风切变现象

风切变是一种风速在水平和垂直方向突然变化的大气现象。风切变是导致飞行事故的一大原因，特别是低空风切变。国际航空界公认低空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”。

风切变对航空飞行的危害极大。在起飞和降落的过程中，由于飞行速度低，风切变能够对航空器空速产生很大的影响，致使航空器的姿态和高度发生突然变化，在低高度上其结果有时是灾难性的。1985年，美国达拉斯—福斯机场飞机坠毁，137人死亡。此后，风切变被当作一项国际课题开始研究。据美国博尔德全国大气研究中心的负责人科尔曼说，1985年以后，美国所有的飞机都安装了风切变检测仪。加拿大1990年代开始安装。

垂直于地面方向上风速或风向随高度的剧烈变化，强烈的垂直风切变的存在会对桥梁、高层建筑、航空飞行等造成强烈的破坏作用，可造成桥梁楼房坍塌、飞机坠毁等恶性事故，给人类生活造成严重影响。水平风切变则指与地面平衡的方向上风向的急速转变，这是垂直风切变的定义和影响。

为什么低空风切变会有如此的危害性呢?这是由风切变的本身特性造成的。我们就以危害性最大的微下冲气流为例，它是以垂直风切变为主要特征的综合风切变区。由于在水平方向垂直运动的气流存在很大的速度梯度，也就是说垂直运动的风速会突然加剧，就产生了特别强的下降气流，被称为微下冲气流。这个强烈的下降气流存在于一个有限的区域内，并且与地面撞击后转向与地面平行而变成为水平风，风向以撞击点为圆心向四面发散，所以在一个更大一些的区域内，又形成了水平风切变。倘若飞机在起飞和降落阶段进入这个区域，就有可能造成失事。比如，当飞机着陆时，下滑通道正好通过微下冲气流，那么飞机会突然非正常下降，偏离原有的下滑轨迹，有可能高度过低造成危险。当飞机飞出微下冲气流后，又进入了顺风气流，使飞机与气流的相对速度突然降低，因为飞机在着陆过程中本来就在不断减速，我们知道飞机的飞行速度必须大于最小速度才能不失速，突然的减速就很可能使飞机进入失速状态，飞行姿态不可控制，而在如此低的高度和速度下，根本不可能留给飞行员空间和时间来恢复控制，从而造成飞行事故。

低空急流即狭长的强风区常发生严重的低空风切变，对飞行安全威胁极大。这种风切变气流常从高空急速下冲，像向下倾泻的巨型水龙头，当飞机进入该区域时，先遇强逆风，后遇猛烈的下沉气流，随后又是强顺风，飞机就像狂风中的树叶被抛上抛下而失去控制，因此，极易发生严重的坠落事件。

风切变的对策：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，目前对付风切变的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。目前减轻和避免风切变危害的主要途径是：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。