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[摘录]什么是风切变、风切变的危害!

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发表于 2011-1-5 15:57:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
风切变(Wind Shear)简单的定义是空间任意两点之间风向和风速的突然变化,属于气象学范畴的一种大气现象。这里所说的风是三维的,即不仅包括水平风还包括垂直风。由于风切变对飞机飞行的危害,世界各国都十分重视对它的研究。

风切变的分类:
  从风场情况来看,风切变主要可由以下三种基本情况来表示:
(1) 水平风的垂直切变。这是指水平风在垂直方向上两个不同高度点之间的风向和风速的变化。
(2) 水平风的水平切变。这是指水平风在水平方向上两个不同距离点之间的风向和风速的变化。
(3) 垂直风的切变。这是指上升或下降气流(垂直风)在水平方向(或航迹方向)上的变化。

  在实际大气中,这三种风切变既可单独存在并影响飞行,也可综合并存以影响飞行。对飞行影响最严重的是发生在离地高度600米以下的低空风切变。

风切变的成因:
  产生风切变的原因主要有两大类,一类是大气运动本身的变化所造成的;另一类则是地理、环境因素所造成的。有时是两者综合而成。
(1) 产生风切变的天气背景。能够产生有一定影响的低空风切变的天气背景主要有三类。
 a. 强对流天气。通常指雷暴、积雨云等天气。在这种天气条件影响下的一定空间范围内,均可产生较强的风切变。尤其是在雷暴云体中的强烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更为严重。对于特别强的下降气流称为微下冲气流,是对飞行危害最大的一种。它是以垂直风为主要特征的综合风切变区。

 b.锋面天气。无论是冷锋、暖锋或锢囚锋均可产生低空风切变。不过其强度和区域范围不尽相同。这种天气的风切变多以水平风的水平和垂直切变为主(但锋面雷暴天气除外)。一般来说其危害程度不如强对流天气的风切变。

 c. 辐射逆温型的低空急流天气。秋冬季睛空的夜间,由于强烈的地面辐射降温而形成低空逆温层的存在,该逆温层上面有动量堆集,风速较大形成急流,而逆温层下面风速较小,近地面往往是静风,故有逆温风切变产生。该类风切变强度通常更小些,但它容易被人忽视,一旦遭遇若处置不当也会发生危险。

(2) 地理、环境因素引起的风切变。这里的地理、环境因素主要是指山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片树林与其它自然的和人为的因素。这些因素也能引起风切变现象。其风切变状况与当时的盛行风状况(方向和大小)有关,也与山地地形的大小、复杂程度,迎风背风位置,水面的大小和机场离水面的距离,建筑物的大小、外形等有关。一般山地高差大,水域面积大、建筑物高大,不仅容易产生风切变,而且其强度也较大。

    在这里我想提到一点在我本人(joyrus)多年前曾经亲身经历了一次风切变,当时在地面上有近5-6级风。我正在操控一架翼展3m的大型滑翔机,这是为日本的一个客人进行的产品测试。当我在约10m的高度滑翔接近我们的正前方时,突然飞机的高度在没有任何预兆的情况下垂直下降了约2m,而就在这之后的极短时间内,飞机在空中剧烈的颤抖了一下。就在我们的眼前飞机的一侧机翼从上翻处完全折断!

      实际上整个过程的时间极短,在同一时间人体感受到了气流的急速变化,从大风突然间的变成无风,飞机瞬间完全失速,造成飞行高度垂直变化2m,而随后的急速大风又在下降中的飞机机翼上形成了巨大的升力,飞机结构强度根本无法承受如此大的作用力而瞬间解体。
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