第七章 高空飞行气象环境

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第二讲-气象要素对飞行的影响(约120分钟)精选全文

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、

航空气象习题集

航空气象习题集

《航空气象》练习题第一章大气的状态及其运动1. 构成大气的基本成分有哪些?二氧化碳和臭氧有什么作用?2. 什么叫气温垂直递减率,什么是等温层和逆温层?3. 大气分层的主要依据是什么,大气可分为哪几层?4. 对流层和平流层有哪些基本特征,它们对飞行有什么影响?5. 什么是标准大气?标准大气有什么作用?6. 引起大气温度变化的原因是什么,什么叫气温的绝热变化?7. 气压随高度是怎样变化的,影响气压随高度变化的因子是什么?8. 什么是本站气压、场面气压、标准海平面气压和修正海平面气压?各有什么用处?9. 气压水平分布的基本形式有哪些?如何根据等压线的分布来判断水平气压梯度的大小?10. 空气湿度指什么?常用的表示空气湿度的物理量有哪些?11. 基本气象要素如何影响飞机性能和仪表指示?12. 在其他条件相同时,含水汽量多的气块与含水汽量少的气块哪个重些?13. 解释“下雪不冷化雪寒”这句谚语。

14. 说明γ、γ、dγ、mγ的物理含意。

15. 地面气温为18℃,一空气块干绝热上升到2 000 m高度时,其温度是多少?再下降到800m高度,其温度又是多少?16. 地面气温为t0,一架飞机上升到离地Z m高,同时地面一未饱和空气块也上升到此高度,求:飞机温度表示度和气块温度的差值。

17. 飞机按气压式高度表指示的一定高度飞行,在飞向高压区时,其实际高度如何变化?飞向低压区时情况又如何?18. 试比较下面两块体积相同的空气块,哪块水汽含量多,哪块饱和程度大?习题18图19. 地面一空气块温度为25︒C,露点17︒C,该空气块需上升多少高度才会饱和?20. 解释:冬季夜间停放在地面的飞机,有时机体表面会结霜;停放在地面过夜的飞机,如油箱未加满油,可能会引起油箱积水。

21. 什么叫风,气象风的风向、风速是如何表示的?22. 形成风的力有哪些,北半球地转偏向力的方向如何?23. 自由大气和摩擦层中的风压定理是如何表述的,区别在哪里?24. 摩擦层中风的变化方式有哪些,变化原因是什么?25. 自由大气中风的变化原因是什么?什么是热成风?26. 山谷风和海陆风是如何形成的?27. 什么是焚风?它会带来什么样的天气?28. 风是如何影响飞行的?29. 空气垂直运动的形式有哪些?30. 什么是对流,对流的发展需要什么条件?31. 什么是对流冲击力,可分为哪两类?32. 什么是大气稳定度,如何判断大气稳定度?33. 画图说明在北半球自由大气中,航线通过低压槽和高压脊时的风向变化情况。

2.3 气象与飞行

2.3 气象与飞行

气温及其对飞行的影响
气温垂直变化及影响:
每上升1000米气温下降大概6.5度;但夜间,近地表可 能出现逆温,即气温随高度增加而升高;逆温有利于形 成雾;
气温对飞行速度,滑跑距离等影响; 凝结尾气、蒸发尾气;
气温水平分布:
一天内气温分布; 一年内气温分布;
逆温现象
逆温:对流层中出现的气温随高度增加而升高的现 象,逆温是对流层中气温垂直分布的一种特殊现象
航空上常用的气压
本站气压 场面气压 修正海平气压 标准海平面气压
本站气压
是指气象台(站)气压表所在高度处的气压, 一般由水银气压表测得,经过修订后,其数 值即可表示当时本站高度上的气压值,称为 本站气压。
它是气象台(站)测量气压和研究气压的最 基本数据,也是推算其它各种气压值的基础。
场面气压QFE
候带划分,属于中温带、寒温带大陆性季风气候,具有明
显的季风特征,冬季风来自高纬内陆,受极地大陆气团控 制,严寒干燥。
冬季,主要受变性极地大陆气团影响,它的源地在西伯利 亚和蒙古,我们称之为西伯利亚气团。它所控制的地区, 天气干冷。此外,来自北太平洋副热带地区的热带海洋气 团可影响到华南、华东和云南等地。北极气团也可南下侵 袭我国,造成气温急剧下降的强寒潮天气。
绝对温标亦称开氏温标,用符号K表示。 规定摄氏零度以下273.15℃为零点,称 为绝对零点。其分度法与摄氏温标相同 (即绝对温标上相差1K时,摄氏温标上 也相差1℃);所不同的只是绝对温标上 水的冰点定为273.15K,沸点定为 373.15K。
5 C ( F 32) 9 9 F C 32 5 K C 273.15
场面气压是指机场跑道上的气压,一般规定为离 机场跑道3米高处的气压,它大致相当于飞机停在 机场跑道时,飞机气压高度表所在高度的气压。

【2019年整理】机场现场指挥培训副本

【2019年整理】机场现场指挥培训副本

三、影响飞行的一些常见的气象现象 (一)地面风 地面上空10米以下的风,其对飞机起降会产生巨大的影响。飞行
员应根据跑道风的方向选择起降方向,应严格遵循逆风起降的原 则。 (二)高空风 高空风速比地面风大许多,在空中飞行时应尽量选择顺风或风速 比较小的区域飞行以节省飞机燃料降低飞行成本。 (三)温度 温度与密度成反比;温度愈高,密度愈小;而密度与飞机升力成 正比,密度越大,升力越大。同时密度与发动机推力和螺旋桨拉 力成正比,密度大飞机发动机的推力和拉力大,因而在第温度区 域飞行有利于减少飞机滑跑距离、增加载量节省飞行成本。
(2)百帕(hPa):用单位面积上所受水银柱压力大小来表示气压高低的单位。例 如,气压为1013.25百帕,表示当时大气对没平方厘米的压力为1013.25百帕。
气压为760毫米时相当于1013.25毫巴,这个气压值称为一个标准大气压。 1.航空上常用的几种气压 1)本站气压 2)修正海平面气压 3)场面气压 4)标准海平面气压

第七节航空气象

一、大气

定义:包围着地球的整个空气圈称为地球大气。

大气成分

大气是由多种气体组成的混合体,并含有水汽和部分杂质。

大气主要由三部分构成

1.干洁空气

地球大气由多种气体混合组成。低层(85公里以下)大气的气体成份
可分为两类,一类为常定成分,主要包括氮、氧、氩,以及微量的惰
性气体干洁大气成份表
气压及其单位
在任何表面上,由于大气的重量所产生的压力,也就是单位面积上所受到的力, 叫做大气压。其数值等于从单位底面积向上,一直延伸到大气上界的垂直气柱的 总重量。气压是重要的气象要素之一。在气象工作中通用的气压单位有“毫米” 汞柱和“百帕”两种。

航空气象学 7.1高空

航空气象学 7.1高空
▪ 4:尽快脱离火山灰云.
1;我国青藏高原上空常有较强的飞机颠簸,其原 因是
A;高原上空气稀薄 B;高原上地形复杂,热力乱流和动力乱流都很强 C;高原上容易形成地形波. 2;在山区飞行时应注意,最强的乱流出现在 A;山谷中间 B; 山的迎风坡 C;山的背风波 3;在高原山区飞行,经常碰到的云是 A;积状云 B;层状云 C;荚状云
▪ 2:在火山多发区上空飞行要保持警惕.飞机如发生高 频中断,静电干扰,舱内有烟尘,机身放电发光,发动机 发生喘振和排气温度升高现象,说明飞机可能进入火 山灰云.
▪ 3:当发现已进入火山灰云时,应松开自动油门,如果 高度允许,减小推力到慢车状态.以降低排气温度,防 止火山灰云的融解和堆积;加强放气以增加喘振边界, 如让防冰系统工作等.如果为了避免排气温度过高而 需要关闭发动机 ,那么,只有完全脱离火山灰云后才 可重新起动.
火山喷发时把大量的火山灰带入大气 中,火山灰随风飘移扩散,其中颗粒大 的沉降快颗粒小的沉降慢,在空中停 留时间长.
从卫星云图上可以看出火山灰云像一 团发展很快的雷暴云,云顶可伸展到 对流层顶附近,有的可达平流层.
火山灰云对高空飞行的影响 .
▪ 飞行中的注意事项
▪ 1:起飞前作好准备做到心中有数.
高空;平流层影响飞行的因素
臭氧
在高度10-50KM大气中,臭氧含量较 多,臭氧具有强烈的氧化性使接触到 的任何物质立即氧化.中高纬度地区, 冬半年对流层顶较低冬末春初时臭 氧含量较大对进入臭氧层的飞机危 害大.
对飞行的影响
1;如果环境空气中臭氧含量达到百万 分之四,机舱内臭氧含量达到或超过 百万分之一就对人体造成伤害,
目视条件的变化
1;在10KM天空呈青色和深蓝色;; 2;13KM天空呈紫色和黑紫色,以深 蓝色和紫色为背景的能见度差,在面 向太阳的半球里目视发现空中目标 极为困难;

航空气象:07第六章 中低空飞行的大气环境

航空气象:07第六章 中低空飞行的大气环境
17 飞机在着陆时突然遇到逆风切变,会出现 飞机空速突然 增大,升力增加,飞机上仰并上升到下滑线之上
飞机颠簸事故
1993年4月6日,北京时间6时30分,当地(阿留申)时 间凌晨2时30分,我国东方航空公司一架MD-11型远程宽体客 机,在从上海到洛山矶的飞行途中,在太平洋的阿留申群岛 万米高空失去控制,30秒钟之内飞机急剧颠簸了3次,飞机 以每10秒钟跌落1700英尺的惊人速度下坠,造成1名乘务员 和1名乘客死亡,30多人头皮破裂,头骨骨折,另有100人轻 伤,飞机最后在美国西米亚空军机场着陆。
美国波音公司规定,俯仰角指示突然改变超过5°时,即认 为遭遇强风切变,应停止进近而复飞。
(3)用机载专用设备探测低空风切变 利用装在机头部位的前视红外辐射计和侧视红外
辐射计,分别探测出前方10—20KM和侧方200M范围内 的
温度值加以比较,根据两者的温度差确定风切变的大小 一般温度差大于等于5度,风速大于等于55KM/H易产生较 强的风切变。 (4)飞行员还要善于使用来自地面和空中关于风切 变的报告。
低空风切变引起的飞行事故有以下特点: 1、风切变事故都发生在飞行高度低于300m的起飞和着陆阶
段,其中尤以着陆为最多,28次事故中着陆为22次,占了78 %,起飞为6起,占22%。
2、现代大、中型运输机的风切变飞行事故比重较大。 3、风切变事故与雷暴天气关系密切。 4、风切变飞行事故的出现时间和季节无一定规律。 根据风场的空间结构不同,风切变表现为三种: 1、水平风的垂直切变,指在垂直方向上30m距离之间水平 风速和风向的改变。 2、水平风的水平切变,水平方向上两点之间的水平风速和 风向的改变,如跑道上的对头风。 3、垂直风的切变,上升或下降气流在水平方向上两点之间 的改变,这类风切变多发生在雷暴云的影响范围内。

无人机技术基础与技能训练课件:航空气象

无人机技术基础与技能训练课件:航空气象
飞机部位的曲率半径:
飞机部位的曲率半径大,气流分离点远,碰上机体的过冷水滴少,积冰强 度弱。
22
航空气象
严重影响飞行的气象
3.积冰
(4)积冰的危害
飞机一旦发生积冰,它的气动性能就会变坏,积冰会破坏飞机的流线型, 使正面阻力增大,升力和推力减小,使飞机重量增加,操纵困难,严重的 时候会危及飞行安全,造成人员伤亡,因此各国都投入大量人力和物力, 研究气象设备和分析研究天气现象,杜绝因积冰引起的飞行事故。
2
航空气象
大气环境
2.大气的特性 高度增加,空气密度减小。 随着高度增加,空气压力减小。 高度增加,气温近似线性降低(11000米对流层内)。 空气的湿度越大,空气的密度越小。
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航空气象
大气环境
2.大气的特性 高度增加,空气密度减小。 随着高度增加,空气压力减小。 高度增加,气温近似线性降低(11000米对流层内)。 空气的湿度越大,空气的密度越小。
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航空气象
严重影响飞行的气象
2.风切变 (4)低空风切变产生的原因
4)地形地物 当机场周围山脉较多或地形比较复杂时,常会遇到由于地形造成的低空 风切变。当盛行风横越山脉时,在其迎风面会形成上升气流,飞机会上 升高度,而在背风面出现下降气流时,飞机会掉高度,在山顶附近的风 速将会增大。 3.积冰 (1)积冰的定义 积冰是指飞机机体表面某些部位聚集冰层的现象。积冰主要是由于过冷水 滴或降水中的过冷雨滴碰到飞机机体后冻结形成的,也可由水汽直接在机 体表面直接凝华而成。
12
航空气象
严重影响飞行的气象
1.雷暴 由对流旺盛的积雨云引起的,伴有电闪雷鸣的局地风暴,称为雷暴。 雷暴是一种极具危险性的天气现象,尽管现代科学技术已经创造了相当成熟 的避雷装置和雷击防护措施,然而全球每年仍然由雷暴造成大量的灾祸, 在这 些灾祸中,航行于雷暴天气里的飞机,船舶遭到雷电袭击是最易发生的。 2.风切变 (1)定义 风矢量(风向、风速)在空中水平和垂直方向上的变化称为风切变。 对飞机起飞和安全着陆威胁最大的是低空风切变,即发生在着陆进场或起飞 爬升阶段的风切变。它不仅能使飞机航迹偏离,而且可能使飞机失去稳定, 如果处置不当,常会产生严重后果。

航空气象与飞行安(2篇)

航空气象与飞行安(2篇)

航空气象与飞行安每架翱翔蓝天的飞机都是在大气中飞行的,它们无时无刻都要受到大气的制约,航空器的能否起降、起降方向、载量、两地间的飞行时间等都与气象相关。

从航空器延迟起降和发生的事故来看,由于气象原因占的比例最大,大约有80%以上的航班延误是由于天气原因造成的,有约1/4到1/3的航空器事故都与天气有关。

所以飞行与气象条件有着密切的关系。

民航气象作为航空系统的重要组成部分,肩负着最大限度地减少天气对航空运行安全与效率造成的危害。

在飞机起飞、降落和空中飞行的各个阶段都会受到气象条件的影响,风、气温、气压都是影响飞行的重要气象要素。

地面风会直接影响飞机的操纵,高空风会影响飞机在航线上的飞行速度和加油量。

气温高低,可改变发动机的推力、影响空速表、起落滑跑距离等等。

气温高于标准大气温度时,会增加飞机起飞滑跑距离和上升爬高时间,降低飞机载重量。

气压会影响飞机的飞行高度。

由于各地气压经常变化,往往造成气压高度表指示的误差。

此外,雷暴、低云、低能见度、低空风切变、大气湍流、空中急流、颠簸、结冰等天气现象都直接威胁飞行安全。

下面简单介绍几种对航空飞行安全构成很大影响的天气现象:雷暴是夏季影响飞行的主要天气之一。

闪电和强烈的雷暴电场能严重干扰中、短波无线电通讯,甚至使通信联络暂时中断。

当机场上空有雷暴时,强烈的降水、恶劣的能见度、急剧的风向变化和阵风,对飞行活动以及地面设备都有很大的影响。

雷暴产生的强降水、颠簸(包括上升、下降气流)、结冰、雷电、冰雹和飑,均给飞行造成很大的困难,严重的会使飞机失去控制、损坏、马力减少,直接危及飞行安全;低云是危及飞行安全的危险天气之一,它会影响飞机着陆。

在低云遮蔽机场的情况下着陆,如果飞机出云后离地面高度很低,且又未对准跑道,往往来不及修正,容易造成复飞。

有时,由于指挥或操作不当,还可能造成飞机与地面障碍物相撞、失速的事故;低能见度对飞机的起飞、着陆都有相当的影响。

雨、云、雾、沙尘暴、浮尘、烟幕和霾等都能使能见度降低,影响航空安全。

无人机飞行原理课件:大气飞行环境

无人机飞行原理课件:大气飞行环境

气温越高,
气压越小。
温度升高,大气变得稀薄,密度变
小,因此在大气稀薄的这一指定
面积中,压力就变小了, 气压就
相对变低。
知识点1:大气的基本气象元素
3.湿度
空气湿度是用来量度空气中水汽含量多少或空气干燥潮湿程度的物理量。空气中液态或固
态的水不算在湿度中。不含水蒸气的空气被称为干空气。由于大气中的水蒸气可以占空气
知识点2:大气垂直分布




●赤道热带Fra bibliotek厚,寒带较薄夏季较厚,冬季较薄
赤道地区可达 16-18 公里
中纬度地区约 10-12 公里
两极地区约 7-8 公里
地面辐射是对流层的主要热源,
地面接收的太阳辐射从低纬度向
高纬度递减。气温高,对流则旺
盛,厚度就大。
北极
知识点2:大气垂直分布
一般气温随高度增加而降低。
单位——帕斯卡,简称帕( Pa)
表示——1牛顿力作用在1平方米上,1 Pa=1N/ m
2
数值——等于单位面积上空气柱的重量产生的压力。
知识点1:大气的基本气象元素
01


02


海拔越高,
气压越低。
大气密度具有随高度的增加而递
减的特性,即单位体积的大气质
气压高度计
量随高度的增加而减小,气压亦
有相同的变化。
气象要素水平分布不均匀,状态
变化迅速。
有强烈的垂直对流运动和不规则
的乱流运动。
知识点2:大气垂直分布
从对流层顶到 50~55 KM 高度的一层称为平流层,也称“同温
层”。
气流表现为水平方向运动,对流现象减弱。

第六讲高空气象飞行环境

第六讲高空气象飞行环境
5) 飞行人员及乘客应及早系好安全带。
二、晴空乱流
晴空乱流一般概念 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. 成因 通常发生在空中气温水平梯度较大和风
切变较大的地区,在风的垂直切变每100米 达到1~2米/秒,水平切变每100千米达到 5~6米/秒的区域,常有晴空湍流发生。
高空、平流层的温度分布
1. 对流层上层温度分布 水平分布:高纬度地区的气温比低纬度地区的气温低; 垂直分布:气温随高度递减,到达对流层顶气温最低。
2. 平流层下层的温度分布 水平分布: 冬天中纬度较高,低纬和高纬较低;夏天高纬度
气温比低纬度高。 垂直分布: 冬天中低纬度随高度而增加,极地随高度而降
中飞行应注意的事项 ➢ 晴空乱流的定义;晴空乱流的判断;晴空乱流对
飞行的影响
一、高空急流
高空急流是位于对流层上层或平流层中的一股强而窄的强风带, 风的水平切变量级为5米/秒每100千米,垂直切变量级为5~ 10米/秒每千米;急流区的风速下限为30米/秒;
急流的形成 :
高空急流的形成经常是和大气中有大的水平气温梯度相关的。 根据下层风加热成风等于上层风的原理而形成 。
急流的特征
1. 急流一般长几千千米,宽度几百至千余千米,厚度几千米。 2. 急流中心长轴称为急流轴,它是准水平的,呈纬向分布。 3. 在急流轴附近风切变很强,湍流也强。 4. 急流轴线上风速最低值为30米/秒。 5. 急流轴上风速分布不均匀,大小风速区交替出现。
急流的种类
1. 温带急流 出现在中纬度地区,冬季多位于北纬40~60°之间,夏
极地平流层急流位于纬度50~70°上空,其风向有明显的 年变化:从隆冬时的强大的西风,在夏季变为很强的东风, 且冬季的西风远远强于夏季的东风。

航空气象学--高空平流层的一般气象条件

航空气象学--高空平流层的一般气象条件
从对流层飞入平流层时温度会升高 而从平流层飞入对流层时温度会降低 在两层的交界处温度变化最大
通过对流层顶时气温的变化
二、高空平流层的温、压、风
• (一)高空、平流层的温度分布 • 1. 对流层上层温度分布
在水平方向上高纬度地区的气温比低纬 度地区的气温低;在垂直方向上,气温 随高度递减,到达对流层顶气温最低
东风;而在平流层,基本上都是 偏东风。
三、高空平流层影响飞行的因素
• (一)臭氧:强烈的氧化性, 对人体的伤害。
• 在高度约10~50 km的大气中,臭氧含量 较多,特别是在20~25 km高度处,臭氧 含量最大,飞机在平流层中飞行时,若 发现气温剧增,说明飞机已进入臭氧层, 应立即降低飞行高度,迅速脱离。
2.平流层下层的温度分布
• 水平分布:冬天是中纬度较高,低纬 和高纬较低;夏天是高纬度气温比低 纬度高。
2.平流层下层的温度分布
• 垂直分布:冬天中低纬度随高度增加 而升高,极地随高度增加而降低;夏 天气温都随高度增加而增加。
(二)高空、平流层气压和风的分布
• 1. 气压分布 • 不管是对流层上层还是平流层,大气压
9613
气温 (℃)
-56.8
高度 (米)
14762
气温(℃) -61.0
乌鲁木齐 10045 -61.1 11490
-58.3
汉口 13428 -60.7 16837
-74.3
南京 11481 -54.4 16312
-72.2
成都 11035 -54.4 16520
-73.0
拉萨 12001 -57.5 16560
火山灰云的形成
• 从静止气象卫星云图上可以看出火山灰 云的发展,它像一团发展很快的雷暴云, 云顶可伸展到对流层附近,有的可达平 流层。

航空气象与飞行 大气分层

航空气象与飞行 大气分层

二、大气分层——平流层(2)
平流层的特点是:在30~35公里以 下,温度大体不变,平均在零下 56.5℃左右,几乎不存在水蒸气, 所以没有云、雨、雾、雪等天气现 象。
气流主要表现为水平方向运动,对 流现象减弱,晴朗无云,很少发生 天气变化,适于飞机航行,是飞机 飞行比较理想的空间。
在中纬度地区,平流层位于离地表 10~50公里的高度,而在极地,此 层则始于离地表8公里左右。
2)空气处于高度电离状态。这一层 空气密度很小,由于空气密度小,在 太阳紫外线和宇宙射线的作用下,氧 分子和部分氮分子被分解,并处于高 度电离状态,故暖层又称电离层。电 离层具有反射无线电波的能力,对无 线电通讯有重要意义。
暖层的特点
二、大气分层——散逸层(1)
暖层顶以上的大气统称为散逸层,又叫 外层。散逸层的下界距离地表800公里以 上,而顶界约为2000~3000公里的高度, 这里也可被视作地球大气层的上界。
通常把1000公里之内, 即电离层之内作为大气 的高度,即大气层厚 1000公里。
二、大气分层(1)
大气层的空气密度随 高度而减小,越高空 气越稀薄。大气层的 厚度大约在1000公 里以上,再上面就是 星际空间了。
但探测结果表明,地 球大气层的顶部并没 有明显的分界线,而 是逐渐过渡到星际空 间的。
二、大气分层(2)
整个地球大气层就象是一座高大的而又独 特的“楼房”,按其成分、温度、密度等 物理性质在垂直方向上不断变化。
世界气象组织把这座“楼”分为五层,自 下而上依次是:对流层、平流层、中间层、 暖(热)层(电离层)和散逸层(外层)。
• 对流层 (一)
• 平流层 (二)
• 中间层 (三)
• 暖(热)层 (四)

《高空气象探测》电子教案

《高空气象探测》电子教案

《高空气象探测》电子教案第一章:高空气象探测概述1.1 教学目标让学生了解高空气象探测的基本概念和意义。

让学生了解高空气象探测的发展历程和现状。

让学生了解高空气象探测的基本原理和方法。

1.2 教学内容高空气象探测的定义和意义高空气象探测的发展历程高空气象探测的基本原理和方法高空气象探测的应用领域1.3 教学方法讲授法:讲解高空气象探测的基本概念、发展历程和应用领域。

互动法:引导学生讨论高空气象探测的意义和基本原理。

1.4 教学资源教材:《高空气象探测》课件:高空气象探测的图片和视频1.5 教学评估课堂问答:检查学生对高空气象探测的基本概念和原理的理解。

课后作业:要求学生写一篇关于高空气象探测的意义和应用的短文。

第二章:常规高空气象观测2.1 教学目标让学生了解常规高空气象观测的方法和设备。

让学生了解常规高空气象观测的数据处理和分析。

2.2 教学内容常规高空气象观测的方法和设备常规高空气象观测的数据处理和分析2.3 教学方法讲授法:讲解常规高空气象观测的方法和设备。

实践法:引导学生进行实际操作,了解常规高空气象观测的数据处理和分析。

2.4 教学资源教材:《高空气象探测》课件:常规高空气象观测的图片和视频实验设备:常规高空气象观测仪器2.5 教学评估课堂问答:检查学生对常规高空气象观测的方法和设备的理解。

实验报告:评估学生在实验中的操作技能和数据处理能力。

第三章:高空气象探测设备3.1 教学目标让学生了解高空气象探测设备的基本原理和结构。

让学生了解不同类型的高空气象探测设备及其应用。

3.2 教学内容高空气象探测设备的基本原理和结构不同类型的高空气象探测设备及其应用3.3 教学方法讲授法:讲解高空气象探测设备的基本原理和结构。

互动法:引导学生讨论不同类型的高空气象探测设备及其应用。

3.4 教学资源教材:《高空气象探测》课件:高空气象探测设备的图片和视频实物展示:高空气象探测设备实物3.5 教学评估课堂问答:检查学生对高空气象探测设备的基本原理和结构的理解。

高空飞行的气象条件

高空飞行的气象条件

高空急流的判断(1)
1.空中等压面图上的等高线密集区
高空急流的判断(2)
2. 空间垂直剖面图上的大风区(大于30M/S)
高空急流的判断(3)
3.
卫星云图:急流区有时有卷 云、卷层云、卷积云,多出现 在急流右侧(背向而立)。卫 星云图上急流云系的北部边界 一般呈反气旋性弯曲或准直线 状,边界整齐光滑,位置与急 流轴大体吻合。

1.
特征:
长几千千米,甚至万余米,宽几百至上 千千米,厚度几千米。例如高空西风急 流的宽度约为800~1000千米,厚度一般 为6~10千米,有时还要更大一些,长度 可达10000~20000千米,像一条弯弯曲 曲的河流自西向东围绕整个半球。 急流中心有急流轴,是准水平的,大致 呈纬向分布。在中高纬度有时有低压或 槽脊加强,急流轴有时呈经向分布和有 拐弯的可能。当急流流过起伏的山区和 横过山脊时,急流轴的高度变化可达1 千米。
高空急流云系
急流云系
急流区中大多存在由Ci、Cs组成的广阔云系。急 流云系多出现在急流轴的右侧。
memorable storm of 1999 December 27th over western Europe
Satellite photograph of an occluded system centered at about 44°N and 137°W. Here, the jet extends southsouthwest to northnortheast along the polar boundary of the cirrus band from 35°N, 141°W through 43°N, 135°W to 51°N, 130° ;W. Shadow of the cirrus band is clearly evident as a narrow dark line from 45°N, 134.5°W to 49°N, 132°W

高空飞行的气象条件.

高空飞行的气象条件.


在对流层上部和平流层中,常常隐伏着一种范 围窄、速度大、涡流多的强风带,宛如江河狭 窄处的湍急水流,所以称它为高空急流。高空 急流是一条狭长而扁平的管状气流,而且其中 有一个或几个风速最大区。高空急流中的风速 都在30米/秒(108千米/小时)以上,其中有的 区域可达100~150米/秒(相当于活塞式飞机的 飞行速度)。
(二)措施
1、由于在接近飞机最大升限的高度上,飞机的操纵性 和空气动力性能都不好,所以即使是顺急流飞行最为有 利,但在选择航线高度时,绝对不要选择在飞机最大升 限的高度上。顺着急流进入急流轴飞行时,最好不要从 急流轴的正下方进入,而是从急流轴的一侧保持平飞状 态进入,同时进入角应小于30°角,以免偏流过大。 2 、在急流中飞行,首先必须查明飞机与急流轴的相对 位置,应竭力避免横穿急流区。如果是顺急流飞行,则 应选择在风速最大的区域内。这样,可以获得较大的地 速、节省燃料;如果是逆急流飞行,则应选择在风速最 小的区域内,以免地速减小过多,同时要注意所带备份 油是否够用,如油量不足,为了安全起见,就近备降加 油。
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。


急流附近风速变化大,对飞行有严重的威胁,因为风 速的剧烈变化会产生强烈的扰动气流。急流附近产生 扰动气流的几率比空中其他区域要大。 根据国外许多探测研究的结果,急流区中,风速变化 最剧烈的地方是在急流轴偏低压的一侧和急流轴下方 有锋面的区域。因此,强烈的扰动气流和颠簸也多出 现在这些地方。不过,急流区中的强扰动气流是分散 出现的,时有时无,时强时弱,所以在急流区飞行并 不一定每次都会遇到强烈颠簸,因为他变化无常,是 人们难以掌握。
横向波动云系
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-58.3
汉口 13428 -60.7 16837
-74.3
南京 11481 -54.4 16312
-72.2
成都 11035 -54.4 16520
-73.0
拉萨 12001 -57.5 16560
-70.9
广州 14918 -65.9 15709
-69.2
西沙群岛 16325 -73.0 15980
• 夏季或低纬地区,对流层顶较高,气温 较低;
• 冬季或高纬地区,对流层顶较低,气温 较高。
• 当强大冷气团南下时,对流层顶高度降 低,暖气团北上则使对流层顶高度增加
地名 北京
1月
7月
高度(米)
9613
气温 (℃)
-56.8
高度 (米)
14762
气温(℃) -61.0
乌鲁木齐 10045 -61.1 11490
• 在国际航班飞行中, 遭遇火山灰云的机率 是比较高的。据统计, 1973年至1982年间, 飞机因进入火山灰云 而受损害的报告就有 17次
火山灰云的识别:
高频通讯中断,静电干扰严 重,舱内有烟尘,机身放电发 光,发动机发生喘振和排气温 度升高现象,说明飞机可能已 进入火山灰云。
2.飞行中的注意事项
(三)急流的种类
• 1.温带急流 • 2.副热带急流 • 3.热带东风急流 • 4.极地平流层急流
(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30m/s
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。
空中等压面图上的等高线密集区
• 急流轴附 近高空槽 内冷平流 中的晴空 颠簸区
(2)两支急流汇合区
• 急流彼此靠近到500km以内时,在 急流汇合区产生晴空颠簸的频率大
(3)高压脊发展增强且急流通过时
• 在轴线两侧可出现中度以上的晴空颠簸
(4)地面上有气旋新生时
2.与天气系统有关的CAT
• (1)晴空乱流与高空锋区

空间垂直剖面图上的大风区
3.卫星云图
• 急流区有时有卷云、卷层云、卷 积云,多出现在急流右侧(背向 而立);
• 卫星云图上急流云系的北部边界 一般呈反气旋性弯曲或准直线, 位置与急流轴大体吻合。
高空急流云系
横向波动云系
高空急流云的形状:移动迅速的细长卷云带; 呈波脊状不断变化的卷云、卷层云;平行于急
2.平流层下层的温度分布
水平分布:冬天是中纬度较高,低纬度 和高纬度较低;夏天是高纬度气温比低 纬度高。 垂直分布:冬天中低纬度随高度增加而 升高,极地随高度增加而降低;夏天气 温都随高度增加而增加。
(二)高空、平流层气压和风的分布
• 1. 气压分布 • 不管是对流层上层还是平流层,大气压
力总是随高度递减的。 • 水平分布 • 在北半球平流层中,冬季是一个以极地
1. 火山灰云对高空飞行的影响
• 在火山灰云中飞行可造成由静压系 统工作的各种仪表失真
• 发动机受火山灰杂质腐蚀和堵塞而 易受损伤,严重时可使发动机熄火, 危及飞行安全。
火山灰云对高空飞行的影响
• 低空的火山灰云范围不大,且由于 火山灰粒较大易于识别,一般不会 误入,但高空的火山灰云则难以发 现,因而预防困难。
锋面附近存在较大的水平
切变和温度梯度,是湍流容易出
现的地方;气温在短距离内变化
较大,风的水平切变大,就会产
生颠簸。
(2)CAT与高空气压场
• 当接近槽线时常能碰到CAT。一个 快速移动、槽线两侧风向切变很大 的深槽中,在槽线附近仍可能有晴 空湍流。
• 晴空湍流还可能出现在高空闭合低 压的周围,特别是气流汇合区和分 散区
为中心的大低压,夏季形成以极地为中 心的大高压
图7-3 冬季北半球30hPa平均高度
图7-4 夏季北半球30hPa平均高度
2. 风的分布
•冬 季 北半球以偏西风为主,少数低
纬地区出现偏东风
•夏 季 对流层中高纬偏西风,低纬偏
东风;而在平流层,基本上都是 偏东风。
三、高空、平流层影响飞行的因素
第七章
高空飞行与平流层飞行
• 7000~12000米高度的飞行称 为高空飞行;
• 超过12000米的飞行称平流层 飞行。
高 空 飞 行
协和飞机在平流层飞行
• 从气象角度上看,高空和平流层飞行是 指在对流层上部和平流层下部飞行。
• 高空飞行环境与中低空有很大的不同: • (1)气温和气压低,密度小,氧气小,
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; 3.容易产生飞机颠簸;
高空急流飞行应注意的事项
(1)不要选择飞机最大升限,进入角小于30° (2)查明飞机与急流轴的相对位置。 (3)当发现颠簸愈来愈强时,改变高度300-400 米,偏离航线50-70千米即可脱离。 (4)应尽量避免在外形迅速变化的云内飞行 (5)飞行人员及乘客应及早系好安全带。
1.与急流有关的CAT
• 在高空急流区附近,因存在较强 的风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
(1)急流轴附近高空槽内冷平流中 的晴空颠簸区
• 在250hPa或200hPa等压面图 上,一般在急流轴附近高空槽 中的冷平流大于5℃/100km时, 是产生晴空颠簸的重要指标。
流轴的荚状高积云和卷积云。
(五)高空急流中的飞行
高空急流对飞行的影响
1.顺急流飞行时增大地速,节省燃料;缩短航 行时间,逆急流飞行时则相反。
1985年美国5架空军飞机在11.5公里的高度 上飞行时遇到急流,当时逆风风速为500公里/ 小时。由于飞行人员没有预料到,飞行中又 未及时发现并设法脱离,结果三架飞机油料 耗尽,飞行人员被迫跳伞,另两架也被迫降 落场外。
• 1)起飞前,向航行部门了解航线附 近有无火山喷发和火山灰云报告
• 2)在火山多发地区上空飞行时,要 保持警惕
飞行中的注意事项
• (3)当发现已进入火山灰云时,应 松开自动油门,以降低排气温度, 防止火山灰云的融解和堆积;加强 放气以增加喘振边界,如让防冰系 统工作等;
• (4)尽快脱离火山灰云
2.飞行中注意的问题
飞行前详细了解航线附近天气,判断有可能出
现晴空乱流的区域,提前做好准备。
在飞行中应密切注意大气温度和风的急剧变化
当进入颠簸区后,应沉着冷静,柔和操纵,视 具体情况,迅速脱离颠簸区
受下垫面影响小
• (2)高空有对流层顶,有狭窄的强风带 和中高云
第一节 高空平流层的一般气象条件
(一)对流层顶 是对流层到平流层 之间的过渡气层
对流层顶
对流层顶的特性
• 1.气温直减率较小

(或等温、逆温)
• 2.高度和温度随季节和纬度而变化
对流层顶平均高度和平均温度
对流层顶高度和温度变化
• (一)臭氧:强烈的氧化性,对人体的 伤害。
• 在高度约10~50km的大气中,臭氧含量 较多,特别是在20~25km高度处,臭氧 含量最大,飞机在平流层中飞行时,若 发现气温剧增,说明飞机已进入臭氧层, 应立即降低飞行高度,迅速脱离。
注意:
• 目前,许多飞机没有过滤臭氧的设 备,在探测上也存在许多问题,故 在平流层飞行时要特别注意臭氧层。
(二)空气密度
• 空气密度:
密度小,飞行性能变差
(三)目视条件的变化
高空较好,平流层较差。
• 在10km附近,天空呈青色和深蓝色; • 13km高度以上,天空多呈紫色和黑
紫色。 • 在22km以上高度,天空由黑紫色变成
黑色
(四)火山灰云
2003年 7月19日 位于墨 西哥首都 墨西哥城 东南70 多公里处 的波波卡 特佩特火 山爆发
第二节高空急流和晴空乱流
一、高空急流
• 定义: • 位于对流层上层或平流层中强而窄的
气流,其中心轴的方向是准水平的, 它以很大的风速水平切变(每100千 米5m/s)和垂直切变(每千米510m/s)为特征,急流区的风速下限 为30m/s,沿急流轴上有一个或多个 风速最大区。
(一)急流的形成
• 急流形成没有圆满的理论解释; • 1.热成风原理 • 下层风+热成风=上层风 • 2.高空急流出现在大气温度梯度较
大的区域 • 高空急流最容易出现在锋面附近
(二)急流的特征
• 1.急流一般长好几千米,宽几百千米, 厚几千米;
• 2.急流中心的长轴称为急流轴,大致纬 向分布;
• 3. 急流轴附近风切变很强,湍流也强; • 4.急流轴上风速最低值为30m/s; • 5.急流轴上风速分布不均匀,大小风速
区交替出现。
• 低压槽的东北部区
CAT与高空气压场
(3)对流层顶
• 在对流层顶附近,特别是对流层 顶有断裂现象和对流层顶坡度较 陡时,往往有较强的风切变,因 此有较强的晴空乱流出现。
(三)晴空乱流与飞行
1.晴空乱流的特征:无征兆,一般
为中度以上颠簸
晴空颠簸事例
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 内的十几名人员受伤。
世界火山分布图
04年1月9日,危地马拉富埃戈火山喷发
火山灰云的形成
• 火山爆发后,火山灰随风漂移扩散,其 中颗粒大的沉降快,颗粒小的沉降慢, 在空中停留时间长,可影响到一万公里 远的地区,更小的灰粒可绕地球漂流数 圈,在空中停留两周以上,这些漂浮的 尘粒和空气中的水汽相混合便形成了火 山灰云。从静止气象卫星云图上可以看 出火山灰云的发展,它像一团发展很快 的雷暴云,云顶可伸展到对流层附近, 有的可达平流层。
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