什么是风切变风切变形成的原因

2017-02-27

什么是风切变

风切变是一种大气现象，风矢量(风向、风速)在空中水平和(或)垂直距离上的变化。

风切变按风向可分为水平风的水平切变、水平风的垂直切变、垂直风的切变。

垂直风切变的存在会对桥梁、高层建筑、航空飞行等造成破坏。发生在低空的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”。

风切变形成原因

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。

天气因素

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。

地理、环境因素

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。

风切变类别划分

根据风向分为了确保安全，国际航空、航天和气象界都积极开展低空风切变的研究。风切变常分为以下几种：

①水平风的水平切变(又称水平风切变)是风向和(或)风速在水平距离上的变化;

②水平风的垂直切变(又称垂直风切变)是风向和(或)风速在垂直距离上的变化;

③垂直风的切变是垂直风(即升降气流)在水平或航迹方向上的变化。下冲气流是垂直风的切变的一种形式，呈现为一股强烈的下降气流。范围小而强度很大的下冲气流称为微下冲气流。

根据高度分

风切变可以出现在高空，也可以出现在低空。出现在600米以下的叫低空风切变。

风切变强度标准

低空风切变的强度直接关系到飞行安全。它表示了对飞行的危害程度，目前推出使用的有下列三种。

水平风的垂直切变强度标准

国际民航组织颁布标准：一般认为0.1米/秒以上的垂直切变会对喷气运输机带来威胁。

水平风的水平切变强度标准

该项尚无统一标准。但美国在机场低空风切变警报系统中采用了一个水平风切变强度报警标准值。该系统在机场平面有六个测风站，即中央站和五个外站。各外站和中央站间距离平均约为3公里。系统规定每一分钟与中央站的风向量差达7.7米/秒以上时系统即发出报警信号，以此推算，2.6米/秒/公里可作为能对飞行构成危害的水平风的水平切变强度标准。

垂直风的切变强度标准

垂直风的切变强度，在相同的空间距离内主要由垂直风本身的大小变化来决定。对飞行安全危害最大的是强下降气流。根据著名气象学家藤田和科尔斯的建议，提出了一种称之为下冲气流数值的标准。它以下降气流速度和到达地面的辐散值来确定。后来对于危害最大的直径小于4公里的下冲气流称之为微下冲气流。

什么是风切变风切变形成的原因

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