航空气象学连载（２）

大气对流

　　由于温度在水平方向上的差异，引起暖空气上升，冷空气下沉，结果形成有组织的垂直运动，这种现象叫做对流。

我们可以设想一个盛水的容器，从底部加热，当水面和水底的温差达到一个临界值时，水中就出现了有组织的升降运动，即产生了对流。这时，可以把水面看成是由许多等边六边形组成，在每个六边形中，中心的水上升，边沿的水下降。每个六边形圆柱体，称为对流单体，它们是对流体中最基本的单元，许多更复杂的对流运动是由它们组成的。这种形式的对流又叫贝纳对流。

大气中的对流虽然情况更为复杂，但与贝纳对流也有许多相似之处。由卫星云图可以看到，大气对流也是由一个个相互连接的呈多边形的对流（云）环组成的。每一个对流环由上升气流和下降气流所构成。

大气对流的水平范围约为几十米到几十公里，持续时间从几十分钟到几个小时，上升气流速度由每秒几米到每秒几十米，为翱翔飞行提供了理想的抬升力，下沉气流的速度一般比上升速度要小。

对流上升气流可分为两种形式：

（一）射流形式：从地面到相当高的高度上存在着连续的上升气流，这种情况在地面强烈加热，而大气层结又十分不稳定时才会出现。自然这样的上升气流为翱翔提供了十分有利的条件，但是需要十分注意，这种强上升气流的边缘就是强下降气流，在进入时通常会有剧烈的乱流颠簸现象，尤其要注意的是不要进入浓积云和雷雨云，因为根据飞机探测，处于成熟期的浓积云和雷雨云甚至可以达到每秒几十米的上升速度，其上升区域甚至位于云端前方几公里，对于软翼的滑翔伞来说，进入这样的气流中无异于是走向地狱，所以看见这样的云过来最好是远远的躲开或者赶快降落。在这种天气里飞行时，还要密切的注意云系的变化，当出现降水时，往往在云的后部出现较大的下降气流，以致滑翔伞，滑翔机等飞行器迅速失去高度，此时应当立即降落。

（二）热气泡形式：这种形式的上升气流是常见的情况。一般的积云对流和无云对流大多属于这种类型。所谓热气泡是一团上升的热空气，大多数热气泡是由一系列的热空气大泡聚合而成，它们依次上升，间隔时间从几分钟到一个小时以上，这些大泡与沸腾开水中的气泡很相似。如果仔细观察积云，就会发现，一块积云常常是由很多个此起彼消的云泡堆积而成的，这些云泡正是由一个个热空气泡上升冷却凝结而成的。之所以产生断续上升的气泡而不是连续的上升气流（射流），其主要原因是由于加热不足（最先形成的云遮盖了阳光的照射，也可能是加热不足的另一个原因），因此在某一地区积累的受热空气是一股股向上涌的。在热气泡中上升速度从1-2厘米/秒到30米/秒不等。这是我们最常利用的一种气象状况。

热气泡对于翱翔飞行十分有利，滑翔员可以利用强大的热气泡上升到他所希望的高度，然后沿着一定的航线飞行，直到利用下一个热气泡重新上升到一定高度，如此反复进行。由于要保持在热气泡中需要作环绕飞行，并寻找其中上升力最强的气流核心，因此我们也把这种飞行方式叫做盘气流。假如我们所做的滑翔飞行又是顺风的话，那么常常可以因此飞行很远的距离，这种方式就是我们所说的越野飞行。