第六讲 高空气象飞行环境

一、对流层顶
对流层顶一般概念
1. 定义
2. 对流层顶的高度和气温 一般而言，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。
对流层顶与飞行
1. 对流层顶附近的天气条件 （1）对流层顶以下的天气条件； （2）对流层顶以上的天气条件。 2. 穿过对流层顶时温度的变化
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。
高空、平流层的气压和风分布 1. 气压分布
A. 垂直分布：大气压力总是随高度递减的。 B. 水平分布： 对流层：许多高低压系统 平流层：冬季：以极地为中心的大低压 夏季：形成以极地为中心的大高压
2. 风的分布
A. 垂直分布 对流层 ：风速随高度增高而加大，冬季比夏季增加更厉害 平流层 ：风速随高度总是减小的，冬季比夏季风速略有减小 B. 水平分布 冬 季：偏西风为主，低纬地区以东风为主 夏 季: 对流层：低纬地区以东风为主;高纬地区仍然以偏西风为主 平流层：偏东风
晴空乱流与飞行
1. 在晴朗碧空的天气下，飞 行员看不到外界任何一点 引起颠簸的迹象，完全在 不知不觉的情况下飞进乱 流区。高空晴空颠簸一般 为中度以上颠簸，对飞行 安全有很大影响。 2. 每次飞行前，应该详细了 解航线附近天气，判断有 可能出现晴空乱流的区域， 提前作好准备，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。
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二、高空、平流层的温、压、风
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 低；夏天气温都随高度增加而增加。
第二节 高空急流和晴空乱流
• 知识要点：
高空急流的定义及形成；高空急流的特征及种类 高空急流的判断方法；急流对飞行的影响及急流 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；
高空急流的判断
1.利用空中等压面图判断急流等高线密集 区就是强风区 2.利用空间垂直剖面图来判断急流 3.利用卫星云图判断急流 急流区有时有卷云、卷层、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，置与急流轴大体吻合。 4.利用高空云的形状来判断急流 1）移动迅速的细长束状、辐辏状的卷 云带。 2）呈波脊状，并不断变化的卷云、卷 层云。 3）荚状高积云和卷积云，沿顺风方向 长度很大，且经常是多层的
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 季多位于北纬70°附近。 2. 副热带急流 出现在深厚的副热带高压北缘，冬季约位于北纬25～ 32°，夏季向北推移约10～15个纬度，有时更多一些。 3. 热带东风急流 出现在热带对流层顶附近或平流层中，一般位于副热带高 压南缘，在北纬15～20°之间，高度为14～16千米，平均 风速为30～40米／秒，夏季比冬季强得多。 4. 极地平流层急流（“极地黑夜西风急流”。） 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。
高空急流中的飞行 1. 急流对飞行的影响 顺急流飞行可增大地速，节省燃料，缩短航行时间；逆 急流飞行时则相反。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。在穿越高空急流时最易产生 飞机颠簸。 2. 急流中飞行应注意的事项 1） 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中飞行时，应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，首先要查明飞机与急流轴的相对位置。 3） 当发现颠簸愈来愈强时，通常改变高度300～400米，偏 离航线50～70千米即可脱离。 4） 在急流中飞行时，如果发现云的外形不断迅速变化；而 且水平云带非常散乱时，则表示这种云内的乱流较强，往往 引起强烈颠簸，因而应尽量避免在这种云内飞行。 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～米／秒的区域，常有晴空湍流发生。
晴空乱流的判断
1.与急流有关的晴空乱流 1）在250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℃／100千米时，是产生晴空颠簸重要指 。 2）急流彼此靠近到500千米以内时，在汇合区产生晴空乱流 频率很大。 3）在高空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，颠簸层厚度为最大风速高度上下各伸 展1000米或再多一些。 4）地面上有气旋新生时，在急流轴北侧及地面气旋新生区以 东，从高空脊线往上、下游各500千米的范围内有晴空乱流。 2.与天气系统有关的晴空乱流 1）晴空乱流与高空锋区 2）晴空乱流与高空气压场 3）对流层顶
第七章 高空气象飞行环境
基本内容 高空、平流层的一般气象条件 高空急流 晴空乱流
第一节 高空、平流层的一般气象条件
• 知识要点:
对流层顶的定义及高度和气温的特点 对流层顶附近的天气条件对飞行的影响 高空、平流层的温、压、风的特点 高空、平流层影响飞行的因素(臭氧、空 气密度、火山灰云

三、高空、平流层影响飞行的因素
臭氧
1. 臭氧对飞行的影响(10-50KM,MAX:20-25KM) 2. 臭氧的预报 3. 进入臭氧层的判断：气温剧增。
空气密度
高空平流层中由于空气密度小， 飞机的飞行性能变差。
目视条件的变化
火山灰云 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。 2. 飞行中的注意事项 （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。 （3）已进入火山灰云时，应松开自动油门，减少 推力到慢车状态，以降低排气温度，防止火山灰的 融解和堆积；加强放气以增加喘振边界。 （4）尽快脱离火山灰云。