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1、飞行中风切变的判断及处置 作者：中国国际航空股份有限公司西南分公司运行分控中心 张 序（610202） 引言 国际航空界公认风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素。据统计,航空事故死亡人数中的40%为风切变所造成,与风切变有关的飞行事故都发生在300m以下的起飞和着陆阶段,尤以着陆阶段为甚,占78%。风切变是指空间两点之间风的矢量差，即在同一高度或不同高度短距离内风向和（或）风速的变化。低空风切变常指高度600m以下风向风速突然变化的现象。航空气象上根据风场的结构,把风切变分为水平风的垂直切变、
2、水平风的水平切变和垂直气流切变等三种类型。根据飞机相对于风矢量间的不同情况,又可把风切变分为顺风切变、逆风切变、侧风切变和垂直气流切变等四种形式。可见，我们在飞行中会遇到各种类型，各种程度的风切变，是否准确地判断并作出正确的处置将直接关系到我们的飞行安全。 1产生风切变的天气背景 1.1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围内,均可产生较强的风切变,尤其是在雷暴云体中的强烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更为严重。特别强的下降气流称为微下击暴流,是对飞行危害最大的一种
3、,它是以垂直风为主要特征的综合风切变区。 下击暴流中的冷下沉空气在到达地面后向四周经向辐散开，形成轴对称的出流。出流层厚度约在500-2000m之间。图2(a)是下击暴流流场结构图，可以看到在出流前沿有一水平环状涡管存在，在涡环下方近地面水平速度达到极大值。图4(b)中还同时给出了典型龙卷的结构特征，可以看到两者之间的显著差别。 图1微下击暴流流场结构图 下击暴流冲击地面后在接地点会形成一个冷性的高压区，这个高压区被称之为"气压鼻"。同雷暴高压相比，气压鼻的水平尺度要小一些，一般不超过8km，持续时间
4、约为几分钟。一般在雷暴单体的成熟初期可以观测到气压鼻，这个时候往往也是雷暴单体开始形成降水的时候。另外，越来越多的探测表明，微下击暴流内部其实还存在这气压值的下降。微下击暴流爆发时形成的强烈阵风表明：微下击暴流在冲击地表向外伸展时不会因摩擦作用减弱反而是变得更加强大,这是因为微下击暴流底部存在着一个水平涡度环结构，这一结构可以使下沉气流在垂直剖面上产生涡度环流。 1.2锋面天气 锋面是产生风切变最多的气象条件。无论是冷锋、暖锋或锢囚锋均可产生低空风切变,不过其强度和区域范围不尽相同。锋两侧气象要素有很大
5、的差异，穿过锋面时，将碰到突然的风速和风向变化。一般来说，在锋两侧温差大（≥5℃）和（或）移动快（≥55km/h）的锋面附近，都会产生较强的风切变。这种天气的风切变多以水平风的水平和垂直切变为主(但锋面雷暴天气除外),一般来说其危害程度不如强对流天气的风切变。 1.3辐射逆温型的低空急流天气 秋冬季晴空的夜间,由于强烈的地面辐射降温而形成低空逆温层,该逆温层上面有动量堆集,风速较大形成急流,而逆温层下面风速较小,近地面往往是静风,故有逆温风切变产生。该类风切变强度通常更小些,但它容易被人忽视,一旦遭遇若
6、处置不当也会发生危险。 1.4地理环境因素引起的低空风切变 特殊的山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片树林等自然的或人为的因素,有时也能引起风切变现象,其风切变状况与当时的盛行风状况（方向和大小）有关,也与山地地形的大小、复杂程度、迎风背风位置,水面的大小、与机场的距离,建筑物的大小、外形等有关。一般山地高差大,水域面积广,建筑物高大,不仅容易产生风切变,而且其强度也较大。处于盆地的机场，如果配合低空逆温层的作用，就更容易产生水平风的垂直切变；如果机场跑道一侧靠山，另一侧地势开阔，在某种盛行风情况下，可
7、以产生明显的水平风的水平切变。 2风切变导致的事故及分析 1985年8月2日晚上6时05分19秒，美国一架Delta航空公司的L-1011飞机在达拉斯－沃思堡机场坠毁。135人死亡，伤23人。国家运输安全委员会(NTSB)无法查明在飞机坠毁的时候机组是否使用机载天气雷达。然而，NTSB在报告中声称，"关于使用机载天气雷达的证词是相互矛盾的。尽管在事故发生前后至少有3架与其非常接近的飞机扫描到了这个雷暴，但是仍然有人提供了这样的证言：在飞机处在低高度并且与雷暴单体十分接近时，机载天气雷达不能发挥作用……"
8、 这个事故可能是由一个孤立的强雷暴单体产生的微下击暴流引起的，这说明了天气常常在没有任何严重警告的情况下，也会发生急剧变化。当雷暴距离机场只有10到20miles时，飞行员应该避免在此机场进行飞机的起飞和着陆，因为这是一个风速最强且最易变化的区域。飞行员在雷暴过境后也必须小心谨慎，雷暴后常常伴随着一个强大的、阵性的外流边界，伴随着这些强风会产生下击暴流和微下击暴流，它们会产生严重的低空风切变。 据不完全统计，
