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滑翔伞系列讲座——4.滑翔飞行与气象-飞艇广告|热气球租赁|热气球广告|新天地航空传媒
滑翔伞系列讲座——4.滑翔飞行与气象
发布时间:2007/11/22  浏览次数:2859次
  
  辽阔的天空变幻莫测.它时而风平浪静,时而微风轻拂,时而狂风暴雨、电闪雷鸣.这些气象现象都是随空气的运动而产生和变化的。滑翔飞行活动主要是在山区、飞行区域小、高度低、气象条件地形、地貌的影响尤为突出。也更加复杂多变。所以,我们在掌握大范围气象规律的同时,尤其要学会观察分析小范围或局部气象的能力。本文仅对与滑翔飞行关系密切的一些基本气象常识作概略介绍。
  与滑翔飞行有直接关系,且影响大的天气因素主要有以下几个方面:
1.积状云(积云)
  由空气对流运动而形成,又称对流云,形状常似一团巨大蓬松的棉花。上升的空气由于绝热冷却,当达到水气凝结高度时开始形成云,上升气流达到的高度越高,云越往上发展。下降的空气由于绝热降温,不会形成云,所以积云常是孤立分散的,云块间常露出大片蓝天。由于对流强弱之分,积云有淡积云、浓积云和积雨云等多种云状。积云随变化的不同,可预告隔日天气是晴或阴雨,如傍晚云量减少,预示为晴天;如不分昼夜,云头散乱并转向北或西;则预示天气将变坏。在所有云中,积云与滑翔伞飞行最为密切。发展中的积云下方多存在旺盛的热气流可进行翱翔飞行。但必须判明云状和云量,因为雨积云短时间即可发展成积雨云,强烈的上升气流会将人与滑翔伞“吸”入云中,夹杂在雨水和乱流中会无法脱身, 非常危险。需注意,积云出现时因气泡和暖气流上升会扰乱经过地区的空气,出现湍流。
2.风
  空气相对于地球的水平运动,即为“风”。风的方向和大小可用仪器精确测量;也可通过风向袋、旗帜、炊烟等可见物体目视观测。
  空气运动速度的大小,即风速.以单位时间内空气水平运动距离表示,单位为米/秒或公里/小时(1米/秒=3.6公里/小时)。风速除用风速表计测外.滑翔伞飞行员要学会通过观察炊烟或云的飘移;树叶和树枝的摆动力:风向袋、旗帜和飘带等的悬摆角度或摇摆强度来判别。
  风随高度而变化的现象称为风的梯度。当风吹过高低不平的表面(如地面)时,因为在风行进路线上物体的阻力作用而变慢。即使在家水面或沙滩那样较平坦的表面上,当风吹过时风力也会减小,这是因为空气分子与凹凸不平表面相互作用的缘故。图4-1描述了几种可能的风的梯度剖面图。通常风速随高度的变化在距地面30米范围内变化最大。该处是滑翔伞的起飞和着陆的区城,极易造成急速的失速状态,所以尤其在着陆时必须充分认识风的梯度的存在。
3.局部天气状况
  滑翔伞飞行活动主要是在山区进行,所以研究和掌握山区小范围内相对独立的天气状况有着较大现实意义。通常山区或高山地带最常见的局部天气状况是白天刮上坡风,晚上刮下坡风。早晨和上午阳光照射山谷,由于太阳的加热,暖气流沿山坡向山顶运动,而在山谷中部则有源源不断的冷空气下沉补充进来。上坡风是一种山谷风或上升气流。阳光越强,山谷风也越大。反之,在夜晚当地表变冷时,贴近山坡的空气冷却又会向下流动,这种下坡风也成为山地风或下降风。当山谷中空气流入量加大时,中部空气会被迫向上抬升,因而也会在山谷中部形成上升气流。图4-2描述了山谷风和山地风的交替变化情况。需说明的是,山区地形起伏崎岖,气流变化也相对复杂,每个地区有各自的特点和变化规律,飞行前应向当地飞行员或气象部门了解。
4.陆风与海风
  另一种常见的局部气象是在近海或大的水域边的海风。白天陆地受阳光照射空气升温比水域快.因此风常从水域吹向陆地,称为海风;从日出到日落越刮越强,并深入内陆。反之,夜晚陆地降温比水面快、风则由陆地刮向水域,称为陆地风(图4-3)。通常陆风比海风弱,除非附近有高山产生的下坡风加入。需注意的是:海风前锋冷空气进入内陆暖空气下方时.飞行中可能会遇到较强的上升气流和涡流。另外在海风和陆风方向转换时会造成风向突变。
  另一种与海风、陆风环流相似的局部气象发生在森林边缘地区;白天风从森林冷区刮向平原暖热地区;而晚上则吹向森林,闭合成上百米的环流。
5.湍流
  湍流也称乱流、涡流,是空气的一种无规律旋转运动;许多局部气候也与涡流有关。而涡流成因不同,规模和强度也不尽相同。涡流对柔性翼的滑翔伞会引起严重的操纵问题,折翼和塌陷等,对飞行安全有权大威胁、尤其在低空,所以对它绝不可掉以轻心。 按照湍流的成因,主要可分为机械湍流、热力湍流、剪切湍流和尾流湍流4种。
  机械湍流。当风穿越或绕过地面上的固态物体,如高山、山丘、建筑物、树木或其他物体时均会在其背面产生湍流(图4-4)。风力越强,障碍物体越大,则湍流越强,扩展范围越广。所以,飞行中不应飞入障碍物的背面风区。
  热力湍流。当空气受热形成热气泡或空气柱向上爬升,因四周空气被扰动在其下方或旁边出现湍流(图4-5)。热气流越强,爬升越快,形成的湍流也越强,而在刮风时热力湍流显得更加危险。
  切变湍流。当两层气流以不同的速度替动并相互摩擦即发生剪切,通常在低空逆温层或冷暖空气交界处温差较大会发生剪切湍流(图4-6)。为避开剪切湍流,最好不要在冷锋到来前时进行飞行。在其翼面的后部分离出来的气温形成的涡流称为尾流湍流或航迹湍流(图4-7)。
  尾流湍流。主要由两个翼尖部位流出呈放射状的旋转涡流。所以飞行中不应紧跟前方的的滑翔伞,必要时应尽量保持在前方滑翔伞的后上方,一面受尾流湍流的影响。
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