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风切变（Wind Shear[2]）是一种大气现象，指风向和风速在空中水平或垂直距离上的突然变化。[3]
产生风切变的原因主要有两大类，一类是大气运动本身的变化所造成的；另一类则是地理、环境因素所造成的。[3]风切变可以分为低空风切变与高空风切变。根据风向变化的不同，风切变又可以分为三种：水平风的水平切变、水平风的垂直切变、垂直风的切变。风切变是民航飞行中的“隐形杀手”。[4]由于风切变现象具有时间短、尺度小、强度大的特点，是一个不易解决的航空气象难题。为了应对风切变，需要加强对风切变的识别、尽量规避风切变、加强风切变教育。[5]
垂直的风切变会对桥梁、高层建筑、航空飞行等造成破坏。低空的风切变是飞机在起飞和着陆阶段的一个重要危险因素，通常被称为“飞行安全杀手”。[6]
形成原因
产生风切变的原因主要有两大类，一类是大气运动本身的变化所造成的；另一类则是地理、环境因素所造成的。有时是两者综合而成。[3]
强对流天气
通常指雷暴、积雨云等天气。在这种天气条件影响下的一定空间范围内，均可产生较强的风切变。尤其是在雷暴云体中的强烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更为严重。对于特别强的下降气流称为微下冲气流，是对飞行危害最大的一种。它是以垂直风为主要特征的综合风切变区。[3]
锋面天气
无论是冷锋、暖锋或锢囚锋均可产生低空风切变。不过其强度和区域范围不尽相同。这种天气的风切变多以水平风的水平和垂直切变为主(但锋面雷暴天气除外)。一般来说其危害程度不如强对流天气的风切变。[3]
辐射逆温型的低空急流天气
秋冬季睛空的夜间，由于强烈的地面辐射降温而形成低空逆温层的存在，该逆温层上面有动量堆集，风速较大形成急流，而逆温层下面风速较小，近地面往往是静风，故有逆温风切变产生。该类风切变强度通常更小些，但它容易被人忽视，一旦遭遇若处置不当也会发生危险。[3]
地理环境
地理、环境因素主要是指山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片树林与其它自然的和人为的因素。这些因素也能引起风切变现象。其风切变状况与当时的盛行风状况(方向和大小)有关，也与山地地形的大小、复杂程度，迎风背风位置，水面的大小和机场离水面的距离，建筑物的大小、外形等有关。一般山地高差大，水域面积大、建筑物高大，不仅容易产生风切变，而且其强度也较大。[3]
人为因素
前一架飞机起飞后产生的扰动乱流引发的风切变，如果间隔时间过短，可能对后一架飞机造成影响。[4]
按高度划分
风切变可以分为低空风切变与高空风切变，低空风切变是指发生在地面上600米以下的风切变。而发生在600米以上的风切变，则被称为高空风切变。[4]
按风向变化划分
根据风向变化的不同，风切变又可以分为三种：水平风的水平切变、水平风的垂直切变、垂直风的切变。水平风的水平切变是指原本沿着水平方向运动的风在水平层面上发生了沿其他方向的风力切变。水平风的垂直切变是指原本沿着水平方向运动的风，改变了原有的方向，切变成了垂直方面的风。[4]垂直风的切变是垂直风（即升降气流）在水平或航迹方向上的变化。下冲气流是垂直风的切变的一种形式，呈现为一股强烈的下降气流。范围小而强度很大的下冲气流称为微下冲气流。[3]
水平风垂直切变标准
根据国际民航组织颁布的标准，一般认为0.1米/秒以上的水平风垂直切变会对运输机带来严重影响。民航系统取垂直方向上一定高度范围内（如30米），当两个界面风速差在2-4米/秒（相当于0.1米/秒左右）之间，认为是中度风切变；4-6米/秒，认为是强烈风切变；6米/秒以上为严重风切变。
水平风的水平切变标准
水平风的水平切变国际民航组织未给出标准，但多数情况下会选择参考美国的警报标准，利用五个与中央测风站相距3公里的外测站，在风矢量差达到一定值时发出警报。一般情况下，2.6米/秒/公里以上的水平风水平切变会对飞行造成严重危害。[1]
垂直风切变标准
垂直气流更具偶然性，时空分布差异巨大。它的强度主要取决于垂直对流的强度，其划分通常与下击暴流的强度划分相结合，危险气流最大直径大于四公里时为下击暴流，小于四公里为微下击暴流。[1]
危害原理
风切变是导致飞行事故的大敌，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。低空风切变对飞机和着陆安全的威胁最大，不仅能使飞机航迹偏离，而且可能使飞机失去稳定。如果驾驶员判断失误和处置不当，则常会产生严重后果。世界上曾因此发生多起机毁人亡的事故。风切变飞行事故都发生在300米以下的起飞和着陆飞行阶段，尤其是着陆阶段，占78％。如当遇到使飞机性能降低的风切变时，飞机如具有机动的能量能加速以克服风切变，就可以转危为安。若飞行高度很低，机动能量余量不足，飞机抗拒不了突然袭来的风切变，则只能失速掉高度以致坠机。反之，飞行高度较高，飞机机动能量余量较大，则往往不易发生不可抗拒的机毁人亡事故。[7]
影响
风切变对于日常生活产生最大的影响就在于对航空的影响。据中国民航报报道，风切变是民航飞行中的“隐形杀手”。飞机之所以能够正常地起飞和降落，主要是依靠机翼在空气中的升力托举机制，而这种机制需要飞机机翼附近的气流持续稳定。然而风切变正是改变风向和风力的强大气流，所以在飞机起飞和降落的过程中会严重干扰机翼的正常升力托举，从而干扰飞行。飞机一旦遭遇风切变，严重时可能导致机毁人亡。[4]
判断方法
强低空风切变还是难以抗拒的，只有避开才是有效的办法。低空风切变通常采用的判断方法有目视判别法、座舱仪表判别法。[8]
| 方法 | 判断标准 | |
|---|---|---|
| 目视判别法 | 雷暴冷性外流气流的尘云 | 雷暴冷性外流气流前缘的强劲气流吹起的尘云随气流移动，通常紧跟在尘云之后就是强烈的风切变 |
| 雷暴云体下垂的雨幡 | 雷暴云体下垂的雨幡是有强烈下冲气流的重要征兆，雨幡下垂高度越低、个体形状越大，色泽越暗，预示着风切变下击暴流越强 | |
| 滚轴状云 | 在冷峰性雷暴中，强冷性外流气流会有涡旋运动结构，并伴有低空滚轴状云。这种云的出现，预示着强低空风切变的存在 | |
| 座舱仪表判别法 | 空速表 | 空速表是飞机遭遇风切变时，反映最灵敏的仪表之一，一旦出现异常指示，即应警惕风切变的危害。波音公司规定空速表指示突然改变15-20海里/小时，应视为风切变，不作进近着陆。这种大幅度波动的指示空速，往往带来判断和操纵上的失误。在地面时，则应中止起飞 |
| 高度表 | 高度表指示的正常下滑高度是飞机进近着陆的重要数据。在下滑过程中，高度表短时间大幅偏离正常值时，必须立即采取措施复飞 | |
| 升降速率表 | 升降速率表与高度表关系密切，在遭遇风切变时反应明显。波音公司建议在下降速度短时间内改变值达500Ft/m，即认为遇到强风切变。驾驶员应当采取相应措施 | |
| 俯仰姿态指示器 | 俯仰角是飞机起飞、着陆时飞行员掌握的重要参数。遭遇风切变时，俯仰角指示迅速发生变化，改变突然超过5度时，即认为遭遇到风切变，飞行员应中止进近 | |
| 参考资料：[8] | ||
防范措施
由于风切变现象具有时间短、尺度小、强度大的特点，是一个不易解决的航空气象难题，属于“天灾”。对付风切变的最好办法就是设法避开它，即尽可能减少“人祸”的因素。首先，要加强对风切变的识别。借助一切可用的天气数据、机载设备信息，参考飞行参数和航径信息，注意及时发现潜在的或已经存在的风切变。其次，尽量规避风切变。利用气象数据、目测观察和风切变探测设备的信息，推迟起飞或进近，或者改航到更合适的机场。第三，加强风切变教育，提高飞行员处置风切变的能力，以确保一旦遭遇风切变，飞行员能够果断操作、处理。[5]
| 序号 | 具体措施 |
|---|---|
| 1 | 认真了解天气预报，对风切变可能出现的位置、高度、强度要有心理上的准备 |
| 2 | 注意收听地面气象报告和别的飞机在起飞，进近过程中的报告，了解风切变的存在及其性质，对自己所驾飞机能否通过风切变进行风险评估，做出正确的决断。通常应采取避开，等待，备降等措施 |
| 3 | 加强机组协同，充分利用驾驶舱资源。复杂天气飞行时，机长要组织机组人员分工负责。起飞、进近中各种口令要清晰到位。机组人员应不间断地扫视仪表，密切注意有无异常现象，对跑道环境，风向风速，复飞程序等要了如指掌。做到一旦有异常情况就能及时发现，立即采取对策 |
| 4 | 不要有意识地作穿越严重风切变或强下降气流区域的尝试，特别是在山区，低高度，或一发失效时更是如此 |
| 5 | 要与雷暴的强下击气流区保持距离。雷暴的外流气流可超越雷暴之前20一30公里。不要侥幸抢飞这一区域 |
| 6 | 在最后进近阶段如遇到风切变时，只要无法重建稳定着陆剖面，就应立即采取有关程序，脱离切变区进行复飞，加入等待或到备降场着陆。坚决反对盲目蛮干 |
| 7 | 飞机遭遇风切变时，在完成脱离程序后，应立即将风切变出现的区域、高度、空速变化范围等报告飞行管制部门，以避免其他飞机误人其中 |
| 参考资料：[8] | |
技术应用
随着飞机工业的发展，机载设备不断升级完善，近地警告系统（EGPWS）风切变警告系统和气象雷达（WXR）的前视风切变（PWS）探测系统均装备了飞机。机组人员在发现风切变时，及时通报给管制部门，以便管制部门及时提醒或指挥其他航班，及时避开风切变区域，保障飞行安全。此外，飞机空速表、升降速度表、姿态表也是判别风切变存在的重要手段，一旦发现这些仪表显示飞机严重异常，机组应该当即立断，复飞或终止进近。[1]
JD5759航班事件
2018年8月28日上午8时17分，北京首都航空JD5759航班北京起飞，飞往目的地澳门。飞机型号A320，编号B-6952。机组9人，旅客157人。11时20分，飞机在澳门机场降落；降落时飞行员感到飞机突然下沉着地，疑似遭遇风切变，于是紧急复飞。此次重着陆中前起落架严重受损。复飞过程中，受损严重的前起落架碎片被左边发动机吸入，进而造成左边发动机受损失效，发动机的压气叶片边缘受损。11时23分，飞机先后挂出7600和7700紧急代码，7600表示通信设备出现故障，飞机卫星电话失灵；7700表示飞机遇到紧急状况。此时，飞机已进入运行控制中心（AOC）监控状态。[5]
11时30分启动应急。AOC通过ACARS（飞机通信寻址/报告系统）联系，保持持续监控。机组初步反馈：飞机澳门落地时遭遇极端天气，初步判断为风切变，落地时一个起落架受损，可能吸入发动机，飞机复飞，通信导航系统失效，单发失效。随后，机组使用备用导航系统，宣布mayday（着陆前宣布紧急状况常用语），飞机前往深圳备降，并在深圳机场做第一次低空通场，以检查起落架及机轮情况。11时58分，飞机安全落地深圳机场34号跑道，后发现前起落架两个机轮全部缺失。飞机在跑道上启动应急撤离，释放滑梯。12点13分，机组、旅客全部安全、有序完成了撤离。[5]
GE222航班失事事件
2014年7月，台湾复兴航空GE222航班失事坠毁在马公机场外的西溪村，波及村内多所民宅，残骸散落在约200米长的狭长地带，还有尾翼等大块残骸卡在民宅之上。此次空难共造成机上48人罹难、10人受伤，另有5名当地村民被波及受轻伤。[9]民航专家表示，低空风切变或是坠机直接原因。[10]
联邦快递80号班机坠毁事件
参考资料 11
- 飞行小知识:风切变-飞行世界的"隐形杀手" — 中国民航网
- “哈维”刚走，“艾尔玛”又来，许多在美华人发微信求救 — 中国日报中文网
- 【青年学】带你了解风切变 — 微信公众平台
- 科学小知识，风切变的危害知多少 — 人民网
- 风切变：可怕的飞机“杀手” — 科学网
- 一航班紧急备降成都天府机场，航司工作人员：发生风切变告警 — 百家号
- 青年学|黔塔小讲堂 — 微信公众平台
- 浅谈风切变对飞行的影响 — 中国航空旅游网
- 台空难黑匣子找到 — 新浪网
- [视频]台湾复兴航空一客机迫降失事·民航专家:低空风切变或是坠机直接原因 — 央视网
- 【空难改变航空史】0.7秒延迟酿成的悲剧:联邦快递80号班机 — 微信公众平台