浅谈影响飞行的气象要素

《现代农业科技》2010年第1期飞行事故和航班延误的主要原因之一是在某些恶劣气象条件下飞机的飞行受到限制[1]。一是由于恶劣气象条件而造成的飞行事故。在飞行过程中，飞机进近着陆阶段是最容易出事故的阶段，发生在进近着陆阶段的事故占飞行事故的61.7%，因为飞机在进近着陆过程中通常要减速飞行，飞机飞行高度较低，机动性能差，易受外界力量的影响，几乎所有气象要素在这个阶段都会对飞行造成严重影响。飞行事故使航空运输企业和旅客的生命财产遭受了巨大的损失[2，3]。根据国际民航组织统计，1979～1989年，全球在不利于飞行的气象条件下造成的飞行事故占总飞行事故的30%；1990～2001年，在恶劣气象条件下共发生了177起飞行事故。中国近50年来，由于不利气象条件引发二等和以上飞行事故共有40起，占二等和以上飞行事故的30.9%。二是航班延误。尽管机场助航设施和飞机的性能越来越先进，不利的气象条件对飞行的制约作用有所减少，但对处于一定气候条件和气候环境的机场和航路，不利飞行的天气影响所造成的旅客滞留、航班大面积延误，随着飞行量的增大并没有明显减少，特别是低能见度、大雾、雷暴、颠簸、积冰等不利于飞行的天气，是造成航空运输企业延误的主要原因之一。全球机场的飞行延误事件中，因气象原因延误占41%，其中可避免的天气原因占17%，不可避免的天气原因占24%。我国近几年来平均因天气原因造成航班延误占不正常航班的31%，特别对于饱和或接近饱和的机场，短时的不利天气都有可能造成大面积的航班延误。飞机在大气中航行，几乎所有的气象要素和天气现象都会对飞行产生不同程度的影响[4，5]。因此，航空飞行安全与气象条件密切相关，航空气象部门所提供的优质、准确的气象信息服务是航空飞行安全与航班正常的重要保障。通过对造成飞行事故的气象要素分析，主要有低能见度、雷雨、低云、积冰、风切变等。1低能见度能见度是指视力正常的人在当时天气条件下，用目力所能见到的目标物的距离。能见度与飞行活动关系很密切，它是判断气象条件简单还是复杂的依据之一，也是决定机场是否开放、飞机着陆起飞是用目视飞行规则还是用仪表飞行规则的依据之一。恶劣的能见度是航空的障碍，严重威胁飞机起飞着陆的安全，也会给目视飞行造成困难。尽管现代机场和飞机装有先进的导航、着陆设备，但能见度对飞行的影响仍不能低估。据国际民航组织统计，从1978～1990年仅烟雾影响能见度而造成飞机飞行事故，占因气象原因造成事故的16.9%，尽管先进的仪表设备能帮助飞行员在复杂的气象条件着陆，但完全依靠这种设备仍难于准确地对准跑道。飞行员仍需要目视操纵，还不能做到“盲目”着陆。如果能见度很低，目视有困难，起飞着陆就会有危险。影响能见度好坏的天气现象主要有烟、雾、风沙、浮尘和降水等，其中降水和雾造成的影响最大。为了保障安全，民航总局制定了能见度的最低起降标准：在启用盲降设备的情况下，要求能见度不低于800m飞机才可以着陆，飞机起飞时，能见度通常要大于600m，如果地面实况低于这一标准，按规定飞机不能起降。2低云低云通常是指云底距地高度2000m以下的云，其中云底距地高度低于300m以下的云对飞行影响最大。机场云底过低时，飞机在最低安全高度的前提下，仍在云中或云上飞行，驾驶员无法看清地面目标，飞机无法着陆，如果心存侥幸，强行着陆，很容易发生飞行事故。另外，低云中的积雨云，其云体内有强烈的上升或下沉气流，云体内还可能发生积冰、雷电、强烈的颠簸等不利于飞行安全的条件，因此这种云被视为飞行“禁区”，飞机应避免靠近和进入这种云。若误入其中，因雷电干扰极易造成机毁人亡的严重事故。3雷雨雷雨是在强烈垂直发展的积雨云内产生的一种天气现象，在雷雨活动区中，除了云中飞行的一般困难外，还会遇到强烈的颠簸、积冰、阵雨和恶劣的能见度，有时还会遇到冰雹、下击暴流、低空风切变和龙卷，若飞机误入雷暴活动区内，则后果不堪设想。雷雨出现最多的夏季，也是满洲里机场飞行最繁忙的时候，因雷雨天气返航、备降也最多。4风风向、风速对飞机的起降、爬升、下滑、平飞、停放机坪等均有直接影响。一般飞机都逆风起降，因为逆风能获得较大的升力和阻力，缩短滑跑距离；起飞时逆风能产生飞机的附加进气量，因而增大飞机运动开始时的稳定性和操纵性。着陆时逆风便于修改航向，对准跑道，减小对地的冲击力。侧风不能过大，否则无法起降。航线飞行，逆风飞行可增加载重量，但要消耗较多燃料；顺风飞行需减少载重量，但可节省燃料，并能增大航程和速度，减少时间。易造成飞行事故的是风切变，因为由风切变造成的动力湍流，有许多大小影响航空飞行安全的气象要素探讨杨春凤1王荣1李新泉2（1内蒙古自治区满洲里气象局，内蒙古满洲里021400；2新巴尔虎左旗气象局）摘要恶劣的天气条件是导致航空飞行事故和航班延误的主要原因之一。分析了影响航空飞行安全的气象要素，包括低能见度、低云、雷雨、风、气温、气压、积冰等，旨在为保障航空飞行安全提供参考。关键词航空飞行安全；气象要素；低能见度；低云；雷雨中图分类号V321.2+2文献标识码A文章编号1007-5739（2010）01-0297-02

气象条件对飞行的影响

在飞机的飞行过程中，对飞机影响最大的当属气象条件，

许多气象条件严重威胁着飞行安全，所以作为运行控制人员，

我们必须熟悉掌握这方面的知识，因此下面我们将介绍众多气

象条件中的四种，为风切变、锋面天气、飞机颠簸和结冰。

一 风切变

1 产生原因：

(1)风切变是风速和(或)风向在空间或时间上的梯度

(2)风切变可以说成是在相对小的空间里的风速和(或)风向的改变；

(3)风切变是风在短距离内改变其速度和(或)方向的一种情捉；

(4)风切变是指一个大气薄层中风速和(或)风向的任一变化，其区域的

长和宽分别为25~30km和7～8km，而其垂直高度只有几百米。

2 特征：诱因复杂 来得突然 时间短、范围小 强度大 变幻莫测

3 对飞行的影响：

(1)顺风风切变会使空速减小

(2)逆风风切变会使空速增加

(3)侧风风切变会使飞机产生侧滑和倾斜

(4)垂直风切变会使飞机迎角变化

总的来说，风切变使飞机的升力，阻力，过载和飞行轨迹，飞机姿态发

生变化。

4 预防措施：

(1)采取多种形式对飞行人员进行低空风切变的知识教育； ·

(2)航空气象台站要逐步添置有关探测设施． 并对低空风切变的预报要

尽快列入日常工作日程；

(3)在国家投资有限的情况下． 呼吁各有关大单位，航空公司自筹资金

用于有关人 员的培养和设施的添置；

(4)国家和地方的有关部门与组织要进一步加强内外和上下有关信息的

沟通．

5 处理措施：

(1)严重的低空风切变对飞机造成的能量损失是目前任何飞机所无法弥

补的． 即飞行员的驾驶技术再好也无济于事，无法与之抗衡!所以，只

有主动避让才是唯一最安全的防范措施．(2)一旦遇到则保持抬头姿态并使用最大可用推力，以建立稍向上的飞

行轨迹或减少下降二 锋面天气

锋面天气主要是指锋面附近的云、降水、风、能见度等的分布情

况。近年来发现，锋面这个大尺度系统中还嵌有中小尺度系统的活动，

对飞行造成多方面的影响。锋面天气多种多样，虽然有的锋面也产生相

对平静的天气，但有的锋面天气非常强烈并且有巨大的危害。在穿越锋

气象要素对航空器飞行的影响

摘 要：从航空器和气象要素的概念入手，探讨气象要素对于航空器飞行的影响，通过分析具体的气象要素来研讨航空器飞行应该注意的问题。

关键词：气象要素 航空器 影响

中图分类号：p40 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）003-120-02

1 航空器概述

何谓航空器，它主要是指一种能够在大气中飞行的飞行器。主要包括飞机、气球等一切可以借助空气的反作用力在大气中进行飞行的器械装置。它是一种有动力系统产生推力，由升翼产生的上升气流，从而可以在大气中飞行的高于自身空气重量的器械。但是没有动力装置的滑翔机和在大气层之外进行飞行的航天飞机都已经超出了飞机的范畴。在所有的飞行器械中，飞机具有飞行速度快、载重量大和效率最高等优点。在特定条件之下，比如一定的燃料和发动机，航空器的效率可以通过载重量和飞行的距离来衡量。

2 气象要素概述

气象要素是指一系列表示大气的状态和现象的各类要素。主要包括气温、气压、风、雨、雷电、降水等以及其他的各种天气情况和气候状况。如果将气象要素的概念扩大，他还可以涉及日照和大气电特性，也包括一些自由大气的说法。当然气象要素还包括一些

目前无法测定的，但是可以推断出来的物理量，具体包括相当温度、密度等等。

截至目前为止，世界各地的气象设施都可以探测到诸如气温、风、云、降水、雷电等一系列气象因素。在所有这些因素中，有的表示大气的性质，有的表示其运动状况，同时有的因素本身就是一种自然现象。只有深入的了解他们的内在规律和运动规律，才能够深入了解他们并运用他们。

3 气象要素对于航空器飞行的影响

造成航空器飞行事故的主要影响因素之一就是恶劣的飞行条件引起的航空器飞行受限，主要表现为飞行事故和航班延误。

影响飞机飞行的六大气象因素

飞行是受制于气象条件的一项复杂活动。气象因素是影响飞机飞行安全、航线规划、燃油消耗以及飞行舒适度的重要因素。以下将介绍影响飞机飞行的六大气象因素。

1.温度

温度是影响飞机性能的重要因素。温度的变化会影响空气的密度，而空气的密度又会对飞机的升力、推力和阻力产生影响。例如，在高温的条件下，空气密度较低，会导致飞机的升力减少，需要更长的跑道才能起飞。此外，温度的变化还会对发动机性能产生影响，如燃油消耗率和推力输出可能随温度的变化而变化。

2.湿度

湿度是指空气中所含水蒸气的多少。高湿度会使空气变得稀薄，降低飞机的性能。湿度还会对飞机的发动机和航空电子设备产生影响，例如高湿度会使发动机吸气性能下降，进而影响飞机的燃油消耗。此外，湿度还与大气透光性密切相关，高湿度会使能见度减小，对飞行安全产生负面影响。

3.高度

高度是指飞机所处的海拔高度。随着高度的增加，大气的压力和密度都会下降，进而影响到飞机的性能。例如，飞机在高海拔地区飞行时，由于空气的稀薄，飞机需要更长的距离才能获得足够的升力，因此可能需要更长的跑道进行起飞和着陆。此外，高度的变化还会对飞机的气压系统和压力舱产生影响，需要通过相应的调节和控制来确保飞行安全。 4.风速和风向

风速和风向是飞机飞行中非常重要的气象因素。风的速度和方向会直接影响飞机的飞行速度、航向和飞行稳定性。例如，头风会导致飞行速度降低和飞行时间延长，而顺风则会提升飞行速度和节省燃料消耗。此外，风的侧风分量也会对起降操作产生影响，强大的侧风可能会导致飞机在着陆和起飞过程中偏离跑道。

5.大气稳定度

大气稳定度是指空气垂直上升或下降的能力。稳定的大气条件有利于飞机的飞行稳定性，而不稳定的大气条件则可能导致颠簸、下沉气流等不利的飞行状况。不同的大气稳定度还会对云量、云高和气象现象的发生产生影响，从而影响到飞机的能见度和飞行安全。

6.天气现象

天气现象如降水、云量和能见度等对飞机飞行产生直接影响。降水包括雨、雪、雨夹雪等，会影响到飞机的视野和飞行表面的湿滑程度。云量和能见度则会直接影响飞机飞行的安全性和效率。恶劣天气条件下，飞机的飞行可能受到限制，需要进行航线偏移或改变飞行高度等措施来确保飞行安全。