航空运输地理第一章.ppt
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1、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
2、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
3、,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6634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
4、地理常识,春,夏,第一节 地理常识,秋,冬,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
5、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 北京:11628E 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 北京:3948N 重庆:29 35N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
6、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
7、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:5.1510(15)高度:20003000千米 分层:对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层,第一节 地理常
8、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78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
9、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
10、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700013000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1350018000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
11、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
12、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.doc,3、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
13、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
14、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、
15、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
16、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(mean solar time),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
17、时间,即区时。每个时区跨15经度,以15n(n=0、1、2、3、411、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。
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- 航空运输 地理 第一章
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