低空风切变的对飞机起飞和着陆的影响

低空风切变对飞机的起飞和着陆有很大的影响，严重时甚至可能引发事故，这种影响的程度取决于风切变的强度和飞机的高度。低空风切变对飞机起飞和着陆造成的主要影响有：改变飞机航迹；影响飞机稳定性和操作性；影响某些仪表的准确性。

1、顺风切变对着陆的影响

飞机着陆过程中进入顺风切变区时（例如从强逆风突然转为弱逆风，或从逆风突然转为无风或顺风），顺风切变使飞机空速减小，升力下降，飞机下沉。此时的修正动作是加油门带杆使飞机增速，减小下降率，回到下滑线上后再稳杆收油门重新建立下滑姿态。但如果顺风切变的高度很低，飞行员来不及及时修正，将会造成大的偏差。

2、逆风切变对着陆的影响

飞机着陆下滑进入逆风切变区时（例如从强的顺风，突然转为弱顺风，或从顺风突然转为无风或逆风），逆风切变使飞机的空速突然增大，升力也增大，飞机抬升。飞行员的修正动作是收油门松杆，使飞机减速，增加下降率，回到下滑线上后再加油门带杆使飞机重新建立下滑姿态。

3、侧风切变对着陆的影响

侧风切变会使着陆过程中的飞机产生侧滑、滚转或偏转而对不准跑道，造成横侧偏差。

4、垂直风切变对着陆的影响

当飞机在着陆过程中遇到升降气流时，飞机的升力会发生变化，从而使下降率发生变化。垂直风对飞机着陆危害巨大，飞机在雷暴云下进近着陆时常遇到严重的下降气流，对于这种情况，飞行员能做的就是复飞。

垂直风切变的产生原因是什么？不就是因为环境场高底层风向不一致啊。比如高空是东风低空是西风，这种不一致的风向导致的垂直风切变。

那么，我们来了解热带气旋的一些结构。热带气旋是一个垂直的结构，从边界层一直延伸到对流层顶。中低层是热带气旋的底层环流中心（LLCC），高层则是对流，亦有称为高层环流。

当一个热带气旋不断发展，其底层环流中心将维持着整个系统的流入和旋转，而流入的气流到抬升到高层得以降温而成云致雨。当环境场中中低空和中高空风向不一致，即垂直风切变过大，将会阻碍系统的底层环流中心与高层的这种联系，上升气流受阻，从而出现高层和底层不重合甚至分离的情况。

而我们亦需要知晓的是，在实际业务中，对热带气旋进行定位的正式定位其底层环流中心位置。这个底层环流中心将受到来自底层的风向引导，高层则由高层风引导。但是这种影响因素也受到台风本身的影响，因为底层环流中心有与高层重合的趋势，所以容易出现短时间内的路径不稳定，这也就是南海初夏台风路径较预报相比都越来越西的原因。

垂直风切变对于热带气旋来说本身是有害的，因为高底层分离不利于热力气柱的形成和CISK的运转，除了底层环流中心有与高层中心重合的趋势，切离出来的两个部分可能自起炉灶。

例如2015年杜鹃，生成初期底层中心和高层中心高度分离，随着底层中心越飘越远，高层中心里诱发了一个副中心取代主中心，这也导致了杜鹃路径的一次大调整。

当然这种路径的影响是有限的，当大环境流场的引导气流比较深厚且稳定，这种波动将非常轻微。当然，有多个底层环流中心就另当别论了。

由于风切变现象具有时间短、尺度小、强度大的特点，从而带来了探测难、预报难、航管难、飞行难等一系列困难，是一个不易解决的航空气象难题。因此，目前对付风切变得最好办法就是避开它。因为某些强风切变是现有飞机的性能所不能抗拒的。进行风切变的飞行员培训和飞行操作程序设置，在机场安装风切变探测和报警系统，以及机载风切变探测、告警、回避系统，都是目前减轻和避免风切变危害的主要途径。

据不完全统计，1970-1985年的16年间，在国际定期和非定期航班飞行以及一些任务飞行中，至少发生了28起与低空风切变有关的事故。

图为JD5759飞行轨迹 来源：飞常准

2018年8月28日，首都航空公司A320/B6952号机，执行CBJ5759北京-澳门航班任务，机组9人，旅客157人。该机11：16在澳门机场落地未成功，机组申请备降深圳机场，宣布MAYDAY状态（紧急状态）、开应答机7700，报告左发和起落架故障。飞机于11:58在34号跑道落地，后发现前起落架2个轮胎全部缺失，飞机在跑道上紧急疏散旅客，12:13旅客撤离完毕，撤离中5名旅客身体不适送医院检查。

首都航空官方微博发文，表示航班在澳门机场疑似遭遇风切变。

从以上网友现场拍摄的来看，飞机起落架和发动机均受损伤。

风切变对飞行有什么影响？

风切变是一种大气现象，是指风速矢量或其分量沿某一垂直或水平方向的变化。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造成。比如雷暴等强对流天气发生时，就会产生强下沉气流；冷暖气团交汇时的锋面附近也会产生风切变。另一类则是地理、环境因素所造成的。比如在高大的山体附近，容易产生气流的切变。

风切变可以分为低空风切变与高空风切变。对飞机起飞和着陆安全威胁最大的是低空风切变，即发生在着陆进场或起飞爬升阶段的风切变。

飞机之所以能够正常地起飞和降落，主要是依靠机翼在空气中的升力托举机制，而这种机制需要飞机机翼附近的气流持续稳定。风切变正是改变风向和风力的强大气流，所以在飞机起飞和降落的过程中会严重干扰机翼的正常升力托举，从而干扰飞行。它不仅能使飞机航迹偏离，而且可能使飞机失去稳定。

如果驾驶员判断失误和处置不当，则会产生严重后果。

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风切变改出的意思如下：

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”。

水平风的平切变就是指原本沿着水平方向运动的风在水平层面上发生了沿其他方向的风力切变。而水平风的垂直切变则是指原本沿着水平方向运动的风，改变了原有的方向，切变成了垂直方面的风。风的切变是发生在一个三维立体空间中的变化。

低空风切变的种类及影响

在航空中，根据飞机运动相对于风矢量之间的关系，将低空风切变分为顺风切变、逆风切变、侧风切变和垂直风切变。

顺风切是指水平风的变量对飞机来说是顺风，比如飞机从逆风进入顺风、从大逆风进入小逆风等情况，空气相对飞机的运动速度突然减小，升力减小，高度降低，实际飞行轨迹低于计划轨迹。

逆风切变是指水平风的变量对飞机来说是逆风，比如从顺风进入逆风、从大顺风进入小顺风等情况，空气相对飞机的运动速度突然增加，升力增加，高度升高，实际飞行轨迹高于计划轨迹。

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。

（一）风切变的分类

1、风的垂直切变：指在垂直方向上两点之间风速和（或）风向的改变。

2、风的水平切变：只在水平方向上两点之间风速和（或）风向的改变。

3、垂直气流的切变：指上升或下降气流（垂直风）在水平方向上两点之间的改变。

（二）低空风切变的分类

根据飞机的运动相对于风矢量之间的各种不同情况，把风切变分为：

1、顺风切变：顺着飞机飞行方向顺风增大或逆风减小，以及飞机从逆风区进入无风或顺风区。顺风切变使飞机空速减小，升力下降，飞机下沉，是比较危险的一种低空风切变。

2、逆风切变：顺着飞机飞行方向逆风增大或顺风减小，以及飞机从顺风区进入无风或逆风区。逆风切变使飞机空速增加，升力增加，飞机上升，其飞行危害比顺风切变轻些。

3、侧风切变：飞机从一种侧风或无侧风状态进入另一种明显不同的侧风状态。侧风切变可使飞机发生侧滑、滚转或偏航。

4、垂直风的切变：飞机从无明显的升降气流区进入强烈的升降气流区域的情形。

3 强度

1、 风的垂直切变

国际民用航空组织（ICAO）建议采用的强度标准如表1。空气层垂直厚度取30米，风资料取2分钟左右的平均值，风速的垂直切变值在01 s以上时就会对喷气式运输机带来威胁。

表1 风的垂直切变强度标准 等级 数值标准 对飞行的影响 （m/s）/30m 轻 0～20 0～007 飞机航迹和空速稍有变化 中度 21～40 008～013 对飞机的操纵有较大困难 强烈 41～60 014～020 对飞机的操纵有很大困难 严重 >60 >020 对飞机失去操纵，造成严重危害 2、风的水平切变

水平风切变值为时，可作为能对飞机造成伤害的强度标准。

3、垂直气流切变

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来决定，对飞行安全危害最大的是强下降气流，是以下降气流速度和到达地区的辐散值来确定的。

根据藤田和拜尔斯（1978）的建议，提出一种称之为下冲气流的数值标准，它从下降气流速度和到达地区的辐散值来确定。

表2 下沉气流和下冲气流的数值标准 下降气流 下冲气流 91米高度以上的下降速度 <36m/s ≥36m/s 800米直径内的辐散值 <144km/h ≥144km/h

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