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风切变

航空气象

风切变

风切变是指空间任意两点之间风矢量(风向和风速)的变化,表现为气流运动速度和方向的突然变化。出现在600米以下的叫做低空风切变,由于低空风切变具有变化时间短、范围小、强度大等特点,飞机在这种环境中飞行,相应地就要遇到空速突然减小的情况,而飞行员又未能立即采取措施,飞机就要掉高度,以致发生飞行事故。如2001年2月7日,西班牙航空公司一架空客A320飞机在西班牙毕尔巴鄂机场着陆时,在穿过200英尺高度时遇到强风切变,飞机空速突然迅速下降,飞机以1200英尺/分的下降速度着陆,3个起落架几乎同时接地,前起落架折断,飞机中度损坏,并有乘客受伤。近年我国也曾数次遭遇过低空风切变,有的险些造成机毁人亡的严重飞行事故。

一、风切变概念

风切变是指空间任意两点之间风矢量(风向和风速)的变化。它是风速在水平和垂直方向的突然变化。在航空气象学中,把出现在600米以下空气层中的风切变称为低空风切变。其中500米以下的低空风切变是目前国际航空和气象界公认的对飞行有重大影响的天气现象之一,是飞机在起飞和着陆阶段的“无形杀手”。

二、风切变的分类

从风场情况来看,风切变主要可由以下三种基本情况来表示:

(1) 水平风的垂直切变。这是指水平风在垂直方向上两个不同高度点之间的风向和风速的变化。

(2)水平风的水平切变。这是指水平风在水平方向上两个不同距离点之间的风向和风速的变化。

(3)垂直风的切变。这是指上升或下降气流(垂直风)在水平方向(或航迹方向)上的变化。

三、空风切变的表现形式

飞机在大气中飞行,会遇到顺风、逆风、侧风和垂直风等因素的影响。因此,根据飞机相对于风矢量的方位不同,把风切变区分为:顺风切变、逆风切变、侧风切变和下冲气流等四种形式。

(1)顺风切变:是指飞机从静风到小顺风、小顺风到大顺风、逆风到静风、大逆风到小逆风区域内飞行,这是一种比较危险的风切变。在这种情形下飞行,由于顺风矢量增大,机体与空气的相对速度减少,升力随之减少,飞机从正常轨道下跌。如果目测高度低,不及时修正,在着陆过程中,飞机将会提前触地。

(2)逆风切变:是指飞机从顺风由大到小、顺风到静风、静风到小逆风、小逆风到大逆风。在这种情况下飞行,由于顺风矢量减小,逆风矢量增大,机体与空气的相对速度增加,升力随之增大,飞机将高于正常轨迹。在着陆过程中,如果目测过高,不及时修正,就会造成飞机着陆速度过大,滑跑距离增长,甚至会冲出跑道。

(3)侧风切变:是指飞机从一种侧风(或无侧风)状态进入另一种明显不同的侧风状态的情况。在着陆过程中,使飞机向左或向右偏航,对不准跑道。

(4)下冲气流切变:是指飞机从无明显的升降气流区域进入到强烈的下冲气流区域的情形,在这种情形下飞行的危害最大,也是最危险的。

四、产生风切变的天气背景和环境条件:

产生风切变的天气背景。能够产生有一定影响的低空风切变的天气背景主要有三类。

(1) 强对流天气。通常指雷暴、积雨云等天气。在这种天气条件影响下的一定空间范

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