航空气象复习整理(南大)

航空气象

1.航空气象是干什么的？

航空气象学是气象学科的分支，属于应用气象学，主要研究气象条件同飞行活动、气象条件同航空技术之间的关系及航空气象服务的技术和方法的一门学科。

民用航空气象正是直接服务于航空公司、空中交通管理系统和机场，间接服务于旅客公众的航空气象学的应用业务。

2.升力公式和阻力公式

升力公式，其中ρ为空气密度，V为飞机的空速，S为机翼面积，Cy 飞机的升力系数

阻力公式，其中Cx飞机的阻力系数

3.风对起飞和着陆的影响

飞机的起飞和着陆性能是指起飞（着陆）滑跑的时间和距离。这些性能决定了机场的需用范围和跑道长度

假设逆风时，u为风速，V0为离地时刻飞机的空速，则离地时飞机相对于地面的速度为V0-u。则滑跑时间为: t=(V0-u)/a

滑跑距离为: L=(V0-u)^2/(2a)，其中a为飞机滑跑时的平均加速度

无风：t0=V0/a，L0=V0^2/(2a)

逆风与无风时相比：t/t0=1-u/V0，L/L0=(1-u/V0)^2

取逆风时u=10m/s,V0=100m/s，则t/t0=0.9, L/L0=0.81

起飞滑跑时间和距离较无风时分别缩短了10%和19%。逆风起飞对离地速度小的飞机几位有利。着陆也然。

顺风条件下，则滑跑时间和距离都有所增加

4.风对航程的影响

航程：飞机从起飞至着陆在空中飞行的水平距离

假设飞机携带一定的油量，以一定飞行状态飞行时，续航时间（t），地速（W）与航程（L）之间的关系为：

L=Wt

假设飞机的空速为V，则无风时：L0=Vt

顺风时，W=V+u，则Lta=(V+u)t=L0(1+u/V)

逆风时：W=V-u，则Lha=(V-u)t=L0(1-u/V)

正侧风时：W=(V2-u2)0.5,则航程Lp为: Lp=(V2-u2)0.5t=L0 (1-u2/V2)0.5t=L0(1-0.5*u2/V2) 所以: Lta>L0> Lp> Lha

5.高空风对飞行的影响

高空顺风：会增大地速、缩短飞行时间、减少燃油消耗、增加航程。

高空逆风：会减小地速、增加飞行时间、缩短航程。

高空侧风：会产生偏流，需进行适当修正以保持正确航向。

6.允许飞行的最低气象条件

云、能见度和风，是影响飞行活动最经常的三个气象要素

在日常的飞行活动中，所谓的“机场关闭”、机场开放，就气象条件而言，一般是以云高和能见度为标准

飞机能否安全地起飞着陆和飞行，决定于多种因素，就气象条件来说，主要取决于云的

高低、能见度和风的大小

各国规定的最低气象条件有所不同

云对飞行的影响与云的种类、高度、厚度、结构特点等有密切关系

在有些云中飞行时，若气象条件恶化、可产生颠簸、积冰等现象

而飞越锋面云系或遭遇雷暴、误入积雨云等，对飞机飞行影响更加严重

7.淡积云对飞行的影响

（1）云上飞行比较平稳；

（2）若云量较多时，在云下或云中飞行有轻微颠簸；

（3）云中飞行时，由于光线忽明忽暗，还容易引起疲劳。

8.浓积云对飞行的影响

（1）在云下、云中和云体附近飞行常有中度到强烈颠簸；

（2）云中飞行有强积冰；

（3）由于云内水滴浓密，能见度十分恶劣，通常不超过20米。

9.积雨云的主要特征

（1）云体十分高大，象大山或高峰；

（2）云顶有白色的纤维结构，有时扩展成马鬃状或铁砧状；

（3）云底阴暗混乱，有时呈悬球状、滚轴状或弧状；

（4）常伴有雷电、狂风、暴雨等恶劣天气。

10.积雨云对飞行的影响

（1）云中能见度极为恶劣

（2）飞机积冰强烈

（3）在云中或云外都会遇到强烈的颠簸

（4）在云中或云外会有雷电袭击和干扰

（5）暴雨、冰雹、狂风和强烈的下冲气流都可能危及飞行安全。

11.雨层云对飞行的影响

（1）云中飞行平稳，但能见度恶劣；

（2）长时间云中飞行可产生中度到强度的积冰；

（3）暖季云中可能隐藏着积雨云，会给飞行安全带来严重危险。

12.降水对飞行的影响

（1）降水使能见度减小

（2）大雨和暴雨使发动机熄火

（3）大雨恶化飞机气动性能

（4）降水会造成飞机积冰

（5）在积雨云区及附近飞行可能遭雹击

（6）降水影响跑道的使用

13.影响能见度的因素

影响能见度的因素有多种。总的来说可分为利好因素和利坏因素两大类。利坏因素有：雾、烟、浮尘、小雨、低云、弱冷空气、日变化中的降温作用等；利好因素则是削弱和消除这些利坏因素，如大风、较大降水、强冷空气、较强的高温低湿天气、日变化中的升温作用等。当利好因素处于主导地位时，则能见度趋好；当利坏因素占主导地位，则能见度趋坏。

14.跑道能见度

在飞机接地点，从飞行员（位于跑道中线的飞机里）眼睛的平均高度（规定为5 m）上，观察起飞或着陆方向，能看清跑道或表示跑道的专用灯光或标志物的最远距离。

15.跑道视程

跑道视程是指飞行员在位于跑道中线的飞机上观测起飞方向或着陆方向上能看到跑道面上的标志或能看到跑道边灯或中线灯的最大距离。

16.跑道视程与地面能见度的区别

（1）跑道视程是在飞机着陆端用仪器自动测定的；

（2）跑道视程一般只测1500米以内的视程；

（3）跑道视程的目标物是跑道及道面上的标志；

（4）跑道视程的探测高度在2～10米间。

17.空中能见度

空中能见度：飞行中从飞机上看到的周围背景上实际目标物的最大距离称为空中能见度，又称飞行能见度

空中能见度通常分为水平、垂直及倾斜能见度三种

空中能见度取决于大气状态、机上视野和观测条件、观测者的视力状况三个因素。如果驾驶舱的视野和观测条件能客观全面地判断大气状态，并且视力状况正常，那么空中能见度只取决于大气状态。

决定空中能见度的主要因子是大气状态，但飞行速度等对空中能见度也有影响。因此空中能见度与地面能见度在很多情况下不一致，这是因为：

（1）空中观测是飞行人员在运动着的飞机上隔着座舱玻璃进行的。由于飞机的运动，观测者所观测到的目标的轮廓时刻都在变化，而座舱玻璃又对光线有影响，这些都可能增加观测目标的困难，目标的能见距离也将因此而减小一些。

（2）空中观测目标是，背景情况比较复杂。例如，观测地面目标时，背景可以是各种颜色、不同亮度的地标，因而，目标能见距离会因为背景的不同而有很大的差异。

（3）由于飞机不断运动，观测者相对于云、雾、霾层等的位置是多变的，因此，实现所穿过的气层的透明度也在不断地变化，如下图所示

18.雷暴的形成条件

（1）大气层结为条件性不稳定和对流性不稳定

（2）低层为潮湿空气层

（3）存在一些动力的或热力的触发机制

19.雷暴的种类和特征（见PPT.CH2.2.1.2）

根据结构可以分为：一般雷暴，强烈雷暴

根据形成雷暴的冲击力可以分为：热雷暴，地形雷暴，天气系统雷暴

20.雷暴对飞行的影响

(1)颠簸(2)积冰(3)雹击(4)雷电的危害(5)下击暴流(downburst)

21.安全飞过雷暴区的一般方法

(1)绕过或从云隙穿过

(2)从云上飞过

(3)从云下通过

22．高空急流的定义

急流是位于对流层上层或平流层中的强而窄的气流，其中心轴的方向是准水平的，它以很大的风速水平切变和垂直切变为特征；风的水平切变量级为每100千米5米/秒，垂直切变量级为每千米5～10米/秒；急流区的风速下限为30米/秒；沿急流轴有一个或多个风速最大区。

23．急流的种类

（1）温带急流（北支西风）（2）.副热带急流（南支西风）（3）热带东风急流（4）极地平流层急流