中低空飞行大气环境共58页文档

1.1飞行的大气环境1.1.1大气的基本状况飞机在大气中飞行，大气的温度、压强、密度对飞机的飞行性能有重要影响。

在不同的经度、纬度、高度（三维空间位置）、在不同的季节和时刻（时间位置），大气的温度、压强、密度会有差别，会有改变。

了解这些参数的差别和改变，对于分析飞机的飞行性能具有重要的意义。

大气的组成空气由多种气体分子组成。

按体积计算，氮气约占78%，氧气约占21%，其余为二氧化碳、水汽、氢、氩、氖、氦等气体。

大气中水汽的含量对飞机的飞行有重要影响。

大气层大气层的底界是地表，顶界没有明显的自然界限。

如果以空气密度接近于星际气体密度的高度作为顶界，高度约为2000~3000km。

沿重力方向，大气层中空气的密度、压力、温度等，差异非常显著。

通常把大气分为5层:：对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层。

对流层高度范围：底界是地面，顶界随纬度和季节而变化。

对流层的厚度，在低纬度地区平均为16~18km，中纬度地区平均为10~12km，高纬度地区平均为8~9km。

温度变化：气温随高度的增加而降低。

气温影响对流层厚度。

夏季由于气温高，厚度要比冬季大。

每天早午晚的气温变化也同样影响对流层的厚度。

大气密度：受地球引力作用影响，对流层集中了全部大气质量的3/4和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层次。

平流层高度范围：位于对流层之上，顶界扩展到50~55km。

温度分布：平流层下部常称为“同温层”。

随着高度的增加，气温保持不变（为190K）或略有升高；到20~30km以上，气温升高很快，到平流层顶，气温升至270~290K。

平流层的这种气温分布特征同它受地面影响较小和存在大量臭氧有关。

大气密度：平流层的空气稀薄，所包含的大气质量约占整个大气质量的1/4左右。

水汽：水蒸汽极少，通常没有雨、云、雾、雪、雹等天气现象。

风：空气没有上下对流，空气沿铅垂方向运动较弱，所以没有垂直方向的风，只有水平方向的风，而且风向稳定。

这是因为高空的空气稀薄，运动时摩擦力小，当大气层的空气随着地球自传时，上层的空气会出现滞后现象，这样相对地面来说，就形成水平方向的风。

强风吹倒树木和庄稼
强风吹倒树木和庄稼
座舱仪表判别法
在遇到低空风 切变时，空速 表 、高度表 、 升降速率表 和 俯仰角度指示 器等座舱仪表 都会发生不同 程度的摆动。
空速表
飞机遭遇风切变时空速表指示一般都会发生 急剧变化。
美国波音公司规定，当空速表指示值突然改 变28～37千米／小时，应中止起飞或不作进 近着陆。
例如： 飞机从逆风进入顺风 从小顺风进入大顺风 从大逆风进入小逆风(或无风) 从无风进入顺风
顺风切变使飞机空速减小，升力下降，飞机下沉。
顺风切变示意图
逆风切变
水平风的变量对飞机来说是逆风。
例如： 从无风进入逆风 从顺风进入逆风 从大顺风进入小顺风 从小逆风进入大逆风
飞机的空速突然增大，升力也增大，飞机抬升。
遇低空风切变, 失速坠地
二等
遇到下沉气流, 操作不当
一等
复飞, 备降 长治
飞机进近中遇到大暴雨和不稳定气流, 跑道 能见度极差
雷达回波强度20-30DB, 观测到悬球状云和雨 幡,且地面风多变,明显有切变过境,飞机在 250米的高度决定复飞,但掉到20米才平稳
6 1991年4月 B757/2801 中国南方 25日
物象表明：空难现场附近14时至15时30分曾 出现微下击暴流。飞机在汉口机场进近过程 中，因绕飞雷雨，又是在低高度、低速度的
低空风切变飞行事故的特点
风切变事故都发生在飞行高度低于300米的起 飞和着陆飞行阶段，其中尤以着陆为最多；
现代大、中型喷气运输机的风切变飞行事故 比重较大；
风切变事故与雷暴天气条件关系密切；
松山机场低空风切变警告系统
激光雷达(LIDAR)
基于多普勒效应的红外线多普勒雷达，可以对风切 变、阵风锋和湍流做出危险警报，主要用于晴天干燥的 环境下进行风场探测，但在降水环境下信号衰减比较强， 探测效果差，基本不能使用。

空中交通服务区域 ：飞行情报区、高空管 制区、中低空管制区、终端管制区、进近 管制区、机场塔台管制区、航路和航线
第二区域 ：飞行情报区
提供 飞行情报服务、 告警服务而划定范围的空间
飞行情报工作：飞行情报部门 承担 或指定单位 负责
第三区域 ：高空和中低空管制区
区域管制区 ，与通信、导航、监视和 气象等设施建设、覆盖情况相适应， 考虑管制单位间协调需要，能 有效 提供空中交通服务
空域结构数据 和运行数据的收集 、 整理和使用
导航设施数据、飞行情报区和管制区数据、管制地带数据、航 路和航线数据、其他空域数据等静态数据
第四区域 ：终端（进近）管制区
终端管制区 ：两个 或两个以上机场的 进场、离场提供进近管制服务 进近管制区：仅为 一个机场的进场和 离场飞行提供进近管制服务
第五区域 ：等待航线区域
解决或缓解飞行中已经或将出现矛盾 冲突 用于航空器盘旋等待或上升、下降的区域
第六区域 ：特殊区域
空中 放油 区 ：根据机场能起降的最大类型确定， 考虑气象条件和环境保护等 试飞 区域 ：性能和试飞项目的要求确定 训练 区域 ：性能和训练科目的要求确定 空中禁区、空中限制区、空中危险区 ：国家规定划设
安全、及时、有效、正常的 管制 服务、飞行情报 服务、高告警 服务 防止航空器空中相撞或与地面障碍物相撞
促使空中交通 有序 地运行
按各国法律规定 国际民航组织相关标准要求 对空域资源进行规定、管理、设计
空域管理
《中国民用航空空中交通管理规则 》
空域管理 ：依据既定空域结构条件 实现对空域充分利用，尽量满足需求
提供管制间隔服务，确保飞行 安全、有序
提供飞行情报服务、 告警 服务 创造宽松和灵活的运行空间

(4)大气温室效应：地球大气对太阳短波辐射几乎是透明 体，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上，使地面增温； 大气对地面长波辐射却是隔热层，把地面辐射放出的热量绝 大部分截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量还给地面。 这在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了 保温作用。大气对太阳辐射的削弱作用使得地面白天温度不 会过高，而大气的保温作用又保证了地面夜间温度不会过低， 减小了地面的昼夜温差。
大气对太阳辐射削吸收 反射 弱作用的三种形式 散射 “3”指 太阳暖大地 大气对地面保温作 用的三个物理过程大地暖大气 大气还大地
第二章 ·第三节
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(6)大气保温和玻璃温室保温的原理是否相同？ 同是保温作用，但原理并不相同。大气保温作用主要依 赖大气逆辐射把地面辐射的热量还给地面；而温室的玻璃却 通过阻止空气在室内、外对流而起到保温的作用。
第二章 ·第三节
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特别提醒：(1)地面辐射的影响因素
第二章 ·第三节
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(2)我国新疆地区流行这样的谚语：“早穿皮袄午穿纱， 围着火炉吃西瓜”，新疆气温日较差大的原因为：我国新疆 地处亚欧大陆内部，晴天多，降水较少。白天太阳辐射强， 地面获得热量较多，气温较高；到了晚上，大气逆辐射较弱， 因而地面气温较低，昼夜温差大。
第二章 ·第三节
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知识点 3
地面辐射和大气辐射
(1)地面辐射：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同 时又持续向外辐射能量，形成地面辐射，它是对流层大气增 温的直接能量来源。 (2)大气辐射：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐 射能量，即大气辐射。大气辐射除极少部分射向宇宙空间外， 绝大部分射向地面，射向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。

一、 二、 三、 四、
大气压力
大气压力的度量 海拔高度对大气压力、飞机性能 的影响 空气密度差异的影响
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壹 目录页
一、
大气压力
二、
大气压力的度量
三、 四、
海拔高度对大气压力、飞机性能 的影响
空气密度差异的影响
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第二节
大气的基本知识
地球表面有一层厚厚的大气层， 由于地球引力的作用，大气被“吸” 向地球，虽然空气很轻，但仍有质 量，有了质量就产生了力，它作用 于物体的效果就是压力。著名的马 德堡半球实验就证明了大气压的存 在。可以说，大气压力是地球引力 作用的结果。
（四） 热层
（五） 散逸层
又称逃逸层、外大气层，是地球大气的最外层，位于热层之上。那里的空气 极其稀薄，同时又远离地面，受地球的引力作用较小，因而大气分子不断地向星 际空间逃逸。航天器脱离这一层后便进入太空飞行。
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空气动力学与飞行原理
无人机与大气基本知识 大气特性
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第三节
目录页
学 习 大 纲
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叁 海拔高度对大气压力、飞机性能的影响
随着海拔升高，空气变得稀薄，大气压力也随之降低。一般来说，高度每 增加1000ft,大气压力就会降低1mmHg。分布于全球的气象站，为了提供一个 记录和报告的标准，都会按照海拔高度每增加1000m就近似增加1mmHg的规 则将当地大气压转化为海平面压力。使用公共的海平面压力读数可以确保基于 当前压力读数的飞机高度计的设定是准确的。
气压随高度的变化
1
在大气处于静止状态时，某一高度上的气压值等于其单位水平面积上所承受的上部大气柱的重力，随着 高度增加，其上部大气柱越来越短，且气柱中空气密度越来越小，气柱重力也就越来越小。

那些飞行中的恶劣环境那些飞行中的恶劣环境飞机的飞行安全是航空事业发展的重中之重，唯有确保飞行中万无一失，才能促进航空事业的发展。

但恶劣的气象环境往往是威胁飞行安全的天敌，面对极端恶劣的气候环境，最安全的方法是避开它，可是在某些情况下，飞机仍有直接飞入恶劣气象环境的情况出现，此时能够保证飞行安全的唯一依靠就只剩下飞行员精湛的驾驶技术和冷静的处置能力了。

因此，飞行员就必须要在各种模拟的恶劣环境中训练，在提高他们遇到复杂气象状态时的飞行技能和应变能力的同时，避免因飞行员的慌乱导致不必要的失误操纵。

目前，春秋飞培的所有飞行模拟设备都是他们最好的训练平台。

首先，先介绍一下飞机在飞行过程中可能会遇到的各种恶劣气候环境，包括极端高低温、结冰、突风、雷雨云、低能见度、火山灰和沙尘暴等，这些恶劣气象环境会对飞行安全造成不同程度的影响。

本期主要谈一下突风、雷雨云、低能见度天气环境以及它们是如何在模拟机中体现的。

一、突风天气据统计，突风天气与30%以上的进近及着陆事故和15%的可控飞机撞地事故有关。

同时风切变是4%的进近及着陆事故的主要诱因，它也是造成重大伤亡事故的第九大原因。

大风天气通常会给航班带来不利影响，严重的话会导致航班的延误和取消。

目前影响飞行的风大约有5种：1、逆风：即迎面吹向飞机的风。

逆风是飞行起飞降落阶段的好伙伴，由于逆风能够给飞机提供额外的升力，因此逆风对飞机的起飞和降落有利，飞机也会优先在逆风情况下起飞或者降落；2、顺风：即从飞机后面吹来的风。

和逆风相比，顺风是飞机起飞和降落阶段的天敌，由于顺风会降低飞机的升力，因此飞机需要更长的跑道进行起飞或降落，这也大大增加飞机冲出跑道的危险。

飞机通常会避免在顺风情况下起飞或降落；3、侧风：即从侧面吹来带有不同角度的风。

侧风往往会导致飞机偏离原来的方向，因此在起飞和降落阶段，面对侧风环境，飞行员需要不断操纵舵和杆来对方向进行修正以保证飞行安全；4、风切变：即大气中不同两点之间的风速和风向的剧烈变化，类似于一把利刃突然斩断风，气流运动的速度和方向发生骤变。

• 云
• 悬浮在空气中的大量小水滴和（或）冰晶共同组成的可见聚合体 • 高云 – 卷云、卷层云、卷积云 • 中云 – 高层云、高积云 • 低云 – 积云、积雨云、层积云、层云、雨层云
• 雾
• 贴地大气中悬浮大量小水滴或冰晶，使能见度恶化 • 轻雾：1～10km；浓雾：<1km • 按形成原因可分为辐射雾、平流雾、锋面雾、上坡雾、蒸发雾和城 市雾等
海拔2438m起降重量受限171滑跑距离增长表示离地真空速无风a表示起飞加速度高海拔导致发动机推力减小因此a减小高海拔导致同样指示空速下实际的真空速较大不同高度的起飞滑跑速度182爬升能力降低px表示发动机剩余推力推力降低导致相同空速时上升率下降3起飞重量受限在一定的跑道长度下温度越高最大起飞重量越小sin若不正确修正最大起飞重量可能出现冲出跑道事故气温与海拔对上升率的影响场地长度限制的起飞重量1913气象条件对飞行安全的影响详细讲解气象条件的影响复杂气象是事故的主要诱导因素20三环境因素与飞行安全降水积冰与飞行安全21能见度与飞行安全1飞行能见度飞行速度导致观测者相对云雾等位置多变视线透明度不断变化22232影响能见度的大气状态沙粒还可能磨损飞机表皮和机窗玻璃如进入机体和发动机会造成机件磨损油路堵窄仪表失准雪还会导致跑道污染增长着陆滑跑距离甚至造成飞机滑出跑道253低云及有限能见度对飞行的影响飞行员看不清地标只凭感觉和仪表飞行同时由于心理上的压力可能产生操纵错误案例
• 大气状态 • 机上视野和观测条件 • 观测者的视力状况
• 特殊性（相比地面能见度）
• 飞行中目标轮廓时刻变化，座舱玻璃影响光线，导致能见距离减小 • 空中观测时背景复杂，能见距离与背景密切相关 • 飞行速度导致观测者相对云、雾等位置多变，视线透明度不断变化
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3)涡轮压气机风扇式冷却系统
三轮式冷却系统既吸收了涡轮压气机式系统供气小、节省功率的优点，又吸收了轮风扇式系统在地面也有冷却能力的优点。
三轮式涡轮冷却器的结构组成：
3，座舱湿度控制
低压除水 主要用于中小飞机 图为一种典型的低压水分离器。这种水分离器的特点：没有运动部件，构造简单、重量轻，正常工作情况下的流阻小，涡轮出口的反压不大。分水效率高
一、气源系统与冲压系统
图典型的飞机气源系统
他形式的压力气源 1)机械驱动增压器
废气驱动涡轮增压器 主要是借助活塞式发动机汽缸的排气，热空流过一个涡轮，冲击涡轮使其转动。 单独的座舱压缩机 主要用于燃气涡轮发动机
冲压系统 作用是，利用飞彩 的气流将飞机外部空气引入到飞机内部，来作为热交换器的冷却介质
五、了解货舱加温系统
采用气源系统的热路空气对货舱加温
01
图为A320前货舱通风加温系统图
02
飞机在地面和飞机在空中，且座舱余压不超过6.89 kPa。
03
飞机在空中，且座舱余压超过6.89 kPa。
04
五、了解货舱加温系统
采用设备冷却系统排出的热空气对货舱加温
01
为波音777前货舱加温系统，它利用设备冷却系统的排气进行加温
二、空气循环冷却系统
二、空气循环冷却系统 1.热交换器的形式 热载热介质性质的不同，热交换器可分为：空气／空气热交换器和空气／液体热交换器。 空气式热换器有：顺流式、逆流式和叉流式三种形式。 2.空气循环冷却系统的冷却原理 1)涡轮风扇式冷却系统
飞机内空间小，空气调节装置的尺寸尽可能小
，必须保持满足乘客舒适要求的最大供量。
二、实现民航客机座舱小环境的基本技术措施
适当增加座舱内空气的湿度。

微下击暴流的概念
微下击暴流：
现在下击暴流之中，水平尺度为 400-4000米，地面风速在22米／ 秒以上，离地100米高度上下降气 流速度可达几十米／秒，生命期只 有几分钟至十几分钟。
下击暴流示意图
下 击 暴 流 与 微 下 击 暴 流
二、下击暴流对飞行的影响
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机的 起飞着陆有极大危害
Proctor提出，微下击暴流是一种普遍现象。在雷 雨天气情况下，发生微下击暴流的可能性有 60%~70%。
3、2低空风切变的基本知识
（一）什么是低空风切变 （二）低空风切变的分类
（一）什么是低空风切变
1.风切变：
风切变是指空间两点之间风的矢量 差
2.低空风切变：
发生在600米高度以下的平均风矢量 在空间两点之间的差值称为低空风切 变
三、 中低空 飞行的大气环境
概述
3.1 下击暴流(downburst) 3.2 低空风切变 3.3 山地背风波
3.1 下击暴流(downburst)
概述： 一、下击暴流的概念
二、下击暴流对飞行的影响
一、下击暴流的概念
下击暴流
能引起地面或近地面出现大于18 米／秒雷暴大 风的那股突发性 的强烈下降气流
着陆时天气实况： 除9999外， 12点—— 25006； 13点——25009MPS；14点—— 少量淡积云，25008G13MPS

13：23飞机向213度进近着陆，五边气流不稳，进 跑道头后飞机下沉较快，机组加油门带杆，当飞机 下降到无线电高度8英尺时，遇到大速度顶风，飞 机出现平飘。由于飞机速度较大，机组逐渐收油门 近慢车位，此时，顶风突然大梯度减少，飞机先左 倾斜随即迅速下沉接地并跳起，第二次跳起后左右 座同时稳杆，造成前起落架先接地（大过载）。

第6章 航空气象
6.空气的物理参数空气的密度、温度和压力是确定空气状态的三个主要参数，飞行器空气动力的大小和飞行器飞行性能的好坏，都与这三个参数有关。（1）压力对密度的影响如果压力增倍，密度也就增倍，如果压力降低，密度也就相应的降低。 （2）温度对密度的影响空气密度就和绝对温度成反比例关系。 （3）湿度对密度的影响在给定的一组条件下，空气包含最多的水蒸气则其密度就最小。
大气环境
第6章 航空气象
2.大气的特性高度增加，空气密度减小。随着高度增加，空气压力减小。高度增加，气温近似线性降低（11000米对流层内）。空气的湿度越大，空气的密度越小。
大气环境
第6章 航空气象
2.大气的特性高度增加，空气密度减小。随着高度增加，空气压力减小。高度增加，气温近似线性降低（11000米对流层内）。空气的湿度越大，空气的密度越小。
第4章 航空气象
严重影响飞行的气象
2.风切变（2）低空风切变所谓低空风切变是在近地面层附近的每离上升、下沉气流突然变化的现象。气象学根据风场的空间结构把低空风切变分为三种类型： 1）水平风的垂直切变 这是指水平风在垂直方向上两个不同高度点之间的风向和风速的变化。 2）水平风的水平切变 这是指水平风在水平方向上两个不同距离点之间的风向和风速的变化。 3）垂直风的切变 这是指上升或下降气流在水平方向上的变化。
大气环境
第6章 航空气象
3.国际标准大气所谓国际标准大气，简称ISA，就是人为地规定一个不变的大气环境，作为计算和试验飞行器的统一标准。国际标准大气规定如图所示。
大气环境
第6章 航空气象
4.国际标准大气参数（1）海平面高度为0，气温为288.15°K、15°C或59°F。（2）海平面气压为1013.2mBar(毫帕)或1013.2hPa(百帕)或29.92inHg (英寸汞柱)。（3）对流层高度为11km或36089ft，对流层内标准温度递减率为每增加 1000m温度递减6.5°C，或每增加1000ft温度递减2°C。从11km到 20km之间的平流层底部气体温度为常值。

2.1 飞行环境概述2.1.1 大气飞行环境飞行器在大气层内飞行时所处的环境条件，称为大气飞行环境。

包围地球的空气层(即大气)是航空器的唯一飞行活动环境，也是导弹和航天器的重要飞行环境。

大气层无明显的上限，它的各种特性在铅垂方向上的差异非常明显。

例如空气密度和压强随高度增加而很快减小。

在10km高度，空气密度只相当于海平面的1/3，压强约为海平面的1/4；在100km高度，空气密度只有海平面的0.00004%（百万分之零点四），压强只有海平面的0.00003%（百万分之零点三）。

以大气中温度随高度的分布为主要依据，可将大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层(外大气层)等5个层次。

航空器的飞行环境是对流层和平流层。

大气层对飞行有很大影响，恶劣的天气条件会危及飞行安全，大气属性(温度、压力、湿度、风向、风速等)对飞机飞行性能和飞行航迹也会产生不同程度的影响。

对流层对流层是地球大气中最低的一层。

对流层中气温随高度增加而降低，空气的对流运动极为明显，空气温度和湿度的水平分布也很不均匀。

对流层的厚度随纬度和季节变化，一般低纬度地区平均为16～18km，中纬度地区平均为10～12km，高纬度地区平均为8～9km。

就季节而言，中国绝大部分地区一般都是夏季对流层厚，冬季对流层薄。

对流层集中了全部大气约四分之三的质量和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层次，也是对飞行影响最重要的层次。

飞行中所遇到的各种重要天气现象几乎都出现在这一层中，如雷暴、浓雾、低云幕、雨、雪、大气湍流、风切变等。

平流层平流层位于对流层之上，顶界伸展到约50～55km。

在平流层内，随着高度的增加气温最初保持不变或微有上升，到25～30km以上气温升高较快，到了平流层顶气温约升至270～290K。

平流层的这种气温分布特征同它受地面影响小和存在大量臭氧(臭氧能直接吸收太阳辐射)有关。

这一层过去常被称为同温层，实际上指的是平流层的下部。

在平流层中，空气的垂直运动远比对流层弱，水汽和尘粒含量也较少，因而气流比较平缓，能见度较佳。

飞机的飞行性能与大气状态的主要参数---气温、气压和 空气密度有密切关系。但是，这些参数是随着地理位置、 季节、每天的时刻、高度和气象条件的不同而变化着。 因而，随着大气状态的改变，飞机的空气动力以及飞行 性能也要改变。
1.大气压强
空气在单位面积上所产生的压力。 常用量度单位有百帕（hPa）、毫米汞柱（mmHg） 。
3.雾：靠近地面的云，能使水平能见度小于1km的现象
雾形成的三个条件：空气湿度、空气中有一定数量的微粒 作为凝结核、温度下降。 根据雾的形成条件，雾可分四种形式：辐射雾、平流雾、 锋面雾、上坡雾等。 在我国，辐射雾和平流雾出现频率高，影响范围最大，是 最常见的。
4.降水：云雾中的水滴或冰晶降到地面的现象
航空器在大气层中飞行，气象要素和天气现象会对航空器 的活动产生影响。 气温、气压，湿度，风等都是影响飞行的重要气象要素。 此外，能见度，云，雾，降水，雷暴，颠簸，低空风切变， 大气湍流，急流，积冰等天气现象都直接影响航空器的飞行 安全。
1.云：空气中水汽凝结成的可见形态
按形态分为：积云和层云； 按高度分为：高云、中云和低云。 云的不同形状和变化，既能反映当时大气运动的状态， 又能预示未来的天气变化，经验丰富的飞行人员把云称为 “空中地形”和“空中的路标”。
2.大气温度
气温是指空气的冷暖程度。 气温通常用三种温标来量度，即摄氏温标(℃)、华氏温标 (℉)和绝对温标(K)。
在对流层，大气温度 随高度增加而线性下降， 大约每升高100米，温度 下降0.65 ℃。
3.大气密度
单位体积内空气的质量。 空气密度随高度而下降，且下降的速度要比气压和温度快。 此外，空气密度直接影响飞机的升力和阻力，因此在设计制造 以及操作航空器时要掌握此参数。

小知识：国内民航客机起降对能见度的要求是多少？（2）
Instrument Landing System（缩写为ILS），通常被直译为仪表着陆系统或仪器降落系统，是目前应 用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统。
有别于飞行员的目视进近，仪表着陆系统是在低天气标准或飞行员看不到任何目视参考的天气条件下 引导飞机进近着陆的，所以被认为是“不依赖眼睛”的着陆，因而也被形象地称为“盲降”。
小知识：民航飞机如何防雷（3）
另外，飞机外壳中非金属材料制成的结构一般 都装有避雷条，比如，机头雷达天线罩的表面 贴有避雷条，尾翼也埋了避雷条，它们的作用 是为了使雷电电流顺利通过机壳表面。
因此，当飞机受到雷击时，上述的防雷装置会 帮助电流经过机壳传输到机身或机翼伸出的金 属放电刷而迅速放电，并不会进入导体内部伤 害到里头的乘客，有时强大的电流在流过机身 或机翼表皮时会留下小小的烧蚀洞或缺口，对 飞行并无大碍，因为现代新型的飞机都具有密 封性佳、防止火花引爆的结构油箱。
三、影响飞行安全的气象现象——结冰（3）
结冰的形态可以分为明冰、毛冰与雾凇三种。 明冰和毛冰最危险。因其牢固，不易排除， 而且增长极为迅速，成为最危险的一种结冰。
明冰：表面光滑透明、坚固、危害大，多形 成于0到-10℃的冻雨或大水滴组成的云中。
毛冰（瓷冰）：表面粗糙不平、像白瓷，牢 固、危害大，多形成于-5℃到-20℃大小水 滴并存的云中。
如果飞机在0℃左右的云中 飞行，由于云中存在着大量 的不稳定过冷水滴，这些水 滴一受到震动，就很容易冻 结。当飞行器表面的温度低 于0℃时，碰上这些冷水滴， 就会产生飞机结冰。
三、影响飞行安全的气象现象——结冰（2）
结冰对飞行是很危险的。 由于冰霜的聚积增加了飞 机的重量，更重要的是因 为机翼流线型的改变，螺 旋桨叶重量的不平衡，或 者是汽化器中进气管的封 闭，起落架收放困难，无 线电天线失去作用，汽化 器减少了进气量，降低了 飞机马力，还可使油门冻 结，断绝了油料来源，驾 驶舱窗门结冰封闭驾驶员 的视线等原因造成飞机失 事危险是可以想象的。

• 特别严重：颠簸产生的过载 高于 飞 机机体结构强度，会造成飞机 解体， 对飞行安全影响极大
直接原因：大气中空气的不规则的 旋涡运动
• 空气中气温在水平方向上分布不均 • 空气流过粗糙不平的地表或绕流障碍物 • 风切变 • 飞机飞行时产生的尾涡
• 飞机 操纵困难，飞行员失去对飞机的控制 • 飞行状态和空气动力性能发生变化，失去 稳定性 • 仪表 误差 加大，甚至失常，操纵困难
高度 500米 以下：低空风切变影响飞机起落飞行安全
着陆阶段 受到低空风切变危害更大
• 由小顺风区进入大顺风区 • 由逆风区进入顺风区 • 由大逆风区进入小逆风区 顺风切变：减小飞机相对空速，升力减小，降低飞行高度
低空进近飞行：顺风切变在较低高度，飞 行员来不及修正，飞机提前接地，较危险
• 由小逆风区进入大逆风区 • 由顺风区进入逆风区 • 由大顺风区进入小顺风区
3.2 大气环境对民航飞行安全的影响 4:
飞行安全的 重要威胁
飞机机身表面某些部位产生 冰层积聚 的现象
飞机在云中飞行或降水中飞行: • 云中过冷水滴或降水中过冷雨滴 受到飞机机体 撞击冻结 而成 • 由水汽在机体表面 凝华 而成
冬季露天停放的飞机可能形成机体 积冰 或 结霜
过冷水滴：云体中存在温度低于 0℃ 却未冻结的水滴 热力状态不稳定，受 震动 后立即冻结成冰
逆风切变：增加飞机相对空速，增大升力， 高度上升，危害程度与顺风切变相比较小
飞机从一个方向的侧风区 进入 另一个方向的侧风区
侧风切变修正不到位， 飞机产生明显侧滑， 造成空气动力损失， 飞机向侧风上风方向偏转， 向下风方向滚转
飞机从 无明显 的升降气流区进入 强烈 的升降气流区
• 下冲气流切变 猝发性 很强 • 导致飞机高度 突然 下降 • 对飞行安全有很大危害

影响。 天空中云的覆盖率可以分为4个等级，云在天空中的比例
低于1/10称为晴，1/10~1/2称为散布云，6/10~9/10称为 多云，9/10以上称为阴。(气象台报) 天空中云的覆盖率可以分为5个等级，云在天空中的比例 低于1/8称为晴，1/8~2/8称为少云，3/8~4/8称为疏云， 5/8~7/8称为多云，8/8以上称为阴。(民航气象台报)
a= KRT
第三章第一节 航空器活动的环境
气压
温度
hPa
°C
国际标准大气ISA
1013
15
1000
14.3
950
11.5
地球上地理位置不同大 气的物理参数不同
飞机的性能和物理参数 有直接关系
国际标准大气：航空器 设计与制造的标准大气 物理参数
900
8.6
850
5.5
800
2.3
750
第三章第一节 航空器活动的环境
大尺度天气现象：全球大气的运动决定了地球上不 同纬度地区的盛行风向，三个空气循环区
第三章第一节 航空器活动的环境
中尺度天气现象：气团，在中等范围内，我们遇到的空气 运动是由相同温度和湿度的空气组成一个整体的运动 锋面：冷气团和暖气团相交。 暖锋：热气团进入冷气团，移动较慢，持续时间较长， 在这一带中 会形成很大的雾区和雨区。 冷锋：冷气团进入热气团，移动较快，持续时间较短， 会带来大 风，同时热空气的上升会带来雷雨天气和气 流的颠簸。
经圈：包含地轴的平面与地 球表面的交线称为经圈。
经线：经圈的一段。 主经线：通过伦敦格林尼治
天文台的经线。 经度：每一个地方的经线平
面与主经线平面的夹角叫这 一点的经度。
第三章 第二节 地球的有关知识

3.1大气环境介绍 4:
大气是 混合物，由干洁空气、水蒸气和尘埃颗粒组成 干洁空气主要成分：
• 氮气约占 78% • 氧气约占 21% • 其余的 1% 是其他气体
水蒸气来源于地表江河湖海水分的蒸发和植物的蒸腾作用
空气湿度越 大，空气密度越 小 对飞机产生的 空气动力 和 发 动机功率 影响较大 水蒸气 是成云致雨的物质基础
指空气的 冷热程度，是空气分子平均动能大小的宏观表现， 反映空气分子做不规则热运动的 激烈程度
空气看作 没有黏性 的理想气体 空气分子的 平均动能 就是空气的 内能
大气温度的上升或下降体现空气内能的增加或减少
• 摄氏温标(°C) • 华氏温标(F ) • 绝对温标(K)
摄氏温标将 标准状况 下的纯水: 冰点规定为0°C，沸点规定为100°C，分为100等份，每一等份为1°C
规定：在海平面温度为 15℃ 时的大气压力为 一个标准大气压 表示：1013.25hPa、29.92inHg、760mmHg
大气压力随高度的 升高 而 降低
• 飞行高度 5千米，没有呼吸工具,人 的反应低于正常水平
• 飞行高度 10千米，必须配备氧气设 备及增压座舱
大气中 水汽含量 随时间、地点、高度、天气 条件不断变化 空气湿度：空气潮湿程度，用 相对湿度 表示
气温变化 30°C，飞机单位时间燃料消耗量变化 5%~6%
• 环境温度 高于 同高度处标准大气温度， 机载气压高度表读数 低于 实际高度值
• 环境温度 低于 同高度处标准大气温度, 机载气压高度表读数 高于 实际高度值
指与大气接触的面上 空气分子 作用在单位面积上的力
空气对物体表面产生压力的原因： • 上层空气的 重力 对下层空气造成压力