李自鑫

空中的風(fēng)，有時(shí)會(huì)發(fā)生快速的風(fēng)速變化，有時(shí)會(huì)突然改變方向，這就是風(fēng)切變。在任何高度上都可能產(chǎn)生風(fēng)切變，對(duì)飛行影響最大的是發(fā)生在近地面（通常認(rèn)為是600米以下）的風(fēng)切變，也稱作低空風(fēng)切變。

如圖所示，根據(jù)風(fēng)的空間特點(diǎn)，風(fēng)切變可以分成3種類型。

雷暴云、大風(fēng)、地形和地物等，都是風(fēng)切變的成因。

雷暴云是發(fā)展到一定強(qiáng)度之后產(chǎn)生雷暴的積雨云，它具有強(qiáng)烈的上升和下沉氣流，且其中的局地下沉氣流難以監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速可以達(dá)到10米/秒以上甚至30米/秒（12級(jí)風(fēng)的風(fēng)速在32.7米/秒～36.9米/秒），此類風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)影響最大。

在北京首都機(jī)場(chǎng)、上海浦東機(jī)場(chǎng)、昆明長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)、哈爾濱太平機(jī)場(chǎng)常發(fā)生的是大風(fēng)伴陣風(fēng)引起的風(fēng)切變，且一年四季均可出現(xiàn)。這種風(fēng)切變持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，強(qiáng)度以輕度到中度為主。

垂直的風(fēng)切變示意圖。在垂直方向上，一定距離（通常相距30米）的兩個(gè)位置上風(fēng)速或風(fēng)向的變化（繪圖/黃金）

垂直風(fēng)的切變示意圖。指上升或下降氣流（垂直風(fēng)）在水平方向上兩個(gè)位置之間的改變（繪圖/黃金）

升力的產(chǎn)生示意圖

還有一些周邊地形和地物復(fù)雜的機(jī)場(chǎng)，也會(huì)有風(fēng)切變情況出現(xiàn)。例如，青海的西寧曹家堡機(jī)場(chǎng)，位于青藏高原東北部，有冷空氣活動(dòng)時(shí)，跑道吹東風(fēng)，空中吹西風(fēng)，就形成了明顯的垂直風(fēng)切變；有時(shí)甚至出現(xiàn)跑道西側(cè)吹西風(fēng)、東側(cè)吹東風(fēng)的對(duì)頭風(fēng)（水平的風(fēng)切變）。

此外，各種鋒面（溫度、濕度等物理性質(zhì)不同的冷、暖氣團(tuán)的交界面）、近地面逆溫以及飛機(jī)尾渦等，也會(huì)造成風(fēng)切變。

那么，風(fēng)是如何“助力”飛機(jī)起飛的呢？

如上圖所示，當(dāng)氣流流經(jīng)機(jī)翼時(shí)，空氣會(huì)沿著機(jī)翼的上、下表面發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時(shí)，流經(jīng)機(jī)翼上表面的氣流速度會(huì)增加。根據(jù)伯努利原理，氣流加速會(huì)引起壓力減小，從而在機(jī)翼上、下表面形成壓力差，產(chǎn)生升力。

而飛機(jī)升力的大小與空速的平方成正比，即空速越大，飛機(jī)的升力越大。而空速是指機(jī)翼與風(fēng)（氣流）的相對(duì)速度，當(dāng)飛機(jī)逆風(fēng)飛行時(shí)，空速大于順風(fēng)的情況，因此飛機(jī)在起降階段要求盡量逆風(fēng)飛行。

而當(dāng)飛機(jī)穿越風(fēng)切變區(qū)域時(shí)，機(jī)翼和周圍空氣的相對(duì)速度會(huì)發(fā)生快速改變，這使得升力發(fā)生急劇的變化，會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)突然上升或下沉，脫離預(yù)定的飛行軌跡。

根據(jù)風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)飛行造成的影響，可以把風(fēng)切變分成4類。

一是順風(fēng)切變，即飛機(jī)從小的順風(fēng)區(qū)進(jìn)入大的順風(fēng)區(qū)，或者從大的逆風(fēng)區(qū)進(jìn)入小的逆風(fēng)區(qū)等情況。這會(huì)使飛機(jī)空速減小，升力下降，進(jìn)而導(dǎo)致飛機(jī)下沉。

二是逆風(fēng)切變，即飛機(jī)從小的逆風(fēng)區(qū)進(jìn)入大的逆風(fēng)區(qū)，或著從大的順風(fēng)區(qū)進(jìn)入小的順風(fēng)區(qū)等情況。這會(huì)使飛機(jī)空速增加，升力增大，飛機(jī)上升。

三是側(cè)風(fēng)切變，即飛機(jī)從一種側(cè)風(fēng)或無側(cè)風(fēng)狀態(tài)進(jìn)入另一種明顯不同的側(cè)風(fēng)狀態(tài)。這會(huì)使飛機(jī)側(cè)面受力增加，發(fā)生側(cè)滑、偏轉(zhuǎn)甚至滾轉(zhuǎn)。

四是垂直風(fēng)的切變，即飛機(jī)從無明顯的升降氣流區(qū)進(jìn)入強(qiáng)烈的升降氣流區(qū)的情況。特別是遇到強(qiáng)力的下降氣流，在這個(gè)過程中飛機(jī)先是經(jīng)歷了類似逆風(fēng)切變的過程，緊接著又經(jīng)歷了類似順風(fēng)切變的過程，這往往使得飛機(jī)突然下沉。

為了使飛行員更好地應(yīng)對(duì)風(fēng)切變，氣象工作者會(huì)不斷更新天氣信息；機(jī)組人員也會(huì)進(jìn)行訓(xùn)練，對(duì)不同類型的風(fēng)切變做出相應(yīng)操作。隨著研究人員對(duì)各類天氣現(xiàn)象認(rèn)知的加深，以及航空運(yùn)輸系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，相信在未來，我們能更好地規(guī)避或減小風(fēng)切變帶來的不良影響。

（責(zé)任編輯/張麗靜 美術(shù)編輯/周游）