民國115年 高考三級 航空駕駛(選試直昇機飛行原理) 航空氣象

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題目

請說明「微爆氣流」的形成機制與結構特徵,並分析其對飛航安全的 危害。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、定義與類型:微爆氣流(microburst)是強烈下爆氣流(downburst)的一種,指直徑小於約4公里、生命期約5至15分鐘的局部強烈下沉氣流,觸地後向四周輻散。依降水含量可分為濕性與乾性微爆氣流;前者常伴隨強回波與劇烈降水,後者雲底較高、降水蒸發強,地面可能僅見少量降水。
  • 二、形成機制:雷暴內的降水拖曳(precipitation loading)、冰晶與霰融化冷卻、雨滴蒸發冷卻,會使下沉氣塊密度增大而產生負浮力;中層乾空氣入侵(entrainment of dry air)則強化蒸發冷卻。當上升氣流崩潰或降水核心下沉,氣流加速下衝,形成下爆氣流。
  • 三、結構特徵:微爆氣流由下沉氣柱、觸地輻散區、陣風鋒(gust front)及環狀渦流(ring vortex)組成,近地面風速最大且向四周輻散。都卜勒雷達(Doppler radar)可見速度偶極(velocity dipole),低空風切警告系統(LLWAS)、終端都卜勒雷達(TDWR)與機載預測風切(PWS)可輔助偵測。
  • 四、飛航危害:航空器進場或離場時穿越微爆氣流,常先遇頂風增加,隨即遭遇下沉氣流與尾風增加,造成空速驟降、升力不足、下沉率增大及航跡偏低;離場時可能無法維持爬升梯度。若處置不當,可能重著陸、衝出跑道或撞地,歷史上曾造成重大事故。
  • 五、因應與限制:組員遇風切應依風切逃脫程序(wind shear escape procedure)立即加油門、保持姿態並停止下降,必要時重飛;塔臺與派遣應利用都卜勒雷達、LLWAS、機場觀測及機長報告(PIREP)發布警訊,採延後起降、改場或換跑道。臺灣夏季午後雷暴與颱風外圍雨帶為好發環境;惟微爆氣流尺度小、生命期短且具脈動性,偵測與預報仍受時空解析度限制。

AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。

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