10第10章 风切变预警系统
风切变操作指南
风切变操作指南近日有分公司机组执行航班时遭遇低空风切变，并触发风切变警告，机组没有按照手册要求果断执行复飞程序，造成一起不正常事件。
为明确风切变操作程序，避免类似事件再次发生，安技部发布此操作指南，供大家参考。
另外，夏季飞行恶劣、极端天气多，执勤机组应提高飞行预先准备质量，认真做好起飞和进近简令，提高在复杂天气条件下的预判和处置决断能力，强化规章意识和SOP意识。
风切变在公司运行手册中定义为风向和/或风速迅速变化导致空速变化大于15 海里/小时，或垂直速度变化大于每分钟500 英尺。
风切变相关的问题通常与“大气中非常短的距离之内风向和/或风速变化”有关系。
导致这种情况的最显著的气象条件是：- 对流性的暴风雨切变（气团和锋面雷暴，下降气流，湿和干的微爆气流）- 非对流性的（冷和暖）锋面系统- 与近地面强风有关的风切变风切变对于飞机性能的影响有三种情况：减性能。
增性能增性能之后跟随减性能第三种情况最容易让飞行员作出错误决策，典型的情况是：下沉气流+顺风切变，如图所示：下面简单介绍A320飞机上所装的风切变探测系统。
1.预测性风切变预测性风切变系统被并入气象雷达系统中，可以探测飞机前方5 海里之内的微爆风切变活动。
它基于力学多普勒效应。
工作条件是：-风切变预警系统电门在自动位时（即使气象雷达在关位），同时-飞机低于2300英尺离地高度，以及-ATC电门至ON位或AUTO位，或XPDR，或XPNDR位（取决于ATC 面板），且-任意一台发动机运转时当探测到风切变时，系统产生适当的通告以提醒机组潜在的危险。
取决于下列因素，有不同的警告等级：- 探测到的风切变活动的严重性- 飞机和风切变之间的距离和角度- 飞机的高度和速度- 飞行阶段预测性风切变系统提供预先警告使机组可以使用正常的操纵技术逃脱风切变或提早起始改出机动动作。
以下是预测性风切变操作程序，此程序属于记忆项目：每侧PFD 上显示“W/S AHEAD(前方有风切变)”信息。
理论研究低空风切变预警系统在支线机场的应用
理论研究低空风切变预警系统在支线机场的应用一、项目背景支线机场建设中往往未涉及低空风切变预警系统，但由于山区机场存在常年大风，且目前对低空风切变相关数据存在空白，因此研究低空风切变在山区支线机场的应用显的尤为重要，对今后机场建设低空风切变系统提供理论依据。
本报告通过对低空风切变的理论研究和国际国内相应低空风切变探测产品研究，形成低空风切变系统在支线机场应用的研究报告。
二、风切变的形成及其对飞行的影响低空风切变受到人们的重视并开始对其研究，是在1970年代中期美国航班飞机在起飞降落过程中发生的多起严重飞行事故之后才开始的。
近几十年来，许多国家成立了专门的研究机构，对低空风切变作了广泛的研究，取得了不少的成果。
自1976年国际民航组织正式发出通报要求把低空风切变作为重要研究课题以来，美国、苏联、日本等国和我国的香港天文台即开始了对低空风切变的探测和研究工作，目前已经取得了较好的进展。
我国大陆对低空风切变的研究起步较晚，1980年代中期开始利用气象铁塔资料，对低空风切变进行了分析研究。
但综合目前的技术水平来看，尚有一些问题没有很好解决，还需要进行不懈努力，才能解决低空风切变对航空的危害。
三、低空风切变的形成风切变是指空间两点之间的风的矢量差，风速矢量或其分量沿某一垂直或水平方向的变化，是风空间变化率的一个特性。
航空气象中，风切变一般被分为低空风切变和中高空风切变，距地面高度600米以下的风切变被称为低空风切变，当飞机在起飞或者着陆阶段，高度较低、空速较小的情况下遇到风切变，可能会由于短时间高度、姿态变化大，没有足够的空间修正动作而造成危险。
很多情况下，由于风切变无法直接用肉眼识别出，因此被冠上“隐形杀手”之名。
低空风切变是在一定天气背景和环境条件下形成的，一般有几种天气情况易产生低空风切变。
一种是雷暴、积雨云、龙卷等强对流天气。
强对流天气中有很强的上升和下降气流，能形成很强烈的垂直气流切变。
强的下击暴流到达地面后向四周扩散，可传到离雷暴体20km 处，阵风风速可达20m/s,形成强烈的水平风切变。
低空风切变预警预报系统简要说明
低空风切变预警预报系统简要说明青岛空管站2006年4月一、风切变及系统概述二、风切变主要表现形式三、预警预报指标四、预报思路及指标应用五、实例分析一、风切变及系统概述风切变是指逆风或顺风出现持续的转变（持续至少数秒钟）而引致飞机的浮力产生变化。
浮力减少可导致飞机向下偏离预定飞行路线。
引致逆风或顺风出现１５海里／小时（８米／秒）或以上的转变为显著的风切变。
风切变表现为气流运动速度和方向的突然变化。
飞机在这种环境中飞行，相应地就要发生突然性的空速变化，空速变化引起了升力变化，升力的变化又引起了飞行高度的变化。
风切变按风的切变类型可分为垂直风切变、水平风切变和垂直风的切变。
低空风切变通常是指发生在５００米高度以内的风切变，具有时间短、尺度小、强度大和突发性的特点。
雷暴、锋面、强气旋、低空急流、低空逆温、地形等都会造成强低空风切变。
严重的低空风切变，常发生在低空急流、锋面及雷雨云附近。
山东半岛地形图流亭机场地形图(50KM)流亭机场地形图(10KM)流亭机场飞机着陆路径３５号跑道（南向北）对准跑道时距机场２５ＫＭ，高度９００米，约５－６分钟后落地；高度５００米时，距机场１０ＫＭ（沧口机场）。
１７号跑道（北向南）对准跑道时距机场２０ＫＭ，高度５５０米，约５－６分钟后落地。
系统主页系统结构图气象资料气象自动观测系统气象要素实时风向风速、气温、场压探测资料 气象局探空资料JMA（CMA）T213数值预报产品中地面和低空风场资料资料说明未来资料引进1）青岛市气象局设置在机场周围自动气象站资料、多普勒雷达反演风场资料的应用。
2）MM5数值预报产品的应用。
3）风廓线雷达设备的引进和资料应用。
4）反向指标应用。
如能见度（RVR），大雾出现时，低层稳定，一般不会出现低空风切变。
当风场预报资料不准时，可以用来进行订正。
比如锋面过境时，预报低空风转向比实际早，地面风实际风向未转时，系统会误报警，通过参考能见度资料可以进行订正。
一文读懂：起飞遭遇风切变、预警式风切变、PWS抑制
一文读懂：起飞遭遇风切变、预警式风切变、PWS抑制风切变探测分类：风切变警戒按照发生的时间和基于的系统分两个：•基于增强型近地警告系统在遭遇风切变时的警戒信息（空客是基于FAC的叫反应式风切变警告信息）•基于气象雷达探测到预计会有风切变的预警式风切变警戒信息1 基于增强型近地警告系统可以在飞机遭遇风切变时产生风切变注意级警戒信息和风切变警告级警戒•出现风切变警告级警戒时会伴随出现姿态指示器上红色的WINDSHEAR（风切变）信息和语音警戒。
•出现风切变注意级警戒时会伴随出现语音警戒。
2 基于气象雷达探测的预警式风切变又分为预警式风切变注意（Caution）和预警式风切变警告（Warning）。
空客飞机还有咨询信息（Advisory）。
中断起飞：在波音737和空客320的使用手册中高速阶段中断起飞是这样写的：（注意波音认为80节以上是高速阶段，空客认为100节以上）波音737FCOM：80海里/小时以上且在V1前，出现以下任一情况时中断起飞：•火警或火警警告•发动机失效•预警式风切变警告•如飞机状态不安全或不能飞行。
在《精飞空客320》中是这样写的：•失火警告或严重损坏•发动机推力突然丧失•故障或条件明确无误地表明飞机不能安全飞行•任何红色的ECAM警告•任何琥珀色的ECAM注意列在下面：- F/CTL SIDESTICK FAULT（飞行操纵侧杆故障）- ENG FAIL（发动机失效）- ENG REVERSER FAULT（发动机反推故障）- ENG REV UNLOCKED（发动机反推未锁定）- 发动机 1(2) 推力手柄故障对于320飞机，高速阶段中断起飞没有预警式风切变警告这一项，原因是在超过100节到离地50英尺之间，预警式风切变警告是被抑制的。
遭遇风切变警告工作时机：基于增强型近地警告系统的风切变警告系统：•波音737飞机是在离地时才开始工作，一直工作到1500英尺•空客320飞机在离地3秒和1200英尺之间提供风切变警告预警式风切变警告抑制基于气象雷达的预警式风切变在起飞的部分阶段是被抑制的：•在波音737新的手册中，起飞和着陆阶段，速度80节到无线电高度400英尺之间，新的风切变预警注意信息被抑制，速度100节到无线电高度50英尺之间，新的预警警告信息被抑制。
风切变
风切变概念：风切变，又称风切或风剪，是指大气中不同两点之间的风速或风向的剧烈变化。
风切变可以是垂直风切变或水平风切变，或者二者同时具备。
风切变产生剪切或撕扯效应。
风切变处置在每部PFD上显示一个红色旗标“”WINDSHEAR(风切变)，伴随有一个合成语音“WINDSHEAR”，重复三次。
如果通过系统探测或飞行员观察到风切变，执行下列改出技术：■在起飞时：■如果在V1前：只有在所示V1之前出现剧烈的空速变化并且飞行员确定还剩有足够的跑道(长度)可以停住飞机时，才应该中断起飞。
■如果在V1后：油门杆................................................................................................................ TOGA到达VR时..............................................................................................................抬轮速度基准系统指令...............................................................................................遵守这包括采用拉杆到底的动作，若需要。
注:1.如果接通，当迎角大于迎角保护时，断开自动驾驶仪。
2.如果飞行指引杆不工作，如果需要，使用最初的俯仰姿态(最大为17.5 °)，同时向后拉杆到底（如果需要）。
如果需要，为了尽量减小高度损失，增加俯仰姿态。
■离地，初始爬升或着陆时油门杆在TOGA位......................................................................................... 设定或确认自动驾驶仪(若接通)..................................................................................................保持速度基准系统指令.....................................................................................................遵守这包括采用拉杆到底的动作，若需要。
风切变的处置原则
风切变的处置原则风切变，是指在飞机飞行过程中，由于空气流动造成的风速和风向的突然变化。
风切变现象对于飞机的飞行安全造成了很大的威胁，因此，处置风切变问题成为民航行业的一项重要任务。
下面，我们就来探讨一下风切变的处置原则。
1. 了解风切变的特点和发生原因了解风切变的特点和发生原因是处置风切变问题的前提。
风切变通常出现在低空，尤其是在机场附近。
其主要原因是由于地面摩擦力和地形的影响，使得低空气流发生了扰动。
风切变的特点是突发性和短暂性，因此，及时准确地掌握风切变的情况是处置风切变的关键。
2. 建立完善的风切变监测系统建立完善的风切变监测系统是保障飞行安全的重要措施。
目前，民航行业已经建立了一套完善的风切变监测系统，可以通过多种手段进行监测，包括地面气象站、风切变预警系统、飞机上的风切变探测器等。
及时准确地获取风切变信息，是处置风切变问题的基础。
3. 制定科学的风切变处置方案制定科学的风切变处置方案是处置风切变问题的核心。
首先，要根据风切变的程度和变化趋势，及时确定处置方案。
其次，要根据飞机的性能和机组人员的经验，选择合适的操作方式。
最后，在执行处置方案时，需要密切配合，协同作战，确保处置风切变问题的成功。
4. 加强飞行人员的培训和训练加强飞行人员的培训和训练是防止风切变事故发生的重要手段。
飞行人员需要具备丰富的经验和出色的应急处置能力，能够在风切变发生时迅速作出正确的判断和反应。
因此，民航行业应该加强对飞行人员的培训和训练，提高他们的技能和能力，确保飞行安全。
风切变是民航行业面临的重要挑战之一，只有加强监测、制定科学的处置方案、加强飞行人员的培训和训练，才能有效地防止风切变事故的发生，保障飞行安全。
当然，这只是初步的处置原则，随着科技的不断进步和实践经验的积累，我们相信，在不久的将来，将会出现更加完善和科学的风切变处置方案。
【7A文】风切变操作指南
风切变操作指南近日有分公司机组执行航班时遭遇低空风切变，并触发风切变警告，机组没有按照手册要求果断执行复飞程序，造成一起不正常事件。
为明确风切变操作程序，避免类似事件再次发生，安技部发布此操作指南，供大家参考。
另外，夏季飞行恶劣、极端天气多，执勤机组应提高飞行预先准备质量，认真做好起飞和进近简令，提高在复杂天气条件下的预判和处置决断能力，强化规章意识和SOP意识。
风切变在公司运行手册中定义为风向和/或风速迅速变化导致空速变化大于15 海里/小时，或垂直速度变化大于每分钟500 英尺。
风切变相关的问题通常与“大气中非常短的距离之内风向和/或风速变化”有关系。
导致这种情况的最显著的气象条件是：-对流性的暴风雨切变（气团和锋面雷暴，下降气流，湿和干的微爆气流）-非对流性的（冷和暖）锋面系统-与近地面强风有关的风切变风切变对于飞机性能的影响有三种情况：减性能。
增性能增性能之后跟随减性能第三种情况最容易让飞行员作出错误决策，典型的情况是：下沉气流+顺风切变，如图所示：下面简单介绍A320飞机上所装的风切变探测系统。
1.预测性风切变预测性风切变系统被并入气象雷达系统中，可以探测飞机前方5海里之内的微爆风切变活动。
它基于力学多普勒效应。
工作条件是：-风切变预警系统电门在自动位时（即使气象雷达在关位），同时-飞机低于2300英尺离地高度，以及-ATC电门至ON位或AUTO位，或GPDR，或GPNDR位（取决于ATC 面板），且-任意一台发动机运转时当探测到风切变时，系统产生适当的通告以提醒机组潜在的危险。
取决于下列因素，有不同的警告等级：-探测到的风切变活动的严重性-飞机和风切变之间的距离和角度-飞机的高度和速度-飞行阶段预测性风切变系统提供预先警告使机组可以使用正常的操纵技术逃脱风切变或提早起始改出机动动作。
以下是预测性风切变操作程序，此程序属于记忆项目：每侧PFD上显示“W/SAHEAD(前方有风切变)”信息。
低空风切变预警预报系统研制及应用情况介绍
青岛空管站 赵永聚 郑 标
民航青岛空管站低空风切变预 警 预 报 系 统 于 2005 年 底 正 式 投 入 使 用 ， 曾 获 2006 年 度 华 东 地 区 科 技成果二等奖。 近几年经过 3 次较 大规模升级改造， 目前各项功能日 趋完善。 该系统运行稳定， 自 2007 年 1 月 至 2009 年 10 月 ， 共 有 22 次飞机报告风切变， 其中 19 次该系统都提前准确进行了预警和 预报， 为管制部门及时提供预警信 息， 使飞行员提前采取有效措施， 共计有 30 多 个 航 班 及 时 规 避 风 切 变的危害， 避免了飞行事故的发 生， 为保障飞行安全发挥了重要作 用。
不同原因造成的测向误差， 可 NDB 设 备 发 送 调 幅 键 控 信 号 时 ， 射效率将大幅度的降低。 考虑到地
以根据飞行效验报告提供的数据来 输出的峰值功率很大， 会有拉弧放 波 部 分 信 号 对 NDB 导 航 台 测 向 准
风切变操作指南
风切变操作指南近日有分公司机组执行航班时遭遇低空风切变，并触发风切变警告，机组没有按照手册要求果断执行复飞程序，造成一起不正常事件。
为明确风切变操作程序，避免类似事件再次发生，安技部发布此操作指南，供大家参考。
另外，夏季飞行恶劣、极端天气多，执勤机组应提高飞行预先准备质量，认真做好起飞和进近简令，提高在复杂天气条件下的预判和处置决断能力，强化规章意识和SOP意识。
风切变在公司运行手册中定义为风向和/或风速迅速变化导致空速变化大于15 海里/小时，或垂直速度变化大于每分钟500 英尺。
风切变相关的问题通常与“大气中非常短的距离之内风向和/或风速变化”有关系。
导致这种情况的最显著的气象条件是：- 对流性的暴风雨切变（气团和锋面雷暴，下降气流，湿和干的微爆气流）- 非对流性的（冷和暖）锋面系统- 与近地面强风有关的风切变风切变对于飞机性能的影响有三种情况：减性能。
增性能增性能之后跟随减性能第三种情况最容易让飞行员作出错误决策，典型的情况是：下沉气流+顺风切变，如图所示：下面简单介绍A320飞机上所装的风切变探测系统。
1.预测性风切变预测性风切变系统被并入气象雷达系统中，可以探测飞机前方5 海里之内的微爆风切变活动。
它基于力学多普勒效应。
工作条件是：-风切变预警系统电门在自动位时（即使气象雷达在关位），同时-飞机低于2300英尺离地高度，以及-ATC电门至ON位或AUTO位，或XPDR，或XPNDR位（取决于ATC 面板），且-任意一台发动机运转时当探测到风切变时，系统产生适当的通告以提醒机组潜在的危险。
取决于下列因素，有不同的警告等级：- 探测到的风切变活动的严重性- 飞机和风切变之间的距离和角度- 飞机的高度和速度- 飞行阶段预测性风切变系统提供预先警告使机组可以使用正常的操纵技术逃脱风切变或提早起始改出机动动作。
以下是预测性风切变操作程序，此程序属于记忆项目：每侧PFD 上显示“W/S AHEAD(前方有风切变)”信息。
风切变操作指南
风切变操作指南风切变操作指南近⽇有分公司机组执⾏航班时遭遇低空风切变，并触发风切变警告，机组没有按照⼿册要求果断执⾏复飞程序，造成⼀起不正常事件。
为明确风切变操作程序，避免类似事件再次发⽣，安技部发布此操作指南，供⼤家参考。
另外，夏季飞⾏恶劣、极端天⽓多，执勤机组应提⾼飞⾏预先准备质量，认真做好起飞和进近简令，提⾼在复杂天⽓条件下的预判和处置决断能⼒，强化规章意识和SOP意识。
风切变在公司运⾏⼿册中定义为风向和/或风速迅速变化导致空速变化⼤于15 海⾥/⼩时，或垂直速度变化⼤于每分钟500 英尺。
风切变相关的问题通常与“⼤⽓中⾮常短的距离之内风向和/或风速变化”有关系。
导致这种情况的最显著的⽓象条件是：- 对流性的暴风⾬切变（⽓团和锋⾯雷暴，下降⽓流，湿和⼲的微爆⽓流）- ⾮对流性的（冷和暖）锋⾯系统- 与近地⾯强风有关的风切变风切变对于飞机性能的影响有三种情况：减性能。
增性能增性能之后跟随减性能第三种情况最容易让飞⾏员作出错误决策，典型的情况是：下沉⽓流+顺风切变，如图所⽰：下⾯简单介绍A320飞机上所装的风切变探测系统。
1.预测性风切变预测性风切变系统被并⼊⽓象雷达系统中，可以探测飞机前⽅5 海⾥之内的微爆风切变活动。
它基于⼒学多普勒效应。
⼯作条件是：-风切变预警系统电门在⾃动位时（即使⽓象雷达在关位），同时-飞机低于2300英尺离地⾼度，以及-ATC电门⾄ON位或AUTO位，或XPDR，或XPNDR位（取决于ATC⾯板），且-任意⼀台发动机运转时当探测到风切变时，系统产⽣适当的通告以提醒机组潜在的危险。
取决于下列因素，有不同的警告等级：- 探测到的风切变活动的严重性- 飞机和风切变之间的距离和⾓度- 飞机的⾼度和速度- 飞⾏阶段预测性风切变系统提供预先警告使机组可以使⽤正常的操纵技术逃脱风切变或提早起始改出机动动作。
以下是预测性风切变操作程序，此程序属于记忆项⽬：每侧PFD 上显⽰“W/S AHEAD(前⽅有风切变)”信息。
民用航空飞行气象情报发布与交换办法
民用航空飞行气象情报发布与交换办法
（AP-117-TM-01R2）
第一章 总 则
第一条 为规范民用航空飞行气象情报的发布与交换， 根据《中国民用航空气象工作规则》，制定本办法。
第二条 民用航空气象服务机构发布和交换飞行气象情 报，应当遵守本办法。
第三条 发布的飞行气象情报包括机场天气报告、机场 预报、着陆预报、起飞预报、航路预报、区域预报、重要气 象情报、低空气象情报、机场警报和风切变警报。
台（站）转发有关机场的机场天气报告（METAR 和 SPECI）， 或者由机场气象台（站）自行索取。
第三节 民航气象中心 第二十一条 民航气象中心应当将收到的本办法附件一 的 3、4 和 5 所列的参加 OPMET 公报交换的国内机场例行天 气报告（METAR）编辑成例行天气报告公报，不迟于整点后 5 分钟或者半点后 5 分钟，通过中国民航飞行气象情报收集中 心发往香港机场气象台、台北飞行气象情报收集中心和本办 法附件四《参加国际交换的 OPMET 公报分发地址》所列的境 外有关飞行气象情报收集中心。 机场例行天气报告公报发出后收到的机场例行天气报 告（METAR），在报头时间组后加注“RRA”(依次为“RRB”, “RRC”,……)字样后立即转发；机场天气报告（METAR 和 SPECI）的更正报应当立即转发。 第二十二条 民航气象中心应当将收到的境内机场和境 外有关机场天气报告（METAR 和 SPECI）,立即通过民航气象 数据库广域网向民航地区气象中心广播，通过民航气象传真 广播系统向配备民航气象传真广播接收系统的机场气象台 广播。 第二十三条 民航气象中心应当根据国内业务需求，通 过中国民航飞行气象情报收集中心向境外有关飞行气象情
当发布机场预报和航路预报的修订报时，应当在其报头 时间组后加注“AAA”（对同一份报的后续修订依次为“AAB”、 “AAC”……）字样。
民航电子设备——第13章预警型风切变探测系统
RWS报警图
16
三、控制板
17
PWS控制板
18
四、PWS的使用
1、离地高度2300英尺，系统自动接通。 2、通过控制板可人工接通。 3、雷达工作在风切变方式时，PWS自动设
置气象雷达的增益和天线俯仰。 4、PWS的启动不影响气象雷达的显示。
19
小结
1、PWS在飞机进入风切变之前10-70秒向机组报 警。有效探测范围为飞机前方3海里。
2、PWS提供警戒和警告两种级别的报警。PWS警 戒并不意味风切变的强度比PWS警告弱。
3、在显示器上用红色图标显示风切变的位置。 4、PWS警告报警时，机组应立即增加飞机的高
度和速度。 5、离地高度2300英尺，系统自动接通。 6、可通过控制板人工接通PWS。
20
复习思考题
1、试述PWS的基本工作原理 2、试述PWS的警戒和警告报警情况 3、试述PWS的使用特点
1
第十三章
预警型风切变探测系统 PREDICTIVE WINDSHEAR SYSTEM
PWS
2
内容
一、PWS的原理 二、PWS的报警 三、控制板 四、PW原理
4
一、PWS的原理
1、原理 利用多普勒效应。
5
一、PWS的原理
2、报警范围
6
报警图
21
7
一、PWS的原理
3、报警顺序
8
PWS和RWS报警图
9
二、PWS的报警
10
二、PWS的报警
1、PWS警戒报警
11
PWS警戒报警图
12
二、PWS的报警
1、PWS警戒报警 2、PWS警告报警
13
PWS警告报警图
14
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航径降低
逆风切变（顺风减小或逆风增大） 航径抬高 （overshoot effect)
侧风切变
偏航、侧滑、滚转
微下击暴流对航空器的影响
逆风切变-下沉气流-顺风切变
微下击暴流对航空器的影响
阵风锋对航空器的影响
逆风切变，航径抬高
海陆风对航空器的影响
逆风切变，航径抬高
风速和风向的快速变化，将导致 飞机颠簸
缺点
1、安装位置选择和保护困难 1、晴天不能使用
2、应用成熟，有可借鉴的方 2、风场反演算法不确定 法和模型 3、安装位置要求高 4、需要专业人员 1、晴天可用 要前期经验积累 激光雷达 集成的业务化 风切变警报系统 1、晴天可用 2、安装要求相对简单 1、全天侯、全方位测量 2、产品可信度高 1、雨天效果差 2、造价较高 1、造价昂贵 2、技术含量高，维护成本大
五、低空风切变气象服务
机场低空风切变资料，来自
起降阶段的航空器空中报告
专用风切变探测设施或系统
地面直接目视观测
基于综合气象信息编制的预报
注： 由于缺乏探测低空风切变的设 备，在大多数机场，风切变信息主要基 于航空器空中报告
低空风切变气象服务
（一）机场天气报告中的低空风切变 情报
（二）低空风切变警报
发生在低层（距地面500米）的风 切变严重影响航空器的起降，将发 生在这一气层中的风切变称为低空 风切变
二、产生低空风切变的条件
（一）强对流天气（阵风锋、下击 暴流、微下击暴流）
（二）锋面
（三）地面大风
（四）地形
（五）辐射逆温型的低空急流 （六）尾涡
（一）强对流天气
下沉气流
阵风锋
雷暴中有强烈的下沉气流，到达地面后向四周散开， 形成强烈的冷性外流向四周传播
提供高时空分辨率的探空资料
可以探测和监视与低空急流有关 的风切变 可以探测地形诱导的风切变
不适合探测对流性风切变
2007年3月12日九黄机场风廓线
集成式低空风切变业务告警系统
低空风切变探测设备优缺点
设备名称
低空风切变
告警系统 终端区多普勒天 气雷达
优点
1、业务化程度高
2、操作简单 1、探测较大范围风场
机场周围指示不同方向的风袋；
对流云下方的下沉气流扬起的微尘；
阵风锋里扬起的微尘；
雨幡，特别是伴随对流云的；
标示驻波的荚状云；
漏斗云；
龙卷
滚轴云
雨
幡
（二）仪器探测
低空风切变告警系统（LLWAS） 终端区多普勒天气雷达（TDWR） 激光雷达 风廓线雷达 集成式低空风切变业务告警系统
低空风切变告警系统（LLWAS）
原理 探测效果
1、利用安装在机场周围的测风仪探测近地面风场
辐散
站-站之间 的风差异
辐合
2、基于测量的地面风，使用LLWAS算法 推算出地面风切变和下击暴流的存在
27
09
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阵风锋
阵风锋特点
阵风锋通常在晴空中形成和传播 阵风锋在雷暴母体前大约20公里 处，飑线形成的阵风锋可远达35 公里
阵风锋特点（续）
经过时，气压涌升，温度骤降，地面 风向变化常常可达180°，阵风风速 能超过100km/h
暖空气足够湿润时，在阵风锋前沿会 产生一列光滑发亮的滚轴云，紧挨雷 暴底部并在雨带前方移动
20 15 16
330/20(04:13)
40/22(14:15) 15
17 22
330/18(04:42)
地面大风产生的风切变
（四）地形
在这些地理环境下的机场，常由于障碍物对气流的 引导、阻挡、绕流、和抬升等产生低空风切变
海陆风
冷
暖
暖
冷
海陆风产生的风切变
顺风—逆风
（五）辐射逆温型的低空急流
（六）尾涡
自空客380投入运行后，航空界更加重视尾涡对飞 行的影响，并开展了一系列的研究
三、低空风切变对航空器的影响
视频
空速
升力
迎角
在一定迎角内，升力∝空速 ×迎角
2
风切变可同时影响迎角和空速，从而 影响航空器的升力，导致航空器的航 径改变
顺风切变（顺风增大或逆风减小） （undershoot effect）
2010年01月12日07时37分（UTC）， 目前本场西北风10-14米/秒，阵风 16-18米/秒，预计夜间本场维持西北 风9-12米/秒，阵风15-18米/秒，管 区及本场有风切变和中度以上颠簸； 明天上午本场西北偏西风7-10米/秒， 下午转小。
首都机场气象台发布的风切变警报
（三）低空风切变告警
3、风切变告警信息产品
多普勒天气雷达
探测到的阵风锋
终端区多普勒天气雷达（TDWR）
5 公分微波
Raindrop, Ice, snow, hail
探测雷暴和降水条件下的风切变
激光雷达
Sea breeze front
Background flow
Sea Breeze
用于探测晴空条件下的风切变
风廓线雷达
阵风锋
阵风锋产生的风切变
顺风-逆风
（二）锋面
是不同温度、不同密度的气团的过渡区
两侧的风场不连续，本质上就是一个风 切变区
锋面附近的低空风切变
（三）地面大风
YEAR 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 MONTH 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 3 DAY 3 4 12 20 21 22 24 28 30 3 17 11 GMTTIM E 1850 0050 0450 1150 1650 0350 1050 0650 0550 0750 0350 1700 WD 300 330 330 320 290 300 340 300 310 300 340 290 WS 10 10 15 10 10 11 15 10 10 10 12 15 GUST 纪要栏
强度大 伴有或不伴有降水 常与强雷暴相关，但任何对流云都可 能产生微下击暴流
微下击暴流生命史
下击暴流产生的灾害性大风
微下击暴流产生的低空风切变
逆风增强-下沉气流-顺风增加
2、阵风锋
雷暴中下沉气流到 达地面后向四周散 开，形成强烈的密 度较大的冷性外流 向四周传播。冷空 气的前端称为阵风 锋。
1、下击暴流与微下击暴流
下击暴流：距地面90米，下降速度 超过3.6米/秒的局地强下沉气流 微下击暴流：能够在地面诱发灾害 性水平大风的下击暴流，水平范围 0.4—4公里。下沉气流的速度更强
下击暴流
微下击暴流模型图
微下击暴流特点
空间尺度很小，常规业务观测系统完 全探测不到
生命史很短，一般10分钟内达到最强
四、低空风切变的探测
低空风切变的探测
（一）目视 （二）仪器探测
低空风切变告警系统（LLWAS） 终端区多普勒天气雷达（TDWR）
激光雷达
风廓线雷达
集成式低空风切变业务告警系统
（一）目视
向不同方向移动的邻近云层； 飑线前面的滚轴云； 强地面阵风；
目前可行的途径是预报可能产生 风切变的天气现象的出现
风切变气象服务规章标准文献
《国际民用航空公约》附件3《国 际航空气象服务》 国际民航组织《低空风切变手册》 （Doc. 9817）（民航局空管局已 组织完成翻译工作，将于今年下 发） 民用航空气象标准
谢
谢！
2018年03月
第10章 风切变预警系统
低空风切变
主要内容
一、低空风切变的定义
二、产生低空风切变的条件
三、低空风切变对航空器的影响
四、低空风切变的探测
五、低空风切变气象服务
一、低空风切变的定义
低空风切变的定义
风切变：风速和 （或）风向在空 间的变化，包括 上升气流和下降 气流的变化
航空器对风切变的反应相当复杂， 与航空器类型、飞行阶段和风切变 的作用尺度有关
（三）低空风切变告警 （四）预报
（一）机场天气报告中的低空风切变情报
当确实证明风切变存在时，气象部门将 把风切变情报加入到本场例行和特殊报 告、METAR和SPECI中（作为补充情报）
METAR ZBAA 120530Z 33013MPS CAVOK M11/M23 Q1029 WS ALL RWY NOSIG=
使用自动地基风切变探测设备探测 风切变的机场，可以发布由这些系 统生成的风切变告警。
低空风切变告警
低空风切变告警报文示例
09A MBA 35k3MF
跑道名称
告警类型
强度
位置
Eva 555跑道，微下击暴流告警、35节空 速损失、距离跑道端3英里
（四）产生低空风切变天气的预报
预报低空风切变极其困难——风 切变时空尺度小，缺乏有效探测 手段
（二）低空风切变警报
当观测或预期出现：
在跑道上空500米以下对进近、起飞的航空器 可能造成不利影响的风切变； 对跑道上进行着陆滑跑或起飞滑跑的航空器 可能造成不利影响的风切变。
相关气象部门必须提供风切变警报