方向上兩個(gè)不同高度點(diǎn)之間的風(fēng)向和風(fēng)速的變化。（2）水平風(fēng)的水平切變

這是指水平風(fēng)在水平方向上兩個(gè)不同距離點(diǎn)之間的風(fēng)向和風(fēng)速的變化。（3）垂直風(fēng)的切變

這是指上升或下降氣流（垂直風(fēng)）在水平方向（或航跡方向）上的變化。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境1.低空風(fēng)切變無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境

飛機(jī)在大氣中飛行，會(huì)遇到順風(fēng)、逆風(fēng)、側(cè)風(fēng)和垂直風(fēng)等因素的影響。因此，根據(jù)飛機(jī)相對(duì)于風(fēng)矢量的方位不同，把風(fēng)切變區(qū)分為順風(fēng)切變、逆風(fēng)切變、側(cè)風(fēng)切變和下沖氣流等四種形式。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境2.對(duì)飛行有影響的風(fēng)切變無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境（3）側(cè)風(fēng)切變

側(cè)風(fēng)切變是指飛機(jī)從一種側(cè)風(fēng)或無(wú)側(cè)風(fēng)狀態(tài)進(jìn)入另一種明顯不同的側(cè)風(fēng)狀態(tài)的情況。在著陸過(guò)程中，使飛機(jī)向左或向右偏航，發(fā)生側(cè)滑、滾轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)而對(duì)不準(zhǔn)跑道，如圖所示。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境2.對(duì)飛行有影響的風(fēng)切變無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境（4）下沖氣流切變

下沖氣流切變是指飛機(jī)從無(wú)明顯的升降氣流區(qū)域進(jìn)入到強(qiáng)烈的下沖氣流區(qū)域的情形。在這種情形下對(duì)飛行的危害最大，如圖4-5-4所示。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境2.對(duì)飛行有影響的風(fēng)切變無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境1.積冰的定義

積冰是指飛機(jī)機(jī)體表面某些部位聚集冰層的現(xiàn)象。積冰主要是由于過(guò)冷水滴或降水中的過(guò)冷雨滴碰到飛機(jī)機(jī)體后凍結(jié)形成的，也可由水汽直接在機(jī)體表面直接凝華而成。2.積冰的類(lèi)型

飛機(jī)積冰主要分為三類(lèi)：明冰、毛冰、霧凇和霜。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境3.積冰無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境（1）明冰

明冰的形狀像冬季地面上常見(jiàn)的薄冰，透明，表面光滑，在飛機(jī)上凍結(jié)牢固。明冰對(duì)飛機(jī)飛行的危害較大，除了會(huì)改變飛機(jī)的氣動(dòng)特性外，積冰較厚時(shí)，還可能使飛機(jī)的重心改變，產(chǎn)生俯仰力矩，使飛機(jī)的安全性能變差，冰層破碎后的冰塊可能還會(huì)打壞發(fā)動(dòng)機(jī)。（2）毛冰

毛冰表面粗糙不平，凍結(jié)的比較牢固，色澤像白瓷，又稱(chēng)瓷冰。毛冰對(duì)飛機(jī)的氣動(dòng)特性的改變比明冰大，所以，毛冰對(duì)飛機(jī)飛行的危害不亞于明冰。（3）霧凇和霜

霧凇是由許多顆粒狀冰晶組成的表面粗糙的不透明冰層，它是最常見(jiàn)的積冰類(lèi)型，危害比較小，因?yàn)樗嘣跈C(jī)體突出部位的前緣發(fā)生，而飛機(jī)的防冰除冰裝置也在這個(gè)位置，同時(shí)，它的積冰形狀對(duì)氣流的影響較小，它松脆的質(zhì)地是除冰工作比較容易；霜是在晴空飛行時(shí)出現(xiàn)的一種積冰，它是水汽在寒冷的機(jī)體表面直接凝華而成，形狀與地面的霜相似，原來(lái)在寒冷的空域中飛行的飛機(jī)，突然進(jìn)入暖濕空氣中，就會(huì)有霜出現(xiàn)，但不久后，機(jī)體增溫，霜就會(huì)消失。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境3.積冰無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境3.積冰的強(qiáng)度

在相同的積冰天氣環(huán)境下，積冰的強(qiáng)度主要取決于飛機(jī)的類(lèi)型、飛機(jī)的設(shè)計(jì)、飛行的高度、飛行的速度等因素。積冰的強(qiáng)度分為微量積冰、輕度積冰、中度積冰和嚴(yán)重積冰。（1）微量積冰

微量積冰是指冰層的生成速度略大于其升華速度，這種積冰沒(méi)有明顯危害，無(wú)需啟動(dòng)防冰除冰設(shè)備，也無(wú)需改變飛行高度或者航線，除非這種積冰達(dá)到1小時(shí)以上。（2）輕度積冰

輕度積冰如果持續(xù)時(shí)間在1小時(shí)以上，則將對(duì)飛行構(gòu)成威脅，因此需要間斷地使用防冰除冰設(shè)備，如果需要在這種環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間飛行，則必須改變飛行高度或改變飛行航線。（3）中度積冰中度積冰只要持續(xù)很短時(shí)間就會(huì)對(duì)飛行造成威脅，必須使用防冰除冰設(shè)備，如果飛行時(shí)間略長(zhǎng)，那么就要改變飛行高度或航線。（4）嚴(yán)重積冰

在嚴(yán)重積冰情況下，防冰除冰設(shè)備已經(jīng)無(wú)法將冰層除去或防止冰層增加，需要立即改變飛行高度或航線。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境3.積冰無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境2.積冰的危害

飛機(jī)一旦發(fā)生積冰，它的氣動(dòng)性能就會(huì)變壞，積冰會(huì)破壞飛機(jī)的流線型，使正面阻力增大，升力和推力減小，使飛機(jī)重量增加，操縱困難，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)危及飛行安全，造成人員傷亡，因此各國(guó)都投入大量人力和物力，研究氣象設(shè)備和分析研究天氣現(xiàn)象，杜絕因積冰引起的飛行事故。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境3.積冰無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境

在飛機(jī)起飛、降落和空中飛行的各個(gè)階段都會(huì)受到氣象條件的影響，風(fēng)、氣溫、氣壓都是影響飛行的重要?dú)庀笠亍?/p>

地面風(fēng)會(huì)直接影響飛機(jī)的操縱，高空風(fēng)會(huì)影響飛機(jī)在航線上的飛行速度和加油量。氣溫高低，可改變發(fā)動(dòng)機(jī)的推力、影響空速表、起落滑跑距離等。氣溫高于標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度時(shí)，會(huì)增加飛機(jī)起飛滑跑距離和上升爬高時(shí)間，降低飛機(jī)載重量。氣壓會(huì)影響飛機(jī)的飛行高度。由于各地氣壓經(jīng)常變化，往往造成氣壓高度表指示的誤差。此外，雷暴、低云、低能見(jiàn)度、低空風(fēng)切變、大氣湍流、空中急流、顛簸、積冰等天氣現(xiàn)象都直接威脅飛行安全。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境4.不同環(huán)境的氣象特點(diǎn)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境1.高空、平流層的一般氣象條件（1）對(duì)流層上層溫度分布

在水平方向上，高緯度地區(qū)的氣溫比低緯度地區(qū)的氣溫低；在垂直方向上，氣溫隨高度遞減，到達(dá)對(duì)流層頂氣溫最低。平流層下層的溫度分布：水平方向上，冬天中緯度地區(qū)氣溫較高，低緯度地區(qū)和高緯度地區(qū)氣溫較低，夏天高緯度地區(qū)氣溫比低緯度地區(qū)高；在垂直方向上，冬天中低緯度地區(qū)的溫度隨高度升高而增加，極地地區(qū)隨高度升高而降低，夏天氣溫都隨高度增加而增加。（2）高空、平流層的氣壓分布

在垂直方向上，大氣壓力總是隨高度遞減的；在水平方向上，對(duì)流層會(huì)形成許多高低壓系統(tǒng)，而平流層在冬季會(huì)形成以極地為中心的大低壓，在夏季則形成以極地為中心的大高壓。（3）高空、平流層風(fēng)的分布

在垂直方向上，對(duì)流層的風(fēng)速隨高度增高而加大，冬季比夏季增加更厲害；平流層的風(fēng)速隨高度總是減小的，冬季比夏季風(fēng)速略有減小。在水平方向上，冬季以偏西風(fēng)為主，低緯地區(qū)以東風(fēng)為主，在夏季，低緯地區(qū)對(duì)流層以東風(fēng)為主，高緯地區(qū)仍然以偏西風(fēng)為主；平流層以偏東風(fēng)為主。4.5中低空飛行的大氣環(huán)境4.不同環(huán)境的氣象特點(diǎn)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)4.5中低空飛行的大氣環(huán)境2.高空、平流層影響飛行的因素（1）臭氧對(duì)飛行的影響

飛機(jī)進(jìn)入臭氧層時(shí)，氣溫會(huì)劇增從而對(duì)飛機(jī)飛行產(chǎn)生影響。（2）空氣密度減小

空氣密度減小會(huì)造成飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力減小，飛機(jī)平飛的最大速度也會(huì)減?。?）目視條件的變化

目視條件的變化對(duì)飛機(jī)的飛行影響比較大。4.5中低空飛