低空風切變
西南空管局氣象中心
徐海
2010年5月
主要內容
一、低空風切變的定義
二、產生低空風切變的條件
三、低空風切變對航空器的影響
四、低空風切變的探測
五、低空風切變氣象服務
一、低空風切變的定義
低空風切變的定義
風切變：風速和
（或）風向在空
間的變化，包括
上升氣流和下降
氣流的變化
航空器對風切變的反應相當復雜，
與航空器類型、飛行階段和風切變
的作用尺度有關
發生在低層（距地面500米）的風
切變嚴重影響航空器的起降，將發
生在這一氣層中的風切變稱為低空
風切變
二、產生低空風切變的條件
（一）強對流天氣（陣風鋒、下擊
暴流、微下擊暴流）
（二）鋒面
（三）地面大風
（四）地形
（五）輻射逆溫型的低空急流
（六）尾渦
（一）強對流天氣
下沉氣流陣風鋒
雷暴中有強烈的下沉氣流，到達地面后向四周散開，
形成強烈的冷性外流向四周傳播
1、下擊暴流與微下擊暴流
下擊暴流：距地面90米，下降速度
超過3.6米/秒的局地強下沉氣流
微下擊暴流：能夠在地面誘發災害
性水平大風的下擊暴流，水平范圍
0.4—4公里。下沉氣流的速度更強
下擊暴流
微下擊暴流模型圖
微下擊暴流特點
空間尺度很小，常規業務觀測系統完
全探測不到
生命史很短，一般10分鐘內達到最強
強度大
伴有或不伴有降水
常與強雷暴相關，但任何對流云都可
能產生微下擊暴流
微下擊暴流生命史
下擊暴流產生的災害性大風
逆風增強-下沉氣流-順風增加
微下擊暴流產生的低空風切變
2、陣風鋒
雷暴中下沉氣流到
達地面后向四周散
開，形成強烈的密
度較大的冷性外流
向四周傳播。冷空
氣的前端稱為陣風
鋒。
陣風鋒
陣風鋒特點
陣風鋒通常在晴空中形成和傳播
陣風鋒在雷暴母體前大約20公里
處，颮線形成的陣風鋒可遠達35
公里
陣風鋒特點（續）
經過時，氣壓涌升，溫度驟降，地面
風向變化常常可達180°，陣風風速
能超過100km/h
暖空氣足夠濕潤時，在陣風鋒前沿會
產生一列光滑發亮的滾軸云，緊挨雷
暴底部并在雨帶前方移動
陣風鋒
陣風鋒產生的風切變
順風-逆風
（二）鋒面
是不同溫度、不同密度的氣團的過渡區
兩側的風場不連續，本質上就是一個風
切變區
鋒面附近的低空風切變
（三）地面大風
YEAR MONTH DAY
GMTTIM
E
WD WS GUST 紀要欄
2010 1 3 1850 300 10
2010 1 4 0050 330 10
2010 1 12 0450 330 15 20 330/20(04:13)
2010 1 20 1150 320 10
2010 1 21 1650 290 10 15
2010 1 22 0350 300 11 16
2010 1 24 1050 340 15 40/22(14:15)
2010 1 28 0650 300 10 15
2010 1 30 0550 310 10
2010 2 3 0750 300 10
2010 2 17 0350 340 12 17 330/18(04:42)
2010 3 11 1700 290 15 22
地面大風產生的風切變
（四）地形
在這些地理環境下的機場，常由于障礙物對氣流的
引導、阻擋、繞流、和抬升等產生低空風切變
海陸風
冷
冷
暖
暖
海陸風產生的風切變
順風—逆風
（五）輻射逆溫型的低空急流
（六）尾渦
自空客380投入運行后，航空界更加重視尾渦對飛
行的影響，并開展了一系列的研究
三、低空風切變對航空器的影響
視頻
空速
迎角
在一定迎角內，升力∝空速
2
×迎角
升力
風切變可同時影響迎角和空速，從而
影響航空器的升力，導致航空器的航
徑改變
順風切變（順風增大或逆風減小） 航徑降低
（undershoot effect）
逆風切變（順風減小或逆風增大） 航徑抬高
（overshoot effect)
側風切變偏航、側滑、滾轉
微下擊暴流對航空器的影響
逆風切變-下沉氣流-順風切變
微下擊暴流對航空器的影響
陣風鋒對航空器的影響
逆風切變，航徑抬高
海陸風對航空器的影響
逆風切變，航徑抬高
風速和風向的快速變化，將導致
飛機顛簸
四、低空風切變的探測
低空風切變的探測
（一）目視
（二）儀器探測
低空風切變告警系統（LLWAS）
終端區多普勒天氣雷達（TDWR）
激光雷達
風廓線雷達
集成式低空風切變業務告警系統
（一）目視
向不同方向移動的鄰近云層；
颮線前面的滾軸云；
強地面陣風；
機場周圍指示不同方向的風袋；
對流云下方的下沉氣流揚起的微塵；
陣風鋒里揚起的微塵；
雨幡，特別是伴隨對流云的；
標示駐波的莢狀云；
漏斗云；
龍卷
滾軸云
雨幡
（二）儀器探測
低空風切變告警系統（LLWAS）
終端區多普勒天氣雷達（TDWR）
激光雷達
風廓線雷達
集成式低空風切變業務告警系統
低空風切變告警系統（LLWAS）
原理探測效果
1、利用安裝在機場周圍的測風儀探測近地面風場
09
27
輻散
輻合
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