第四章-航空气象

航空气象主讲人：田仕义CONTENTS大气的状态风及风对飞行的影响云的分类及云对飞行的影响雷暴的形成及影响0102030405目录锋面天气及其影响0607积冰及其影响卫星云图及其运用大气的状态01国际规定大气的状态大气的结构气象要素大气的成分大气的状态什么是大气？大气的成分？大气的状态大气的状态臭氧的来源、分布及作用？臭氧对气温的影响？大气的状态二氧化碳的分布及作用？二氧化碳对气温的影响？大气的状态水汽大气的状态

大气的结构大气具有层状结构：大气在水平方向上性质比较相似，在不同高度上性质差异大。主要依据是：气层气温的垂直分布特点

。将温度随高度的改变看作是均匀的。实际中通常使用气温的垂直递减率表示（上升100米，温度的变化量℃/100m）大气的状态

对流层特点为什么叫对流层？低纬度：上界高度17-18KM中纬度：上界高度10-12KM高纬度：上界高度8-9KM同一地区对流层上界高度夏季大于冬季大气的状态

气温随高度升高而降低平均气温垂直递减≈0.65℃/100m气温、湿度的水平分布很不均匀空气具有强烈的垂直混合

对流层特征大气的状态

对流层按气流和天气现象分为三层1500M以下空气受地形扰动和摩擦作用气流混乱也叫摩擦层受地表影响较小，气流相对平稳，可代表对流层气流的基本趋势，云和降水大多在这层；6000M以上到平流层，受地表影响更小，水汽含量很少，气温常在0度以下。大气的状态

平流层特点：在平流层下半部，气温随高度增高变化不大、其上半部，气温随高度增高而升高很快、在平流层的顶部，温度已升至0℃左右；整层空气几乎没有垂直运动，气流平稳；天气晴朗，飞行气象条件良好对飞行的影响：1.气流平稳、空气干洁、能见度好、飞行阻力小，有利于大型飞机飞行。2.发动机效率降低，飞机对操纵的反映迟缓。大气的状态

气象要素表示大气状态的物理量和物理现象通称为气象要素。气温、气压、湿度等物理量是气象要素风、云、降水等天气现象也是气象要素三大气象要素：气温、气压、空气湿度。大气的状态

气温气温变化的基本方式：1.气温的非绝热变化2.气温的绝热变化非绝热变化主要有以下几种：（1）辐射（2）乱流（3）水相变化(蒸发、凝结、融解、冻结、升华、凝华)（4）传导当气块作水平运动或静止不动时，非绝热变化是主要的气体绝热温度变化一个空气块移动到气压较低的环镜(与四周空气没有热量交换)，会引起气块的体积膨胀，因而温度下降。体积增大包括作功和能量消耗，因此降低了每单位体积的有效热量，从而温度下降。这种没有热量增减的温度变化称为温度绝热变化。空气的垂直移动显然是绝热温度变化的主要原因。大气的状态

非绝热变化与绝热变化大气的状态

气压大气的状态

航空上常用的几种气压1.标准海平面气压：一个标准大气压是这样规定的:把温度为0℃、纬度45度海平面上的气压称为1个大气压,水银气压表上的数值为760毫米水银柱高(相当于1013.25百帕)。2.本站气压：气象台站内气压表的气压读数，经过器差订正、温度差订正、纬度重力订正和高度重力订正后，其数值即可表示当时本站高度上的气压值，称为本站气压。3.修正海平面气压:是指将观测到的场面气压，按照标准大气条件修正到平均海平面的气压4场面气压：场面气压是指航空器着陆区域最高点的气压。由此气压设定的高度表指示出航空器与着陆区之间的相对高度。大气的状态

气压与高度飞机飞行时，测量高度多用无线电高度表和气压高度表无线电高度表主要用于小郑仪表和复杂气象条件下的着陆使用飞行中常用的气压高度：场面气压高度（QFE)：着陆区最高点气压标准海平面气压高度（QNE)用于航路修正海平面气压高度（QNH)用于机场大气的状态

气压高度表对飞行的影响气压误差示意图温度误差示意图飞机按气压式高度表指示的一定高度飞行，在飞向低压区时，飞机的实际高度将逐渐降低飞机在比标准大气冷的空气中飞行时，气压高度表所示高度将比实际飞行高度高大气的状态

空气湿度常见表示方法：1.相对湿度：同温下实际和饱和压力的百分比

2.露点（td）：同压下，水的质量不变，降低温度，水相从气到液（即饱和）的温度。3.气温露点差（t-td）：距离露点温度的差值。越大越干燥，越小越潮湿。大气的状态

湿度、温度、气压对飞行的影响实际大气常用的状态方程：P=ρR比T

升力公式：L=1/2CyρV²S湿度大水汽含量多，空气密度ρ减小，飞机起飞滑跑长度变长，爬升率降低，载重减少温度和气压呢？风及风对飞行的影响02风及风对飞行的影响风的定义：1.空气的运动：水平运动垂直运动不规则运动2.风是指空气的水平运动;风向指风的来向；风速：风的大小m/skm/hKT3.风的测量：风及风对飞行的影响风及风对飞行的影响风向风速计多普勒雷达风及风对飞行的影响形成风的力：

水平气压梯度力

地转偏向力惯性离心力摩擦力风及风对飞行的影响水平气压梯度力：指气压在水平方向上分布不均匀形成的力

风及风对飞行的影响地转偏向力：地球自转引起的使相对于地球运动的物体偏离原来的运动方向的力（不是实力只能改变方向）地转偏向力的大小：地转偏向力的方向垂直于物体运动的方向，在北半球指向右，在南半球指向左。

风及风对飞行的影响摩擦力：只在1.5KM内存在，大于1.5KM的称之为自由大气风及风对飞行的影响海陆风形成海陆风的对流性环流的原因是因为：陆地吸收和散发热量比水面快风及风对飞行的影响山谷风风及风对飞行的影响空气的垂直运动一、对流对流产生的原因：大气对流是由于地球表面受热不均引起的。风及风对飞行的影响对流冲击力使原止的空气产生垂直运动的作用力称为对流冲击力来静分类：热力对流：地面热力性质差异引起的（山岩地，沙地、城市地区比草地、水面、林区升温快动力对流：由于空气运动时受到机械抬升作用引起的，如山坡迎风面对空气的抬升及气流的辐合辐散风及风对飞行的影响

大气乱流大气乱流是指空气不规则的涡旋运动，又称湍流或扰动气流。风及风对飞行的影响

大气乱流的形成：由大气中的气流切变引起的，气流切变是指气流间速度和方向的差异。热力乱流：当气温水平分布不均匀时，就会产生大大小小的升降气流，由于它们之间有速度和方向的差异，就会形成乱流动力乱流：当气流流过粗糙地表、丘陵和山区时，由于地表摩擦和地形扰动，会引起气流切变而形成乱流涡旋风及风对飞行的影响

山地乱流：当空气流在山的背风侧向下时空气顺着地形的轮廓流动，湍流逐渐增加风及风对飞行的影响

风切变及其对飞行的影响风及风对飞行的影响

顺风切变和逆风切变水平风的顺风矢量变大水平风的逆风矢量变大风及风对飞行的影响

侧风切变和垂直风切变云的分类及云对飞行的影响03云的分类及云对飞行的影响云：

水汽凝结物在空中的聚集物云量：是指云遮盖天空视野的份数根据国际气象组织规定，把天空分为10个等份；根据国际民航组织规定，把天空分为8个等份云的分类及云对飞行的影响云的分类：云的分类及云对飞行的影响云的分类：机场上空高度较低的云会直接影响飞机的起降。其中危害最大的云是对流云。对流云由淡积云发展而成.云的分类及云对飞行的影响云对飞行的影响：云的分类及云对飞行的影响云对飞行的影响：雷暴的形成及影响04雷暴的形成及影响雷暴的形成及影响雷暴形成的条件1.深厚而明显的不稳定气层：提供能源2.充沛的水汽：形成云体、释放潜热3.足够的冲击力：促使空气上升雷暴的形成及影响一般雷暴的单体生命构成雷暴云的每一个积雨云称为雷暴单体。由一个或数个雷暴单体构成的雷暴云，其强度仅达一般程度，这就是一般雷暴。积云阶段

成熟阶段消散阶段雷暴的形成及影响雷暴对飞行的影响1.颠簸2.积冰3.雹击4.雷电5.下击暴流锋面天气及其影响05锋面天气及其影响气团的分类：按地理分类:冰洋气团、中纬度气团、热带气团、赤道气团按热力分类:冷气团、暖气团。按湿度分类：干气团、湿气团锋面天气及其影响气团形成的条件：（1）大范围性质比较均匀的地理区域;（2）空气能够在气团源地长期停留或缓慢移动。气团的变性：冷气团变性比暖气团快。锋面天气及其影响锋面天气及其影响锋的分类及特性：1冷锋锋面向暖气团一侧移动2暖锋锋面向冷气团一侧移动3静止锋锋面很少移动4锢囚锋锋面相遇而形成积冰及其影响06积冰及其影响飞机积冰云中存在过冷水滴，过冷水滴是不稳定的，稍受震动，即冻结成冰。当飞机在含有过冷水滴的云中飞行时，如果机体表面温度低于0℃，过冷水滴就会在机体表面某些部位冻结，并聚积成冰层积冰及其影响飞机积冰与云中温度、湿度的关系1.飞机积冰通常形成于0℃～-20℃范围内；强积冰多发生在-2℃～-10℃范围内；2.积冰一般发生在云中温度露点差＜7℃范围内，以0～5℃发生积冰最多；强积冰多发生在温度露点差为0～4℃范围内。积冰及其影响飞机积冰主要分为三种：冰、雾凇、霜。

1.明冰

光滑透明、结构坚实。在0～-10℃的过冷雨中或大水滴组成的云中形成；2.雾凇

不透明，表面粗糙。多形成在温度为-20℃左右的云中；3.毛冰

表面粗糙不平，冻结得比