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什么是风切变?

发表于 2022-3-4 19:03:13
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风切变也称为风梯度,是指风向和/或风速随着大气高度变化而发生的变化。有时,它也可以指在给定高度,例如在飞机起飞期间,风速在横向距离上的快速变化。在任何给定时间,大气中都会存在一定量的风切变。如果风切变变强,就会形成冰雹、严重的雷暴和龙卷风。

风切变最强的地方
这种现象强烈的地方之一是天气前沿。如果前方的温差至少为 9°F 并且以至少 30 节的速度移动,风切变将特别强。由于天气锋面是三维的,因此可以在从地球表面到对流层顶的任何垂直或水平高度观察到锋面的切变。更令人担忧的是暖锋上发生的垂直切变,因为它们持续时间更长。

另一个地方是在山附近。当风吹过一座山时,背风面会产生垂直切变。在某些情况下,根据风的强度,风会导致湍流涡流的发展,这对飞机特别危险。风切变强的其他情况包括下暴流、逆流、低空急流和高空急流。

航空中的风切变
在 1970 年代和 1980 年代,风切变在飞行员不知情的情况下造成了几起事故。在起飞期间,局部风切变可以在起飞期间帮助飞机,并在起飞后提高飞机的速度。如果飞行员不知道风切变,那么他或她可以通过降低发动机功率来降低飞机的空速。离开局部区域后,飞机的速度大大降低,从而增加了下沉率。在某个时刻,下降气流开始对抗机翼产生的升力。在这一点上,那架飞机的生存完全取决于高度。如果它太低,那么有效的恢复几乎是不可能的,从而导致崩溃。为了解决这个问题,现在要求机场和飞机配备测量风切变的装置。

跳伞者也有受到影响的危险,尤其是翼装飞行者和基本跳伞者。风向的突然变化会使潜水员偏离航线,这可能导致与树木、高楼、悬崖边和桥梁等结构发生碰撞。作为一种解决方案,专业潜水员必须调整他们的轨迹以应对风切变。滑翔机在飞行和着陆期间也必须进行类似的调整。

风切变也会影响声音的传播,尤其是在低层大气中。这一行动在 1862 年美国内战伊卡战役中被观察到,当时两个单位在 6 英里外听不到枪声,因此从不知道这场战斗。其他受影响的领域包括航海和建筑。

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