航空气象知识点

第1-4章 选择填空，名词解释；5、6章 简答选择 10个（20分）；填空 10个（20分）；名词解释 15分 ；电码翻译 30分 ；简答 10个（30分）第一章 大气的状态及运动1、本站气压：气象台气压表直接测得的气压。由于各测站所处地理位置及海拔高度不同，本站气压常有较大差异。2、场面气压：指航空器着陆区（跑道入口端）最高点的气压。场面气压也是由本站气压推算出来的，为了准确计算飞机起降时相对于跑道的高度。3、场面气压高度：指飞机相对于起飞或着陆机场跑道的高度。在起飞和着陆阶段为了使气压高度表指示场面气压高度，需按场压来拔正气压式高度表，使得高度指针位于零值刻度。4、测高仪表：无线电高度表、气压式高度表无线电高度表：测高原理：天线向地面发射无线电波，经地面反射后，再返回飞机。测高是测量电波往返传播的时间t。特点：较精确地测得飞机距地表的距离，对地形变化敏感，既是优点也是缺点。用途：用于校正仪表复杂气象条件下的飞机起飞和着陆气压式高度表：高灵敏度的空盒气压表 注意：高度表刻度盘是在标准大气条件下按照气压随高度的变化规律而确定的。 含义：在标准海平面上（气压为1个标准大气压）高度值为零。5、理想气体状态方程气温、气压和空气湿度的变化都会对飞机性能和仪表指示造成影响，这种影响主要是通过它们对空气密度的影响实现的：6、密度高度指飞行高度上的实际空气密度在标准大气中所对应的高度。密度高度表示了密度随高度变化的特征。密度高度对飞行的影响：低密度高度能增加飞机操纵的效率；高密度高度则降低飞机操纵的效率。飞机操纵的效率：指飞机的操作性能，这种操作性能受大气密度影响很大。机翼的升力（或螺旋桨的推力）受其周边的空气速度和空气密度所影响，在高密度高度的地区，需要额外的动力来弥补薄空气的不足，升力下降，发动机功率下降，喷气发动机的推力下降，飞机性能变坏且起飞和降落的距离加长，上升率和升限也降低。根据实测结果，当气压维持不变，气温每升高10，起飞所需跑道长度增加13%，落地增加5%；反之亦然。因此同一机场，夏季所需起降距离将比冬季长。7、基本气象要素变化对飞行的影响（1）对高度表指示的影响气压：实际中标准大气“零点”气压不是标准气压时 气压 温度垂直运动：在山区或强对流区飞行时，由于空气有较大垂直运动，不满足静力平衡条件，高度表示度会出现较大误 差：下降气流区指示度偏高、上升气流区指示度偏低、误差可达上百米甚至千米。（2）对空速表指示的影响空速：飞行器相对周围空气的运动速度。 空速表：测量和显示空速的仪表空气密度：实际空气密度大于标准大气密度时，表速会大于真空速温度：在暖湿空气中飞行的飞机，空速表容易偏低；在干冷空气中飞行的飞机，偏高（3）对飞机飞行性能的影响飞机的飞行性能主要受大气密度影响：当实际大气密度大于标准大气密度是：空气作用于飞机上的力增大、发动机功率增大，推力增大。结果：（1）最大平飞速度、最大爬升率、起飞载重量增大 （2）飞机起飞、着陆滑行距离会缩短8、风向 气象学中风向表示风的来向，领航学中风向表示风的去向 9、对流与乱流的区别第二章 云和降水1、云对飞机飞行的影响：禁止在浓积云中飞行 浓积云对飞行的影响： （1）在云下、云中和云体附近飞行常有中度到强烈颠簸；（2）云中飞行有强积冰；禁止在积雨云中飞行 （3）由于云内水滴浓密，能见度十分恶劣，不超过20米。 积雨云对飞行的影响： 云中能见度极为恶劣;飞机积冰强烈; 云中或云外都会遇到强烈的颠簸和雷电袭击/干扰 暴雨、冰雹、狂风和强烈下冲气流危及飞行安全。2、 云的形成条件：充足的水汽，充分的冷却，足够的凝结核。3、 云状和垂直运动联系起来。 根据上升运动的不同将云分为：积状云、层状云、波状云、特殊云（1）积状云（成因）：在对流的上升运动中形成的云（2）层状云（成因）：在系统性垂直运动中形成的云（3）波状云（成因）：由大气波动或大气乱流形成的云。4、云量的估算* 云量是指云遮盖天空视野的份数。半球形（1）十分制云量和八分制云量 国际气象组织把天空分为10个等份； 国际民航组织把天空分为8个等份。（2）总云量和分云量 总云量：天空被云遮盖的总份数， 分云量：某一种云覆盖天空的份数。 可见分云量：观测者能看见的某一层云的云量 累积分云量：可见分云量 + 其下各层云的云量 *总云量：5 淡积云Cu 可见分云量：4 累积分云量：4 高积云Ac 可见分云量：1 累积分云量：55、 雨幡：雨滴没有降落到地面在空中就蒸发了。 由于有雨幡，有时飞机在空中碰到降水，但是在地面并没有观测到降水。6、 降水对飞行的影响（只掌握其中一点即可） 降水使能见度减小：影响程度与降水强度、类型和飞机的飞行速度有关： A、降水强度越大，能见度越小； B、降雪比降水对能见度的影响更大； C、毛毛雨雨滴小、密度大，能见度也很差； D、飞行速度越大，能见度也越差第3章 能见度与视程障碍（多名词概念）1、航空上能见度的含义：视力正常的人在昼间能看清目标物轮廓的最大距离，在夜间则能看清灯光发光点的最大距离。2、影响能见度的因子（了解）（一）影响昼间能见度的因子 白天能否分辨出不发光的目标物，关键能够把其与背景区分开，主要取决于以下因子： (1)目标物与其背景的原有亮度对比 目标物与其背景间亮度对比越大，颜色差异越大，越容易将其区别开来。 原有亮度对比：指没有经过大气削弱的亮度对比 (2)大气透明度-大气透明度越差，对亮度对比的削弱作用越强 (3)亮度对比视觉阈：无法辨别物体的临界视亮度对比值 对于视力正常的人，亮度对比视觉阈的大小与目标物视角、视眼亮度、观测者精神状态等因素有关。（2） 影响夜间能见度的因子(1)灯光发光强度 -灯光越强，能见距离越大。(2)大气透明度 -大气透明度越差，能见距离越小。(3)灯光视觉阈：观测者能感觉到的最小照度。 灯光视觉阈随着灯光背景的亮度和观测者对黑暗的适应程度而变化。 灯光的背景越亮，灯光的视觉阈越大，发现灯光越难从亮处进入暗处时，由于眼睛不能立即适应，对灯光的视觉阈也很大，一般1015min后才能减小。3、能见度的种类及特点 航空上使用的能见度有地面能见度、空中能见度和跑道视程。（1） 地面能见度（气象能见度） （1） 定义：指昼间以靠近地平线的天空为背景，视角大于20的地面灰暗目标物的能见度。 视角大于20的地面灰暗目标物与天空背景间原有的亮度对比值接近于1，白天亮度对比视觉阈稳定。 （如何定量描述反映大气光学状况的能见度呢？） （2）气象光学距离（气象光学视程）MOR: Meteorological Optical Range 是指由白炽灯发出的色温为2700K的平行光束的光通量，在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。 （3）分类（图）* 分为：主导能见度， 最小能见度， 跑道能见度。 主导能见度为3km最小能见度为2.4km （二）空中能见度 （1）特点（与地面能见度相比）： 飞机与观测目标处于相对运动中，目标轮廓不断变化，座舱玻璃对光线有影响，故能见度减小； 空中观测目标时背景复杂多变，亮度对比比气象能见度规定的小，使能见度减小； 飞机位置不断变化，所经大气透明度会有很大差异，故能见度时好时坏。（三）跑道视程与着陆能见度 为满足飞行的需要（尤其是起飞、着陆时），设计出一种探测跑道能见度的仪器跑道视程（RVR）探测系统。 当能见度降低到1500m时，就要向飞行员及其他相关人员提供跑道视程的资料。（1） 跑道视程（Runway Visual Range,RAR） 指飞行员在位于跑道中线的飞机上观测起飞方向或着陆方向，能看到跑道面上的标志或能看到跑道边灯或中线灯的最大距离。（2） 跑道视程与气象能见度的区别:（选择题）RVR是在飞机着陆端用仪器测定，方向与跑道平行， 气象能见度是在气象台目测，观测四周所有方向；RVR一般只测1.5km以内的视程，气象能见度则是观测者目力所及的所有距离；RVR的目标物是跑道及道面上标志，其形状、大小、颜色是固定的；夜间是跑道中线灯和边灯，光强可调节。气象能见度的目标物形状、大小、颜色不尽相同。夜间利用周围已有灯光，颜色、光强有随意性，且后者不可调节。RVR探测高度210m，由透明度仪安装高度决定，气象能见度的观测高度一般在1.6m左右。4、 视程障碍：大气中存在着固态和液态杂质，它们在一定条件下形成各种天气现象，影响大气透明度，使得能见度减小，这类天气现象统称为视程障碍。 形成视程障碍的天气现象：液态：雾；固态杂质：烟幕，霾，风沙，浮尘，吹雪。第四章 常规天气分析1、产生地面大风的天气形势（1）冷锋后偏北大风：（2）高压后部偏南大风：（3）低压发展时的大风（4）热带风暴大风2、形成雾和低云的形势地面为弱高压（或脊）、鞍型场或均压区；我国沿海地区处于东高西低的天气形势；锋面活动区域。第5章 雷暴及其他对流性天气1、雷暴的定义和形成条件（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。（2） 形成条件（3个）：深厚而明显的不稳定气层 充沛的水汽 足够的冲击力2、雷暴单体：一个对流单元，是构成雷暴云的基本单位 雷暴单体的发展阶段及每个阶段空气运动特征： （1）根据垂直气流状况，雷暴单体的生命史可分为三个阶段：积云阶段、积雨云阶段和消散阶段。 （2）三个阶段空气运动的特征（主要区别是下沉运动） 积云阶段:云内都是上升气流，最大上升气流在云的中、上部。 成熟阶段：云中除上升气流外，局部出现有系统的下降气流，等温线成波状，降水产生并发展。 消散阶段：下降气流遍布云中，云中等温线向下凹；3、一般雷暴过境时的地面天气 （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。雷暴过境时强风吹来，气温骤降，冷 空气中心气温最低。 （2）气压：在成熟雷暴移来之前：气压一直是下降的。雷暴临近时：气压开始上升,冷空气到达之处，气压廓 线上呈现出一个明显的园顶形气压鼻。4、强雷暴云过境时出现的特殊天气现象： 飑、冰雹、龙卷、暴雨 5、 雷暴的种类和移动：（1）根据强度差异可以分为：一般雷暴， 强烈雷暴 *根据形成雷暴的冲击力可以分为：热雷暴，地形雷暴，天气系统雷暴 影响我国的主要天气系统雷暴主要有：锋面雷暴，冷涡雷暴，空中槽和切变线雷暴，副热带高压西部雷暴 （2）它的移动主要受两个因素的作用：一是随风漂移；二是传播。 6、下击暴流（又称强下冲气流，是雷暴强烈发展的产物）*定义：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，称为下击暴流。7、特殊地形下的对流性天气：山地背风波、下坡风、海风锋和热岛效应（一）山地背风波a.形成的条件(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；(2)迎风面一侧低层气层不大稳定，而上层气层稳定；(3)风向与山脊交角大，最好是正交，并且随高度基本无变化；(4)风速在山脊高度上一般不能小于10米秒，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。b.对飞行的影响*（1）山地波中有明显的升降气流和乱流，可给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，也使气压式高度表读 数偏高：原因在于气压高度表是按标准大气标定的。 由于高度表指示偏高又恰恰发生在下降气流中，这时飞机的实际高度下降，因此高度表上数字变化并不大，机组不易发现飞机的高度在下降，所以极易导致严重事故。（3） 山地波中常有乱流造成飞机颠簸。山地波波峰处的风速比波谷大，另外还有阵风，其强度比一般雷雨所出现的风速还要大。由于背风波中垂直气流和水平气流都存在明显差异，因而常有湍流造成飞机颠簸。第六章 中低空飞行的大气环境1、低空风切变：在高度500米以下的风切变 种类：顺风切变、逆风切变、侧风切变和垂直风的切变1）顺风切变：飞机在起飞或着陆过程中，水平风的变量对飞机来说是顺风。空速减小例如：飞机从大逆风进入小逆风或无风区；从逆风进入顺风，从小顺风进入大顺风 2）逆风切变：水平风的变量对飞机来说是逆风。空速增大例如：飞机从小逆风进入大逆风；无风进入逆风；从顺风进入逆风2、产生低空风切变的天气条件：（一）雷暴：产生风切变的重要天气条件（二）锋面：产生风切变最多的气象条件 （三）辐射逆温型的低空急流（四）地形和地物3、飞机颠簸：指飞机飞行中遇到扰动气流，就会产生震颤、忽上忽下、左右摇晃，造成操纵困难、仪表不准等现象。4、大气乱流的种类：热力乱流、动力乱流、晴空乱流、航迹乱流 晴空乱流：指通常出现在6000米以上高空，与对流云无关的乱流。尾涡乱流：尾涡：指飞机飞行时产生的一对绕翼尖的方向相反的闭合涡旋，它们在飞机后面一个狭长的尾流区造成极强的乱流，这就是尾涡乱流。5、飞机乱流：在湍流区存在大小尺度不等的涡旋。研究表明，飞机颠簸是由那些与飞机尺度相当的那部分涡旋（涡旋直径为15-150米）造成，这种乱流称为“飞机乱流”。6、影响飞机颠簸强度的因子：飞机通过不同的气流扰动区颠簸程度会不同，通过同一扰动气流区，由于飞机的飞行速度、机型的差异，颠簸程度也会不同。这表明飞机颠簸程度不仅与气流有关，还与飞行速度、飞机翼载荷等条件有关。1）乱流强度 乱流强度取决于垂直阵风区风速和空气密度，垂直阵风的速度越大，空气密度越大，它们所引起的飞机升力的变化越大，颠簸也越强；反之，它们所引起的飞机升力的变化越小，颠簸越弱 。 飞机平飞时空气密度变化不大，这时乱流强度主要取决于垂直阵风大小。2）飞行速度 在低速飞行条件下（空速600km/h）,飞行速度越大，颠簸就越强。高速飞机飞行速度越大，颠簸就越小3）飞机的翼载荷：翼载荷是单位机翼面积上承受的重量 翼载荷大的飞机，受到垂直阵风冲击后产生的加速度小，所以颠簸较弱。 翼载荷小的飞机，颠簸较强。不同种类的颠簸层，在不同的纬度和高度上出现的频率是不同的。(1)动力乱流颠簸多见于中高纬度大陆，多数离地面不超过12千米；(2)热力乱流颠簸，则是低纬地区多于高纬地区，并多出现在对流层的中层；(3)晴空乱流颠簸多出现在对流层上部和平流层 由图可以看出，颠簸出现的总频率，以离地2km高度以下最大，对流层中层较小，对流层上层又增大。 7、飞机颠簸层随纬度和高度的分布 8、产生颠簸的天气系统：1.锋面2.空中槽线和切变线3.高空低涡4. 急流区5.对流层顶9、飞机积冰的基本条件：气温低于0，飞机表面的温度低于0，和有温度低于0的水滴存在。10、飞机积冰的种类：1）明冰：冻结牢固，不易去除，危害大（危害大） 2）雾凇：松脆，容易去除，对飞行危害小得多 3）毛冰：粗糙不平、破坏飞机流线型，冻结牢固，对飞行的影响不亚于明冰。（危害大） 4）霜：在飞机挡风前结霜，影响目视飞行，机体增温后就消失。冬季停放飞机可能结霜，起飞前除霜11影响飞机积冰强度的因子(1)云中过冷水含量和水滴的大小 过冷水滴含量越大，积冰强度也越大：过冷水滴含量1g/cm3，积冰最为严重； 过冷水含量主要由气温决定，气温越低，过冷水含量越少，所以强积冰多发生在-2-10范围内； 大的过冷水滴惯性大，容易和飞机相碰，形成的冰层也厚，积冰强度也大。(2)飞行速度 低速飞行条件下（空速600km/h以下），飞行速度越大，单位时间内碰到的过冷水滴越多，积冰强度就越大。 高速飞行条件下，往往不发生积冰。原因是飞机动力增温使得飞机表面温度升高到0以上。(3)机体积冰部位的曲率半径 机体曲率半径小的地方，与过冷水滴相碰的机会多，故积冰也多。 翼尖、空速管、天线、铆钉等突出部位容易结冰12、高速飞行时的积冰特点高速飞行时由于动力增温作用，使得机体表面温度明显高于环境大气温度。速度越大， 积冰越弱。飞行中滞点的动力增温最大，其他部分相应减少，因此高速飞行时机翼前部的温度可能是正的，后部可能是负的，这样就会形成槽形积冰，严重影响空气性能。13、积冰与云中温度、湿度的关系飞机积冰通常形成于0之下的云中，温度越低，过冷水滴也越少，在低于-20的云体中飞机积冰的次数是很少的。飞机积冰通常形成于0-20范围内；强积冰多发生在-2 -10范围内；飞机积冰还与湿度有关，用温度露点差表示。云中温度露点差越小，相对湿度就越大，越有利于形成积冰。积冰一般发生在云中温度露点差7范围内，以05发生积冰最多；强积冰多发生在温度露点差为04范围内。云体温度在02范围内也有积冰。（原因:(1)在云中相对湿度小于100%，飞行速度又不太大的情况下，水滴碰到机体上后，强大的气流使水滴强烈蒸发而降温，若降温作用超过增温作用，使机体表面温度降至0之下时就形成积冰；(2)飞机原先在低于0区域飞行，突然进入暖湿区域时，由于机体表面温度仍在0之下，于是水汽在机体表面凝华，形成一层薄霜；(3)喷气发动机的进气口和螺旋发动机汽化器等部位，由于流经该区域的空气发生膨胀冷却，温度可降低几度，也可产生积冰。）飞机积冰与温度的关系还与飞行速度有关：有利于积冰的云中温度，低速飞行相对高一些，高速飞行相对低一些。14、山地的气流山地对大气运动影响大，气流紊乱，既有动力的，也有热力的，既影响水平气流，也影响垂直