航空气象:06第五章 雷暴及其他对流性天气课件.ppt

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1、第五章,雷暴,及其他对流性天气,第五章、雷暴及其它对流性天气 第一节 雷暴的结构和天气,1.定义 由对流旺盛的积雨云引起的、伴有闪电雷鸣的局地风暴,称为雷暴。 据统计:全球每天约有44000个雷暴发生,而任何时刻都有20004000个雷暴在活动,其影响面积占全球面积1%。 在热带,一年四季雷暴活动频繁, 太平洋上的爪哇岛是世界上雷暴最多的地方,每三天就有两天有雷暴。 温带地区,雷暴在夏季和秋初经常出现. 夏季极地也会产生雷暴。,2.形成条件: 雷暴是由强烈发展的积雨云产生的,形成积雨云需要三个条件: 深厚而明显的不稳定气层 充沛的水汽 足够的冲击力(有几种原因如地形抬升、锋面抬升、地表加热等)

2、 产生的原因: 深厚而明显的不稳定气层 雷暴是一种强烈的对流天气,深厚而明显的不稳定气层,具有大量的不稳定能量,为强烈对流的发展提供了充足的能源。,(2)充沛的水汽 一方面是形成庞大的积雨云体,兴雨降雹的物质基础;另一方面,水汽凝结时释放出的潜热也是能量的重要来源。雷鸣、电闪及强风所需的能量都是从云中水汽凝结时释放的潜热中得到的。 所以在某种意义上,雷暴是自我发展的。其产生的降水越多,被释放到雷暴中的能量也越多。足够的冲击力 大气中不稳定能量和水汽的存在,只具备了发生雷暴的可能性,还须要有促使空气上升到达自由对流高度以上的冲击力,这样,不稳定能量才能释放出来,上升气流才能猛烈地发展,形成雷暴云

3、。,大气中的冲击力有: 地表受热不均产生的热力冲击力, 地形抬升产生的动力冲击力, 锋面,气旋,槽线,低涡等天气系统所引起的辐合 上升运动。 产生雷暴的三个条件,在不同情况下有不同侧重,在潮湿不稳定气团中,能不能形成雷暴主要看有没有足够的冲击力,在山区,抬升作用经常存在,是否有雷暴产生就主要看有没有潮湿不稳定气层。 在夏季,发生雷暴之前常使人感到十分闷热,说明大气低层气温高,层结不稳定,水汽含量大,这时若有冲击力的作用,就可以产生雷暴。,3、一般雷暴的结构和天气 雷暴云根据其结构的不同可分为:一般雷暴和强烈雷暴(一)一般雷暴单体的生命史 积云阶段,又称为发展阶段。 是淡积云发展成浓积云的阶段。

4、在这个阶段里, (1)内部都是上升气流,并随着高度的增加而增强,最大上升气流在云的中、上部。云的下部四周有空气辐合进入云中,空气从云底被吸入单体内部,空气中的水汽在逐步凝结的过程中释放潜能,促使上升气流在上升过程中不断加强。 (2)大量水汽在云中凝结并释放潜热,所以云中温度高于同高度上四周空气的温度,这个阶段云滴大多有水滴构成,并且一般没有降水和闪电。,积云阶段,积雨云阶段,即雷暴的成熟阶段 此时云中上升气流仍然十分强大, 上升气流区温度比周围高,使其继续加速上升,速度可20m/s。云滴和雨水会被带到0度等温线以上几千米的高度,大量的雪片或雨滴在云的上部积累,最后云滴变得太大,云内的上升气流再

5、也支持不住它们,它们便落下而形成降水。 云中降水的下冲力,对上升气流产生向下的拉力,迫使部分空气转向下沉,形成下降气流区。 以强烈的阵风和降水为标志,成熟阶段是雷暴单体发展最强盛的阶段,其主要特征是:云中除上升气流外,局部出现有系统的下降气流,上升气流区温度比周围高,下降气流区温度比周围低,降水产生并发展。强烈的湍流、积冰、闪电、阵雨和大风等危险天气主要出现在这一阶段。 从云砧我们可以判断高空风的走向。,积雨云阶段,(3)消散阶段 电闪雷鸣,狂风暴雨之后,雷暴云进入消散阶段。这时下降的冷空气形成低空外流, 从底部切断了上升的暖湿空气的来源, 当降水增强时,上升气流逐渐减弱,从而削弱了云的垂直发

6、展,下降气流遍布云中,雷暴单体就进入消散阶段,直至完全消散。 下降气流遍布云中 一般雷暴单体的水平尺度为5-10kM,高度可达12km,生命期大约1h。,消散阶段,(二)一般雷暴过境时的地面天气 雷暴过境时近地面气象要素和天气现象会发生急剧变化常常给飞机起降造成严重影响。 1、气温: 雷暴来临之前,由暖湿不稳定空气控制地面,气温高,湿度大,使人感到闷热.待雷暴来临,一阵强风吹来,气温下降,随降水倾泻冷空气更使气温骤降,这种下降气流在积雨云下形成一堆向四周散开的冷空气,通常叫冷空气丘,它可以扩展到距雷暴中心2030km远的区域。大大超过降水范围。2、气压: 在成熟雷暴移来之前,气压一直是下降,当

7、雷暴来临时,气压开始上升,冷空气丘到达时急剧上升,气压最大值在下降气流中心。当下降气流中心移过后,气压又转为急降。,3、风: 雷暴移来之前一般风速较小,风向云区辐合,为雷暴云提供上升气流.雷暴云发展到成熟期或成熟的雷暴移来时,风向会突然改变,风速急剧增大,阵风可达20M/S以上 在冷空气中心移过后,风向向相反方向偏转,风力减弱。4、阵雨: 阵风后,降水就开始了。雷暴降水一般是强度较大的阵雨,通常在雷暴活动时突然发生,往往是先撒下一些稀疏的大雨滴,接着便是滂沱大雨。这些阵雨的持续时间虽短,但会严重影响能见度。,降水强度最大区域仍在下降气流中心下方,降水时间和单体成熟阶段持续时间大致相同,为152

8、0分钟。 5、雷电: 雷鸣和电闪只有在云发展得足够高而有冰晶出现时才会发生。 在雷暴云中,云与地面,云与云间都会出现闪电。 雷电可对飞机、人、畜建筑物等带来重大危害。,(三)强雷暴云的结构和天气,大气中存在有更强烈的对流性不稳定和强的垂直风切变,就会形成比普通雷暴更强,持续时间更长,水平尺度更大(十千米)的强雷暴,其天气表现也剧烈的多,常伴有冰雹,龙卷等灾害性天气。一、强雷暴云的结构 强雷暴云的结构表现为云体内有稳定,强大的升降气流 。 强大的上升气流来自近地面层的暖湿气流,通常从云体右前侧流入,进入云体后倾斜上升,在云体中上部上升速度最大可达成20-30M/S,上升气流到达对流层顶附近减弱并

9、分为三支。,一支按惯性向云体后方运动,但因于高空风方向相反很快减弱下降。 第二支可伸展到平流层低层,造成云顶突出的云塔。 第三支则随高空强风吹向云体前方远处,形成延伸的云砧。下降气流常由两部分组成: 一部分是由降水拖拽作用带下的下沉气流 ; 另一部分是由对流层中层,云外流入的干冷空气,这部分干冷空气具有较大的速度,能有力楔入上升气流下方,使之成倾斜状态,下降气流在云底成低空外流,朝前的一部分最强大,对前方近地面暖湿空气起强烈的抬升作用,其余向云后和两旁流出。,强雷暴云的这种气流结构,使上升气流和下降气流能同时并存且维持相当长时间,避免了一般雷暴云中,下降气流抑制并取代上升气流的趋势,因而强烈雷

10、暴能够维持稳定强大达几小时之久。二、强雷暴过境时的地面天气 强雷暴过境时,各种气象要素的变化比普通雷暴大得多,除具备一般雷暴所具有的天气外,还可能出现飑,冰雹、龙卷、暴雨等灾害性天气的一种或几种,1、飑 气象上把大气中风突然急剧变化的现象称为飑。 在飑出现时,风向急转,风速剧增,强雷暴云下,速度极大的下降气流,到达地面后,向四周猛烈扩散,与前方上升的暖湿空气之间,形成一个陡然的分界面。有点类似冷锋,称为飑锋。 飑出现时最大阵风18米/秒以上,风速至少维持1分钟以上 1974年6月17日强雷暴侵袭南京,飑锋来临,地面瞬时风速达38.8M/S,10分钟内气温下降11,相对湿度上升29%,1小时内气

11、压涌升8.7HPA。,2.冰雹 产生冰雹要求在强雷暴云中有合适的冰雹生长区:合适的含水量、气温和上升速度等条件,在强雷暴云中生成的冰雹,大的或中等的一般降落在飑锋后的大风区,而一些小冰雹会随斜升扭转气流沿砧状云顶抛出,落到离云体几千米以外的地方。3.龙卷 从积雨云中伸展出来的,漏斗状的,猛烈旋转的云柱叫龙卷。龙卷的水平尺度很小,在地面其直径一般在几米到几百米,越往上 ,直径越大,龙卷的垂直伸展范围很大,有的从地面一直伸展到积雨云顶。,龙卷,龙卷持续时间很短,一般为几分钟到十几分钟,而与强雷暴相连的成熟龙卷可持续30分钟,在地面可以很容易观测它的途径和避开. 龙卷的直径虽小,但风速极大,最大可达

12、 100200M/S,而且中心气压极低,可低达400200HPA,因而破坏力极大是我们能在地球见到的最恶劣的天气现象.其所经之处常将大树拔起,车辆掀翻,建筑物被摧毁。 龙卷的危害不仅是强风,它可能伸展到云底的上面,在云中飞行将无法看到它。,04年9月6日下午香港机场出现龙卷,形如漏斗,高逾数百米,时速62公里,两辆小货车被卷上空,1人受伤。,1963、5、67日广东阳山县出现两个小龙卷,所经之处直径1M的大树被连根拔起100棵。 83年4月25日19时山东莱芜新泰交界处一次5分钟的龙卷造成27人死亡,392人受伤。 2007年7月3日江苏、安徽部分地区遭遇龙卷侵害,造成14人死亡,147人受伤

13、,倒塌房屋2981间,损坏房屋3180间,典型事例分析,4.暴雨 强雷暴云一般都伴有强度极大的阵性降水,再加上持续时间长,往往形成暴雨,暴雨区在云体下降气流的中心部分,从云外侧看几乎是漆黑的,人们常把是否出现这样一个中心黑暗区,作为判断雷暴云的一个标志。,三、强雷暴云的种类 根据雷暴云的组成,可分为多单体风暴,超级单体风暴和飑线风暴。1、多单体风暴, 是一种大而强的风暴群体,由多个处于不同发展阶段的雷暴单体有组织地排成一列,形成一个有机的整体,老的单体不断在左后侧消亡,新的单体不断在右前侧生成,看起来风暴像一个整体在移动,虽然每个个体的生命不长,但通过若干单体连续更替过程,可以形成生命期达数小

14、时的强雷暴。 流场特征;上升和下降气流同时并存,时间长,多单体风暴,2、超级单体风暴: 是一个巨大单体发展成的、猛烈的强风暴。 它的水平尺度达数十千米,生命期可达数小时,其中成熟期即达1小时以上,是一种强烈的中尺度系统。 风暴云中也有一对倾斜的上升气流和下降气流。,3、飑线风暴(飑线): 它是由排列成带状的多个雷暴或积雨云群组成的强对流气带。 飑线一般宽度一至几千米,长度150-300千米,维持时达4-18个小时,沿飑线会出现雷电、暴雨、大风、冰雹和龙卷等恶劣天气,是一种线状的中尺度对流性天气系统。,一、雷暴的种类 按强度不同,分为一般雷暴和强雷暴 根据形成雷暴的冲击力种类可分为:热雷暴、地形

15、 雷暴和天气系统雷暴。(一)热雷暴 由热力对流产生的雷暴,其往往发生在大尺度天气系 统较弱的情况下,或性质均匀的气团内部。 夏季午后,近地面层空气受地面强烈辐射作用,而迅速增温。高层空气却因离地面远,增温较少,因此整个气层就趋向越来越不稳定。 同时由于地表性质分布不均匀,在近地面气层中的 相邻空气间,还存在着温度差异这时气层会有热力对流产生。,第二节 雷暴的种类及活动特征,如果空气中有充沛的水气,积状云就会迅速发展起来 成为热雷暴。 夏季的晚上,热雷暴可能在高空出现。它的形成是因为不稳定的潮湿空气层上部冷却,大气变的不稳定而使雷暴产生。 冬季,热雷暴可能出现在沿海地区,当冷的潮湿空气移动到暖海

16、面上时形成。 热雷暴表现出范围小,孤立分散,各个雷暴云之间通常有明显间隙的特点。 大陆上是热雷暴多出现在午后和傍晚。而在海洋或湖泊上空,热雷暴多出现在夜间和黎明,白天减弱和消散。 热雷暴来到海洋、湖泊上空,由于下垫面温度低,没有暖湿空气的补充,将减弱或消失,这就是雷暴不过河。,(二)地形雷暴 暖湿不稳定空气,在山脉迎风坡被强迫抬升,而形成的雷暴。 典型的地形雷暴通常形成很快,雷暴云沿山脉走向成行出现且不大移动,面积较大,云中气流剧烈,降水强度大,有时还会降冰雹,云底高度较低,常能遮住整个山头 ,崖和峭壁可能被掩盖起来。 所以山区飞行不宜从云下通过雷暴区。地形雷暴不能从其下方通过。,(三)天气系

17、统雷暴 由于天气系统能够产生系统性上升运动,在气团不稳定,水汽多的条件下,也能使对流发展而产生雷暴。1.锋面雷暴 按锋型不同可分为:冷锋雷暴、静止锋雷暴和暖锋雷暴。(1)冷锋雷暴:是冷空气强烈冲击暖湿不稳定空气而形成的。冷锋强、移动快、锋面坡度大、暖空气不稳定、暖湿程度大时,有利于冷锋雷暴的形成。 特点;强度大, 在昼、夜、陆、海都能出现,日变化小一般下午和前半夜较强,早晨较弱,移动速度快。,冷锋雷暴与空中槽线的关系,(2)静止锋雷暴: 是由暖湿不稳定空气沿锋面上升或由底层气流辐合上升而形成的。 其特点是范围广阔,持续时间长,但不象冷锋雷暴那样强烈,它常隐藏在深厚的层状云系中,云中飞行易误入其

18、中。 常有明显的日变化:多产生在后半夜,白天逐渐减弱或消散。(3)暖锋雷暴: 它是暖锋向前移动时由暖湿不稳定空气沿暖锋上升而形成的,我国较少见。 暖锋雷暴一天中任何时刻都能出现,但夜间出现更多些。,静止锋雷暴,2. 冷涡雷暴 冷涡是指出现在空中的冷性低压,一般指700百帕高度3000M,我国分为北方冷涡和南方冷涡。 北方冷涡雷暴常出现在东北和华北,出现时天气变化很突然,往往在很短的时间,可从晴朗无云,到雷声隆隆.北方冷涡移动到东北或华北一带时,这些地区为夏季暖湿空气所控制,冷涡一到,上空降温,空气层变的不稳定,就会产生雷暴,一般出在午后或傍晚。 南方冷涡主要是指西南涡,由于南方暖湿空气活跃,西

19、南涡东移时,幅合上升运动加强,于是在西南涡的东部和东南部偏南气流中产生雷暴。,1 雷暴来临之前,地面风是向(雷暴云区)吹去 2 形成雷暴的基本条件是 充足的水汽、不稳定的大气和上升运动3 下述何种雷暴不宜从云下飞过 地形雷暴4 谚语“雷暴不过河”通常指的是下述何种雷暴 热雷暴(白天)5 在深厚的雨层云中隐藏着的暖锋雷暴,常常是 晚上增强,白天减弱6 在雷暴的生存周期中,哪一阶段的特征是云中充满下降气流 消散阶段7 雷暴中有强烈乱流的可见征兆是 云底接近地面,有砧状云顶8 白天,热雷暴移动到江河湖泊上空,一般会 减弱或消散9在飞行中判断雷暴移动的方向,下面何种说法是正确的 砧状云的伸展方向即雷暴

20、移动的方向,10.选择出一个有关雷暴发展阶段的正确说法 地面开始下雨表示雷暴已进入成熟阶段11 什么类型的雷暴最有可能发生陆龙卷 与冷锋或飑线相联系的稳定性雷暴12 在成熟阶段的雷暴单体中,气流的情况是 升降气流并存13 什么样的雷暴通常产生诸如大冰雹和狂风这样最恶劣的天气现象 飑线雷暴14 关于强烈雷暴的气流结构,下面何种说法正确 强烈雷暴的前面是上升气流,中、后部是下降气流,下降气流能促使暖气流上升;15 热雷暴的形成原因是 地面受热不均16 飑线通常与下列何种锋面有关 快速移动的冷锋17 如果据报你的目的机场有飑,你预计会有什么样的风 最大阵风至少18米秒;持续时间一分钟或更长18 热雷

21、暴在夏季最为常见,这是由于 夏季地面水汽蒸发较多,19 严重危害飞行安全的冰雹,通常与下列何种云相联系 强烈雷暴云20 下列何种情况下最有可能遇到冰雹 在强烈发展的积雨云的砧状云顶下面,1997年10月10日,阿根廷奥斯特拉尔航空公司一架DC-9-32飞机,从阿根廷北部的波萨达斯飞往首都布宜诺斯艾利斯途中坠毁,机上69名旅客和5名机组人员全部遇难。事故原因:这架飞机在飞行途中遇到强烈的雷电袭击,飞机为避开雷暴和强烈的湍流区时失去控制急速下坠,在离预定降落时间还有20分钟时,与机场通讯联络突然中断,飞机以机头朝下70度的姿态和每小时800海里的速度撞地坠毁。,雷暴对飞行的影响,第三节 雷暴与飞行

22、,一、雷暴对飞行的影响 在雷暴区飞行,除了云中飞行的一般困难外,还会遇到强烈的湍流、积冰、闪电击、阵雨和恶劣能见度、有时还会遇到冰雹、下击暴流、低空风切变和龙卷。这种滚滚乌云蕴藏着巨大的能量,具有极大的破坏力。当飞机误入雷暴活动区轻者人机损伤,重者机毁人亡。 据美国民用航空1962-1988气象原因飞行事故统计分析48起事故中有23起与雷暴有关,占总数47.9%。 另据美国空军气象原因事故统计,雷暴原因占总数55%-60%。 雷暴是目前严重威胁飞行安全的重要因素。,(一)颠簸(二)积冰(三)冰雹:冰雹在平原地区可能性较小,山区要警 惕。直接由冰雹造成的结构损坏比较少见,但对机翼前沿和发动机的轻

23、微损伤比较普遍。通常,在成熟阶段的雷暴云中,飞行高度为30009000米,遭遇冰雹的可能性最大,10000M以上次数很少。另外在雷暴云中观测到降雹次数比在地面观测到的次数多。这是因为那些不大的冰雹在下落过程中有的又被上升气流带向高空,有的在落到地面之前已经融化的缘故。 由于冰雹是具有相当质量的固体,其降落速度较大,如果飞机被它击中,将是十分危险的,在飞行中,要通过各种方法及早判明并远远避开它。如果误入雹云,不要在0度等温线所在高度的下降气流中飞行这里是遭雹击可能最大的区域。有时,由于冰雹被强烈上升气流带到高空,沿砧状云顶被抛到云外,因而在积雨云砧下面飞行时,也有可能被冰雹击伤,所以,飞机最好在

24、距雹云10KM以外飞行。 1977年2月4日,美国南方航空公司的一架DC-9-31飞机在美国佐治亚州纽霍普穿越一强雷暴区时,两台发动机吸入大量水和冰雹,发动机压缩器损坏,引起严重失速而坠毁。,(四)雷电 飞机在云中、云下和云体附近飞行都有可能被闪电击,一般造成飞机部分损坏。 飞机遭电击的高度大约发生在4000-9000米,其中5000米左右为集中区,遭电击多发生在春秋季节。 1978年12月美国空军一架C-130运输机在执行任务时,进入雷暴区几秒钟后,飞行人员报告燃油箱遭到闪电击,引起爆炸,飞机左机翼毁坏,操纵十分困难,不久,地面就和空中失去联络,造成机毁人亡的事故。,(五)下击暴流1、下击暴

25、流(downburst) 又称强下冲气流,它是雷暴强烈发展的产物。在雷暴云中伴随倾盆大雨存在强烈的下降气流,当它冲泻到地面时,在近地面会形成强烈的外流-雷暴大风.其风速大于18米/秒。 下击暴流在地面的风是直线风.既从雷暴云下 基本是直线状向外流动。水平尺度440千米。2、微下击暴流(microburst) 其中还嵌有一些小尺度的辐散性气流称微下击暴流。 其平尺度400-4000米,风速22米/秒以上。 下击暴流的生命周期很短,一般只有10-15分钟, 微下击暴流的生命周期更短,有的只有几分钟。,下击暴流示意图,下击暴流和微下击暴流中强烈的下降气流和雷暴大风,及极强的垂直风切变和水平风切变对飞

26、机的起飞着陆有极大危害。,1976年6月23日下午在美国费城机场发生一起严重飞行事故。当时机场正在下大雨,在雷暴云中产生了下击暴流。一架飞机在五边遇到强烈风切变,逆风增大超过30M/秒,地速下降到185千米/小时,(空速等于风速加地速大约是293千米/小时)这时飞行员放弃着陆,决定复飞,飞机在跑道着陆端离地18米高度开始爬高,当上升到79米高度时逆风消失,飞机毁在雷暴雨墙后的跑道上。 事后分析,这一微下击暴流其水平范围只有2.8千米.然而其内部的风切变在1千米内竟达33米/秒,相当飞机突然损失240千米/小时的速度,只有失速坠毁了。,在暴雨中强行起飞也是非常危险的: 1975、8、7、16时1

27、0分,美国大陆航空公司426号班机在丹佛机场起飞时,受到一个水平范围5KM的下击暴流的影响,飞机在30米的高度时,空速在5秒钟内从158KT减到116KT,机长被惯性推向机头,飞机从起飞到坠地只有1分钟,机上15人受伤。 事后分析,下击暴流引起的风切变,沿飞行航迹为10KT逆风到50KT顺风。 飞机在开始爬升的关键时刻,遭受到严重的风切变。,二、飞行中对雷暴的判断:(一)根据云的外貌判断 飞机在云外飞行,且距离较远时,主要根据雷暴云特有的外貌和天气特征来判明雷暴云的强弱,并根据砧状云顶的伸展方向来判断其的移动方向。1、较强雷暴云的特征,(1)云体高大耸立,有砧状云顶和最高云塔,(2)云底呈弧状

28、、滚轴状、悬球状或漏斗状,云体前方有移动较快的混乱低云,(3)云体下部较暗,并有中心黑暗区;云体上部边缘呈黄色(说明云中已有冰雹形成),(4)周围有旺盛的浓积云伴随,(5)有垂直闪电,2、较弱雷暴云的特征 (1)云体结构松散,砧状云顶有与下部云体脱离的趋势 (2)有水平闪电(二)云中飞行对雷暴的判断 1、根据无线电罗盘指针判断 接近雷暴时,无线电罗盘指针会左右摇摆或缓慢旋转,干扰强烈时指针会指向雷暴区。 2、根据通讯受到的干扰来判断 一般离雷暴越近,受的干扰越大,在距雷暴4050km时,耳机中就有卡、卡声,有时通讯中断. 3、根据天气现象来判断 颠簸逐渐增强,大量降水和积冰的出现,是飞进雷暴云

29、的标志.,(三)使用气象测雨雷达和机载气象雷达探测雷暴 这是判明雷暴最有效的方法。目前我国已建立了比较稠密的气象雷达网,可以比较准确地探明雷暴云的位置,强度、厚度、有无冰雹等情况,如果充分利用,能可靠地引导飞机选择安全的路线和降落场。 现在很多飞机装载有彩色气象雷达,可以清楚地显示出机前面扇形区域中的降雨区、冰雹区和雷暴中心夹带雨粒湍流区域 在彩色气象雷达上,大雨区是用红色来表示,湍流和冰雹区用醒目的品红色(或紫色)来表示。利用机载气象雷达来回避雷暴选择安全航道是十分有效的。,地面雷达的平面显示和高度显示,机载气象雷达的显示,使用机载气象雷达避开雷暴,三、安全飞过雷暴区的一般方法 由于雷暴对飞

30、行的严重影响,一般应尽量避免在雷暴区飞行。1、绕过或从云隙穿过 对航线上孤立分散的热雷暴或地形雷暴,可以绕过应选择上风一侧和较高的飞行高度,目视离开云体不小于10km。若使用机载气象雷达,则应在雷暴云的回波边缘25km以外通过 若穿过云隙,则两块雷暴云之间空隙应不小于5070km。2、从云上飞过 越过时距云顶高度不应小于500M,须对雷暴云的范围、云顶高度、飞机升限、爬高性能有准确的了解。,3、从云下飞过 如果雷暴不强,云底较高,降水较弱,云下能见度 较好,且地势平坦、飞行员低空飞行经验丰富,也可以从云下通过。 应尽量不在雷暴云的下方飞行,因为云于地面之间的雷击次数最为频繁,还有可能被强烈上升

31、气流卷入云中,和遭遇到下击暴流而失去操纵。 无论采用什么方法,都应避免进入雷暴云中,尽量保持目视飞行。如果发现已误入雷暴云,应沉着冷静,柔和操纵飞机,保持适当速度和平飞状态,迅速脱离。,1 能在雷暴下方的地面上或地面附近引起灾害性大风的局地强下降气流称为 下击暴流2 雷暴中下沉气流所造成的外流,最远可出现在 雷暴云前方2030千米处3 下击暴流对飞行的影响主要是 在低空造成强烈的垂直风和水平风切变4 若飞机在飞行中遭遇到下击暴流,飞机的性能常常是 先变好,后变坏5 起飞着陆阶段,在遭遇微下击暴流的情况下,逆风突然减小将引起 等于风速减小量两倍的空速损失6 若飞机在飞行中遭遇到微下击暴流而飞机的

32、性能有所变好,这时机长应采取的措施是 马上避开,7 下击暴流的水平尺度为 440千米8 起飞着陆阶段,在遭遇微下击暴流的情况下,逆风突然 减小将引起 等于风速减小量两倍的空速损失9 一个单独的下击暴流的持续时间是多长 自气流接触地面到气流消散,很少有超过15分钟的10 某航空器在微下击暴流中遇到风速为45海里小时的逆风,预计通过此微下击暴流的总的风切变为多少 90海里小时11 雷暴在积云阶段所具有的特征是 云中充满上升气流12 在处于雷暴区边缘的机场起飞或着陆时,要特别注意的危险天气是 低空风切变,第四节 特殊地形下的对流性天气一、山地背风波 气流越山时,会在山脊背风面上空形成波动气流,称为山

33、地背风波或地形波和驻波。,(一)形成背风波的三个基本条件: (1)气流越过的山脊不是孤立的山峰,而是长山脊或山岳地带,如太行山脉和秦岭山脉等。 (2)风向与山脊交角大,最好是正交;风速在山脊高度上一般不能小于10M/S,且从山脊到对流层顶,风速随高度的增加而增大或减小保持不变。 (3)低层气层不稳定,而上层气层稳定。 在满足以上条件时,在山的背风面一侧2-200KM范围内,就有背风波出现,(波长通长在15km以下)。并顺气流向下游传播,逐渐减弱消失。 如果第二个山脊位于波动的上升气流区,则波动会因叠加而增强,传播距离增远,如果第二个山脊位于波动的下降气流区波动会减弱。 山地波在水平方向可伸展几

34、十千米至几百千米,向上可伸展到整个对流层。,(二)背风波对飞行的影响 1、山地波中有明显的升降气流和乱流(升降气流的垂直速度通常为5至10米/秒,有时可达25米/秒),可使飞行造成很大的影响。 2、背风波中的下降气流不仅使飞机高度下降,还使气压式高度表读数偏高。 3.由于背风波中垂直气流和水平气流都存在明显的差异因而 常有乱流造成飞机颠簸。 指示山地波存在的云;山帽云,滚轴云和荚状云。,山帽云,静止不动的荚状云,飞行事例,1991年3月3日,美国联合航空公司一架波音 737飞机在美国科罗拉多州的科罗拉多斯普林斯机场进近着陆时,遭遇到强烈的山地波而坠毁,机上 5名机组人员和20名旅客全部遇难。这

35、是机长按仪表飞行计划在晴空的一次定期航班飞行。,二、 下坡风,在大型山脉的迎风坡一侧为强冷高脊占据,脊前有明显的冷锋,背风坡为暖性低压控制,冷空气越山后,以较大速度滑向坡下,下坡风就出现在冷锋钱的暖区内。 对飞行的影响:下坡风的风速是比较大的,一般20m/s左右,强的可达4050m/s,其以超过中型运输机的起飞离陆速度.可对飞机起降造成严重危害,同时可对地面设施严重损毁。 1974、4、29银川机场超过40M,致使停放的飞机和地 面设施遭到破坏。,三、海风锋 由于海陆加热的特点,在沿海岸地区常形成海陆风环流.白天,陆地比海洋增温快,在沿海岸出现海风,由于从海洋向陆地推进的海风前缘,类似一般的锋

36、面,所以成为海风锋。在夜间,海上暖于陆地,出现陆风环流,而把从陆向海推进的陆风前缘称为陆风锋。 沿海地区机场可能还会受到海雾的影响。如果有海雾,当冷空气向岸上吹,会带动海雾上岸造成低能见度。夜间陆风可以把海雾吹离海岸,白天阳光照耀又使气温升高,陆风减弱,海风加强,海雾又卷土重来。,四、城市热岛效应 这种作用同海洋热岛效应十分类似.在人口密集工业集中,交通发达的城市内,大多数建筑物是石头和混凝土建成的,它们的热传导率和热容量都很高加上建筑物本身对风的阻挡减弱作用,以及人类的活动使得城市中的气温比郊区,农村高,这就是城市热岛效应。 城市热岛的基本特征 1.由于城市热岛效应,城市中的温度比郊区农村高

37、1度; 2.城市热岛在冬季最为明显,冬季燃烧过程放出的热量,比从太阳光得到热量大2.05倍. 夏季白天差异不大,但夜间城市冷却比郊区慢,温差出现热岛现象; 3.受天气状况影响:晴空时热岛强度最大,有云覆盖时趋于减弱。,4.城市热岛的形成与盛行风有密切关系,使热岛现象消失的临界风速值: 百万以上人口的大城市为10M/S 数十万人口的中等城市为8M/S 十万人口以下的城市为5M/S 城市热岛环流及其对天气的影响 1.城市热岛的垂直环流,对于城市中心呈现出两个对称的环流圈,煤烟和尘粒在局地环流作用下聚集,在城市上空形成烟幕 2.大城市内的降水比郊区一般要多,当有盛行风时,降水量增加区在城市的下风方,夏季雷暴和冰雹的次数在城市的下风方也有增加。,

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