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航空运输地理授课教师王守国第一章航空运输地理概论了解：地球运动、影响飞行的天气、时差知识重点：时差的计算章节安排第一节地理常识第二节影响飞行的天气第三节时差与时差计算第一节地理常识一、地球的运动——自转、公转自转——绕地轴方向：自西向东时间：23时56分4秒，约24小时，一天影响：形成了昼夜的更换；出现时间差异。除赤道外，各地物体在水平运动方向均产生偏转，这种偏转影响飞机的飞行，使之飞行方向发生偏离。西东第一节地理常识形成了昼夜的更换出现时间差异西东地球上被太阳照亮的一半是白昼，未被照亮的半球是黑夜。第一节地理常识除赤道外，各地物体在水平运动方向均产生偏转，这种偏转影响飞机的飞行，使之飞行方向发生偏离。第一节地理常识公转——绕太阳地球在自转的同时，还围绕太阳公转。地轴：倾斜、方向不变影响：形成了春、夏、秋、冬四季交替；南北半球季节正好相反；地球上出现热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带形成了各地丰富的旅游资源。第一节地理常识太阳每年6月22日前后，地球就是位于远日点。太阳会直射北回归线，这一天就是北半球的夏至日。与此同时北半球得到的热量最高，白昼最长，而且气候也炎热，属于北半球的夏季，但南半球正处于寒冷的冬季。9月23日左右，太阳就会直射赤道，这一天就是北半球的秋分日。现在南半球以及北半球得到的太阳热量都相等，昼夜平分，北半球是秋季，南半球是春季。12月22日左右，地球开始位于近日点，太阳便直射南回归线。这一天就是北半球的冬至日。而此时北半球得到的热量为最少，且白昼时间最短，气候也相当寒冷，是北半球的冬季。南半球刚好是夏季。3月21日左右，太阳再次直接射向赤道，这一天就是北半球的春分日。这个时候，是北半球的春季，而南半球却是秋季。地球像这样以一年为周期绕太阳不停运转，从而产生了四季的更替。第一节地理常识四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果。地球在不断公转的过程中，地轴与公转轨道始终会保持66°34′的交角，即地球始终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因，致使太阳直射点在地球表面发生变化。第一节地理常识第一节地理常识第一节地理常识二、飞行中的昼夜长短昼夜长短不一：自转和公转共同形成的飞机向东飞行速度：自转线速度（多少）与航行速度之和飞机向西飞行速度：自转线速度与航行速度之差例如：中加航线，东飞，经历漫长的黑夜返程，西飞，经历漫长的白天意义：安排航班飞行任务、机上服务等工作有重要意义西东第一节地理常识三、地球的经线和纬线经线圈定义：通过地球两极的大圆圈要点：（1）两极把经线圈分成两半，每半条叫做一条经线（子午线）（2）无数条；（3）地面上任一点都有一条经线通过本初子午线：1884年，国际子午线会议，英国伦敦格林威治天文台的经线作为计算精度的起点，零度经线。东经：零度经线以东180°范围E西经：零度经线以西180°范围W北京：116°28′E重庆：106°33′E北纬29.35第一节地理常识地球的经线经线圈定义：通过地球两极的大圆圈。本初子午线：1884年，国际子午线会议，英国伦敦格林威治天文台的经线作为计算精度的起点，零度经线。第一节地理常识纬线圈定义：与赤道相平行的圆圈要点（1）由赤道向两极逐渐缩小（2）赤道纬度0°（3）南北极90°北纬：赤道以北的纬度南纬：赤道以南的纬度北京：39°48′N重庆：29°35′N经线是南北方向，纬线是东西方向，相互垂直。地球上每一地点的经度和纬度标号组成它的地理坐标。第二节航路与导航一、航路飞机从地球表面一点（起点）到另一点（终点）的预定航行路线叫航线，确定航线的元素是方向和距离。航路由于地面导航设施、空中交通管理、飞行任务、地形等因素的影响，一条航线常常由起点、转弯点、终点等航路点构成，这样的航线称为航路。三、导航（一）概念导航是轮船和飞机正常航行不可缺少的技术手段。导航的实质是确定物体所在的经纬度位置。（二）导航方法导航方法有三种：天文导航、无线导航和卫星导航。1、天文导航是根据天体来测定飞行器位置和航向的航行技术。2、无线电导航无线电导航是目前最主要的导航方式，是指利用无线电保障运载工具，安全、准时地从一地航行到另一地的技术和方法，借助于载体上的电子设备接收和处理无线电电波获得导航参量，保障载体安全、准确、及时到达目的地的一种导航手段。航空无线电导航台3、卫星导航卫星导航是指利用卫星导航定位系统提供的位置、速度、时间等信息来完成对地球各种目标的定位、导航、监测和管理。全球四大卫星导航定位系统1、美国全球定位系统2、俄罗斯格洛纳斯系统（GLONASS）3、欧洲伽利略系统（GALIEO）4、中国北斗系统（BDS）第一节地理常识四、大气层和飞行环境大气层：定义：地球周围的气态物质总质量：5.15×10（15）高度：2000~3000千米分层：对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层第一节地理常识1、对流层对流层是最接近地球表面的一层大气，在不同的地区对流层顶界的高度也不同。最高：赤道附近可达17公里最低：两极附近7~8公里特点：很薄；集中了75%以上的质量；95%以上的水汽。对人类的生产生活、飞行影响最大的层次第一节地理常识2、平流层又名：同温层特点：只有水平方向的风——由地球自转而产生的。在平流层内，空气流动比较平稳，有利于飞机做稳定飞行。3、中间层位置：从平流层顶到约85千米高度的大气层。特点：气温随高度升高而迅速降低，每上升1千米大约下降3.5°，到层顶可降至-83℃以下，有利于对流运动，有高空对流层之称。第一节地理常识4、电离层又名：暖层，从中间层到电离层顶的大气层。特点：（1）温度随高度的增加迅速升高；白天可达1700℃，夜间约为200℃。（2）具有反射无限电波的能力，对无线电线有着重要作用。5、散逸层又名：逸外层，是地球大气和星际空间的过渡层。散逸层大气极其稀薄，几乎完全处于电离状态，温度很高，气体粒子运动很快，受到的地球引力又小。散逸层是地球大气和星际空间的过渡层。航天上，把大气分为两类：（1）150千米以下为低层大气或稠密大气；在低层大气中飞行，由于受到很大的空气阻力，如不用动力装置就不能围绕地球飞行。（2）150千米以上到930000千米成为近地宇宙空间；150千米以上，不需要开动发动机，飞行器也能依靠惯性而绕地球飞行。第一节地理常识第一节地理常识各类飞机的活动范围（1）民航飞机：对流层和平流层，从地面算起到约18000米高度之内。（2）没有增压的飞机和小型的喷气飞机：7000以下的对流层。（3）大型和高速的喷气客机（有座舱环境控制系统）：在7000~13000米的对流层顶部和平流层。原因——在这个高度，没有垂直方向的气流，飞机飞得平稳，而且由于空气稀薄，飞行阻力小，因而飞机可以以较高的速度飞行，节约燃油，经济性能好。（4）超音速飞机和一些高速军用飞机：高度可达13500~18000米。第二节影响飞行的天气第二节影响飞行的天气一、影响起降的特殊天气地面大风低空风切变低能见度第二节影响飞行的天气1、地面大风定义：气象上，一般把地面风速大于12米/秒的风成为大风。矢量：既有大小又有方向。风为矢量，它与跑道的夹角变化时，最大风速允许值也随之变化。对起降的影响：1）影响稳定性，加大操控难度；2）风速强劲时，甚至对停放的飞机也造成很大的破坏。3）可伴有风沙、吹雪、浮尘等，降低能见度。风沙吹雪浮尘第二节影响飞行的天气2、低空风切变定义：指600米以下的空中，风向或风速变化都十分明显的风。威胁：在近进着陆过程中，对飞机的安全威胁尤为严重。分类：水平风的垂直切变，指水平风在垂直方向上风速或风向的改变。水平风的水平切变，指水平风在水平方向上风速或风向的改变。垂直风的水平切变，指垂直风在水平方向上的改变。影响：空速发生改变，使升力发生变化；力的平衡遭到破坏，改变航迹和飞机姿态。结果：在高空可通过适当操控使飞机恢复到平衡状态；在低空则来不及进行操控调整，有可能造成坠毁事故。水平风切变：影响升力，改变起降航迹和飞机姿态。垂直风切变：指飞机从无明显的升降气流进入强烈的升降气流区域。强烈的下降气流，会使飞机突然下沉，危害很大。案例连接：低空风切变.doc3、低能见度定义：指具有正常视力的人，在当时的天气条件下，能够看清目标轮廓的最大距离。影响因素：低云、降水、雾、风沙、吹雪、浮尘、烟、霾等。低云：云底高度在500米以下的云，生成和移动较快，短时间内可以掩盖整个机场上空，使能见度迅速降低。第二节影响飞行的天气降水定义：指液体或固态水从云中降到地面的现象。影响：降低能见度；附着于飞机和地表，对低空飞行和着陆产生不利影响；在过冷水滴的云层下飞行，迅速结冰；大雨中飞行，雨水附着机身，表面变形，使升力减小，阻力增大；降水附着跑道上，地面摩擦力变小，操纵困难等。雾定义：悬浮在地表上空的大量水滴或结晶。影响：（1）影响空气透明度；（2）对灯光产生较强反射；（3）冷雾中也可产生机身积冰。第二节影响飞行的天气二、影响航行的特殊天气和现象雷暴飞机颠簸积冰高空急流山地气流1、雷暴——强烈的对流性天气；——伴有雷电、暴雨、冰雹和大风。影响：在雷暴中飞行云中乱流——飞机发生严重颠簸，导致飞机无法控制；过冷水滴——发生积冰；闪电——干扰无线电通讯，烧坏仪器；冰雹——击穿飞机蒙皮等。2、飞机颠簸定义：是飞机进入扰动空气层后发生的左右摇摆、前后冲击、上下抛掷及机身震颤等现象。影响：1）飞机承受载荷发生变化，造成部件损害；2）仪表示度失常，难以靠仪表飞行；3）增大飞行阻力，增加燃料消耗，影响航程，使机组人员与旅客困乏疲惫。3、积冰定义：航行时，大气中过冷水滴在飞机表面冻结成冰层的现象称飞机积冰。多发生在突出的迎风部位。影响：1）空气动力性能变坏，影响稳定性和操控性；2）天线妨碍通讯联系；3）座舱盖积冰事目视飞行发生困难等。4、高空急流定义：指高空中飞行速度超过30米/秒的强、窄气流。分布较有规律。影响：1）容易使气流产生扰动，造成飞机颠簸；2）逆急流时，速度降低，燃料消耗大；3）横穿急流时，将产生很大的偏流，对领航计算和保持航线不利；4）掌握急流的分布于特点，则可利用急流，顺其飞行，增大速度，节省燃油、缩短航行时间。5、山地气流形成：气流过山时，因受阻被迫绕山和抬升，造成气流升降。越山后，往往有在被风坡造成乱流，还会产生动力乱流和热力乱流。影响：1）迎风破，飞机受上升气流的抬举而自动升高；2）背风坡，受下降气流影响自动下降，更危险，可能造成撞山事故，也可能被带入背风坡涡旋中，使飞机难以操控；3）山地乱流影响也较大；4）飞机应保持在安全高度之上。第三节时差与时差计算第三节时差与时差计算意义：地球是一个既不发光也不透明的球体，同一时间内，太阳只能正顶的时刻作为正午12时，人们再向前后推算形成各地的时间系统。由于地球不停地由西向东自转，东面亮得早，正午时刻也来得早。这样，地球上经度不同的地区时刻不同。当飞行跨越各经度时，就产生时刻上的不统一。正确掌握时差换算，对于各项运输生产十分重要。第三节时差与时差计算一、理论时区和区时重点概念：平太阳时：MT（meansolartime），简称“平时”，也就是我们日常生活中所使用的手表时间。区时：按平太阳时标准刻度规定，按经度线把全球划分为24个标准时区。中央经线的地方平太阳时，就是该时区的标准时间，即区时。每个时区跨15°经度，以15°×n（n=0、±1、±2、±3、±4……±11、±12）的经线为该时区的中央经线，它是所在时区的标准线。中央经线：标准时间（区时）2.中央时区：本初子午线所在的时区中央时区。中央时区的中央经线，是体内各国格林威志天文台原址的0°经线。经线向东、向西各7.5°构成中央区时。世界标准时也就是格林威志标准时。每15°经线划分一个时区，全球共划分东西12个时区。全球使用的不同时间，减少到24个。1.区时：按经度线把全球划分为24个标准时区。中央经线的地方该时区的标准时间，即区时。每个时区跨15°经度。第三节时差与时差计算中央时区：本初子午线所在的时区叫做零时区，也称中央时区。中央时区的中央经线，是体内各国格林威志天文台原址的0°经线。经线向东、向西各7.5°构成