大气飞行环境

大气飞行环境（ atmospheric flight environment ），飞行器在大气层内飞行时所处的环境条件。大气层无明显的上限，空气密度随高度增加而很快趋于稀薄。以大气中温度随高度的分布为主要依据，可将大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层5个层次（见图）。航空器的大气飞行环境是对流层和平流层。

对流层

地球大气中最低的一层。对流层中气温随高度增加而降低，空气的对流运动极为明显，空气温度和湿度的水平分布很不均匀。厚度一般低纬度地区为17～18千米，中纬度地区为11～12千米，高纬度地区为7～9千米。对流层是天气变化最复杂的层次，重要的天气现象几乎都出现在这一层中，如雷暴、浓雾、低云幕、雨、雪、大气湍流、风切变等。在对流层内，又分为3个层次。

①对流层下层。又称摩擦层。自地面到1～2千米高度。气流受地面摩擦作用，风速通常随高度增加而增大，常存在剧烈的气流扰动。突发的下冲气流和强烈的低空风切变常会引起飞机失事。水汽和尘埃往往导致浓雾和其他恶化能见度的现象。为了确保飞行安全，每个机场都规定有各类飞机的起降气象条件。

②对流层中层。它的底界即摩擦层顶，上界高度约为6千米，这一层受地表的影响远小于摩擦层。这一层的上部，气压通常只及地面的一半，飞行时需要使用氧气。一般轻型运输机、直升机等常在这一层中飞行。

③对流层上层。从6千米高度伸展到对流层的顶部。气温常年都在0℃以下，水汽含量很少。在中纬度和副热带地区，这一层中常有风速大于30米/秒的强风带，即高空急流。飞机在急流附近飞行时会遇到强烈颠簸，使乘员不适，甚至威胁飞行安全。

在对流层和平流层之间，还有一个厚度为数百米到1～2千米的过渡层，称为对流层顶。对流层顶对垂直气流有很大的阻挡作用。上升的水汽、尘粒等多聚集其下，能见度较差。

大气飞行环境示意图

平流层

位于对流层顶之上，顶界伸展到50～55千米。在平流层内，随着高度的增加气温最初保持不变或微有上升，到25～30千米以上气温升高较快，到了平流层顶气温升至270～290K。在平流层中，空气的垂直运动远比对流层弱，水汽和尘粒含量也较少，气流比较平缓，能见度较佳。对飞行来说，平流层中气流平稳、空气阻力小。大型客机多飞行于此层。高性能的现代歼击机、侦察机和火箭、导弹都能在此层中飞行。

中间层

从平流层顶伸展到80～85千米高度。

热层

从中间层顶伸展到约800千米高度。空气密度很小，声波难以传播，气温随高度增加而上升。空气处于高度电离状态，在电离层范围内。电离层的变化会影响飞行器的无线电通信。

散逸层

又称外逸层、外大气层，是地球大气的最外层。空气极其稀薄，受地球的引力作用小。航天器脱离这一层后便进入太空飞行。