民用机场人员岗位培训民航总局机场司中国民航大学2009年6月18日 北京机场运行控制中常遇到气象问题n1.飞机起飞前积冰影响起飞n2.飞机冰雹击打外表损坏n3.飞机在机坪遭狂风或龙卷袭击吹翻n4.可能影响飞行的沙尘天气n5.飞行中雷电击n6.低云低能见度现象n7.低空风切变现象n第七节航空气象n一、大气n定义:包围着地球的整个空气圈称为地球大气。n大气成分n大气是由多种气体组成的混合体，并含有水汽和部分杂质。n大气主要由三部分构成n1.干洁空气n地球大气由多种气体混合组成。低层（85公里以下）大气的气体成份 可分为两类，一类为常定成分，主要包括氮、氧、氩，以及微量的惰 性气体干洁大气成份表n(1)氧气：氧气占大气质量的23。n(2)氮气：氮气占大气质量的76。n(3)二氧化碳：二氧化碳含量随地点、时间而异。n(4)臭氧：臭氧是分子氧吸收短于0.24微米的紫外线辐射后重新结合的 产物。臭氧的产生必需有足够的气体分子密度，同时有紫外辐射，因 此臭氧密度在2235公里处为最大。臭氧对太阳紫外辐射有强烈的吸 收作用，加热了所在高度（平流层）的大气，对平流层温度场和流场 起着决定作用。n2.水汽、二氧化碳和臭氧为主n水汽在大气中含量很少，但变化很大，其变化范围在0-4之间， 水汽绝大部分集中在低层，有一半的水汽集中在2公里以下，四分 之三的水汽集中在4公里以下，10-12公里高度以下的水汽约占全 部水汽总量的99。n3.微粒杂质和新的污染物。n大气中除了气体成分以外,还有很多的液体和固体杂质、微粒。它 们多集中于大气的底层。n大气污染物n大气中的主要污染物n分类成份粉尘微粒硫化物氮化物卤化物碳氧化物氧化剂碳粒、飞 灰、碳酸钙。n大气的结构1n自地球表面向上，大气层延伸得很高，可到 几千公里的高空。根据人造卫星探测资料的 推算，在2000-3000公里的高空，地球大气 密度便达到每立方厘米一个微观粒子这一数 值，和星际空间的密度非常相近，这样 2000-3000公里的高空可以大致看作是地球 大气的上界。n大气的结构 2n按成分、温度、密度等物理性质在垂直方向上的变化，世界气象 组织把其分为五层，自下而上依次是：对流层、平流层、中间层 、暖层和散逸层。n对流层是紧贴地面的一层，它受地面的影响最大。因为地面附近 的空气受热上升，而位于上面的冷空气下沉，这样就发生了对流 运动，所以把这层叫做对流层。它的下界是地面，上界因纬度和 季节而不同。据观测，在低纬度地区其上界为17-18公里；在中纬 度地区为10-12公里；在高纬度地区仅为8-9公里。夏季的对流层 厚度大于冬季。以南京为例，夏季的对流层厚度达17公里，而冬 季只有11公里，冬夏厚度之差达6公里之多。n在对流层的顶部，直到高于海平面50-55公里的这一层，气流运动 相当平衡，而且主要以水平运动为主，故称为平流层。n平流层之上，到高于海平面85公里高空的一层为中间 层。这一层大气中，几乎没有臭氮，这就使来自太阳 辐射的大量紫外线白白地穿过了这一层大气而未被吸 收，所以，在这层大气里，气温随高度的增加而下降 的很快，到顶部气温已下降到-83以下.由于下层气 温比上层高,有利于空气的垂直对流运动,故又称之为 高空对流层或上对流层.中间层顶部尚有水汽存在,可 出现很薄且发光的“夜光云”，在夏季的夜晚，高纬度 地区偶尔能见到这种银白色的夜光云。n在300公里高度上，气温高达1000以上。所 以这一层叫做暖层或者热层。n暖层顶以上的大气统称为散逸层，又叫外层。 它是大气的最高层，高度最高可达到3000公里 。这一层大气的温度也很高，空气十分稀薄， 受地球引力场的约束很弱，一些高速运动着的 空气分子可以挣脱地球的引力和其它分子的阻 力散逸到宇宙空间中去。 n二、标准大气 n中国国家标准规定的标准大气压，采用海平面 温度为15，气压为101.325千帕，密度为 1.2250千克米3；在11千米以下，高度每增 高100米，温度降低0.65；在1120千米， 温度保持56.5。这样规定的标准大气压， 与中国中纬度（北纬45）实际大气十分接近 。n实际大气中物理量n气温n1.气温的测量n气温是衡量空气冷热程度的物理量，表示空气分子 运动的平均动能的大小。我们通常用摄氏温标（t ）来表示，也有用华氏温标（F）表示的，理论研 究工作中常用绝对温度（T）表示，其换算关系为 ：n t = 5*( F32 ) /9 t = T 273.15n气压及其单位n在任何表面上，由于大气的重量所产生的压力，也就是单位面积上所受到的力， 叫做大气压。其数值等于从单位底面积向上，一直延伸到大气上界的垂直气柱的 总重量。气压是重要的气象要素之一。在气象工作中通用的气压单位有“毫米”汞柱 和“百帕”两种。n（1）毫米(mm)：是用水银柱高度来表示气压高低的单位。例如，气压为760mm ，表示当时的大气压强与760mm高的水银柱所产生的压强相等。n（2）百帕(hPa)：用单位面积上所受水银柱压力大小来表示气压高低的单位。例 如，气压为1013.25百帕，表示当时大气对没平方厘米的压力为1013.25百帕。n气压为760毫米时相当于1013.25毫巴，这个气压值称为一个标准大气压。n1.航空上常用的几种气压n1）本站气压n2）修正海平面气压n3）场面气压n4）标准海平面气压 n三、影响飞行的一些常见的气象现象n（一）地面风n地面上空10米以下的风，其对飞机起降会产生巨大的影响。飞行 员应根据跑道风的方向选择起降方向，应严格遵循逆风起降的原 则。n（二）高空风n高空风速比地面风大许多，在空中飞行时应尽量选择顺风或风速 比较小的区域飞行以节省飞机燃料降低飞行成本。n（三）温度n温度与密度成反比；温度愈高，密度愈小；而密度与飞机升力成 正比，密度越大，升力越大。同时密度与发动机推力和螺旋桨拉 力成正比，密度大飞机发动机的推力和拉力大，因而在第温度区 域飞行有利于减少飞机滑跑距离、增加载量节省飞行成本。n（四）大气压力n气压会对飞行高度层产生影响；压力大区域大气密度大，飞机的 飞行摩擦力和空气拖拽力大，不利于飞机飞行。n（五）飞机积冰n飞机在云中飞行非常容易积冰，积冰会使飞机气动力飞行变差， 影响飞行安全和飞行成本。n在起飞降落过程中的积冰，会严重影响到飞行的安全。国内就曾 经有过由于起飞积冰而导致的飞机坠毁事故。n（六）乱流n行驶过的车辆所产生的乱流，会让紧跟在後的车辆的气流被干扰 ，影响因空气动力学所产生的下压力，紧跟在後的赛车的操控将 会受到影响，并可能因此打滑n雷暴下击暴流与风切变n雷暴n雷暴（Thunderstorms）是伴有雷击和闪电的 局地对流性天气。它必定产生在强烈的积雨云 中，因此常伴有强烈的阵雨或暴雨，有时伴有 冰雹和龙卷风，属强对流天气系统。 n下击暴流n下击暴流是地面上水平风速大于 17.9 米秒 、中空气流向下、地面气流为辐散或直线型的 灾害性风。根据外流的灾害性范围大小，下击 暴流又分为(大)下击暴流和微下击暴流。灾害 性风的范围小于4km称为微下击暴流，尽管水 平尺度小，但灾害性风速可高达 75m/s 。其 危害与陆龙卷相似 n风切变概念n风切变是一种大气现象，是风速在水平和垂直 方向的突然变化。风切变是导致飞行事故的大 敌，特别是低空风切变。国际航空界公认低空 风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险 因素，被人们称为“无形杀手”。n（八）云、浓雾与低能见度n云是空中水汽凝结物n1802年，英国博物学家卢克霍华德提出了著 名的云的分类法，是观云测天气更加准确。霍 华德将云分为三类：积云、层云和卷云。这三 类云加上表示高度的词和表示降雨的词，产生 了十种云的基本类型。根据这些云相，人们掌 握了一些比较可靠的预测未来12个小时天气变 化的经验。 n能见度（VIS,Visibility）n是反映大气透明度的一个指标，航空界定义为 具有正常视力的人在当时的天气条件下还能够 看清楚目标轮廓的最大距离。能见度和当时的 天气情况密切相关。当出现降雨、雾、霾、沙 尘暴等天气过程时，大气透明度较低，因此能 见度较差。测量大气能见度一般可用目测的方 法，也可以使用大气透射仪、激光能见度自动 测量仪等测量仪器测量。 n气象信息电报nMETARnSPECInTAFnWSnWRnG AMETnSIGMET AIRMETn飞行气象文件识别n卫星图识别n雷达图识别