风切变属于边缘天气嘛_风切变可以预测吗

1.航空气象与飞行安全的关系

2.风切变的危害浅析

3.哪几种天气飞机不能起飞?

4.简述风切变对飞行的影响?

5.热带气旋等级

目视判别法

1．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。

2．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。

3．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

1．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。

2．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。

3．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。

4．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。 飞行中遭遇风切变是一个极为困难和复杂的问题。能给飞行员做出反应，采取措施，控制飞行轨迹直到改出的时间非常短促，为了迅速而准确地作出反应，飞行员应：

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。

航空气象与飞行安全的关系

低空风切变是发生在高度几百米以下的风切变。由于它影响飞机的空速，改变了升力，而使飞行高度突然发生变化，往往使已降低高度和正在减速着陆的大型飞机发生严重的飞行事故。雷暴、低空急流和锋面活动是形成低层风切变的主要天气条件。来自雷暴或对流性单体的强烈下种气流，伴有强烈的风切变，这种现象的时间和空间尺度都非常小，对它的探测和预报都比较困难。

风切变的危害浅析

在飞机起飞、降落和空中飞行的各个阶段都会受到气象条件的影响，风、气温、气压都是影响飞行的重要气象要素。地面风会直接影响飞机的操纵，高空风会影响飞机在航线上的飞行速度和加油量。气温高低，可改变发动机的推力、影响空速表、起落滑跑距离等等。气温高于标准大气温度时，会增加飞机起飞滑跑距离和上升爬高时间，降低飞机载重量。气压会影响飞机的飞行高度。由于各地气压经常变化，往往造成气压高度表指示的误差。此外，雷暴、低云、低能见度、低空风切变、大气湍流、空中急流、颠簸、结冰等天气现象都直接威胁飞行安全。

雷暴是夏季影响飞行的主要天气之一。闪电和强烈的雷暴电场能严重干扰中、短波无线电通讯，甚至使通信联络暂时中断。当机场上空有雷暴时，强烈的降水、恶劣的能见度、急剧的风向变化和阵风，对飞行活动以及地面设备都有很大的影响。雷暴产生的强降水、颠簸（包括上升、下降气流）、结冰、雷电、冰雹和飑，均给飞行造成很大的困难，严重的会使飞机失去控制、损坏、马力减少，直接危及飞行安全。

低云是危及飞行安全的危险天气之一，它会影响飞机着陆。在低云遮蔽机场的情况下着陆，如果飞机出云后离地面高度很低，且又未对准跑道，往往来不及修正，容易造成复飞。有时，由于指挥或操作不当，还可能造成飞机与地面障碍物相撞、失速的事故。

低能见度对飞机的起飞、着陆都有相当的影响。雨、云、雾、沙尘暴、浮尘、烟幕和霾等都能使能见度降低，影响航空安全。地面能见度不佳，易产生偏航和迷航，降落时影响安全着陆，处理不好，还会危及飞行安全；当航线上有雾时，会影响地标航行；当目标区有雾时，对目视地标飞行，空投、照相、视察等活动有严重的影响。

低空风切变对飞机的起飞和降落有严重的威胁。风切变即是在短距离内风向、风速发生明显突变的状况。强烈的风切变瞬间可以使飞机过早地或者被迫复飞。在一定条件下还可导致飞机失速和难以操纵的危险，甚至导致飞行事故。

大气湍流、空中急流都会造成飞机的颠簸。由于空气不规则的垂直运动，使飞机上升下沉。严重的颠簸可使机翼负荷加大而变形甚至折断，或使飞机下沉或上升几百米高度的危险。

结冰对飞行是很危险的。由于冰霜的聚积增加了飞机的重量，更重要的是因为机翼流线型的改变，螺旋桨叶重量的不平衡，或者是汽化器中进气管的封闭，起落架收放困难，无线电天线失去作用，汽化器减少了进气量，降低了飞机马力，还可使油门冻结，断绝了油料来源，驾驶舱窗门结冰封闭驾驶员的视线等原因造成飞机失事危险是可以想象的。结冰的形态可以分为明冰、毛冰与雾凇三种。明冰和毛冰最危险。因其牢固，不易排除，而且增长极为迅速，成为最危险的一种积冰。

当出现不利天气状况时，为保证乘客与航空器的安全，航空公司和空管部门会根据天气变化，对航班的起降进行不同程度调整和控制，这样就不可避免地将造成进出港航班的延误与旅客滞留。

强对流天气多发生在积雨云形成的云系中，降雨范围可大可小，有时东边日出西边雨，有时又会从河东一直下到河西。当强对流天气（我们俗称雷雨）出现的时候，往往在短时强降水的同时，伴随着雷雨大风、龙卷风、冰雹等灾害性天气。会给飞行造成很大的困难，严重的会使飞机出现失去控制、损坏、马力减少等危险状况。强电子流形成雷击，可以损坏雷达罩、天线、风挡玻璃、机翼，轻则会导致机体烧蚀现象；强烈颠簸，可以造成机体结构变形，当然飞机中的乘客就更加危险；如果在飞行中，突入雷雨，飞机误入积雨云或者进入强降水区，容易诱发引起发动机停车，而且使机翼、机身表面粗糙，阻力增加，有利迎角变小，升阻减少，失速速度增大，使飞机的空气动力性能严重降低；如果是在起飞降落的过程中进入雷雨区，受下沉气流的影响，可能遭遇低空风切变，飞机会很难操纵，容易失去方向，甚至失速坠落。

影响航班正常的原因

天气原因

目前，天气原因是造成航班延误的主要原因，一般认为，天气恶劣是显而易见的，造成航班延误旅客能理解，其实不见得。

民航方面目前对于因天气恶劣造成延误的解释是：天气原因，不够飞行标准，不能按时起飞.一般民航服务人员往往和旅客一样也不了解具体是什么恶劣天气影响航班的。旅客角度来看：天气恶劣就是大风大雨大雾，飞机就可能无法起降，航班就要延误。而这种认识是片面，也就会造成很多误解，认为民航方面在骗人，尤其是出现有的航班能走，有的又走不了的情况下。

“天气原因”简单的四个字实际包含了很多种情况：出发地机场天气状况不宜起飞；目的地机场天气状况不宜降落；飞行航路上气象状况不宜飞越等等。

为了确保飞行安全，符合飞行、起飞、降落的天气标准有不少，这里首先介绍天气状况对一次航班飞行的影响出现在哪些地方，有助于你的理解：

--出发地机场天气状况（能见度、低空云、雷雨区、强侧风）

--目的地机场天气状况（能见度、低空云、雷雨区、强侧风）

--飞行航路上的气象情况（高空雷雨区）

--机组状况（机组技术等级、分析把握当前气象及趋势作出专业的决策）

--飞机状况（该机型对气象条件的安全标准、符合安全的前提下某些机载设备失效导致飞机不宜在该天气状况飞行）

--因恶劣天气导致的后续状况（多指机场导航设施受损、跑道不够标准如结冰、严重积水等）

常见的情形释疑：

疑问1：目的地机场所在城市天气状况良好，能见度佳，为什么还是因天气原因延误？

答：目的地城市天气良好无大雨无大风，旅客十分不理解，确仍然延误，目的地机场所在城市天气状况良好不代表该机场适宜飞机降落，覆盖在机场起飞降落航道附近是低云、雷雨区是导致这类型延误的常见因素。

知识点：为确保飞行安全，飞机即使处在自动降落状况，在降落前的一定高度（一般为60米）飞行员也必须完全能见跑道及地面状况，如果此时无法能见跑道，是不允许降落的。

疑问2：目的地机场所在城市天气状况良好，能见度佳，该机场也起降正常，为什么还是因天气原因延误？

答：这种情况往往是因为飞行航路的气象状况不宜飞越，无法通过，比如雷雨区，这种情况飞机往往只能在地面等待。

知识点：一旦在狭窄的航路上出现雷雨区等状况，某些条件下可采取饶过雷雨区的方式通过，但出于飞行安全和国防需要，民航航路是严格受限的，可饶飞、回旋的余地很小，雷雨区较大时，此方法就行不通了。

疑问3：同样是飞往某地的航班，为什么有些能走，有些却被告知因天气原因走不了？

答：出现这种情况的可能性很多，首先要明确的是飞机起降的标准与飞机机型有关， 同样的机型在各航空公司定的具体安全标准也可能有差异，机长对当前气象及趋势作出决策也会有所不同。取决于机长对飞机状态、机场、气象等判断后的决定。民航法规定，“机长发现民用航空器、机场、气象条件等不符合规定，不能保证飞行安全的，有权拒绝飞行”。

疑问4：为什么快到目的地机场才告知因天气原因无法降落而备降其他机场或返航，而有些飞机又能正常落地？

答：虽然民航气象部门依靠先进的设备会不断发布比较准确气象变化趋势预报以利于航班运作和调度，但天气情况是不断变化的，也难以很准确的判断，这就会出现到快落地时天气情况突然恶化导致飞机无法降落，出于安全考虑或油量不足以继续盘旋等待天气好转，飞机就不得不备降其他机场。

天气不断在变化，可能是短时间的恶劣天气。这就会出现5分钟前和5分钟后的天气都允许飞机降落，而你的飞机正好赶上那阵恶劣的天气状况而无法降落，这也是常见的现象，同时，如前所述，当天气处于标准边缘时，能否降落由机长决定。机长认为天气不宜降落备降其他机场或返航是应该绝对支持的。

关于天气原因延误航班要请旅客注意的关键点是：

天气原因绝不仅仅是指目的地机场所在城市的天气状况，飞机起降不怕大风大雨，影响的关键气象因素是能见度、机场起飞降落航道附近的低云、雷雨区，强侧风，你眼前的天气晴朗，航班却因天气原因而延误是正常的。

哪几种天气飞机不能起飞?

原理

对飞机起飞和着陆安全威胁最大的是低空风切变，即发生在着陆进场或起飞爬升阶段的风切变。它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。风切变还严重影响火箭飞行的稳定性，火箭设计和发射时的环境限制条件包括风切变。风切变主要由锋面（冷暖空气的交界面）、逆温层、雷、复杂地形地物和地面摩擦效应等因素引起。

低空风切变的危害性是由风切变的本身特性造成的。以微下冲气流危害性最大，它是以垂直风切变为主要特征的综合风切变区。由于在水平方向垂直运动的气流存在很大的速度梯度，也就是说垂直运动的风速会出现突然的加剧，就产生了特别强的下降气流，被称为微下冲气流。这个强烈的下降气流存在一个有限的区域内，并且与地面撞击后转向与地面平行而变成为水平风，风向以撞击点为圆心四面发散，所以在一个更大一些的区域内，又形成了水平风切变。如果飞机在起飞和降落阶段进入这个区域，就有可能造成失事。比如，当飞机着陆时，下滑通道正好通过微下冲气流，那么飞机会突然的非正常下降，偏离原有的下滑轨迹，有可能高度过低造成危险。当飞机飞出微下冲气流后，又进入了顺风气流，使飞机与气流的相对速度突然降低，由于飞机在着陆过程中本来就在不断减速，我们知道飞机的飞行速度必须大于最小速度才能不失速，突然的减速就很可能使飞机进入失速状态，飞行姿态不可控，而在如此低的高度和速度下，根本不可能留给飞行员空间和时间来恢复控制，从而造成飞行事故。

严重的低空风切变，常发生在低空急流即狭长的强风区，对飞行安全威胁极大。这种风切变气流常从高空急速下冲，像向下倾泻的巨型水龙头，当飞机进入该区域时，先遇强逆风，后遇猛烈的下沉气流，随后又是强顺风，飞机就像狂风中的树叶被抛上抛下而失去控制，因此，极易发生严重的坠落事件。

特点

强烈的垂直风切变的存在会对桥梁、高层建筑、航空飞行等造成强烈的破坏作用，可造成桥梁楼房坍塌、飞机坠毁等恶性事故，给人类生活造成严重影响。低空风切变对飞机起飞和着陆安全威胁最大。

在1970年-1985年的16年间，在国际定期和非定期航班飞行以及一些任务飞行中，据不完全统计，至少发生过28起与低空风切变有关的飞行事故，绝大多数都发生在飞行高度低于300米的起飞和着陆阶段，其中尤以着陆为最多。通过对这28起飞行事故的分析，可以发现低空风切变飞行事故有如下特点：

1.风切变飞行事故都发生在飞行高度低于300m的起飞和着陆阶段，其中尤以着陆为最多。

2.现代中、大型喷气运输机的风切变飞行事故比重较大。

3.风切变飞行事故与雷暴天气条件关系密切。

4.风切变飞行事故的出现时间和季节无一定的规律。

简述风切变对飞行的影响?

对航空影响较大的气象问题有：云、雾、降水、烟、霾，风沙和浮尘等现象，都可使能见度降低，当机场的水平和倾斜的能见度降低到临界值以下而造成视程障碍时，飞机的起飞和着陆就会发生困难。当水平能见度小于1500米时，在具有仪表着陆设施的机场，要观测跑道视距离。在具有仪表着陆系统的机场上，飞机虽然可以在低能见度下着陆，但目前世界上较大的机场，当跑道视距小于400米，判断高度低于30米时，飞机就难以着陆。

观测斜视能见度，尚缺少有效的仪器，只能根据水平能见度来推断。大气湍流可以使飞机在飞行的产生瞬间的或长时间的颠簸，当湍流尺度和飞机的尺度相当时，颠簸是剧烈。飞机对湍流的响应同飞行速度、飞行姿态和翼载荷等有关。强烈的湍流可使飞机失去控制，甚至因过载造成机身结构的变形或断裂。对飞行影响较大的是晴空湍流、低空风切变和地形波。

晴空湍流是一种小尺度的大气湍流现象，多出现在5000米以上的高空。经常发生在急流区最大风速中心附近风速切变最大的地方，其铅直厚度只有几百米到千余米。晴空湍流能造成持续性的飞机颠簸，由于它不伴有可见的天气现象，飞行员难以事先发现。对飞行的影响较大。晴空湍流的物理机制，还不十分明了，还没有实用的预报方法。曾有人研究用红外线或激光探测航线前方的晴空湍流的机载仪器，但尚处于试验阶段。

低空风切变是发生在高度几百米以下的风切变。由于它影响飞机的空速，改变了升力，而使飞行高度突然发生变化，往往使已降低高度和正在减速着陆的大型飞机发生严重的飞行事故。雷暴、低空急流和锋面活动是形成低层风切变的主要天气条件。来自雷暴或对流性单体的强烈下种气流，伴有强烈的风切变，这种现象的时间和空间尺度都非常小，对它的探测和预报都比较困难。

地形波是气流经过山区时受地形影响而形成的波状的铅直运动。气流较强时铅直运动也比较强烈。弗尔希特戈特根据气流和风的铅直分布，将地形波分成层流、定常涡动流、波状流和滚转状流等四种类型。地形波中的铅直气流可使飞机的飞行高度突然下降，严重的可造成撞山事故；地形波中强烈的湍流，可造成飞机颠簸；在地形波中铅直加速度较大的地方，可使飞机的气压高度表的指示产生误差。在日常预报业务中还不能对地形波做出定量的预报。

飞机飞经含有过冷水滴的云、冻雨和湿雪区时，飞机表面的突出部位，有结冰的现象。积冰将改变飞机的气动外形，增加飞行阻力，耗费燃油，并将使皮托特静压系统仪表和通信设备失灵。飞机结冰与云中的含水量和温度有关，对于螺旋桨飞机来说，最容易发生结冰的气温是-10℃左右，在-30℃～-40℃左右有时也容易发生结冰。对于喷气飞机来说，高速飞行的动力增温，使机身表面温度高于大气温度，因此发生结冰的气温与飞行速度有关。积冰曾经是威胁飞行安全的主要问题之一。50年代以后，飞机的巡航高度一般都已高于容易发生结冰的高度，而且机上都有防冰装置和除冰装置，但在起飞、爬高、空中盘旋和下滑时，仍然可能遇到比较严重的积冰。

雷暴是一种发展旺盛的强对流性天气。云中气流的强烈铅直运动，可使飞机失去控制；云中的过冷水滴，可造成严重的飞机结冰；冰雹可打坏飞机；闪电对无线电罗盘和通信设备，造成干扰和破坏；雷击能损伤飞机的蒙皮。因此雷暴区历来被视为“空中禁区”，禁止飞机穿越。自从天气雷达出现以后，人们能够及时而准确地发现雷暴，并对其进行监视和避让。现代飞机使用了大量的电子设备，特别是控制飞行状态的电子计算机，雷电对这些设备能造成严重的破坏，直接影响飞机正常航行。雷暴属中小尺度天气系统，还难以准确预报。

高空风和气温的时间、空间分布变化较大，实际大气温度和飞机设计所依据的标准大气温度也有很大差异。在高速飞行的情况下，气温的变化引起空气压缩性的改变，影响飞机的空气动力特性。在制做长途航线飞行计划时，为了缩短飞行时间和节约燃油，必须根据高空风和实际大气温度的观测资料和预报选择最佳航线、最佳的飞行高度和飞行速度。

此外，地面风向风速特别是大风和风的阵性变化，对飞机的起飞着陆有着严重的影响。这也是航空气象学研究的课题。航天飞行器在发射时要了解场区的风、气温和雷暴的分布，返回大气层时要根据大气的温度、密度选定再入的角度和高度，航天飞机在着陆时也需要精确的航空气象情报。

飞机性能的进一步提高，自动飞行技术的逐步实用化，出现了“全天候”飞行问题。飞行活动和气象条件之间正在从气象条件决定能否飞行，变为在复杂气象条件下如何飞行。全天候飞行系统仍然需要按照实际大气条件来调整系统的工作状态，在起飞和着陆时对气象数据的要求更高了。

在未来的航空活动中，除了低能见度，斜视能见度、大气端流、雷暴、高空气象条件的探测和预报仍需逐步解诀之外，形成强烈扰动和危害飞行的中，小尺度天气系统的预报方法，高速处理、传输并显示大量气象情报的高功能自动化航空气象服务系统，人工影响或改变妨碍飞行的天气过程的理论和方法，都是航空气象需要进一步探索和解诀的问题。

热带气旋等级

据不完全统计，1970-1985年的16年间，在国际定期和非定期航班飞行以及一些任务飞行中，至少发生了28起与低空风切变有关的事故。

图为JD5759飞行轨迹 来源：飞常准

2018年8月28日，首都航空公司A320/B6952号机，执行CBJ5759北京-澳门航班任务，机组9人，旅客157人。该机11：16在澳门机场落地未成功，机组申请备降深圳机场，宣布MAYDAY状态（紧急状态）、开应答机7700，报告左发和起落架故障。飞机于11:58在34号跑道落地，后发现前起落架2个轮胎全部缺失，飞机在跑道上紧急疏散旅客，12:13旅客撤离完毕，撤离中5名旅客身体不适送医院检查。

首都航空官方微博发文，表示航班在澳门机场疑似遭遇风切变。

从以上网友现场拍摄的来看，飞机起落架和发动机均受损伤。

风切变对飞行有什么影响？

风切变是一种大气现象，是指风速矢量或其分量沿某一垂直或水平方向的变化。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造成。比如雷暴等强对流天气发生时，就会产生强下沉气流；冷暖气团交汇时的锋面附近也会产生风切变。另一类则是地理、环境因素所造成的。比如在高大的山体附近，容易产生气流的切变。

风切变可以分为低空风切变与高空风切变。对飞机起飞和着陆安全威胁最大的是低空风切变，即发生在着陆进场或起飞爬升阶段的风切变。

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。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。它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，则会产生严重后果。

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热带气旋是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋，是一种强大而深厚的热带天气系统。[1]即产生于热带洋面上的中尺度或天气尺度的暖性气旋[2]。可见于西太平洋及其临近海域（台风）、大西洋和东北太平洋（飓风）以及印度洋和南太平洋[3]。

热带气旋常见于夏秋两季，其生命周期可大致分为生成、发展、成熟、消亡4个阶段，其强度按中心风速被分为多个等级，在观测上表现为庞大的涡旋状直展云系[2][4]。成熟期的热带气旋拥有暴风眼、眼墙、螺旋雨带等宏观结构，直径在100至2000 km之间，中心最大风速超过30m/s，中心气压可降低至960 hPa左右，在垂直方向可伸展至对流层顶[2][3]。未登陆的热带气旋可能维持2至4周直到脱离热带海域，登陆的热带气旋通常在登陆后48小时内快速消亡[5]。

热带气旋的产生机制尚未完全探明，按历史统计，温暖的大洋洋面、初始扰动、较弱的垂直风切变和一定强度的Beta效应是热带气旋生成的必要条件[2]。在动力学方面，第二类条件性不稳定（CISK）理论能够较好地解释热带气旋的生成和维持[4][6][7][8]全球变暖也被认为与热带气旋的生成频率有关[9]。

热带气旋是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋，是一种强大而深厚的热带天气系统。台风是热带气旋的一种。我国把西北太平洋和南海的热带气旋按其底层中心附近最大平均风力（风速）大小划分为6个等级，其中风力为12级或以上的，统称为台风。[1] 热带气旋是生成和发展于热带海域的暖性气旋系统。产生于西太平洋、西北太平洋及其临近海域的热带气旋被称为“台风（typhoon）”；产生于大西洋和东太平洋的热带气旋被称为“飓风（hurricane）”；产生于印度洋和南太平洋的热带气旋可能被称为“气旋风暴（cyclonic storm）”或简称为“气旋”（cyclone）[2] [10] 。

热带气旋

广义上热带气旋的定义对气旋的强度没有要求，即无论热带气旋处于其生命史中的任何阶段，在广义上都可以被称为“热带气旋”；狭义的热带气旋仅包括处于发展和成熟阶段的强盛气旋，按中心最大风速，其强度必须超过气旋分级系统的最低标准[11] 。例如在大西洋，只有1分钟持续最大风速超过120 km/h的气旋系统会被分类为“严格的”热带气旋，即飓风，低于该标准的暖性气旋会被归于“热带低压（tropical depression）”和“热带风暴（tropical strom）”[11] 。

与热带气旋相近的概念包括亚热带气旋（subtropical cyclone）和温带气旋（extratropical cyclone）。作为区别，温带气旋是存在于中高纬地区的冷性气旋，可生成于海洋或陆地，且在多数情况下由斜压不稳定发展形成并伴随锋面出现[12] 。亚热带气旋是一类介于热带气旋和温带气旋之间的天气系统，其成熟期的形态接近于热带气旋但在动力学上具有和温带气旋相近的冷核（cold core）结构[13] 。

热带气旋与温带气旋的水平（上）、垂直（下）结构差异

作为联系，热带气旋进入温带洋面后有机会转变为温带气旋，温带气旋在少数情形下也可变性成为热带气旋[12] 。亚热带气旋在进入热带洋面并转变为暖核（warm core）结构后会被识别为热带气旋，但当热带气旋通过亚热带洋面时，只要其暖核结构不变，就不会被识别为亚热带气旋。

热带气旋包含大量不稳定能量并可能成为气象灾害，登陆的成熟期热带气旋带来范围显著的破坏性强风、大量降水并伴随有风暴潮、雷暴等次生灾害[4] 。存在于洋面的热带气旋是航运业的重大威胁。现代业务天气预报能够通过卫星遥感识别和观测热带气旋并结合数值天气预报对其发展和移动进行预报和预警[14] [15] 。WMO的主要成员会对各海域的热带气旋进行命名并面向公众发布信息[16] [17] 。

结构

风眼

主条目：风眼

风眼是位于热带气旋旋转中心（通常也为几何中心）的相对平静区域。风眼内可能无云（clear eye）或由低云和中云填充（filled eye），是热带气旋近地面气压的最低点[10] 。风眼内的风速显著低于外围区域，通常不超过24 km/h，很少或无雨，其内部盛行下沉气流，靠近眼墙的边缘区域为气旋性涡度的上升气流。风眼内部和上方大气的位势温度要高于其周围环境[19] 。

台风风眼图

风眼尺寸的常见取值在50 km左右，随高度升高而增长，且北半球热带气旋的风眼直径通常小于南半球热带气旋[20] 。风眼大小的极端的例子包括1960年台风卡门（typhoon Carmen）的370 km和2005年飓风威尔玛（Hurricane Wilma）的3.7 km[21] [22] 。热带气旋的强度对风眼直径敏感，给定相同的热力和动力学条件，风眼直径小的热带气旋具有更高的最大潜在强度[23] 。

随着热带气旋生命阶段的变化，风眼的几何特征会发生改变。快速增强的热带气旋拥有小、清晰且高度对称的风眼，有时被称为“针孔眼（pinhole eye）”、成熟期热带气旋拥有对称的圆形风眼，且风眼被连续的眼墙包围，即“闭合眼（closed eye）”[24] [25] 。处于消亡期或发展不完全的热带气旋具有不规则的风眼，例如眼墙不闭合（open eye）、形态不对称或残片状的风眼[25] 。风眼的动态变化在热带气旋的业务天气预报中可作为参考[24] 。

并非所有的热带气旋都具有成熟期的风眼（闭合眼），按1989至2008年大西洋海域热带气旋的气候统计，60%的飓风个体具有清晰的风眼，且风眼首次出现时，热带气旋中心最大风速的平均值为29.8 m/s，即处于强度略低于1类飓风的阶段[25] 。

眼墙

眼墙是围绕热带气旋风眼形成的塔状直展云系（cumuliform cloud），高度可由海平面伸展至流层顶，对热带海域而言，该高度约为15 km。眼墙内包含旺盛的对流活动并在对流层中层形成潜热释放。眼墙也是热带气旋内风速和单位降水率最大的区域，对眼墙的最大风速进行观测可以估计热带气旋的强度[10] 。

强度较高的发展期和成熟期热带气旋的眼墙可能包括主眼墙和次级眼墙（secondary eyewall）两部分，该现象通常与眼墙置换（eyewall replacement cycle）有关[26] 。当主眼墙内的对流活动达到一定强度时，靠近眼墙的主雨带内侧会有强对流活动发展并形成新的次级眼墙。次级眼墙会逐渐向风眼方向运动，对原先的眼墙进行置换[26] 。眼墙置换期间，由于原先的眼墙由于脱离了有利于对流形成的区域，因此被孤立和削弱，而次级眼墙尚未发展完全，因此热带气旋会发生暂时性的强度下降。眼墙置换完成后，由新眼墙维持的热带气旋会再次增强（re-intensify）[26] 。

1997年的台风艾碧正在进行眼壁置换

外部结构

螺旋雨带

螺旋雨带是完全发展的成熟期热带气旋具有的结构，在本质上是热带气旋内除眼墙外所有对流系统的总和[27] 。螺旋雨带随气旋中心按正涡度方向旋转，切向速度随高度升高而减小，其内部包含不连续的对流性降水[27] 。近地面受螺旋云雨带影响的区域可能出现阵性降水和强风等天气现象，因此在天气预报中，螺旋雨带定义了外围大风区和降水区的位置[28] 。

热带气旋的螺旋雨带通常有“主雨带（principle rainband）”、“次级雨带（secondary rainband）”和“外围雨带（distant rainband）”之分[29] [28] 。其中主雨带也被称为“内雨带（inner rainband）”，是螺旋雨带的主体部分，在气旋的运动过程中几乎与眼墙相对静止[27] ，在一些研究中被认为是热带气旋本体和环境的分界[30] 。次级雨带是围绕主雨带旋转的一组对流单体。外雨带可能沿气旋半径被逐步卷入主雨带中，也可能松散地组织在热带气旋周围[27] 。外围雨带是热带气旋最外侧的零星出现的对流系统的总和，在一些研究中也被称为“外围中尺度对流系统（Outer Mesoscale Convective System, OMCS）”[31] 。

螺旋雨带具有复杂的中尺度结构，按雷达回波的观测结论，在中低层水平面内，螺旋雨带内侧气流背离气旋中心吹向雨带，且强度随高度升高而增强[32] 。螺旋雨带低层是强辐合区，伴随有近地面的外部气流汇入。辐合区的位置随高度偏离气旋中心且辐合强度随高度减弱，在对流层中上层转变为辐散。在沿气旋中心的剖面内，螺旋雨带包含二级垂直环流，其中上升气流位于雨带内侧（辐合区域）且随高度向外侧倾斜，并可能包含对流性强降水，下沉气流位于上升气流外侧，强度低于上升气流[32] 。

螺旋雨带中次级雨带的形成被认为由热带气旋内部涡旋罗斯贝波（vortex Rossby waves）的向外传播有关[33] 。螺旋雨带中主雨带的动力学机制尚未完全明确，数值模拟的结果表明，主雨带在确立后，会改变热带气旋的动力结构，并与眼墙的形成和置换有关[34] 。

外围大风区

热带气旋外部，包括外围雨带的所在区域可观测到强风，其覆盖范围被通称为“外围大风区”，按诊断参量可由“强风半径（gale wind radii）”定义[35] 。强风半径是热带气旋的直接天气影响范围，通常与热带气旋本身一样呈现对称形态[36] 。在热带气旋登陆时，由于下垫面的影响，强风半径内的风速和其范围会发生变化[35] 。

特征

云系

热带气旋的云系是其动力学特征的固有表现，一般地，对流活动产生的直展云系在热带气旋的生成和发展阶段具有处于中心地位[37] ；进入成熟期后，热带气旋也已直展云系为主，其内部包含有旋转的强上升气流和相对较弱的下沉气流。层云可见于热带气旋的风眼，其垂直高度在边界层顶附近，上方是顶部下沉气流。眼墙云以积云族为主，垂直高度可达对流层顶，在卫星云图上表现为中心密集云团区（Central Dense Overcast, CDO）[29] 。

眼墙云在形态上受到气旋内部梯度风平衡， 以及边界层内中性层结气流斜向输送的影响，通常按一定坡度向外伸展，并间歇性地受到其下方由湿静力能驱动的浮力抬升的作用而产生动态变化[29] 。主雨带和次级雨带由对流单体组成，在云系方面也以塔状积云为主，其内部包含翻转上升气流（overturning updrafts）和稳定的下沉气流[29] 。眼墙置换发生时，主雨带和眼墙的云系会发生合并。外围雨带的云系与一般意义上中尺度对流系统内的云系具有相同特征，在形态上由涡旋动力学主导并包含以积雨云为代表的强降水云系[29] 。

特征尺度

热带气旋的空间尺度具有明显的动态变化，一般地，在近地面和对流层中下层，例如700 hPa等压面层，热带气旋可能是一个100 km尺度的中尺度系统或1000 km尺度的天气尺度系统[38] [39] ，其运动被认为受到5000 km以上行星尺度波动和引导气流的影响[40] 。按一些特殊个例，超级台风泰培（super typhoon Tip）的直径达到了2200 km[41] ，而热带风暴马可（Tropical Storm Marco）的直径仅有18.5 km[42] 。热带气旋在一些研究中被认为是”升尺度”的过程，即预先存在的天气尺度气旋性扰动和对流尺度的能量、涡度特征相叠加[29] 。

在时间尺度方面，热带气旋在登陆前通常能存在数周，属于中尺度系统中能长期维持的类型，但少数个例，例如维持了31天的飓风约翰（Hurricane John）[43] ，在时间尺度上可能超过锋面气旋等天气尺度系统。此外，考虑热带气旋变性为温带气旋的情形，其按天气影响估计（而非系统本身）的时间尺度可能更长。