冉國祿

摘 要：國際航空界公認(rèn)低空風(fēng)切變是飛機(jī)起飛和著陸階段的一個重要危險因素，被人們稱為“無形殺手”。 這種現(xiàn)象的時間和空間尺度都非常小，而且變化非?？?，所以對它的探測和預(yù)報都比較困難。低空風(fēng)切變是難以抗拒的，最好的方法是避開它。及時、有效地判斷低空風(fēng)切變的存在，為飛機(jī)的安全飛行提供保障是我們的責(zé)任。本文通過對民航機(jī)場所經(jīng)歷的一些風(fēng)切變，結(jié)合風(fēng)切變的特征和產(chǎn)生的天氣條件探討風(fēng)切變產(chǎn)生時的一些觀測經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：低空風(fēng)切變 天氣條件 目視觀測

中圖分類號：V211.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0250-01

低空風(fēng)切變的探測和預(yù)警在我國民航尚處于起步階段，設(shè)備技術(shù)復(fù)雜，投資成本高，探測低空風(fēng)切變的主要手段有：風(fēng)廓線雷達(dá)、多普勒天氣雷達(dá)、激光測風(fēng)雷達(dá)、低空風(fēng)切變告警系統(tǒng)等，每種設(shè)備都有自己的優(yōu)點(diǎn)，也存在局限性，準(zhǔn)確預(yù)警風(fēng)切變需要多種設(shè)備組合、組網(wǎng)形成整體的探測系統(tǒng)?；谏鲜霈F(xiàn)狀，本文的著眼點(diǎn)放在依靠現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)備，結(jié)合觀測員的技術(shù)和經(jīng)驗，對機(jī)場范圍可能存在的低空風(fēng)切變做出判斷，以便及時向管制、飛行、機(jī)場等部門提供服務(wù)。

1 低空風(fēng)切變的定義及危害

風(fēng)切變是一種大氣現(xiàn)象，表現(xiàn)為氣流運(yùn)動速度和方向的突然變化。它可以出現(xiàn)在垂直方向上，也可以出現(xiàn)在水平方向上；可以出現(xiàn)在高空，也可以出現(xiàn)在低空。出現(xiàn)在600米以下的叫低空風(fēng)切變。低空風(fēng)切變在水平方向垂直運(yùn)動的氣流存在很大的速度梯度，也就是說垂直運(yùn)動的風(fēng)速會出現(xiàn)突然的加劇，就產(chǎn)生了特別強(qiáng)的下降氣流，被稱為微下沖氣流。這個強(qiáng)烈的下降氣流存在于一個有限的區(qū)域內(nèi)，并且與地面撞擊后轉(zhuǎn)向與地面平行而變成為水平風(fēng)，風(fēng)向以撞擊點(diǎn)為圓心四面發(fā)散，所以在一個更大一些的區(qū)域內(nèi)，又形成了水平風(fēng)切變。

由于低空風(fēng)切變具有變化時間短、范圍小、強(qiáng)度大等特點(diǎn)，在這種環(huán)境中飛行，相應(yīng)地就要發(fā)生突然性的空速變化，空速變化引起了升力變化，升力變化又引起飛行高度的變化。例如當(dāng)飛機(jī)飛行軌跡正好通過微下沖氣流，那么飛機(jī)會突然的非正常下降，偏離原有的軌跡，有可能高度過低造成危險。

當(dāng)飛機(jī)飛出微下沖氣流后，又進(jìn)入了順風(fēng)氣流，使飛機(jī)與氣流的相對速度突然降低，突然的減速就很可能使飛機(jī)進(jìn)入失速狀態(tài)，飛行姿態(tài)不可控，因此，低空風(fēng)切變在飛機(jī)起飛、著陸階段中對飛行安全威脅極大。

2 產(chǎn)生低空風(fēng)切變的天氣條件

2.1 雷暴

雷暴則是產(chǎn)生風(fēng)切變化的中套天氣條件之一。在不同額區(qū)域內(nèi)，雷暴的下降氣流將會造成兩種不同形式的風(fēng)切變化。其中一種則是發(fā)生在雷暴的單體下面，主要是由充氣流所造成的風(fēng)切變，而這種風(fēng)切變存在強(qiáng)度大、壽命短、范圍小的特點(diǎn)。另一種是雷雨中的下沖氣流到達(dá)地面后，形成強(qiáng)烈的冷性氣流向四外傳播，這股氣流可傳到離風(fēng)暴20公里處，由于它離開雷暴主體，并且不伴隨其它可見的天氣現(xiàn)象，所以往往不易發(fā)現(xiàn)，對飛行威脅較大。

2.2 鋒面

鋒面是產(chǎn)生風(fēng)切變最多的氣象條件。 鋒兩側(cè)氣象要素有很大差異，鋒面過渡區(qū)的垂直結(jié)構(gòu)，是產(chǎn)生風(fēng)切變的重要條件。一般說來，在鋒兩側(cè)溫差大（≥5 ℃）和（或）移動快（≥55千米/小時）的鋒面附近，都會產(chǎn)生較強(qiáng)的風(fēng)切變。冷鋒移經(jīng)機(jī)場時，低空風(fēng)切變伴隨鋒面一起或稍后出現(xiàn)。因冷鋒移速較快，故此種風(fēng)切變持續(xù)時間較短。但強(qiáng)冷鋒及強(qiáng)冷鋒后大風(fēng)區(qū)內(nèi)往往存在嚴(yán)重的低空風(fēng)切變。暖鋒移經(jīng)本場時，由于暖鋒移動較慢，它在機(jī)場上空持續(xù)時間相對較長，在距鋒較遠(yuǎn)的地方也可出現(xiàn)風(fēng)切變。

2.3 輻射逆溫型的低空氣流

當(dāng)晴夜產(chǎn)生強(qiáng)輻射逆溫時，在逆溫層頂附近常有低空氣流，高度一般為幾百米，有時可在100米以下，與逆溫層的高度相聯(lián)系，有時也稱它為夜間急流。它的形成是因為逆溫層阻擋了在其上的大尺度氣流運(yùn)動與地面氣層之間的混合作用和動量傳遞，因而在逆溫層以上形成了最大風(fēng)速區(qū)，即低空急流。逆溫層阻擋了風(fēng)速向下的動量傳遞，使地面風(fēng)很弱，而且風(fēng)向多變，這樣就在地面附近與上層氣流之間形成了較大的風(fēng)切變。

2.4 地形和地物

當(dāng)機(jī)場周圍山脈較多或地形、地物復(fù)雜時，常有由于環(huán)境條件產(chǎn)生的低空風(fēng)切變。一般來說山地高差大，水域面積大，建筑物高大，不僅容易產(chǎn)生風(fēng)切變，而且其強(qiáng)度也較大。

當(dāng)陣風(fēng)風(fēng)速比其平均值增減5米/秒以上時，或大風(fēng)吹過跑道附近的高大建筑物時，會產(chǎn)生局地性風(fēng)切變。

3 低空風(fēng)切變的觀測經(jīng)驗

3.1 雷暴冷性外流氣流的沙暴堤

雷暴冷性外流氣流前緣的強(qiáng)勁氣流會把地面的塵土吹起相當(dāng)?shù)母叨?，并隨氣流移動。它能顯現(xiàn)出外流氣流的范圍和高度，其高度越高，強(qiáng)度愈大。一旦見到這種沙暴堤出現(xiàn)就應(yīng)高度警惕，立即采取措施，因為緊跟在沙暴堤之后的就是強(qiáng)烈的風(fēng)切變。

3.2 雷暴云體下的雨幡

雨幡是雨從云中下降但未到達(dá)地面，在空中呈幡狀下垂的現(xiàn)象。雷暴云體下的雨幡是有強(qiáng)烈下降氣流的重要征兆。通常雨幡的下垂高度越低，個體形狀越大，色澤越暗，預(yù)示著風(fēng)切變和下?lián)舯┝饕苍綇?qiáng)。雨幡周圍1～2公里范圍內(nèi)的風(fēng)場都比較復(fù)雜，常有強(qiáng)的風(fēng)切變。所以，不能穿越雨幡，要與它保持一定的距離。

3.3 滾軸狀云

在雷暴型和強(qiáng)冷鋒型風(fēng)切變中，強(qiáng)的冷性外流往往有明顯的渦旋運(yùn)動結(jié)構(gòu)，并伴有低空滾軸狀云。從遠(yuǎn)處看，它猶如貼地滾滾而來的一堵云墻，其顏色多為烏黑灰暗。這種云的出現(xiàn)，預(yù)示著有強(qiáng)烈的低空風(fēng)切變。

3.4 強(qiáng)風(fēng)吹倒的樹林和莊稼

強(qiáng)風(fēng)和下?lián)舯┝魉档沟臉淞趾颓f稼，其倒伏方向會顯現(xiàn)出氣流的流動狀況。

3.5 目測觀察

當(dāng)發(fā)現(xiàn)視野范圍內(nèi)出現(xiàn)，吹塵、環(huán)狀吹塵、塵卷風(fēng)或其它近地強(qiáng)氣流運(yùn)動現(xiàn)象都表明可能或已經(jīng)存在風(fēng)切變。

3.6 比較不同點(diǎn)的風(fēng)向風(fēng)速值

機(jī)場同一條跑道或不同跑道的不同觀測點(diǎn)之間的風(fēng)向風(fēng)速值有很大的差異時，應(yīng)考慮本場上空存在風(fēng)切變的可能。

3.7 觀測空中的云

觀測時如果發(fā)現(xiàn)空中云的走向與地面風(fēng)向有很大差異，證明空中可能存在風(fēng)切變，如果空中兩層云的移動方向有差異時，也說明空中不同層次的風(fēng)向不同也應(yīng)提起注意。

3.8 大風(fēng)天氣多發(fā)風(fēng)切變

如果出現(xiàn)大風(fēng)天氣（包括出現(xiàn)前或結(jié)束后），風(fēng)向和風(fēng)速都會出現(xiàn)很大的變化，此時出現(xiàn)低空風(fēng)切變的幾率也比較大。

4 結(jié)語

“不積跬步，無以至千里”，低空風(fēng)切變在我們的日常工作中，并不是無跡可尋的，當(dāng)它出現(xiàn)時，我們觀測到的其他氣象要素，如伴隨的天氣現(xiàn)象、云、風(fēng)、溫壓濕等都可能發(fā)生一些變化，只要多觀察多總結(jié)，我們還是能夠?qū)Φ涂诊L(fēng)切變進(jìn)行有效地觀測的。

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