天气预报15天

飞机是最便捷的运输工具，又是最依赖气象的交通工具。航空气象学已经发展成大气科学的一个独立分支。

　　大雾迷漫，航班延误，乘客抱怨，机场着急。这些雾何时能消?这就是航空天气预报问题。航空天气预报的内容远不止雾的生 消这一项。它通常包括云、雾、降水、风、温度、能见度、雷暴、 飞机结冰、飞机颠簸、飞机尾迹等。预报云时，要给出云状、云量、云髙，有时还需要说明云的厚度以及云的层次分布。预报能见 度时，除需要报出地面能见度外，还需要说明空中能见度的情况。

　　除此之外，还需要根据飞机的性能和飞行任务的要求说明本次预报的结果属于何种气象条件，即高于还是低于最低气象条件。这些预报，有的是机场需要的，有的则是整个航线需要的。飞机的航程动辙千千米以上，国际航班的航程则以万千米计。因此，常规的大尺度天气预报对飞行也是很重要的。其中最有用的就是飞行高度上的风和气温。

　　大多数航空天气预报，要求给出小范围短时间大气状况的变化，属于中尺度气象学问题。所以航空天气预拫的大部分属于前面 讲的超短期天气预报的范围，而且航空天气预报是超短期天气预报的重要应用领域。

　　但是，航空天气预报还有很多自身的特殊需要。超短期天气预报目前还狷不成熟。一般的气象要素如温度、气压、湿度和风向缺乏完整的预报方法，更不要说雾、能见度、雷暴、飞机结冰、飞机颠簸、飞机尾迹这些航空特殊需要的预报项目了。航空天气预报一般的做法是在获得大尺度天气预报这个背景情况后，随时根据雷达和卫星提供的现实资料，应用经验方法做出具体预报。

　　对于中尺度天气系统的活动，即使不以保证正确预报，只要预报的气象条件髙于最低气象条件，飞机就照常起飞。因为现代飞机性能髙，装备了识别危害天气的气象雷达，可以在看到危险天气后。

　　再说，现在有些性能高超的飞机如协和飞机已经飞到1万多米高的平流层，发生在它下面的对流层的危险天气就奈何不了它了。 即使到不了平流层，只要在8000米以上飞行，危险就小多了。

　　因此，只要过了起飞这一关，一般情况下飞机就可以大胆地往前飞了。当然，在着陆时，还是需要满足最低气象条件的。

　　除了做好预报以外，起飞和着陆时机场的现场观测对飞行安全也是十分重要的。比如说，我们从雷达上看到不远有云雨出现，当即采取适当措施还是来得及的。

　　航空气象服务，除提供各种预报外，还必须提供危险天气情况通报和机场危险天气警报。前者包括雷电区域、台风、飓风、强阵雨、湍流、积冰和大范围沙尘暴等，后者有机场强风警报、机场风暴警报、机场台风警报、机场大雨警报、机场大雪警报和机场寒潮警报等。

　　清代诗人袁牧有两句诗：“爱替青天管闲事，今朝几朵白云生。”现在，为了人类生活得更美好，科学家管起了天气预报这件 “闲事”。在大气科学中，云雾物理这个分支是管云雾形成的。但 是，200多年前诗人提出的“今朝几朵白云生”这个难题，仍然没有解开。一般的长、中、短期天气预报，完全回避了这个难题。

　　在超短期天气预报这个领域，再不能回避云彩的影响了。怎么办?科学家绕了几个弯儿。“今朝几朵白云生”仍然回答不出，那就来个算总账，把各个云彩的影响综合在一起，从总体上描述它们对大气的加热作用，并把它用到数值天气预报中去。

　　由此看来，诗人的浪漫情怀可以纵横驰骋，而他所提出的难题却需要科学家花几百年功夫。就像诗人屈原两千多年前的《天问》给我们出了一大堆难题一样。

　　现代飞机性能高超，是小是就能在任何天气气候情况下飞行呢?不是!在现代的3种交通工具飞机、火车和汽车中，飞机是胆子最小的。飞机怕风、怕云、怕雾、怕雨雪、怕台风、怕雷电、怕结冰、怕能见度低、怕烟和烟雾。飞机简直什么恶劣天气都怕。目前的飞机在恶劣天气面前，仍然是弱不禁风的。

　　飞行的气象条件可分为“简单气象"和“复杂气象”，又可分为白天和夜间两种情况。两两组合就形成四种气象条件。“简单气象”指目视飞行，“复杂气象”指只靠仅表6行。在靠仪表飞行的情况下，在飞机起飞和降落时，也不能完全脱离人的手工操作。

　　不管是在哪种气象条件下飞行，都必须满足最低气象条件。这种最低气象条件，离不开机场和飞机的技术装备水平，也离不开飞行员的个体技术差异。

　　有人认为飞机像风筝一样，是靠飞机下面的风把它吹上去的。

　　其实不是，飞机那么个大块头，一般的风怎么吹得上去呢?强的龙卷风倒是有可能把它弄到天上去(实际上是吸上去而不是吹上去的)，但是过一会儿龙卷风就会把它扔下来，那时候飞机就散架子了。

　　飞机之所以能飞上天是因为有升力把它往上托。飞机的发动机牵引飞机以一定的速度运动时，由于飞机的机翼是特别设计的，下面平坦上面突出，使得机翼下面的气流速度比上面的小，因而下气压比上面的大，这个气压差就形成一个向上的力量(就是飞机附近 的垂直气压梯度力)把飞机托上去了。这个使飞机向上的力量叫升力。在高原地区，空气密度小，飞机升力小，空气阻力小，离地速度要增大，起飞的滑跑距离要加大。因此高原地区机场的跑道要设计得长一些。

　　飞机在飞行时，空气密度的大小直接影响空气对飞机的阻力。 空气密度小时对飞机的阻力小，飞行速度就快。1万多米的髙空平流层，空气密度比下面的对流层小很多，当然在平流层飞行就要快得多，既可节省燃油又能节省时间，何乐而不为的?再说，影响飞行的危险天气大都发生在对流层，在平流层飞行比对流层安全得多。

　　空气温度与飞行也有很大关系。气温高时，飞机发动机力量变小，飞行速度变慢。气温低时，飞行速度变快。另外，气温髙时， 空气密度小，起飞的滑跑距离要加大。反之，气温低时，起飞的滑跑距离要减小。

　　现在我们就来说说飞机的几怕。

　　1、怕风

　　这里说的风主要指机场跑道上的风和机场附近的风。跑道上的风以主跑道上空6 ～ 10米的风为最重要，起飞时逆风滑跑可以在较短距离内达到离地速度，着陆时对地面的冲击力加大。因此，在修建机场时要考虑所在地区的盛行风向;在起飞和着陆时必须知道当时的风向;在风向与跑道形成某种角度着陆时，必须考虑侧向风的 作用使飞机向下风方向偏移;在起飞时，需要进行必要的修正以保证飞机照直前进。

　　风速也是影响飞行极为重要的因子。风速大，逆风起飞和着陆时滑跑距离缩短就多，顺风起飞和着陆时滑跑距离延长要多，顺风着陆对地面的冲击力大，在风向与跑道形成某种角度着陆时侧向风使飞机向下风方向偏移也大，在起飞时需要进行修正就更大些。风速小，所有这些影响就要小一些。

　　还有一个问题就是风的垂直切变。所谓风的垂直切变就是上层风和下层风的差异。这种差异永远有，一般情况下不箅什么问题。 但是，若风的垂直切变很大时，就会给飞机起飞和着陆带来很大的 困难，有时甚至会危及飞行安全。

　　飞机起飞和着陆时的速度都不很大，接近于离地速度和着地速度。这种速度远比平时的飞行速度小很多，这就使进场区内的风速和风向与跑道形成的夹角显得重要起来。比如说，着陆过程中风速突然从逆风10米/秒下降为2米/秒，则由于风的影响飞机的升力会减少80%，这对飞机的安全就是一个严重问题。我们这里说的风 的垂直切变，实际上指的是起飞和着陆过程中的垂直切变，而不是同一地方上层风和下层风的差异。有时候同一地方上层风和下层风的差异不大，但飞机在盘旋着陆时，一会儿逆风，一会儿顺风，这对飞机的升力和滑跑距离的影响可就大了。

　　可以想象，上述问题处理得不好，后果是不堪设想的。如果起飞和着陆时出现顺风而又未能准确预报，就可能使滑跑距离比事先估计的要长，甚至冲出跑道。如果风向弓跑道形成的角度没有预报好，着陆时侧向风使飞机向下风方向的偏移就可能使飞机脱离跑道。

　　高空的风会对航行时间和航向产生影响。顺风时航行时间缩短，逆风时航行时间延长，侧风则会使飞机偏离航向。

　　风大不一定永远是坏事，在有些情况下飞行高度上的风是可以利用的，如果能够止确利用就可以节省燃料。这是说的髙空水平方向的风。

　　垂直方向的风速如果变化无常，就是一种叫做湍流的现象，这种湍流会引起飞机颠簸。颠簸不仅在云中可能发生，在晴空也是常发生的。这种现象多出现在被称为急流的高空大风速带内，就是所谓晴空湍流。发生晴空湍流时没有云雨，因此这种湍流不仅人的肉眼看不见，雷达也是看不见的。所以强的晴空湍流对飞机是很危险的。有些飞行事故后来就被归罪于晴空湍流。

　　因此，一旦觉察到可能有晴空湍流，比如说飞机在光天化日之下平白无故地颠簸，飞机就得赶紧逃离现场。

　　2、怕能见度低

　　能见度这个词顾名思义就是能够看见的程度。能见度有很多种，对航空有影响的是有效能见度、最小能见度、飞行能见度、地面能见度、倾斜能见度和跑道能见度等。

　　有效能见度指若干方位能见距离的平均，这些方位的方位角之和要大于180度，也就是大部分方位能看到的距离;最小能见度指所有方位中最小的能见距离;地面能见度指地面水平方向的能见度;倾斜能见度指飞行员斜向从舱中观察未被云遮盖的地面目标物时能够看到的最大距离，从地面向斜上方观察时的能见度也称倾斜能见度;跑道能见度指从跑道一端向另一端可以辨认跑道本身或接近跑道目标物的最大距离。

　　这么多能见度指标对飞机的起飞和着陆都有影响。目视飞行时当然离不开能见度，靠仪表飞行时也不能对能见度熟视无睹，瞎飞是不行的。空申能见度不好将影响飞机的飞行，机场能见度不好将影响飞机的起飞和着陆。

　　造成能见度变坏的因素有雾、低云、大城市的烟尘、雨雪、积雪地区的吹雪和沙尘暴等。

　　3、怕雾

　　雾可以使水平方向的能见度降到1000米以下。飞机进场和出场时，灯光把前面的雾照亮，这时驾驶员就什么也看不见了。据美国资料，每年美国的国内航线因雾停飞而造成的损失有上亿美元之多，我国因雾而停飞的事也屡见报道。

　　4、怕烟和烟雾

　　烟和烟雾有时很难区分。烟是燃烧时产生的细小粒子在空中浮游形成的，有时可遮蔽大片天空，还可扩散到很厚的气层之中。

　　烟层以上能见度较好，但从飞机上观察地面的倾斜能见度相当恶劣。在烟雾层中飞行时情况因飞机与太阳的相对位置而异，向着 太阳着陆时困难加大。

　　5、怕雨雪

　　雨雪能使能见度降低，尤其是雪下得很大时，可使能见度降低到1000米以下。雨沿座舱流下会影响视线，冻雨可使跑道结冰。 跑道积雪和结冰影响飞机的起飞和着陆。

　　6、怕云

　　云对飞行的影响因目视飞行和靠仪表飞行而不同。在目视飞行情况下，只要有云，就会使飞行员看不见周围的环境，飞行就要受到影响。在靠仪表飞行时，仅仅看不见周围的环境，还不至于影响飞打。如果碰到的是层云，则最怕其中混杂带有危险天气的积雨云。

　　目前飞机上的雷达尚不能完全识别所有的危险天气，因此即使在靠仪表飞行时，层云也会影响飞行员识别危险天气。如果真的碰到了积雨云，那只好绕着飞。如果绕不过去，就只能调头逃跑了。

　　积雨云里垂直对流旺盛，云外对流也很强，影响范围为云区的3.5倍，且其形状是不对称的。云中雷电交加，机如果受到雷击，就会造成重大事故。不要以为冬天积雨云少于夏天因而雷击故少。相反，冬天云顶低，雷达判断积雨云中的雷电比夏天困难,雷击事故反而多。再说，冬天碰上积雨云还会使飞机机身结冰，这当然不是什么好事。

　　7、怕合风

　　台风对流旺盛申风大雨急，打雷闪电，飞机只好躲得远远的。 最勇敢的气象飞机可以进入台风，但是要承担巨大的风险。

　　我们都听过“全天候飞行”这个词，全天候飞行是什么意思呢?从字面看，就是飞机刀枪不入，可以天马行空，我行我素，在任何天气情况下都能飞行。

　　技术上指的全天候飞行，是飞机起飞和着陆完全自动化，可以根据各种气象条件对有关操作进行修正，以保证不同天气情况下飞机的安全起飞和着陆。由此可见，全天候飞行，实际上是指受气象条件的限制较少而已。

　　人们一提到全天候飞行，可能会误解为不需要气象观测。恰恰相反，为了保证全天候着陆成功，必须提髙跑道能见度的观测精度，还譫要及时通报倾斜能见度、风的垂直切变、阵风以及湍流强 度随时间的变化。有时还需要为水平方向变化快的项目增加观测点。还要保证把所有观测结果及时在驾驶舱中自动显示，同时输人 到计箅机中自动处理并自动做出决策。只有这样，才能实现全天候飞行。

　　即使这样，还必须满足飞行所需要的最低气象条件。因此，全天候飞行是随着飞机性能的提高和其他飞行保证技术条件改进而不断变化着的，真正的全天候飞行是不存在的。