第四章-航空氣象

航空氣象主講人：田仕義CONTENTS大氣的狀態(tài)風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響云的分類及云對(duì)飛行的影響雷暴的形成及影響0102030405目錄鋒面天氣及其影響0607積冰及其影響衛(wèi)星云圖及其運(yùn)用大氣的狀態(tài)01國(guó)際規(guī)定大氣的狀態(tài)大氣的結(jié)構(gòu)氣象要素大氣的成分大氣的狀態(tài)什么是大氣？大氣的成分？大氣的狀態(tài)大氣的狀態(tài)臭氧的來(lái)源、分布及作用？臭氧對(duì)氣溫的影響？大氣的狀態(tài)二氧化碳的分布及作用？二氧化碳對(duì)氣溫的影響？大氣的狀態(tài)水汽大氣的狀態(tài)

大氣的結(jié)構(gòu)大氣具有層狀結(jié)構(gòu)：大氣在水平方向上性質(zhì)比較相似，在不同高度上性質(zhì)差異大。主要依據(jù)是：氣層氣溫的垂直分布特點(diǎn)

。將溫度隨高度的改變看作是均勻的。實(shí)際中通常使用氣溫的垂直遞減率表示（上升100米，溫度的變化量℃/100m）大氣的狀態(tài)

對(duì)流層特點(diǎn)為什么叫對(duì)流層？低緯度：上界高度17-18KM中緯度：上界高度10-12KM高緯度：上界高度8-9KM同一地區(qū)對(duì)流層上界高度夏季大于冬季大氣的狀態(tài)

氣溫隨高度升高而降低平均氣溫垂直遞減≈0.65℃/100m氣溫、濕度的水平分布很不均勻空氣具有強(qiáng)烈的垂直混合

對(duì)流層特征大氣的狀態(tài)

對(duì)流層按氣流和天氣現(xiàn)象分為三層1500M以下空氣受地形擾動(dòng)和摩擦作用氣流混亂也叫摩擦層受地表影響較小，氣流相對(duì)平穩(wěn)，可代表對(duì)流層氣流的基本趨勢(shì)，云和降水大多在這層；6000M以上到平流層，受地表影響更小，水汽含量很少，氣溫常在0度以下。大氣的狀態(tài)

平流層特點(diǎn)：在平流層下半部，氣溫隨高度增高變化不大、其上半部，氣溫隨高度增高而升高很快、在平流層的頂部，溫度已升至0℃左右；整層空氣幾乎沒(méi)有垂直運(yùn)動(dòng)，氣流平穩(wěn)；天氣晴朗，飛行氣象條件良好對(duì)飛行的影響：1.氣流平穩(wěn)、空氣干潔、能見度好、飛行阻力小，有利于大型飛機(jī)飛行。2.發(fā)動(dòng)機(jī)效率降低，飛機(jī)對(duì)操縱的反映遲緩。大氣的狀態(tài)

氣象要素表示大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn)象通稱為氣象要素。氣溫、氣壓、濕度等物理量是氣象要素風(fēng)、云、降水等天氣現(xiàn)象也是氣象要素三大氣象要素：氣溫、氣壓、空氣濕度。大氣的狀態(tài)

氣溫氣溫變化的基本方式：1.氣溫的非絕熱變化2.氣溫的絕熱變化非絕熱變化主要有以下幾種：（1）輻射（2）亂流（3）水相變化(蒸發(fā)、凝結(jié)、融解、凍結(jié)、升華、凝華)（4）傳導(dǎo)當(dāng)氣塊作水平運(yùn)動(dòng)或靜止不動(dòng)時(shí)，非絕熱變化是主要的氣體絕熱溫度變化一個(gè)空氣塊移動(dòng)到氣壓較低的環(huán)鏡(與四周空氣沒(méi)有熱量交換)，會(huì)引起氣塊的體積膨脹，因而溫度下降。體積增大包括作功和能量消耗，因此降低了每單位體積的有效熱量，從而溫度下降。這種沒(méi)有熱量增減的溫度變化稱為溫度絕熱變化?？諝獾拇怪币苿?dòng)顯然是絕熱溫度變化的主要原因。大氣的狀態(tài)

非絕熱變化與絕熱變化大氣的狀態(tài)

氣壓大氣的狀態(tài)

航空上常用的幾種氣壓1.標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是這樣規(guī)定的:把溫度為0℃、緯度45度海平面上的氣壓稱為1個(gè)大氣壓,水銀氣壓表上的數(shù)值為760毫米水銀柱高(相當(dāng)于1013.25百帕)。2.本站氣壓：氣象臺(tái)站內(nèi)氣壓表的氣壓讀數(shù)，經(jīng)過(guò)器差訂正、溫度差訂正、緯度重力訂正和高度重力訂正后，其數(shù)值即可表示當(dāng)時(shí)本站高度上的氣壓值，稱為本站氣壓。3.修正海平面氣壓:是指將觀測(cè)到的場(chǎng)面氣壓，按照標(biāo)準(zhǔn)大氣條件修正到平均海平面的氣壓4場(chǎng)面氣壓：場(chǎng)面氣壓是指航空器著陸區(qū)域最高點(diǎn)的氣壓。由此氣壓設(shè)定的高度表指示出航空器與著陸區(qū)之間的相對(duì)高度。大氣的狀態(tài)

氣壓與高度飛機(jī)飛行時(shí)，測(cè)量高度多用無(wú)線電高度表和氣壓高度表無(wú)線電高度表主要用于小鄭儀表和復(fù)雜氣象條件下的著陸使用飛行中常用的氣壓高度：場(chǎng)面氣壓高度（QFE)：著陸區(qū)最高點(diǎn)氣壓標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓高度（QNE)用于航路修正海平面氣壓高度（QNH)用于機(jī)場(chǎng)大氣的狀態(tài)

氣壓高度表對(duì)飛行的影響氣壓誤差示意圖溫度誤差示意圖飛機(jī)按氣壓式高度表指示的一定高度飛行，在飛向低壓區(qū)時(shí)，飛機(jī)的實(shí)際高度將逐漸降低飛機(jī)在比標(biāo)準(zhǔn)大氣冷的空氣中飛行時(shí)，氣壓高度表所示高度將比實(shí)際飛行高度高大氣的狀態(tài)

空氣濕度常見表示方法：1.相對(duì)濕度：同溫下實(shí)際和飽和壓力的百分比

2.露點(diǎn)（td）：同壓下，水的質(zhì)量不變，降低溫度，水相從氣到液（即飽和）的溫度。3.氣溫露點(diǎn)差（t-td）：距離露點(diǎn)溫度的差值。越大越干燥，越小越潮濕。大氣的狀態(tài)

濕度、溫度、氣壓對(duì)飛行的影響實(shí)際大氣常用的狀態(tài)方程：P=ρR比T

升力公式：L=1/2CyρV2S濕度大水汽含量多，空氣密度ρ減小，飛機(jī)起飛滑跑長(zhǎng)度變長(zhǎng)，爬升率降低，載重減少溫度和氣壓呢？風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響02風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響風(fēng)的定義：1.空氣的運(yùn)動(dòng)：水平運(yùn)動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)不規(guī)則運(yùn)動(dòng)2.風(fēng)是指空氣的水平運(yùn)動(dòng);風(fēng)向指風(fēng)的來(lái)向；風(fēng)速：風(fēng)的大小m/skm/hKT3.風(fēng)的測(cè)量：風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響風(fēng)向風(fēng)速計(jì)多普勒雷達(dá)風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響形成風(fēng)的力：

水平氣壓梯度力

地轉(zhuǎn)偏向力慣性離心力摩擦力風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響水平氣壓梯度力：指氣壓在水平方向上分布不均勻形成的力

風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響地轉(zhuǎn)偏向力：地球自轉(zhuǎn)引起的使相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的物體偏離原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向的力（不是實(shí)力只能改變方向）地轉(zhuǎn)偏向力的大?。旱剞D(zhuǎn)偏向力的方向垂直于物體運(yùn)動(dòng)的方向，在北半球指向右，在南半球指向左。

風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響摩擦力：只在1.5KM內(nèi)存在，大于1.5KM的稱之為自由大氣風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響海陸風(fēng)形成海陸風(fēng)的對(duì)流性環(huán)流的原因是因?yàn)椋宏懙匚蘸蜕l(fā)熱量比水面快風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響山谷風(fēng)風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響空氣的垂直運(yùn)動(dòng)一、對(duì)流對(duì)流產(chǎn)生的原因：大氣對(duì)流是由于地球表面受熱不均引起的。風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響對(duì)流沖擊力使原止的空氣產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)的作用力稱為對(duì)流沖擊力來(lái)靜分類：熱力對(duì)流：地面熱力性質(zhì)差異引起的（山巖地，沙地、城市地區(qū)比草地、水面、林區(qū)升溫快動(dòng)力對(duì)流：由于空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)受到機(jī)械抬升作用引起的，如山坡迎風(fēng)面對(duì)空氣的抬升及氣流的輻合輻散風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響

大氣亂流大氣亂流是指空氣不規(guī)則的渦旋運(yùn)動(dòng)，又稱湍流或擾動(dòng)氣流。風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響

大氣亂流的形成：由大氣中的氣流切變引起的，氣流切變是指氣流間速度和方向的差異。熱力亂流：當(dāng)氣溫水平分布不均勻時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大大小小的升降氣流，由于它們之間有速度和方向的差異，就會(huì)形成亂流動(dòng)力亂流：當(dāng)氣流流過(guò)粗糙地表、丘陵和山區(qū)時(shí)，由于地表摩擦和地形擾動(dòng)，會(huì)引起氣流切變而形成亂流渦旋風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響

山地亂流：當(dāng)空氣流在山的背風(fēng)側(cè)向下時(shí)空氣順著地形的輪廓流動(dòng)，湍流逐漸增加風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響

風(fēng)切變及其對(duì)飛行的影響風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響

順風(fēng)切變和逆風(fēng)切變水平風(fēng)的順風(fēng)矢量變大水平風(fēng)的逆風(fēng)矢量變大風(fēng)及風(fēng)對(duì)飛行的影響

側(cè)風(fēng)切變和垂直風(fēng)切變?cè)频姆诸惣霸茖?duì)飛行的影響03云的分類及云對(duì)飛行的影響云：

水汽凝結(jié)物在空中的聚集物云量：是指云遮蓋天空視野的份數(shù)根據(jù)國(guó)際氣象組織規(guī)定，把天空分為10個(gè)等份；根據(jù)國(guó)際民航組織規(guī)定，把天空分為8個(gè)等份云的分類及云對(duì)飛行的影響云的分類：云的分類及云對(duì)飛行的影響云的分類：機(jī)場(chǎng)上空高度較低的云會(huì)直接影響飛機(jī)的起降。其中危害最大的云是對(duì)流云。對(duì)流云由淡積云發(fā)展而成.云的分類及云對(duì)飛行的影響云對(duì)飛行的影響：云的分類及云對(duì)飛行的影響云對(duì)飛行的影響：雷暴的形成及影響04雷暴的形成及影響雷暴的形成及影響雷暴形成的條件1.深厚而明顯的不穩(wěn)定氣層：提供能源2.充沛的水汽：形成云體、釋放潛熱3.足夠的沖擊力：促使空氣上升雷暴的形成及影響一般雷暴的單體生命構(gòu)成雷暴云的每一個(gè)積雨云稱為雷暴單體。由一個(gè)或數(shù)個(gè)雷暴單體構(gòu)成的雷暴云，其強(qiáng)度僅達(dá)一般程度，這就是一般雷暴。積云階段

成熟階段消散階段雷暴的形成及影響雷暴對(duì)飛行的影響1.顛簸2.積冰3.雹擊4.雷電5.下?lián)舯┝麂h面天氣及其影響05鋒面天氣及其影響氣團(tuán)的分類：按地理分類:冰洋氣團(tuán)、中緯度氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)按熱力分類:冷氣團(tuán)、暖氣團(tuán)。按濕度分類：干氣團(tuán)、濕氣團(tuán)鋒面天氣及其影響氣團(tuán)形成的條件：（1）大范圍性質(zhì)比較均勻的地理區(qū)域;（2）空氣能夠在氣團(tuán)源地長(zhǎng)期停留或緩慢移動(dòng)。氣團(tuán)的變性：冷氣團(tuán)變性比暖氣團(tuán)快。鋒面天氣及其影響鋒面天氣及其影響鋒的分類及特性：1冷鋒鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)2暖鋒鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)3靜止鋒鋒面很少移動(dòng)4錮囚鋒鋒面相遇而形成積冰及其影響06積冰及其影響飛機(jī)積冰云中存在過(guò)冷水滴，過(guò)冷水滴是不穩(wěn)定的，稍受震動(dòng)，即凍結(jié)成冰。當(dāng)飛機(jī)在含有過(guò)冷水滴的云中飛行時(shí)，如果機(jī)體表面溫度低于0℃，過(guò)冷水滴就會(huì)在機(jī)體表面某些部位凍結(jié)，并聚積成冰層積冰及其影響飛機(jī)積冰與云中溫度、濕度的關(guān)系1.飛機(jī)積冰通常形成于0℃～-20℃范圍內(nèi)；強(qiáng)積冰多發(fā)生在-2℃～-10℃范圍內(nèi)；2.積冰一般發(fā)生在云中溫度露點(diǎn)差＜7℃范圍內(nèi)，以0～5℃發(fā)生積冰最多；強(qiáng)積冰多發(fā)生在溫度露點(diǎn)差為0～4℃范圍內(nèi)。積冰及其影響飛機(jī)積冰主要分為三種：冰、霧凇、霜。

1.明冰

光滑透明、結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)。在0～-10℃的過(guò)冷雨中或大水滴組成的云中形成；2.霧凇

不透明，表面粗糙。多形成在溫度為-20℃左右的云中；3.毛冰

表面粗糙不平，凍結(jié)得比