《民航概论》教案第5课大气层简介；航空气象要素.docx

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1、课题大气层简介；航空气象要素课时2课时(90min)教学目标知识目标：(1)了解大气分层及飞机的飞行空间(2)掌握各种航空气象要素对飞行活动的影响能力目标：通过学习航空气象要素的相关知识，熟悉航空运行环境，提升工作技能素质目标：牢固树立安全第一的工作思想教学重睚点教学重点：各种航空气象要素对飞行活动的影响教学难点：各种航空气象要素对飞行活动的影响教学方法案例分析法、问答法、讨论法、i并授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，了解大气层和各种航空气象要素的主要内容，思考以下问题并

2、在学习平台上留言讨论：大气中有哪些要素？这些要素会对飞行活动造成什么样的影响？【学生】登录学习平台查找资料，思考并留言讨论考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到课前导入【教师】将学生分组并让学生阅读课前导入(详见教材)，然后思考以下问题：大气也可以分层吗?什么是对层？什么是平流层?【学生】每35人一组，并以小组为单位，各小组成员在组内轮流发言，阐述自己的观点并讨论【教师】参与到每组的讨论中，及时为学生答疑解惑【学生】分小组阐述观点【教师】总结学生的回答，并导入本节课课题井板书：第一节大气层简介传授新知【教师】讲解大气层的组成成分、结构、国际标准大气第一节大气层简介一、大气层的组

3、成成分大气层是指受重力作用而围绕着地球的一层混合气体，是地球最外部的气体圈层。其包围着海洋和陆地，厚度在1000km以上，顶部不存在明显的边界。大气层的组成成分包括多种气体及悬浮其中的液态和固态杂质。(详见教材)二、大气层的结构【课堂互动】【教师】将学生分组，让学生思考并讨论以下问题：大气层主要分为哪几层?民航客机通常飞行在哪些层?【学生】聆听、思考、讨论、发言*【教师】做出总结整个大气层，根据因距离地面高度不同而表现出的不同特点，被分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层，详见教材图3-1所示。民航客机的巡航飞行高度在IOOoOm左右，这个高度在大气层中也仅仅是对流层顶和平流层底的高度。(一

4、)对流层I.对流层简介对流层是大气层中最接近地球表面的一层,这一层集中了整个大气层中约75%的大气及几乎全部的水蒸气和气溶胶。对流层底部与地面相接，层顶的高度随地理纬度和季节的变化而变化。同纬度地区，夏季对流层厚度通常大于冬季对流层厚度。【课堂互动】【教师】将学生分组，让学生思考并讨论以下问题：为什么大型民航客机大多会飞越对流层顶部？【学生】聆听、思考、讨论、发言【教师】做出总结由于对流层距离地表较近，所以易受到地面上森林、湖泊、草原、海滩、山岭等不同地形的影响，而这些影响会造成温度的变化,进而使层内大气发生大量的对流现象,如雷雨、浓雾、风切变等天气现象大都发生在这一层，因此，大型民航客机大多

5、会飞越此层顶部,以保证飞行安全.2.对流层的特点(1)气温随高度升高而降低(2)气温、湿度水平分布不均匀(3)大气具有强烈的混合运动(详见教材)3.对流层的分层根据大气的运动状态、温度的垂直变化特点和天现象的变化特征等，可进一步将对流层分为3层。3)下层下层又称扰动层或摩擦层，其范围一般是自地面起到离地2km的高度。随季节和昼夜的变化，下层的范围也会发生变化，一般是夏季大于冬季，白天大于夜间.下层的气流受地面摩擦作用的影响较大，湍流交换作用特别强盛。同时，下层受地面热力作用的影响，气温亦有明显的日变化。此外，由于下层内的水汽、尘粒含量较多，低云、雾、浮尘等现象出贩为频繁。(2)中层中层的范围是

6、自下层顶部起至离地面6km的高度。在中层,由于地面摩擦作用减弱，所以大气的乱流运动减少，平流运动增强，大气的运动规律较下层简单清楚，气流状况基本上可表征整个对流层大气运动的趋势。大气中主要的天气现象(如云和降水)大都发生在这一层。(3)上层上层的范围是自中层顶部起到对流层的顶部。这一层受地面的影响更小，气温常年都在0以下，水汽含量较少，各种云都由冰晶和过冷水滴组成。在中纬度和热带地区，这一层中常出现风速不低于30m/s的强风带，即所谓的高空急流。此外，在对流层和平流层之间，有一个厚度不超过5km的过渡层，称为对流层顶。这一层的主要特征是温度垂直递减率急剧减小。对流层顶对垂直气流有很大的阻挡作用

7、，上升的水汽、尘粒多聚集其下，能见度往往较差。【课堂互动】【教师】让学生通过APP观看微课一为什么民肮客机要飞到万米以上？（详见教材），思考并讨论以下问题：简述民航客机要在万米以上的高空飞行的原因.【学生】观看、聆听、思考、讨论、发言【教师】做出总结（一）平流层1 .平流层简介平流层与对流层刚好相反，其顶部吸收了来自太阳的紫外线而被加热，是大气层里上热下冷的一层。民航客机一般会于离地表10km的高空,即平流层的底部巡航。2 .平流层对飞机飞行的影响主要原因有：平流层水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，光线降好，能见度很高，便于高空飞行；平流层的大气上暖下凉，大气不对流，以平流运动为主，飞机在其中受

8、力比较稳定，便于驾驶员操纵驾驶；平流层距地面较高,飞机在其中飞行，对地面的噪声污染相对较小；鸟类飞行的高度一般达不到平流层，飞机在平流层中飞行相对更安全。三、国际标准大气国际民航组织规定了一个不变的大气环境，即国际标准大气（ISA）,作为仪表显示和性能的参照标准.国际标准大气规定：海平面高度为0,气温为15。（2,气压为1013.25hPa（百帕），大气密度为1.225kgm3,声速为340.29m/s；对流层高度为11km,在对流层内高度每增加1km,气温下降6.5,声速随气温的降低而降低；平流层内ll-20km的底部大气温度常年保持在-56.5。（：，声速也常年保持常数，而在平流层2050

9、km的上部，大气温度则随着高度升高而增加，声速也随之变大。【学生】聆听、理解、记忆课前导入【教师】将学生分组并让学生阅读课前导入（详见教材），然后思考以下问题：大雾会对飞行活动造成什么样的影响？除了大雾,还有阴陛气象因素会影响飞行安全?【学生】每35人一组，并以小组为单位，各小组成员在组内轮流发言，阐述自己的观点并讨论【教师】参与到每组的讨论中，及时为学生答疑解惑【学生】分小组阐述观点【教师】总结学生的回答，并导入本节课课题并板书：第二节航空气象要素传授新知【教师】讲解大气压强、大气温度、大气湿度、大气密度、风、雾、云、降水第二节航空气象要素气象要素是指一系列表明大气物理状态、物理现象的各项要

10、素，包括气温、气压、湿度、密度、风、雾、云、降水、日射特性、大气电特性等多种要素。航空气象要素是这些要素中会对航空活动造成影响的部分要素的统称，包括气温、气压、湿度、密度、风、雾、云、降水这八个要素.一、大气压强大气压强也叫气压，是作用在单位面积上的大气压力，即其在数值上等于单位面积上向上延伸到大气层上界的垂直大气柱所受到的重力。【课堂互动】【教师】将学生分组，让学生思考并讨论以下问题：大气压强对飞行的主要影响有哪些？【学生】聆听、思考、讨论、发言*【教师】做出总结随着海拔的升高，大气压强会逐渐降低，低气压条件会危及旅客及机组人员的生命安全；低压状态下，大气稀薄，单位时间内进入发动机的大气数量

11、变少，发动机产生的推力随之减小，所以刖飞彳强会匕啜慢；低压状态下，大气稀薄，单位面积上大气减少，产生的升力也会减小，因此会导致飞机起飞困难。二、K蘸大气温度也叫气温，是表示大气冷热程度的物理量。大气温度的变化会导致大气密度发生变化，大气密度的变化又会导致单位体积内大气的数量发生变化，进而影响飞机的飞行活动。气温高时，大气密度降低，导致发动机推力减小、升力减小，因而飞机的滑跑距离增加，气温低时情况则正好相反。【翩加油站】空速空速指飞行器相对周围空气的运动速度,而测量和显示空速的仪表称为空速表。三、大气湿度大气湿度就是指大气的潮湿程度，它代表此时大气中水汽含量8巨水汽含量饱和的程度,通常使用相对湿

12、度来表示。【课堂互动】【教师】将学生分组，让学生思考并讨论以下问题：大气湿度对飞行的影响主要有哪些？*【学生】聆听、思考、讨论、发言【教师】做出总结潮湿的大气会使发动机和某些金属部件锈饨，材料强度降低，使用年限缩短。某些用电设备受潮后，会降低绝缘性能，甚至发生故障。当大气湿度变大时，说明水蒸气的占比提高、干洁大气（指大气混合层中不包含水汽及各种气溶胶颗粒物的气体）的占比减小，由于大气中水蒸气的密度小于干洁大气的密度，所以大气密度随之降氐，进而影响发动机的性能和起飞降落时的滑跑距离。四、大气密度大气密度是指单位体积大气中含有的大气质量或分子数目.大气密度主要影响飞机的气动性能。五、风由于地表温度

13、较高，地表大气会继续受热膨胀上升，这种大气的流动就产生了风，详见教材图3-2所示。风是对飞行影响最大的气象要素，飞机起降方向的选择、航线的选择、航油携带量、配载等都必须考虑风向和风速的影响。在飞机降落时，顺风将加大飞机相对地面的飞行距离，逆风相反，而侧风则会使航迹出现偏差。（详见教材）六、雾雾是指在水汽充足、微风及大气稳定的情况下，相对湿度达到100%时，大气中的水汽凝结成细微的水滴悬浮于空中，地面水平能见度较低的自然现象。雾与飞行活动的关系十分密切，机场有雾时，会严重妨碍飞机的起飞和着陆；航线上有雾时，会影响地标领航，使驾驶员看不清地面，不能判断所在位置。（详见教材）七、云云是大气中的水蒸气

14、遇冷液化成的小水滴或凝华成的小冰晶混合组成的飘浮在空中的可见聚合物。云和飞行活动密切相关，它常常给飞行造成困难，甚至危及飞行安全，云底高度很低的云层，会妨碍飞机的起降；飞机在云中飞行时，不但能见度恶劣，还可能会遇到危及飞行安全的积冰、乱流等天气现象。此外，云中光线明暗不均，有时可能会使驾驶员产生错觉，从而严重干扰驾驶操作。八、降水降水是一种大气中的水汽凝结后，以液态水或固态水的状态降落到地面的现象，是自然界中发生的雨、雪、露、霜、酸、雹等现象的统称，是受地理位置、大气环流、天气系统等因素综合影响的产物。【课堂互动】【教师】将学生分组，让学生思考并讨论以下问题：降水对飞行的影响主要有哪些？【学生

15、】聆听、思考、讨论、发言【教师】做出总结在降水区中飞行，驾驶舱玻璃上形成的水流或粘附的雪花,会使驾驶员实际观测到的能见度比气象观测员观测到的更坏；飞机的气动性会变差;如果大量雨水被吸入发动机，可能会导致发动机熄火;飞机电气设备的电路可能会接触不良或短路，无线电设备也会受到一定的干扰；降雨或降雪不仅会影响机场跑道的使用，干扰飞行活动的有序和安全进行，还会迫使停场飞机接受除冰雪作业，从而增大飞机运行成本。.（详见教材）【学生】聆听、理解、记忆任务实训【教师】将学生分成若干组，每组46人，组织各组思考并讨论以下问题：请结合本章内容，谈谈你对驾驶员飞的不是飞机，是气象这句话的理解。【学生】思考、分析、讨论、回答【教师】巡堂辅导、评价各组的表现、对活动进行总结发言课堂小结【教师】简要总结本节课的要点大气层的组成成分和结构国际标