基本气象要素及天气现象简介
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基本气象要素及天气现象简介
航空气象要素
航空气象要素主要包括风向风速、能见度、天气 现象、云、温度、露点、气压等。以上要素也是 一份航空气象例行天气报告所包含的内容。当发 生对飞行有重大影响的天气时，都会通过各种气 象要素体现出来。 下面将通过对气象报文（METAR、SPECI）的低能见天气 雾（FG）：主导能见度小于1000m 轻雾（BR）：主导能见度在1000m(含)~5000m(含) 霾（HZ） 烟（FU） 尘（DU）
2. 能见度
雾的种类和形成原因：
①辐射雾：白天地面受太阳辐射影响，不断吸收热量，在日 落后地面的热量通过长波辐射释出，使近地面空气温度下 降，令空气里的水汽凝结，形成悬浮于空气里的水点，即 为辐射雾。辐射雾多出现在晴朗而风力微弱的秋冬晚上或 清晨，在日出不久或风速加快后便会自然消散。 ②平流雾：当暖湿空气平流流经较冷的水面或陆地时，暖湿 气流冷却凝结形成雾。平流雾常在冬天发生，持续时间较 长，除非风向转变或停止，平流雾才会消散。
1. 风
1.3 风的天气报告
用于MET REPORT和SPECIAL报告时，风向 、风速采用2 min平均值； 用于METAR、SPECI报告时，风向、风速采 用10 min平均值。
1. 风
报文示例 METAR ZGHA 010600Z 19004MPS 140V250 9999 BKN050 39/18 Q1002 NOSIG= SPECI ZSHC 010517Z VRB01MPS 9999 TS BKN026 FEW033CB 36/23 Q1004 BECMG TL0600 24007G13MPS TSRA=
4云
4.2 云的形成条件：
①充足的水汽； ②适当的空气上升运动，使水汽绝热冷却发生凝 结或凝华； ③空气中要存在一定的凝结核。
4. 云
4.3 云的观测
云的观测内容主要是云量、云状和云底高度。 ①云量是指云遮蔽天空视野的份数，采用八分量制，即将天空分成八等 份，观测员通过目测判定被云遮蔽的份数。 ②云状是指云的外部形状。观测员根据云的外形特征、结构、色泽、排 列、高度、连续演变过程以及伴随的天气现象用目力判定云状。必要 时可借助云高仪。 ③云高是指云底距机场标高的垂直距离。观测方法有目力测定和仪器测 量两种。
2. 能见度
2.1.2 气象光学视程（MOR）
指色温为2700K时白炽灯发出的平行光束被大气吸收 和散射后，光束衰减值5%时所通过的距离。这个数值 就是能见度的物理学表示方式。
2. 能见度
2.1.3 跑道视程（RVR，Runway Visual Range）
定义：在跑道中线上，航空器上的驾驶员能看到跑道 面上的标志和跑道边界灯或中线灯的距离。 注：这里驾驶员所处高度可认为距地面大约5米。
1. 风
1.1 什么是风 空气运动的水平分量称为风，包括风向和风速 2个要素，风的测量高度：距地面约10米。 风向：风的来向，单位：度(°) ； 风速：空气质点单位时间移动的水平距离，单 位：米每秒(M/S)。
1. 风
1. 风
1.2 风的观测设备 上图：传统的风向风速仪
下图：超声波风传感器 Ultrasonic Wind Sensors
1. 风
1.4 大风天气 在强侧风下进场，是飞机最复杂和危险的飞行动 作之一。侧风会把飞机吹离跑道的中线。 当黄花机场跑道正侧方向的风速分量达到10m/s时 ，气象台会发布相应的SPECI报。
1. 风
1.5 低空风切变 定义：空间两点之间的风的矢量差，表征风的空 间变化率。 易产生低空风切变的天气背景： ①强对流天气（雷暴、积雨云、龙卷、下击暴流） ②锋面（强冷锋及其后的大风区内） ③低空急流 ④山地地形波
3. 天气现象
3.3 观测报文 雨 RA 小雨 -RA 大雨 +RA 阵雨 SHRA 冻雨 FZRA 雪 SN 雨夹雪 RASN/SNRA 冰雹 GR 霰 GS 雷暴 TS 雷雨 TSRA 雾 FG 轻雾 BR 冻雾 FZFG 霾 HZ 霜 FR 雾凇 RI 雨凇 VG
3. 天气现象
报文示例
METAR ZBAA 020700Z 15002MPS 120V180 5000 HZ NSC 31/20 Q1005 NOSIG= METAR ZUGY 020700Z VRB02MPS 9999 TS BKN026 FEW030CB 27/19 Q1010 NOSIG=
METAR VHHH 020700Z 15014G26KT 120V180 8000 SHRA FEW010 FEW012CB SCT025 27/25 Q1004 TEMPO 13025G35KT 2500 TSRA +SHRA FEW010CB SCT015=
4云
4.1 云的定义：
云是大气中水汽凝结或凝华所形成的一种物理 现象。由漂浮在空中的无数小水滴、小冰晶微 粒或者是由两者共同构成。
3. 天气现象
3.1 定义 天气现象是指大气中或地面上所产生的除云以外 的各种物理现象，它包括降水现象、烟尘现象、 雾现象、雷电现象、地面凝结现象等。
3. 天气现象
3.2 观测手段 天气现象主要通过观测员在观测场或观测平台用 目力观测和判定。当使用天气现象传感器测量时 ，一般结合目测判定。 观测员观测机场及其附近区域，特别是进近着陆 区域和起飞爬升区域所发生的天气现象；在观测 进近、着陆区域的天气现象时，以航空器报告或 其他设备探测的结果为准。
4. 云
4.5 云对飞行的影响
积雨云
积雨云前的滚轴云
滚轴 云预 示有 强的 风切 变
5. 温度、露点温度、湿度
5.1 定义
温度：空气的冷热程度 露点温度：空气湿度达到饱和时的温度。 湿度：空气中的水汽含量或潮湿程度。 相对湿度（RH）：空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
6. 气压
定义：作用在单位面积上的大气压力。（其数值等于单 位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量） 常用的几种气压： ①本站气压：气象台、站气压表所在高度气压 ②场面气压（QFE）：指飞机着陆地区最高点气压 ③修正海平面气压（QNH）：场面气压按国际标准大气条 件订正到海平面的气压 ④海平面气压（QNE）：指海平面高度上的气压，通常指 本站气压订正到海平面高度处的气压。
2. 能见度
2.2 RVR的测量 RVR实际上不是一个观测值，而是计算值。变量 参数有三个： 气象光学视程(Meteorological Optical Range) 背景光亮度(Background Luminance) 跑道灯光级数(Runway Light Setting)
2. 能见度
RVR的测量设备
2. 能见度
2.1.1 主导能见度
观测点四周的一半或以上视野范围内都能达到的最 大水平能见距离，这些范围可以是连续的也可以是不连 续的。 例：主导能见度=？？
能 见 度 (KM)
1 33% 7 28% 7 5 3 2 1
7
5
3
2
1
范 围 100 (°)
70
10
60
120
2 17%
5 19% 3 3%
二、常见天气现象
2.1 雾 雾（FG）：近地面空气中水汽凝结或凝华而使主导能 见度降低到小于1000米的现象。 形成条件： ①大气层结稳定，近地面有逆温层 ②空气中有充分的水汽和凝结核 ③适宜的风 ④适当的冷却作用。
2.2 降水
降水现象：指液态或（和）固态的水汽凝结物 或冻结物从云中或空中降落到地面的现象。
4. 云
云 高 仪
4. 云
4.4 云的天气报告（METAR、SPECI）
①云量：FEW(1-2)、SCT(3-4)、BKN(5-7)、OVC(8) ②云状：只报告积雨云(CB)和浓积云(TCU) ③云高：以30m为单位，最高不超过3000m。 当观测到几层或几块对飞行有重要影响的云时，应按从低到高的顺序 报告各层云的云量和云高。
1. 风
雷暴天气下的低空风切变对飞机降落的影响
进入雷暴区域
离开雷暴区域
2. 能见度
2.1 能见度在航空气象的定义： 观测人员在视力正常情况下，当在明亮背景下观测时， 能够看到和辨认出位于近地面的一定范围内的黑色目 标物的最大距离，在无光背景下，能够看到和辨认出 1000cd左右灯光的最大距离。 与航空有关的能见度有很多种，有主导能见度、最小 能见度、气象光学视程（MOR）飞行能见度、倾斜能 见度、垂直能见度、跑道能见度、跑道视程（RVR）。 下面主要介绍主导能见度、气象光学视程（MOR）、 跑道视程（RVR）。
大气透射仪
2. 能见度
2.3 能见度的天气报告 在METAR、SPECI报中使用的能见度为目测的主 导能见度，当主导能见度小于或等于1500m时， 还应报告RVR。
2. 能见度
报文示例 METAR ZHHH 251300Z 02003MPS 350V060 1600 -RA BR SCT010 SCT030 11/09 Q1019 NOSIG= METAR ZHHH 251400Z 35002MPS 300V060 1500 R04/1200D -RA BR SCT007 SCT030 11/09 Q1020 BECMG 1400 -RA BR=
2.3 吹雪
吹雪现象是指地面的积雪被风吹起，大量的雪 片飞扬在空中的现象。 形成条件：较大的地面风速。
2.4 雷电
雷暴：是积雨云云中、云间或云地之间产生的放电现 象。 雷暴的形成条件： ①大量的不稳定能量 ②充沛的水汽 ③触发机制
4. 云
报文示例
METAR ZGHA 020800Z 02003MPS 350V080 9999 FEW050TCU SCT050 37/18 Q1002 NOSIG= METAR ZJSY 020800Z 25005MPS 3000 SHRA SCT013 SCT016 FEW030CB BKN060 26/25 Q0995 BECMG -SHRA= METAR ZGGG 020800Z 07003MPS 040V130 CAVOK 29/26 Q1004 NOSIG=
航空气象要素
航空气象要素主要包括风向风速、能见度、天气 现象、云、温度、露点、气压等。以上要素也是 一份航空气象例行天气报告所包含的内容。当发 生对飞行有重大影响的天气时，都会通过各种气 象要素体现出来。 下面将通过对气象报文（METAR、SPECI）的低能见天气 雾（FG）：主导能见度小于1000m 轻雾（BR）：主导能见度在1000m(含)~5000m(含) 霾（HZ） 烟（FU） 尘（DU）
2. 能见度
雾的种类和形成原因：
①辐射雾：白天地面受太阳辐射影响，不断吸收热量，在日 落后地面的热量通过长波辐射释出，使近地面空气温度下 降，令空气里的水汽凝结，形成悬浮于空气里的水点，即 为辐射雾。辐射雾多出现在晴朗而风力微弱的秋冬晚上或 清晨，在日出不久或风速加快后便会自然消散。 ②平流雾：当暖湿空气平流流经较冷的水面或陆地时，暖湿 气流冷却凝结形成雾。平流雾常在冬天发生，持续时间较 长，除非风向转变或停止，平流雾才会消散。
1. 风
1.3 风的天气报告
用于MET REPORT和SPECIAL报告时，风向 、风速采用2 min平均值； 用于METAR、SPECI报告时，风向、风速采 用10 min平均值。
1. 风
报文示例 METAR ZGHA 010600Z 19004MPS 140V250 9999 BKN050 39/18 Q1002 NOSIG= SPECI ZSHC 010517Z VRB01MPS 9999 TS BKN026 FEW033CB 36/23 Q1004 BECMG TL0600 24007G13MPS TSRA=
4云
4.2 云的形成条件：
①充足的水汽； ②适当的空气上升运动，使水汽绝热冷却发生凝 结或凝华； ③空气中要存在一定的凝结核。
4. 云
4.3 云的观测
云的观测内容主要是云量、云状和云底高度。 ①云量是指云遮蔽天空视野的份数，采用八分量制，即将天空分成八等 份，观测员通过目测判定被云遮蔽的份数。 ②云状是指云的外部形状。观测员根据云的外形特征、结构、色泽、排 列、高度、连续演变过程以及伴随的天气现象用目力判定云状。必要 时可借助云高仪。 ③云高是指云底距机场标高的垂直距离。观测方法有目力测定和仪器测 量两种。
2. 能见度
2.1.2 气象光学视程（MOR）
指色温为2700K时白炽灯发出的平行光束被大气吸收 和散射后，光束衰减值5%时所通过的距离。这个数值 就是能见度的物理学表示方式。
2. 能见度
2.1.3 跑道视程（RVR，Runway Visual Range）
定义：在跑道中线上，航空器上的驾驶员能看到跑道 面上的标志和跑道边界灯或中线灯的距离。 注：这里驾驶员所处高度可认为距地面大约5米。
1. 风
1.1 什么是风 空气运动的水平分量称为风，包括风向和风速 2个要素，风的测量高度：距地面约10米。 风向：风的来向，单位：度(°) ； 风速：空气质点单位时间移动的水平距离，单 位：米每秒(M/S)。
1. 风
1. 风
1.2 风的观测设备 上图：传统的风向风速仪
下图：超声波风传感器 Ultrasonic Wind Sensors
1. 风
1.4 大风天气 在强侧风下进场，是飞机最复杂和危险的飞行动 作之一。侧风会把飞机吹离跑道的中线。 当黄花机场跑道正侧方向的风速分量达到10m/s时 ，气象台会发布相应的SPECI报。
1. 风
1.5 低空风切变 定义：空间两点之间的风的矢量差，表征风的空 间变化率。 易产生低空风切变的天气背景： ①强对流天气（雷暴、积雨云、龙卷、下击暴流） ②锋面（强冷锋及其后的大风区内） ③低空急流 ④山地地形波
3. 天气现象
3.3 观测报文 雨 RA 小雨 -RA 大雨 +RA 阵雨 SHRA 冻雨 FZRA 雪 SN 雨夹雪 RASN/SNRA 冰雹 GR 霰 GS 雷暴 TS 雷雨 TSRA 雾 FG 轻雾 BR 冻雾 FZFG 霾 HZ 霜 FR 雾凇 RI 雨凇 VG
3. 天气现象
报文示例
METAR ZBAA 020700Z 15002MPS 120V180 5000 HZ NSC 31/20 Q1005 NOSIG= METAR ZUGY 020700Z VRB02MPS 9999 TS BKN026 FEW030CB 27/19 Q1010 NOSIG=
METAR VHHH 020700Z 15014G26KT 120V180 8000 SHRA FEW010 FEW012CB SCT025 27/25 Q1004 TEMPO 13025G35KT 2500 TSRA +SHRA FEW010CB SCT015=
4云
4.1 云的定义：
云是大气中水汽凝结或凝华所形成的一种物理 现象。由漂浮在空中的无数小水滴、小冰晶微 粒或者是由两者共同构成。
3. 天气现象
3.1 定义 天气现象是指大气中或地面上所产生的除云以外 的各种物理现象，它包括降水现象、烟尘现象、 雾现象、雷电现象、地面凝结现象等。
3. 天气现象
3.2 观测手段 天气现象主要通过观测员在观测场或观测平台用 目力观测和判定。当使用天气现象传感器测量时 ，一般结合目测判定。 观测员观测机场及其附近区域，特别是进近着陆 区域和起飞爬升区域所发生的天气现象；在观测 进近、着陆区域的天气现象时，以航空器报告或 其他设备探测的结果为准。
4. 云
4.5 云对飞行的影响
积雨云
积雨云前的滚轴云
滚轴 云预 示有 强的 风切 变
5. 温度、露点温度、湿度
5.1 定义
温度：空气的冷热程度 露点温度：空气湿度达到饱和时的温度。 湿度：空气中的水汽含量或潮湿程度。 相对湿度（RH）：空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
6. 气压
定义：作用在单位面积上的大气压力。（其数值等于单 位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量） 常用的几种气压： ①本站气压：气象台、站气压表所在高度气压 ②场面气压（QFE）：指飞机着陆地区最高点气压 ③修正海平面气压（QNH）：场面气压按国际标准大气条 件订正到海平面的气压 ④海平面气压（QNE）：指海平面高度上的气压，通常指 本站气压订正到海平面高度处的气压。
2. 能见度
2.2 RVR的测量 RVR实际上不是一个观测值，而是计算值。变量 参数有三个： 气象光学视程(Meteorological Optical Range) 背景光亮度(Background Luminance) 跑道灯光级数(Runway Light Setting)
2. 能见度
RVR的测量设备
2. 能见度
2.1.1 主导能见度
观测点四周的一半或以上视野范围内都能达到的最 大水平能见距离，这些范围可以是连续的也可以是不连 续的。 例：主导能见度=？？
能 见 度 (KM)
1 33% 7 28% 7 5 3 2 1
7
5
3
2
1
范 围 100 (°)
70
10
60
120
2 17%
5 19% 3 3%
二、常见天气现象
2.1 雾 雾（FG）：近地面空气中水汽凝结或凝华而使主导能 见度降低到小于1000米的现象。 形成条件： ①大气层结稳定，近地面有逆温层 ②空气中有充分的水汽和凝结核 ③适宜的风 ④适当的冷却作用。
2.2 降水
降水现象：指液态或（和）固态的水汽凝结物 或冻结物从云中或空中降落到地面的现象。
4. 云
云 高 仪
4. 云
4.4 云的天气报告（METAR、SPECI）
①云量：FEW(1-2)、SCT(3-4)、BKN(5-7)、OVC(8) ②云状：只报告积雨云(CB)和浓积云(TCU) ③云高：以30m为单位，最高不超过3000m。 当观测到几层或几块对飞行有重要影响的云时，应按从低到高的顺序 报告各层云的云量和云高。
1. 风
雷暴天气下的低空风切变对飞机降落的影响
进入雷暴区域
离开雷暴区域
2. 能见度
2.1 能见度在航空气象的定义： 观测人员在视力正常情况下，当在明亮背景下观测时， 能够看到和辨认出位于近地面的一定范围内的黑色目 标物的最大距离，在无光背景下，能够看到和辨认出 1000cd左右灯光的最大距离。 与航空有关的能见度有很多种，有主导能见度、最小 能见度、气象光学视程（MOR）飞行能见度、倾斜能 见度、垂直能见度、跑道能见度、跑道视程（RVR）。 下面主要介绍主导能见度、气象光学视程（MOR）、 跑道视程（RVR）。
大气透射仪
2. 能见度
2.3 能见度的天气报告 在METAR、SPECI报中使用的能见度为目测的主 导能见度，当主导能见度小于或等于1500m时， 还应报告RVR。
2. 能见度
报文示例 METAR ZHHH 251300Z 02003MPS 350V060 1600 -RA BR SCT010 SCT030 11/09 Q1019 NOSIG= METAR ZHHH 251400Z 35002MPS 300V060 1500 R04/1200D -RA BR SCT007 SCT030 11/09 Q1020 BECMG 1400 -RA BR=
2.3 吹雪
吹雪现象是指地面的积雪被风吹起，大量的雪 片飞扬在空中的现象。 形成条件：较大的地面风速。
2.4 雷电
雷暴：是积雨云云中、云间或云地之间产生的放电现 象。 雷暴的形成条件： ①大量的不稳定能量 ②充沛的水汽 ③触发机制
4. 云
报文示例
METAR ZGHA 020800Z 02003MPS 350V080 9999 FEW050TCU SCT050 37/18 Q1002 NOSIG= METAR ZJSY 020800Z 25005MPS 3000 SHRA SCT013 SCT016 FEW030CB BKN060 26/25 Q0995 BECMG -SHRA= METAR ZGGG 020800Z 07003MPS 040V130 CAVOK 29/26 Q1004 NOSIG=