书城科普读物探索神秘的大自然:风雨雷电的奥秘
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第33章 风与航空

没有发明蒸汽机和内燃机以前,船在水上航行,一是靠人力划桨、摇橹,再有是借助风力。在船桅杆上支起帆,一刮风船就走了,风大船便走得快。后来有了内燃机,也有了飞机。当然,飞机在天上飞不是靠风吹,但是风对飞机飞行有极大的影响。飞机顺风,飞得快,也省油,逆风飞行当然飞得慢、费油。侧风可以使飞机偏离航线;高空常有风速很大的区域,飞机飞进去,会给飞行员操作飞机带来困难,甚至会有危险。所以,飞行员要不断了解风向、风速,不断修正飞行路线,避免飞机飞入危险的区域,以确保飞行安全,使飞机准确到达目的地。

飞机在飞行中,如果风速突然减小,或者逆风飞行,风突然消失,飞机就会下降。飞机在低空飞行遇到这种情况,就有坠地的可能,因此风速突然变小时,飞行员必须迅速采取措施,增大飞机的上升力,才能避免坠落地面。

在空难事故中,飞机起降时出现事故的比重很大。这是为什么呢?从气象原因来考察,低空风切变是造成飞机起降事故的罪魁祸首之一。

低空风切变是指低空(常指距地几百米以内)风在水平或垂直方向上的短距离内有突然转变的现象。比如在300米以上是较强的偏西风,而在300米以下为偏东风,这种上下层之间的风向改变称为垂直风切变。又如,在机场上空600米以下为偏北风,而距机场东北1500米以外的同高度则为偏南风,这种水平方向风向的改变叫做水平风切变。

这类低空风切变,可能发生在锋面很陡的锋面附近,也可能出现在雷暴阵风的界面,还可能出现在地面为强烈逆温层而其上有低空急流的区域。

飞机穿越低空风切变界面起降时,往往因飞机空速突变引起升力的巨大变化,从而导致飞行高度的迅速改变。这对于正在起飞或降落的飞机,特别是速度很快的喷气式大型客机的危害非常大。由于是在低空,飞行员往往来不及采取措施,飞机就会出现失速、俯冲,以致造成空难事故。

近年来,一些先进国家,采用了低空风切变警报系统,当发现上下层,或水平方向出现风向相差达到一定数值时,就发出警报,或暂时关闭机场,避免因低空风切变造成飞机起降的事故。