飞行

与天气的关系

猎鹰飞行俱乐部

导语

蔚蓝色的天空浩瀚而又深远，像大海一样充满着神秘和诱惑。天空中时而是风和日丽，时而又风起云涌，有时是朝霞满天，有时又雪花飘飘。形形色色的天气现象，不仅使我们生活的这个世界变得绚丽多彩、气象万千，更与我们的空中飞行紧密相连。

ONE

飞行与大气变化的关系

01

大气状态的变化

对飞行活动的影响

我们的飞机正是在大气中飞行，因此大气状态的每个变化都会对飞行活动造成影响，严重时甚至危及飞行安全。根据国际民航组织的统计，仅由于气象原因造成的严重空中事故，就占民航总事故的 10%~15%，与气象直接或间接有关的事故占民航总事故的三分之一左右。

所以对于我们的飞行来说，充分了解并熟知气象知识是非常有必要的，那些已经发生的教训时刻在提醒着我们。

而要学习气象知识，我们首先需要了解地球的大气，所有我们可见的气象现象与变化都是发生在大气里。今天就让我们一起来学习一下这方面的知识吧！

TWO

大气的成分及结构

02

大气圈

大气的含义

什么是大气？

大气是指在地球周围聚集的一层很厚的大气分子，称之为大气圈。大气的底部就是地球的球形表面。然而，随着高度的增加，空气变得逐渐稀薄(由于大气气体的可压缩性)，使得很难给大气指定一个精确的上限。从太空看，地球大气层的厚度是地球直径的百分之一或赤道处地球周长的1/300。

在垂直方向上，大气质量分布不均匀。大气总质量的50%集中在海拔5500米以下，90%集中在海拔16500米以下，99%集中在海拔30000米以下。

同样在水平方向上，大气质量分布也不均匀。温度和大气运动的差异会改变这种分布，但相应的相对变化仍保持中等水平（其变化值不到平均值的十分之一）。

干空气的78%为氮气，21%为氧气，剩余部分为一些其他气体。但是，那些比例相对较小的气体，比如二氧化碳、臭氧以及稀有气体等，也是非常重要的。

THREE

大气都有哪些成分

03

三个部分组成

描述大气的参数

我们在了解大气的成分时，可将大气看做一种混合物，它由三个部分组成：干洁空气、水汽和大气杂质。

1．干洁空气

干洁空气是构成大气的最主要部分，就是一般意义上我们所说的空气。干洁空气主要由氮气和氧气构成，其体积分别占整个干洁空气的78%和21%。余下的1%由其他几种气体构成，这些气体称为痕量气体，如二氧化碳、臭氧、氩气、氖气等。这一比例在50 km高度以下基本保持不变。

而在这些气体中对天气影响最大的就是二氧化碳和臭氧。

二氧化碳可以吸收地面受热放出的长波辐射增温，而臭氧可以吸收太阳紫外辐射增温，因为它们的增温导致了大气温度变动从而产生了一系列气象变化，对飞行活动产生相应的影响。

2.水汽

地表和潮湿物体表面的水分蒸发进入大气就形成了水汽。而大气中的水汽含量平均约占整个大气的0~5%，并随高度增加而减少。水汽是成云致雨的物质基础，是产生云体和降水的重要物质基础，因此会产生一系列对飞行有影响的重要复杂天气。

从天气的角度来看，水蒸气是大气中最重要的成分。

由于水蒸气的来源于地球表面，而且垂直分布过程仍然在对流层，因此几乎所有的水蒸气都停留在对流层，平流层非常干燥。地球上90%的水蒸气都在对流层中。大气中各种气体的百分比一般是恒定的，但是水蒸气除外，水蒸气离地球表面越近，浓度越大。

我们日常呼吸的空气不仅仅是潮湿的空气，有时水滴、微小的冰晶等也混合在其中。空气中还含有非水组成的“杂质”或固体颗粒，这些在大气过程中也是非常重要的。所有这些额外的成分都可以归类为气溶胶，其重要特性之一就是具有反射光的能力。

在地球表面附近，液体或固体气溶胶特别多（通常每升空气有几十万个颗粒）。这些颗粒非常多样，可以包括植物和矿物碎片（例如，海浪中发现的海盐）、细菌、由于燃烧释放的碳颗粒等。它们的数量也随植物活动（单个蘑菇含有100亿个孢子 ）和工业活动而变化，但随着海拔高度而降低。

3.大气杂质

大气杂质又称气溶胶粒子，指悬浮于大气中的固体微粒和水汽凝结物。

固体微粒包括：盐粒、烟粒、尘粒等。

水汽凝结物包括：水滴、冰雪。

大气杂质通常在特定的条件下聚集在一起，形成各种天气现象，它们可以降低空中的能见度，吸收和反射太阳辐射，改变大气温度，影响飞行安全。

4.常见的描述大气的参数

对于干空气的描述常用的状态参数有：压力P、体积V、温度T。干空气也是一种理想气体。

其他参数包括水蒸气（湿度）和大气的运动（风）。大气中不同点的这四个参数（压力，温度，湿度和风），对于任何气象活动的测量都是必不可少的。

FOUR

大气是分层的

04

对流层 平流层

大气竟然是分层的

大气在垂直上是有厚度的，但在不同高度上却有着不同的性质，所以我们将它分为了五层，分别为：对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层。

由于我们的飞机大多只飞行于对流层与平流层，所以我们只探讨这两个气层。

1.对流层

对流层以强烈的对流运动而得名，底面为地面，顶部随纬度、季节、天气等原因而变化。一般来说：

低纬度地区（南北纬30度间）：厚度为17~18km

中纬度地区（30度~60度）：10~12km

高纬度地区（60度以上）：8~9km

对流层集中了90%以上的水汽，常见的云、雾、降水等均基本出现在这一层，而我们的飞行常常也是在对流层开展的，经常会受天气的影响。

2.平流层

对流层上方是平流层，顶部约高达55km，现代大型喷气式运输机可以飞到平流层的低层。平流层空气稀薄，水汽含量低，气温变化均匀，故一般无气象影响，天气晴朗，可以获得良好的飞行气象条件，我们一般乘坐的航班就是在这飞行，很平稳舒适。

不积跬步无以至千里，在了解了这部分基本的大气知识了之后，我们便可以继续进行后续的航空气象学习，这是一门看似枯燥但也蛮有乐趣的一门学科，当联系飞行实际过后，你一定会不禁感叹大自然的奇妙之处的。

影响飞行的天气现象主要有： 

（1）能见度

（2）强降水

（3）低空风切变

（4）颠簸

（5）积冰

（6）高空急流

（7）雷暴

低能见度与飞行

在起飞和降落阶段，低能见度会阻碍飞行员看到周围的事物、建筑和跑道，会导致飞机偏航或者迷航，在降落时影响飞机的正常安全着陆，在着陆时低能见度造成的安全隐患常在。 在进近到MDA或DH以下的高度，开始可能目视大量的目视标志，但在离地较低的高度或马上接地时，有时会出现贴近地面的浓雾，而使飞机突然失去目标，飞行员无法判断飞机的方向和高度。所以大部分情况下，都会等待或者取消飞行计划。

低空风切变与飞行

所谓风切变是指短距离内风向、风速的突然变化。包括顺风切变、逆风切变、侧风切变和垂直风切变。低空风切变通常是指近地面600m高度以下的风切变。低空风切变对飞机的起飞和着陆有严重影响，易造成飞机偏航。

降水与飞行

最近又到了春夏交替时节，各地再次纷纷开始了一轮轮的降雨。那么这个降水也是一种对我们飞行有着影响的重要天气，它就发生在我们所说的对流层里。因为降雨通常会伴随着风的变化，强降水会降低能见度，影响飞机起降，同时易使跑道积水，影响跑道的使用。

处于着陆阶段低速飞行的飞机，在强降水中，发动机易熄火。强降水会恶化飞机的空气动力学性能，造成飞机操纵困难；如果有闪电的出现，甚至会损坏飞行仪器；

雨水的存在会降低我们的空中能见度，这些都能让我们的飞行产生危险，甚至造成事故，所以我们必须认真对待气象知识，这样才能确保我们能够飞得稳，飞得安全。

看了小鹰的介绍，对于航空气象这一块，你是不是又涨了不少“姿势”呀。

最后，小鹰提醒各位，飞行训练前多关注一下天气预报，提前掌握天气动态，做到心中有数，才能更好地投入训练哦。

关于猎鹰飞行俱乐部

猎鹰飞行俱乐部是专为财富精英及飞行爱好者打造的高端飞行会员增值平台。由资深国际航空人士倾力打造，依托于北美航空俱乐部及公务机公司30年的运营经验，2011年，猎鹰飞行俱乐部强势进驻中国，在北京起航。

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