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风切变简介
知识扩展之风切变
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147培训中心 李剑峰
(Wind Shear)
(Wind Shear)
什么是风切变((WWiinndd SShheeaarr))?
风切变,又称风切或风剪,是指大气中不同两点之间的风速或风向的剧烈变化。风切变可以
是垂直风切变或水平风切变,或者二者同时具备。风切变产生剪切或撕扯效应。
3000英尺下的风切变定义为低空风切变。风切变是导致飞行事故的大敌,特别是低空风切
变。国际航空界公认低空风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素,被人们称为“无
形杀手”。
风切变产生的因素:
1. Jet streams 高空急气流
2. Mountain waves 山地背风波
3. Frontal surfaces 锋面
4. Thunderstorms and convective clouds 雷暴和对流云
5. Microburst 微暴
其中,微暴产生的风切变对航空安全的威胁最高,因为微暴产生低空风切变。
(Microburst)
(Microburst)
微下击暴流((MMiiccrroobbuurrsstt))
又称微暴流(Microburst),是一种局部性的冷空气下沉,下沉气流到达地面后会产生一股与
龙卷风破坏力相约的直线风(straight-line winds)向四方八面扩散,引起风场急速转变而
产生风切变。
微暴气流的产生通常是在超级雷电胞(Super cells)之底层,是一种强劲的下降气流。
图1 微暴产生的低空风切变对飞机进近时的影响
2
图 对称的微暴图
微暴对航空安全的威胁有两个方面:
1. 微暴中的下击暴流(downburst),会产生强烈的向下气流,速度高达6000ft/min
2. 微暴到达地面产生的爆发(outburst)气流,会产生强大的水平风切变,使得风向由逆风
变为顺风(水平风力速度达到45kt)
典型的低空风切变对飞机进近时的影响
图3 低空风切变对飞机进近时的影响
如图3所示,当飞机沿着下滑道进近时,首先会遇到逆风气流,从而使得飞机空速增加,为
了保持一定的进近下一定的空速和下降率,飞行员通常会收油门以减小空速。当飞机进入下
冲气流之后,如如飞机高度或空速不足时很容易被下冲气流直接冲击坠地;飞机通过下冲气
流进入顺风气流区域,顺风气流将使得飞机的升力急剧下降,进入失速状态,如此低的高度
和空速下飞行员基本没有空间和时间来恢复控制飞机,从而导致飞机撞地。
1985年8月2日下午,发生于达拉斯-沃斯堡国际机场的达美航空191航班进近时坠机事故,
即是由于风切变的原因所致(具体过程可观看国家地理的空中浩劫系列)。
(PWS)
(PWS)
机载气象雷达的前视风切变((PPWWSS))功能
图4 机载气象雷达的PWS功能
气象雷达的PWS功能是利用多普勒效应来实现的。
多普勒效应--波源和观察者有相对运动时,观察者接收到波的频率与波源发出的频率並不相
同的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高,波长变短),而离我们而去
的火车鸣笛声变得低沉(即频率变低,波长变长),就是多普勒效应的现象。
如图4所示,机载气象雷达所发射出的雷达波在遇到微暴时,其收到的回波频率将受到风向
的影响:逆风气流的回波波长变短,顺风气流的回波波长变长。气象雷达由此判断飞机前方
存在风切变。
操作标准((仅供参考))(( ))
作为一项通用准则,如果怀疑有风切变或者PWS已经探测到风切变,需要推迟起飞;如果在
起飞或者进近时由RWS探测到风切变,需要以最大的推力改出并遵循SRS(速度基准系统)的
指引(具体操作需遵循FCOM和QRH中的相关程序)。
缩略语解释
Predicti
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