【航空气象】是航空领域的重要学科,主要研究大气的状态、运动、气象现象以及它们对飞行的影响。以下是一些核心知识点:
1. **大气构成**:大气主要由氮气(约78%)、氧气(约21%)构成,还有少量的氩气、二氧化碳和微量气体,以及水蒸气。二氧化碳在地球的温室效应中起到关键作用,而臭氧则能吸收紫外线,保护生物免受伤害。
2. **气温垂直递减率**:通常情况下,随着高度的增加,气温会下降,这就是气温垂直递减率。等温层是温度随高度不变的层次,而逆温层则是气温随高度升高而增高的异常现象,对飞行有重要影响,因为逆温层可能导致污染物聚集且阻碍视线。
3. **大气分层**:大气主要分为对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。对流层是与人类活动密切相关的层次,天气现象主要发生在这一层;平流层则相对稳定,适合飞机飞行。
4. **对流层和平流层特征**:对流层有强烈的对流活动,云和降水都发生在这一层;平流层内有稳定的水平气流,气候条件较稳定。对流层的湍流对飞行安全构成威胁,而平流层的高度和稳定气流有利于飞机的高空飞行。
5. **标准大气**:标准大气是一种理想化的气象模型,用于计算和预测飞行条件。它定义了特定高度上的温度、气压和密度,便于飞机设计和飞行计划。
6. **气温变化**:气温受太阳辐射、地形、季节等因素影响。绝热变化是指没有热量交换的情况下,空气随高度变化的温度变化。
7. **气压与高度**:气压随海拔升高而降低,主要因为空气分子数量随高度减少。影响这一关系的因素包括温度、湿度和地形。
8. **气压类型**:本站气压是地面测量的气压,场面气压是飞机着陆时考虑的气压,标准海平面气压是理论上的海平面气压,修正海平面气压是将本站气压调整到海平面的值,用于飞行导航和高度计算。
9. **气压分布**:气压水平分布通常表现为高压区和低压区,等压线密集表示气压梯度大,风力强。
10. **湿度**:湿度是空气中水蒸气含量的度量,常用相对湿度、露点温度等参数表示。
11. **气象要素与飞行**:温度、气压、湿度等气象要素会影响飞机性能,例如升限、速度、仪表指示等。
12. **水汽含量与重量**:含水汽量多的气块比同体积的干燥空气轻,因为水蒸气比干空气分子质量小。
13. **“下雪不冷化雪寒”**:雪融化需要吸收大量热量,导致环境温度下降。
14. **γ、γ'、dγ、mg**:这些符号分别代表位势温度梯度、位势温度、位势温度梯度的微分和摩尔位势温度,是描述大气稳定性和能量转换的物理量。
15. **干绝热过程**:在没有热量交换的情况下,空气上升或下降会导致温度变化,可据此计算不同高度的温度。
16. **飞机与气块温度差异**:飞机保持高度,但周围空气随高度变化而降温;而气块随高度上升会经历绝热冷却,下降则经历绝热增温。
17. **飞行高度与实际高度**:飞机按气压高度表指示飞行时,进入高压区实际高度会降低,进入低压区则升高。
18. **水汽含量与饱和程度**:比较两个体积相同的空气块,露点温度较高的表示水汽含量多,饱和程度大。
19. **饱和与升降温**:空气块上升到一定高度会达到饱和,形成露或霜;油箱未满的飞机停过夜可能因温度降低而积水。
20. **风**:风是空气的水平流动,气象学中用风向(风从哪里吹来)和风速(风的速度)表示。
21. **风的形成力**:包括地转偏向力、科里奥利力和压力梯度力。在北半球,地转偏向力使风向右偏。
22. **风压定理**:自由大气中风沿着等压线方向吹,摩擦层中风受到地表摩擦影响,方向会发生偏离。
23. **山谷风与海陆风**:山谷风因山谷地形产生,白天上山,夜晚下山;海陆风是海洋与陆地温差造成的日间吹向陆地,夜间吹向海洋的风。
24. **焚风**:暖湿气流过山脉后,因下沉增温形成的强烈干燥热风,可能导致气温骤升和水分蒸发。
25. **风对飞行的影响**:风速、风向改变飞机的飞行路径和速度,乱流和颠簸影响飞行舒适度和安全性。
26. **大气稳定度**:大气稳定度决定了空气垂直运动的可能性,分为不稳定、中性、稳定状态,通过观测温度、露点差等指标判断。
27. **云的分类**:高云(卷云、卷层云、卷积云)、中云(高层云、高积云)、低云(层云、层积云、积云、积雨云),每种云都有特定的形态和对飞行的影响。
28. **浓积云**:外形像棉花团,预示着对流活动,可能引发雷暴,对飞行安全有潜在风险。
29. **积雨云**:显著的塔状云,常伴随雷暴、阵雨和冰雹,对飞行极其危险。
30. **雨层云**:连续的灰色云层,常带来持续降雨,能见度低,影响飞行。
这些知识点是航空气象学习的基础,理解并掌握它们对于飞行员、气象预报员以及航空运营人员来说至关重要。