【無人機考照】學科測驗重點整理懶人包-氣象篇

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遙控無人機操作證考試已於2020年3月31日正式啟動,考試分為「學科」及「術科」測驗兩階段,學科測驗已於3月16日開放報名並於4月率先登場,小編在這邊幫大家針對學科部分做重點歸納,今天分享「氣象篇」,提供各位參考,希望對各位有所幫助^^。

學科測驗重點整理懶人包-氣象篇

內容目錄

密度與壓力

學科測驗重點整理懶人包-氣象篇
氣象篇-密度與壓力

風的影響

氣象觀測風向常以16方位或以角度數表示

遙控無人飛機通常都是在逆風下起降:

  • 逆風起飛時,產生了附加進氣量相對風對於翼面的幫助
  • 增強飛機的方向定性操縱性
  • 逆風落地時,則由於增加了升力阻力

注意正側風

無人飛機在起降時遇到較強的正側風時,會導致不平衡,在尚未完全離地或接觸地面的情況下,造成機翼與地面接觸,或落地後偏離跑道。

注意建物產生的亂流

遙控無人機起降時,要特別注意起降點附近較高的建物天然障礙物,因建物所產生亂流會影響起飛和降落性能,可能造成極為嚴重的危險。

建築物產生之亂流影響
建築物產生之亂流影響(來源:民航局)

【何謂風切

指在大氣中同兩點之間風速或風向的劇烈變化。它可以產生強烈的垂直氣流,並對航空器水平移動面產生大方向的變化。

【低空風切】

1,600 呎以下空氣層中風向或風速之突然變化,通常於颱風環流、 東北季風、鋒面過境時較為強烈,而西南季風時則較為溫和

微爆氣流

水平範圍更小(0.04~4 公里),持續時間更短(0.1~0.25 小時) 的強烈低空風切。微爆氣流的循環約在5到15分鐘間,所產生的下沉氣流可達每分鐘 6,000 英呎。若遇上微爆氣流時,首先會出現強勁頂風;再來是下沉氣流;最後是快速增加的尾,其頂尾風的差距可達到於30到90節不等。

進場時微爆氣流會造成的影響
進場時微爆氣流會造成的影響(來源:民航局)

溫度與露點

一定溫度一定量空氣,能容納水氣量一定限度

飽和空氣

空氣中水氣含量如已達其最高限度

【水氣量多寡與溫度正比

同樣體積之空氣溫度愈高,能容納之水氣愈多。若溫度增加 11℃,空氣中能容納水氣之能力約增加1倍;反之,當其溫度降低至某一程度,可使未飽和之空氣變成飽和。溫度如繼續下降,能使飽和水氣凝結為霧、雲或雨滴。

 

空氣中水氣含量表示方式:

  • 相對濕度:空氣中實際含有水氣量,與相同溫度下可含最大水氣量之百分比。 空氣在完全飽和狀態時相對濕度為100%。當濕度越高,導致乾空氣的壓力越小,其空氣密度越 小/氣壓越低,性能限制越大。
  • 露點:在一定大氣壓力下,水氣含量固定不變時, 若氣溫逐漸降低至相當溫度時,空氣變成飽和,再稍低,水氣即行凝結,此時之溫度,稱為露點溫度, 簡稱露點。繼續下降,達某點溫度時,附著於地表附近之水氣,即行開始凍結成霜,此稱為霜點

 

水氣到達飽和的四種方式:

  • 暖空氣經過冷地表時,暖空氣受地表影響降溫
  • 冷暖飽和空氣互相混合時
  • 夜間空氣因地表幅射冷卻達到飽和
  • 氣團上升時溫度下降達到飽和

 

」的分類:

  • 平流霧:溫暖且潮溼空氣流經較冷的地面水氣因冷卻作用而凝結。平流霧往往能持續一段相當長的時間,除非風停止,或風向轉變,使暖濕空氣來源中斷,霧才會消散
  • 輻射霧:出現在冬季晴朗、微風、近地面水氣充沛的夜間或清晨。在太陽出來後,地面溫度回升到一定程度時,就會迅速消散
  • 蒸氣霧:冷空氣流經溫暖水面,暖水面蒸發,冷空氣中水分增加,因冷空氣溫度較低而凝結產生。常出現在秋冬季節。
  • 山坡霧:濕空氣沿山坡上升時,經絕熱冷卻而成。遠看是雲;步行經過是霧;近看是一片雲海。
  • 鋒面霧:發生在鋒面附近,當冷空氣位於近地面之低空,而自雲端下降之遇冷凝結而成。多出現在錮囚鋒暖鋒前。
  • 平流輻射霧::平流和輻射兩種物理過程亦可相輔相成,造成平流輻射霧的發生。好發生於冬末春初台灣西部地區

雲系

 

」的分類:

  • 雲族(6000公尺以上)雲.層雲.積雲
  • 雲族(2000~6000公尺)積雲.層雲.雨層雲
  • 雲族(2000公尺以下) -層雲.積雲.層積雲

氣團

【何謂氣團

廣大之空氣體,在地球表面某一特殊地區,停留一段相當的時間後,其整個水平方向,且在同一高度各點,空氣之溫度、濕度等物理性質均為一致時,稱此一廣大空氣體為氣團。形成氣團的地區,稱之為「氣團源地」。

無人機學科測驗氣象篇-氣團分類

鋒面

【何謂鋒面

性質不同之冷暖兩氣團相遇時,其交界處稱為鋒面。在鋒面兩側空氣性質,諸如溫度、濕度、風、天氣等通常均有明顯的差異。寬度通常有數公里以至數十公里

冷(暖)鋒

當冷空氣前進,迫使暖空氣後退而取代暖空氣原有位置,則此時之鋒面稱為冷鋒,反之則稱為暖鋒

滯留鋒

冷暖氣團勢均力敵鋒面呈滯留狀態,此時之鋒面稱為滯留鋒

囚錮鋒

鋒面在移動時,如果冷鋒趕上暖鋒或是兩條冷鋒迎面相遇重疊時,鋒面和鋒面之間拉扯,最後兩條鋒面就會合併成囚錮鋒

鋒面類型
鋒面類型(來源:民航局)

山區飛行

 

山區飛行注意事項:

  • 山頂區域的風速若超過25節即可能產生亂
  • 若出現莢狀雲捲軸雲則需小心山區亂流
  • 若風速強,向風面飛行平順,但過了山巔進入背風面時,則需注意沿背風面產生的亂流,且可能沿續相當長的一段距離。
  • 向風面出現積雲代表天氣不穩定,可能在山區的兩邊均遭遇亂流
  • 莢狀高積雲是高空高速氣流碰上山頂後擾動氣流波頂形成,從遠處看似不會移動,但其生成氣流快速且強烈是亂流的典型指標,應盡量避讓。

積冰

 

什麼情況下會有積冰可能:

  • 飛越可見水氣,如雨或雲時
  • 機體周遭氣溫為攝氏零度以下,且有可見水氣

積冰現象會造成什麼影響】

當飛越結冰區域時,機體在機翼或機體與空氣接觸的地方產生冷凝,使接觸空氣的部份低於零度,而空氣中的過冷水及過冷水汽結冰並附著於翼面或感測器上,進而影響或誤判遙控無人機飛行性能,若是嚴重結冰則可能會導致升力不足失速

雷雨的循環

 

雷雨循環三時期:

  • 發展

雷雨的生成都是由積雲而開始。雷陣雨此時期的特徵是上升氣流。上升氣流的強度受環境條件而異。發展期積雲的成長速率可達每分鐘 3,000 英呎,因此,不宜在成長快速的積雲附近操作遙控無人機

  • 成熟

雷雨胞同時存在上升氣流下沉氣流,並開始產生降水。下沉氣流較周遭空氣為,因此下沉速度可超過每分鐘2,500英呎。當下沉氣流衝擊到地面後往外吹,形成強陣風後,造成溫度下降氣壓升高,此種地表風俗稱「犁風」。而此時雷雨胞內的上升氣流可達每分鐘 6,000英呎,上升氣流及下沉氣流互相交錯,產生垂直風切,使得雷雨在成熟期時對於飛行安全的危害最為強烈。

  • 消散

上升氣流逐漸停止,下沉氣流及降雨逐漸減緩,雷雨胞最終消散。

雷雨發展、成熟與消散的三個階段
雷雨發展、成熟與消散的三個階段(來源:民航局)

航空氣象服務及電碼

 

氣象服務提供單位:

  • 中央氣象局-隸屬交通部,為我國天氣測報之主管機關
  • 臺北航空氣象中心-隸屬於民航局飛航服務總臺,負責機場範圍區遙控無人機學科測驗指南與區域天氣之觀測及預報工作,並提供影響航空器於飛航運作過程中所可能遭遇到的顯著危害天氣資訊予作業人員

【氣象電碼】

METAR RCSS 130930Z 31004KT 250V010 7000SHRA FEW012 BKN025 BKN040 26/ 24 Q1009 NOSIG RMK A2981 (W)

METAR

METAR:定期發布

SPECI :特別天氣

RCSS

觀測場站識別碼

130930Z

日期及時間:Z為字母指示碼代表UTC

31004KT

風向及風速:真方位化整至最接近10

250V010

風向轉變量觀測前10 分鐘順時針

7000

能見度:以4 碼( 公尺)為單位

SHRA

現行天氣組

FEW012 BKN025 BKN040

雲量(八等份)

1/8-2/8為稀雲

3/8-4/8為疏雲

5/8-7/8為裂雲

8/8為密雲

雲底高度FEW

以英呎ft為單位

26/24

溫度/露點

Q1009

高度表撥定值組

NOSIG RMK A2981 (W)

其他補充天氣資訊:

過去天氣現象、低空風切、海面溫度和狀況與跑道狀況組。

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