经典：无人机低空气象学

（二）低空风切变的分类
根据飞机的运动相对于风矢量之间 的各种不同情况，把风切变分为：
顺风切变 逆风切变 侧风切变 垂直风的切变
1.顺风切变
• 飞机在起飞或着陆过程中，水平 风的变量对飞机来说是顺风
• 例如： • 飞机从逆风进入顺风 • 从小顺风进入大顺风
顺风切变示意图
2.逆 风 切 变
• 水平风的变量对飞机来说是 逆风
1988年 三叉戟 8月31日 /2218
直升机 公司
黑龙江 农场总 局
广州管 理局
1990年6 运七 月2日 /3473
通航公 司
乌鲁 进 木齐 场
二 等 地面风15-18M/S，阵 风20M/S,有扬沙, 当飞 机降至25米高时进入 扬沙中, 然后触地
广州 上 一 等 遇低空风切变, 失速坠
白云 升
数值Leabharlann Baidu准
米/秒/30米
0-2 2.1-4 4.1-6
>6
1/秒
0-0.07 0.08-0.13 0.14-0.2
>0.2
2.水平风的水平切变
• 水平风水平切变值 2.6（米·秒-1）／千米 可作为能对飞行构成危害的强 度标准
3.垂直风切变的强度标准
• 垂直风的切变强度，在相同的空间 距离内主要由垂直风本身的大小来 决定
（三）辐射逆温型的低空急流
逆温层上强风的形成—夜间急流 逆温层阻挡了风速向下的动量
传递，使地面风很弱，而且风向多 变，这样就在地面附近与上层气流 之间形成了较大的风切变
辐射逆温与夜间急流
（四）地形地物
• 机场周围山脉较多或地形地物复杂 • 处于盆地的机场 •时，会产生局地性风切变。 • 机场正处在山脊的背风一侧
6月25日上午， 武航6.22空难事 故原因调查组请 湖北省气象局和 民航局六位专家 赶赴现场对空难 事故现场进行了 物象考察。
中新社照片
据现场物象考察， 并结合气象资料初步 分析认为，此处是风 力最强之地，最大风 速达25m/s以上。
6月22日13:46时武汉天河机场气象雷 达显示的雷暴云平面图象
（三）低空风切变的强度
1.水平风的垂直切变强度 2.水平风的水平切变强度 3.垂直风切变的强度标准
水平风的垂直切变
• 空气层垂直厚度取30米，风资料 取2分钟左右的平均值
• 0.1“1／秒”以上的垂直切变就 会对喷气式运输机带来威胁。
1.水平风的垂直切变强度标准
强度 等级
轻度 中度 强烈 严重
6月22日14:33时 武汉天河机场气象 雷达显示的雷暴云高度图象
飞机坠毁前40秒的高度曲线图
综合分析各种气象资料， 并参考物象情况，初步认 为22日14时至15时30分在 飞机空难现场曾出现微下 击暴流，产生了强烈的低 空风切变
一、低空风切变的基本知识
（一）风切变和低空风切变 1.风切变：
第六章 中低空飞行的大气环境 第一节 低空风切变
低空风切变的事故
武航6.22空难
事 故 经 过
• 2000年6月22日，武汉航空公司 Y-7/B3479号飞机执行恩施—武 汉（汉口）的航班任务。飞机13 时37分从恩施起飞。因遇雷雨天 气，在汉口机场第一次降落不成 功，飞机复飞拉升，于14时54分 失去联系。16时左右接到报告， 该机在武汉市汉阳区永丰乡四台 村附近坠毁失事，机组4人，乘 客38人全部遇难。
• 例如： • 飞机从无风进入逆风 • 从顺风进入逆风
逆风切变示意图
3.侧 风 切 变
• 指的是飞机从一种侧风或无侧 风状态进入另一种明显不同的 侧风状态
侧风切变示意图
4.垂直风的切变
• 飞机从无明显的升降气流 区进入强烈的升降气流区 域的情形
垂直风切变示意图
下击暴流中的风切变
对起落构成严重威胁的是雷暴 云下的下击暴流，其中中不仅有明 显的垂直风切变，还有强烈的水平 风切变，常出现严重事故。
• 对飞行安全危害最大的是强下降气 流，是以下降气流速度和到达地区 的辐散值来确定的。
垂直风切变的强度标准
下降气流 下冲气流 91米高度上的下降速 <3.6米/秒 >3.6米/秒 度 800米直径内的辐散值 <144/时 >144/时
二、产生低空风切变的天气条件
（一）雷暴 （二）锋面 （三）辐射逆温型的
地
黑龙 低空 二 等 遇到下沉气流, 操作不
江853 作业
当
农场
香港 着 启德 陆
一 等 飞机进近中遇到大暴 雨和不稳定气流, 跑道 能见度极差
山西 进 太原 场
复飞, 悬球状云和雨幡,地面 备降 风多变,在250米的高 长治 度复飞,掉到20米。
（一）低空风切变的事故特征
1.风切变事故都发生在飞行高度低于300米 的起飞和着陆飞行阶段，其中尤以着陆 为最多。
2.现代大、中型喷气运输机的风切变飞行 事故比重较大。
1.水平风的垂直切变 2.水平风的水平切变 3.垂直风的切变
水平风的垂直切变
指在垂直方向上， 一定距离内两点 之间的水平风速 和（或）风向的 改变 。
水平风的水平切变
水平风的水平切变： 在水平方向上两点之间的水平风速 和（或）风向的改变
垂直风的切变
指上升或下降 气流（垂直风） 在水平方向上两 点之间的改变。
低空急流 （四）地形地物
（一）雷暴
雷暴的下降气流在不同的区域可造成 两种不同的风切变 ：
1.雷暴单体下面，由下击暴流造成的风切变 2.下冲气流到达地面后形成强烈的冷性外流
（二）锋面
穿过锋面时，将碰到突然的风 速和风向变化，强冷锋及锋后 大风区存在严重的低空风切变。
产生较强的风切变的锋面附近： • 锋移动快（≥55千米／小时） • 锋两侧温差大（≥5℃）
近距离内空间两点间的平均风 矢量的差值称为风切变。 2.低空风切变： 在高度600米以下的风切变
风切变的计算
• 设 u 1、u 2 分别为上、下两层的风速， 为上、下两层的风向差，风切变值 为：
u12u222u1u2cos
风切变的计算
• 在不考虑风向时，则按下式计算：
u2 u1
风切变的空间表现形式
大风吹过机场附近的建筑物
三、低空风切变 对起飞着陆的影响
（一）低空风切变的事故特征
（二）低空风切变对着陆的影响
低空风切变与飞行安全
日 期 飞机 型号
所属 企业
地 点 飞行 事 故 阶段 性 质
备注
1959年 伊尔14/ 兰州管
10月11 646
理局
日
1983年 空中国 4月4日 王-200 1987年6 农夫 月18日 /8502