民航概论航空气象简明教程.doc

民航概论航空气象简明教程 　　一、 前言 　　公元1903年12月17日莱特兄弟完成人类史上第一次以机械动力飞行之壮举，随后由于飞机的问世，不但缩短了时间和空间的距离，而且也改变了地缘的关系。从前，飞行被认为是年青人冒险的活动，如今却变成我们日常生活中最重要的交通工具之一，于是航空事业乃脱颖而出，成为二十世纪人类文明最重要成就之一。综观航空事业发展的过程，我们体认到航空工程今日的成就，乃是集合了各有关科学的结晶。譬如空气动力学之探讨和应用；高效率涡轮喷射引擎之发展；新合金航空材料之推出；航空电子工业之兴起；计算机化的设计以及生产和管理程序的广泛应用等等。虽然现今出厂的飞机各方面都有革命性的改进，飞机本身安全性的提高，几乎达到完美无缺的境界，但是我们今日在天空里所遇到的大气状态，与航空初期所遭遇的情形类似，甚至有些特殊的危险天气现象，却更严重威胁今日高性能飞机的飞航安全，因此更突显航空气象对飞机操作和飞航安全的重要性。 　　为了解航空气象对飞机操作和飞航安全之重要性，首先要知道飞行之基本理论，飞机于空中飞行时，端赖四种飞行要素---飞机总重量(weight)、飞机透过机翼所产生之举升力(lift)、飞机向前飞行所产生之空气拖曳力(drag)和飞机引擎所产生之推进力(thrust)。飞机之飞行可以分为三个阶段----起飞(take-off)、巡航(in-flight)和降落(landing)，而航空气象单位所提供的观测和预报数据，就是要满足每个阶段之需求。 　　最直接影响飞机操作和飞航安全之航空气象因素，大致可归纳为风(wind)、云和能见度(clouds and visibility)、温度(temperature)、气压(atmospheric pressure)、密度(air density)、降水(precipitation)和其它显著危害天气如飞机结冰(aircraft icing)、乱流(turbulence)、雷暴雨(thunderstorm)引发下爆气流(downburst)和低空风切(low-level wind shear)、浓雾(heavy fog)所引起的低能见度(low visibility)等等。本文就这些航空气象因素对飞机操作和飞航安全之影响加以讨论。 　　二、 地面风 　　飞机举升力等于飞机总重量时，即表示飞机在一定重量下，飞机正好由空气所支撑，此时飞机之临界速度系在失速状态下，飞机就在这种空速和失速状态下起飞和降落。飞行员和管制员依据地面风来选择跑道方向，同时飞行员也依据地面风来计算飞机起飞可承受的重量。如果有较强的顶风，浮力增加，起飞的速度就可减少，即较强的顶风时，起飞所需要的跑道较短，载重量也较多。另一方面，如果顶风较弱或静风时，载重减轻才能起飞。同机型的飞机，允许最大的跑道侧风也有不同，有时候超过跑道侧风最大限制时，飞机降落就会有危险。风速的变化可决定飞机起降阶段之稳定性，一般而言，重型飞机对于风的变化较不受影响，可在较大侧风下起飞，但是控制其变化的反应力较慢；轻型飞机对于风的变化较容易受影响。如果降落阶段碰到阵风时，其反应力较快。 　　民用航空局飞航服务总台所属台北松山、中正、高雄、台东丰年、兰屿、绿岛、马祖北竿及金门尚义等机场航空气象台，气象人员每天按时从事地面观测，其中观测地面风为最重要观测项目之一，机场地面风数据都是实时广播和提供管制员及航空公司来使用。各机场地面风速顺风超过10浬/时(knotes; kt)，就须换跑道，如松山机场地面风吹西风超过10kt，管制员就须使用28号跑道让飞机起降。 　　1993年11月4日香港启德机场，因受到轻度台风埃洛( Ira ) 向西北方向移动接近香港且香港位在台风之右前部的影响，当时机场跑道雨势及侧风极为强劲，上午11点钟吹风向070°，风速为21 kt，阵风34kt，上午12点钟风向风速070°/21kt，阵风40kt，天气状况非常不好，跑道积水。中华航空公司CI-605班机B747-400型飞机于当天上午11:30左右朝向十三号跑道降落时，侧风加上湿跑道之缘故，造成飞机冲出跑道而坠入于海中，所幸机上296名乘客和机组人员全部获救，未发生重大伤亡事故，唯有旅客23人受伤，飞机全部报废。 　　1994年5月17日晚上7点25分台湾北部受锋面影响，中正机场风向风速290°/8kt，转为360°/14kt，塔台管制员按规定将起降跑道由23R 跑道换为05L跑道，华航CI-101班机于7点24分原预定使用 23R跑道降落，就在这个时候，导致正在降落的华航班机必须换 05L跑道重新降落，最后飞机于7点41分完成降落，唯一不幸的是华航班机副驾驶李长安先生在飞机降落后出现休克现象终告死亡，可能因重飞造成压力太大导致身亡。 　　1999年8月22日华航CI-