低空风切变
西南空管局气象中心
徐海
2010年5月
主要内容
一、低空风切变的定义
二、产生低空风切变的条件
三、低空风切变对航空器的影响
四、低空风切变的探测
五、低空风切变气象服务
一、低空风切变的定义
低空风切变的定义
风切变：风速和
（或）风向在空
间的变化，包括
上升气流和下降
气流的变化
航空器对风切变的反应相当复杂，
与航空器类型、飞行阶段和风切变
的作用尺度有关
发生在低层（距地面500米）的风
切变严重影响航空器的起降，将发
生在这一气层中的风切变称为低空
风切变
二、产生低空风切变的条件
（一）强对流天气（阵风锋、下击
暴流、微下击暴流）
（二）锋面
（三）地面大风
（四）地形
（五）辐射逆温型的低空急流
（六）尾涡
（一）强对流天气
下沉气流阵风锋
雷暴中有强烈的下沉气流，到达地面后向四周散开，
形成强烈的冷性外流向四周传播
1、下击暴流与微下击暴流
下击暴流：距地面90米，下降速度
超过3.6米/秒的局地强下沉气流
微下击暴流：能够在地面诱发灾害
性水平大风的下击暴流，水平范围
0.4—4公里。下沉气流的速度更强
下击暴流
微下击暴流模型图
微下击暴流特点
空间尺度很小，常规业务观测系统完
全探测不到
生命史很短，一般10分钟内达到最强
强度大
伴有或不伴有降水
常与强雷暴相关，但任何对流云都可
能产生微下击暴流
微下击暴流生命史
下击暴流产生的灾害性大风
逆风增强-下沉气流-顺风增加
微下击暴流产生的低空风切变
2、阵风锋
雷暴中下沉气流到
达地面后向四周散
开，形成强烈的密
度较大的冷性外流
向四周传播。冷空
气的前端称为阵风
锋。
阵风锋
阵风锋特点
阵风锋通常在晴空中形成和传播
阵风锋在雷暴母体前大约20公里
处，飑线形成的阵风锋可远达35
公里
阵风锋特点（续）
经过时，气压涌升，温度骤降，地面
风向变化常常可达180°，阵风风速
能超过100km/h
暖空气足够湿润时，在阵风锋前沿会
产生一列光滑发亮的滚轴云，紧挨雷
暴底部并在雨带前方移动
阵风锋
阵风锋产生的风切变
顺风-逆风
（二）锋面
是不同温度、不同密度的气团的过渡区
两侧的风场不连续，本质上就是一个风
切变区
锋面附近的低空风切变
（三）地面大风
YEAR MONTH DAY
GMTTIM
E
WD WS GUST 纪要栏
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
地面大风产生的风切变
（四）地形
在这些地理环境下的机场，常由于障碍物对气流的
引导、阻挡、绕流、和抬升等产生低空风切变
海陆风
冷
冷
暖
暖
海陆风产生的风切变
顺风—逆风
（五）辐射逆温型的低空急流
（六）尾涡
自空客380投入运行后，航空界更加重视尾涡对飞
行的影响，并开展了一系列的研究
三、低空风切变对航空器的影响
视频
空速
迎角
在一定迎角内，升力∝空速
2
×迎角
升力
风切变可同时影响迎角和空速，从而
影响航空器的升力，导致航空器的航
径改变
顺风切变（顺风增大或逆风减小） 航径降低
（undershoot effect）
逆风切变（顺风减小或逆风增大） 航径抬高
（overshoot effect)
侧风切变偏航、侧滑、滚转
微下击暴流对航空器的影响
逆风切变-下沉气流-顺风切变
微下击暴流对航空器的影响
阵风锋对航空器的影响
逆风切变，航径抬高
海陆风对航空器的影响
逆风切变，航径抬高
风速和风向的快速变化，将导致
飞机颠簸
四、低空风切变的探测
低空风切变的探测
（一）目视
（二）仪器探测
低空风切变告警系统（LLWAS）
终端区多普勒天气雷达（TDWR）
激光雷达
风廓线雷达
集成式低空风切变业务告警系统
（一）目视
向不同方向移动的邻近云层；
飑线前面的滚轴云；
强地面阵风；
机场周围指示不同方向的风袋；
对流云下方的下沉气流扬起的微尘；
阵风锋里扬起的微尘；
雨幡，特别是伴随对流云的；
标示驻波的荚状云；
漏斗云；
龙卷
滚轴云
雨幡
（二）仪器探测
低空风切变告警系统（LLWAS）
终端区多普勒天气雷达（TDWR）
激光雷达
风廓线雷达
集成式低空风切变业务告警系统
低空风切变告警系统（LLWAS）
原理探测效果
1、利用安装在机场周围的测风仪探测近地面风场
09
27
辐散
辐合
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