航空气象知识之一

2011-12-01 11:36:04

1、大气是一种混合物,由干洁空气、水汽、大气质质三大部分组成。在构成大气的各成份中,与气象现象关系密切的有二氧化碳、臭氧、水汽、杂质等四种。

大气层在不同高度上的特性是有差异的,呈现出一定的层状结构。以气层气温的垂直分布特征为主要依据,可将大气分为五层。航空活动主要在最低的二个层次,即对流层和平流层中进行。因此,对于对流层和平流层的基本特征,我们应有充分认识。

气温变化的基本方式有二种,绝热变化和非绝热变化。绝热变化又分为干绝热和湿绝热二种过程,而非绝热变化则是通过辐射,乱流,传导,水相变化等方式进行的。

气压随高度的升高而降低,空气密度越小的地方,气压随高度升高降低得越慢。气压水平分布的基本型式有五种,高气压、低气压、高压脊、低压槽、鞍型气压区。

气压式高度表是根据标准状态下气压随高度的变化规律而设计的。由于实际大气状态与标准状态总有一定的差异,因而气压式高度表总是存在一定的误差,需随时进行修正。这种修正主要是对"零点"高度的订正,根据实际飞行的需要,可将气压式高度表指示高度拔正为场面气压高度(QFE〕,标准海平面气压高度(QNE〕,修正海平面气压高度(QNH〕等。

空气湿度是指空气含水汽量的多少或空气的饱和程度(干燥、潮湿程度〕。常用的量度空气湿度的物理量有相对湿度,露点温度,温度露点差。

气温、气压、空气湿度的变化都会引起空气密度的变化,进而对飞机性能及飞机上某些仪表的指示发生影响,其中以气温变化产生的影响尤为明显。为了便于比较飞机性能和设计仪表,必须以一定的大气状态为标准,即标准大气。

2、空气的水平运动叫风。风向指风的来向,可用360°或16方位表示;风速常用m/s,km/h,nm/h(kt〕等单位表示。风是由作用在空气上的水平方向的力形成的,这类力有水平气压梯度力,地转偏向力,惯性离心力,摩擦力。当作用在空气上的水平力达到平衡时,就形成稳定的风。风压定理揭示了风场与气压场之间的关系。根据这一关系,我们可由气压分布来判断飞行区域内风的分布情况,或由飞行时遇到的风来判断气压分布情况。

由于摩擦层中摩擦力随高度的变化和乱流混合作用的影响,使得摩擦层中风随高度有变化,且具有日变化和阵性。而自由大气中风随高度的变化是由气温水平分布不均匀引起的。在北半球中纬度地区,由于南暖北冷的温度分布,使其上空盛行偏西风,风速随高度增大,在对流层顶附近常出现西风急流。此外,特殊的地理条件可引起地方性风,如山谷风,海陆风等。

风对飞行的影响可分为风对飞机起落的影响和风对航行的影响两个方面。近地面风具有阵性,风速越大,阵性越强。阵风对飞机的影响具有无规律性,使飞机操纵困难甚至无法操纵。因此,各种飞机都有允许起降的最大风速限制。

空气的垂直运动是由作用在空气上的垂直方向的力产生的,其形式有对流、系统性垂直运动、波动和乱流中的垂直运动。

对流是各种垂直运动中最剧烈的一种,对天气变化和对飞行的影响也最大。形成对流的基本条件是大气不稳定和存在对流冲击力。

当大气中存在水平气流的辐散、辐合,存在乱流,大气波动时,也会伴随有垂直运动的出现。

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