風切變

風切變

風切變(風切變)

風切變是一種大氣現象，是風速在水平和垂直方向的突然變化。風切變是導致飛行事故的大敵，特別是低空風切變。國際航空界公認低空風切變是飛機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”。

風矢量(風向、風速)在空中水平和(或)垂直距離上的變化。對飛機起飛和著陸安全威脅最大的是低空風切變，即發生在著陸進場或起飛爬升階段的風切變。它不僅能使飛機航跡偏離，而且可能使飛機失去穩定。如果駕駛員判斷失誤和處置不當，則常會產生嚴重后果。世界上曾因此發生多起機毀人亡的事故。風切變還嚴重影響火箭飛行的穩定性，火箭設計和發射時的環境限制條件包括風切變。風切變主要由鋒面（冷暖空氣的交界面）、逆溫層、雷、復雜地形地物和地面摩擦效應等因素引起。

為了確保安全，國際航空、航天和氣象界都積極開展低空風切變的研究。風切變常分為以下幾種： ①風的水平切變（又稱水平風切變）是風向和（或）風速在水平距離上的變化； ②風的垂直切變（又稱垂直風切變）是風向和（或）風速在垂直距離上的變化； ③垂直風的切變是垂直風（即升降氣流）在水平或航跡方向上的變化。下沖氣流是垂直風的切變的一種形式，呈現為一股強烈的下降氣流。范圍小而強度很大的下沖氣流稱為微下沖氣流。

產生風切變的原因主要有兩大類，一類是大氣運動本身的變化所造成的；另一類則是地理、環境因素所造成的。有時是兩者綜合而成。 (1)　產生風切變的天氣背景。能夠產生有一定影響的低空風切變的天氣背景主要有三類。 a.　強對流天氣。通常指雷暴、積雨云等天氣。在這種天氣條件影響下的一定空間范圍內，均可產生較強的風切變。尤其是在雷暴云體中的強烈下降氣流區和積雨云的前緣陣風鋒區更為嚴重。對于特別強的下降氣流稱為微下沖氣流，是對飛行危害最大的一種。它是以垂直風為主要特征的綜合風切變區。 b．鋒面天氣。無論是冷鋒、暖鋒或錮囚鋒均可產生低空風切變。不過其強度和區域范圍不盡相同。這種天氣的.風切變多以水平風的水平和垂直切變為主(但鋒面雷暴天氣除外)。一般來說其危害程度不如強對流天氣的風切變。 c.　輻射逆溫型的低空急流天氣。秋冬季睛空的夜間，由于強烈的地面輻射降溫而形成低空逆溫層的存在，該逆溫層上面有動量堆集，風速較大形成急流，而逆溫層下面風速較小，近地面往往是靜風，故有逆溫風切變產生。該類風切變強度通常更小些，但它容易被人忽視，一旦遭遇若處置不當也會發生危險。 (2)　地理、環境因素引起的風切變。這里的地理、環境因素主要是指山地地形、水陸界面、高大建筑物、成片樹林與其它自然的和人為的因素。這些因素也能引起風切變現象。其風切變狀況與當時的盛行風狀況(方向和大小)有關，也與山地地形的大小、復雜程度，迎風背風位置，水面的大小和機場離水面的距離，建筑物的大小、外形等有關。一般山地高差大，水域面積大、建筑物高大，不僅容易產生風切變，而且其強度也較大。

低空風切變的強度直接關系到飛行安全。它表示了對飛行的危害程度，目前推出使用的有下列三種。

水平風的垂直切變強度標準

國際民航組織頒布這一標準。一般認為0.1米/秒以上的垂直切變會對噴氣運輸機帶來威脅。

水平風的水平切變強度標準

該項尚無統一標準。但美國在機場低空風切變警報系統中采用了一個水平風切變強度報警標準值。該系統在機場平面有六個測風站，即中央站和五個外站。各外站和中央站間距離平均約為3公里。系統規定每一分鐘與中央站的風向量差達7.7米/秒以上時系統即發出報警信號，以此推算，2.6米/秒/公里可作為能對飛行構成危害的水平風的水平切變強度標準。

垂直風的切變強度標準

垂直風的切變強度，在相同的空間距離內主要由垂直風本身的大小變化來決定。對飛行安全危害最大的是強下降氣流。根據著名氣象學家藤田和科爾斯的建議，提出了一種稱之為下沖氣流數值的標準。它以下降氣流速度和到達地面的輻散值來確定。后來對于危害最大的直徑小于4公里的下沖氣流稱之為微下沖氣流。

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