風切變的相關(guān)理論知識分析綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u31619風切變的相關(guān)理論知識分析綜述 166381.1引起風切變的原因 1229981.天氣因素 1314481.地理環(huán)境因素 279501.2風切變的類別及其危害 21.1引起風切變的原因風切變（或風剪），是一種正常的大氣現(xiàn)象，它是\o"Earth'satmosphere"大氣中相對較短距離內(nèi)的\o"Wind"風速\o"Windspeed"或\o"Winddirection"方向的差異。大氣風切變通常被描述為垂直或水平風切變。垂直風切變是風的速度風的方向以及發(fā)生的高度的變化。水平風切變是風的速度變化，與給定高度的橫向位置的變化。特別是低空風切變，它能對飛行安全造成惡劣的影響。產(chǎn)生風切變的原因主要有兩種，它們分別為天氣因素和地理環(huán)境因素：1.天氣因素有三種天氣狀況可以產(chǎn)生較強的風切變。一、輻射逆溫型的低空急流。這種天氣狀況主要發(fā)生秋季冬季晴朗無風的夜晚，在日出時強度最大。由于沒有陽光的照射，地面的熱量會散發(fā)出來導(dǎo)致地面溫度降低，形成低空逆溫層。逆溫層下風速較小而逆溫層上有大風形成急流，這就產(chǎn)生了風切變。這種風切變雖然強度不大，容易被人忽視，但是因為它離地面較近，沒有充足的高度余量給飛行員改出，所以如果飛行員操作不當也會發(fā)生危險。二、強對流。強對流中的風切變是對飛行安全影響最大的，特別是由雷暴或積雨云而產(chǎn)生的強烈下降氣流。其中最危險的是微下?lián)舯┝?，它高度低、不易察覺、能量大，當它擊中地面時向四面八方擴散，有著最強的風速和最大的破壞力，是造成大多數(shù)空難的原因。三、鋒面。風切變在冷鋒、暖鋒或錮囚鋒中的各個高度都存在。這種風切變主要是由鋒面前后的氣溫氣壓變化而產(chǎn)生。但是它們的強度隨溫度，垂直范圍而變化?？傮w來說，發(fā)生在鋒面中的風切變主要是水平風的水平或垂直變化（由鋒面產(chǎn)生的雷暴除外），它們的強度往往低于由強對流天氣產(chǎn)生的風切變，但是當飛行員穿越鋒面時仍需注意風場的變化。1.地理環(huán)境因素地理環(huán)境因素主要是指高山、高大樓房、水陸分界處和大片樹林等。它們干擾了風的大小或方向，因而形成風切變。風切變大小和強度與山的高低大小、風與地形的角度、樓房的密集程度、樹林的種類高度密度、水面溫度和范圍等有關(guān)。較強的風切變?nèi)菀仔纬稍谏降劐e落，水面廣闊、建筑物密集的地方，因此我們能根據(jù)地形的走勢以及建筑物的密度來判斷是否可能發(fā)生較強的風切變。1.2風切變的類別及其危害風切變可分為四類：順風切變，它是飛機的順風分量增大的情況。如下圖3.1所示，順風切變對于飛機的危害比逆風切變大，當飛機遭遇順風切變時，空速會突然減小，升力也隨之下降，導(dǎo)致飛機高度迅速降低，尤其是在飛機起飛和降落階段，飛機原本高度就很低，因此很容易墜地，造成嚴重事故。圖1.1順風切變逆風切變，它與順風切變相反，是指風場相對于飛機的逆風分量增大的情況。如下圖3.2所示，與順風切變相比逆風切變的危害相對較小，飛機遭遇逆風切變時，空速會增加，升力也會加大，從而導(dǎo)致飛機的高度升高，在起飛和降落階段會使飛機脫離預(yù)計的路線，此時飛行員要考慮如何盡快降低飛機速度。圖1.2逆風切變側(cè)風切變，它是指飛機的側(cè)風狀態(tài)發(fā)生改變的情況。如下圖3.3所示，飛機在著陸時遇到側(cè)風切變，會使飛機的機身產(chǎn)生傾斜，飛機發(fā)生側(cè)滑，若風速過大也會使飛機偏離預(yù)定的行進方向，側(cè)風切變還會使飛機機身左右晃動，給飛行員的操作帶來困難，此時飛行員要注意及時修正，避免接地時機翼及地，給機身帶來損毀。圖1.3側(cè)風切變垂直風切變，它是指飛機從較弱的垂直氣流區(qū)域進入到較強的垂直氣流區(qū)域。如下圖3.4所示，垂直風切變主要發(fā)生在下?lián)舯┝髦?，其對飛機的影響體現(xiàn)在對飛機的高度、空速和俯仰姿態(tài)等諸多方面的綜合影響。垂直風切變往往發(fā)生比較突然，強度也很大，對飛行具有很大危害。圖1.4垂直風切變了解風切變的強度對飛行員來說是相當重要的。它表示了在一定距離內(nèi)風速變化的大小，目前有三種方法來判斷風切變強度。對于垂直風切變來說，噴氣運輸機遇到大于等于0.1米/秒的垂直風切變時，就較難保持飛機的空速和高度。在垂直風切變中下?lián)舯┝鲗︼w行的影響最大，有科學家提出了關(guān)于下?lián)舯┝鞯臉藴?，對于直徑小?00千米的稱為下?lián)舯┝鳎瑢τ谀切┪：ψ畲蟮闹睆叫∮?千米的稱為微下?lián)舯┝?。圖1.5由微下?lián)舯┝饕l(fā)的風切變示意圖對于水平風切變來說，目前暫無統(tǒng)一的強度標準，但是由美國聯(lián)邦航空局在機場附近設(shè)置的測量風切變系統(tǒng)基站可知，站臺與站臺之間的距離為三千米，它們在站臺之間的風速變化到達15節(jié)以上時，就會對相關(guān)人員發(fā)出報警信號，由此可知，美國專家認為5節(jié)/千米的水平風切變可對飛行安全造成影響。風切變可能發(fā)生在大氣中的任何位置，但是對飛機安全影響最大的是低空風切變，也就是在起飛爬升和著陸進場時最容易碰到的風切變。它會突然改變飛機的空速和高度，如果飛行員沒有相應(yīng)的理論知識基礎(chǔ)和相應(yīng)的訓練改出，很容易因為操作不當而發(fā)生事故。高強度的低空風切變通常發(fā)生在雷暴的強烈下降氣流附近，嚴重影響飛行安全。這種氣流幾乎垂直從空中瀉下，就像水龍頭中的水一樣拍在地面上，然后四處散開，如下圖1.6所示，當飛機進入該區(qū)域時，首先會遇到很強逆風導(dǎo)致空速增加，這時飛行員一般會收油門向下壓機頭，然后飛機會遇到很強的下沖氣流，接著又是強順風，這時飛機就非常需要動力來維持飛行，如果飛行員操作時機稍有偏差，飛機就會失去控制墜落在地上。據(jù)不完全統(tǒng)計，從1969年到