低空風切變

低空風切變

離地面約600米高度以下,風的水平或垂直切變現象。

基本介紹

  • 中文名:低空風切變
  • 外文名:low-levelwind shearl
  • 相關術語:風切變
  • 學科分支:套用氣象
描述,分類,對飛機起飛和著陸的影響,

描述

風切變是指風速矢量或其分量沿垂直方向或某一水平方向的變化。風切變是向量值,它反映了所研究的兩點之間風速和風向的變化。在航空氣象學中,低空風切變通常是指近地面600米高度以下的風切變
低空風切變的形成需要一定的天氣背景和環境條件。雷暴積雨雲龍捲等天氣有較強的對流,能形成強烈的垂直風切變;強下擊暴流到達地面後向四周擴散的陣風,能形成強烈的水平風切變;鋒面兩側氣象要素差異大,容易產生較強的風切變。

分類

(一)風切變的分類
1、風的垂直切變:指在垂直方向上兩點之間風速和(或)風向的改變。
2、風的水平切變:只在水平方向上兩點之間風速和(或)風向的改變。
3、垂直氣流的切變:指上升或下降氣流(垂直風)在水平方向上兩點之間的改變。
(二)低空風切變的分類
根據飛機的運動相對於風矢量之間的各種不同情況,把風切變分為:
1、順風切變:順著飛機飛行方向順風增大或逆風減小,以及飛機從逆風區進入無風或順風區。順風切變使飛機空速減小,升力下降,飛機下沉,是比較危險的一種低空風切變。
2、逆風切變:順著飛機飛行方向逆風增大或順風減小,以及飛機從順風區進入無風或逆風區。逆風切變使飛機空速增加,升力增加,飛機上升,其飛行危害比順風切變輕些。
3、側風切變:飛機從一種側風或無側風狀態進入另一種明顯不同的側風狀態。側風切變可使飛機發生側滑、滾轉或偏航。
4、垂直風的切變:飛機從無明顯的升降氣流區進入強烈的升降氣流區域的情形。
3 強度
1、 風的垂直切變
國際民用航空組織ICAO)建議採用的強度標準如表1。空氣層垂直厚度取30米,風資料取2分鐘左右的平均值,風速的垂直切變值在0.1
s以上時就會對噴氣式運輸機帶來威脅。
表1 風的垂直切變強度標準
等級
數值標準
對飛行的影響
(m/s)/30m
0~2.0
0~0.07
飛機航跡和空速稍有變化
中度
2.1~4.0
0.08~0.13
對飛機的操縱有較大困難
強烈
4.1~6.0
0.14~0.20
對飛機的操縱有很大困難
嚴重
>6.0
>0.20
對飛機失去操縱,造成嚴重危害
2、風的水平切變
水平風切變值為
時,可作為能對飛機造成傷害的強度標準。
3、垂直氣流切變
垂直風的切變強度,在相同的空間距離內主要由垂直風本身的大小來決定,對飛行安全危害最大的是強下降氣流,是以下降氣流速度和到達地區的輻散值來確定的。
根據藤田和拜爾斯(1978)的建議,提出一種稱之為下沖氣流的數值標準,它從下降氣流速度和到達地區的輻散值來確定。
表2 下沉氣流和下沖氣流的數值標準
下降氣流
下沖氣流
91米高度以上的下降速度
<3.6m/s
≥3.6m/s
800米直徑內的輻散值
<144km/h
≥144km/h

對飛機起飛和著陸的影響

低空風切變對飛機的起飛和著陸有很大的影響,嚴重時甚至可能引發事故,這種影響的程度取決於風切變的強度和飛機的高度。低空風切變對飛機起飛和著陸造成的主要影響有:改變飛機航跡;影響飛機穩定性和操作性;影響某些儀表的準確性。
1、順風切變對著陸的影響
飛機著陸過程中進入順風切變區時(例如從強逆風突然轉為弱逆風,或從逆風突然轉為無風或順風),順風切變使飛機空速減小,升力下降,飛機下沉。此時的修正動作是加油門帶桿使飛機增速,減小下降率,回到下滑線上後再穩桿收油門重新建立下滑姿態。但如果順風切變的高度很低,飛行員來不及及時修正,將會造成大的偏差。
2、逆風切變對著陸的影響
飛機著陸下滑進入逆風切變區時(例如從強的順風,突然轉為弱順風,或從順風突然轉為無風或逆風),逆風切變使飛機的空速突然增大,升力也增大,飛機抬升。飛行員的修正動作是收油門松桿,使飛機減速,增加下降率,回到下滑線上後再加油門帶桿使飛機重新建立下滑姿態。
3、側風切變對著陸的影響
側風切變會使著陸過程中的飛機產生側滑、滾轉或偏轉而對不準跑道,造成橫側偏差。
4、垂直風切變對著陸的影響
當飛機在著陸過程中遇到升降氣流時,飛機的升力會發生變化,從而使下降率發生變化。垂直風對飛機著陸危害巨大,飛機在雷暴雲下進近著陸時常遇到嚴重的下降氣流,對於這種情況,飛行員能做的就是復飛。

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