SN7404D大气的湿度是指大气的潮湿程度,通常用相对湿度来表示。相对湿度是指大气中所含水蒸气的量与同温度下大气能含有的水蒸气最大量之比。当相对湿度为100%时,说明大气中含有的水蒸气量已达到了最大值,水蒸气处于饱和状态。

不同温度下,大气所能含有的水蒸气最大量是不同的,温度越高,它能含有的水蒸气最大量越大。因此,随着温度的降低,大气的相对湿度会增加。使大气的相对湿度达到I00%时的温度称为露点温度。露点温度表示大气中的水蒸气已达到了饱和状态并开始凝结,从而形成云、雾、降水等各种气象现象。这些现象都会对飞行器的飞行带来影响,所以了解露点温度对飞行器的飞行来说是十分重要的。

另外.水蒸气的密度约等于干空气的5/8,含有水蒸气的空气比干空气密度小、重量轻,这对飞机的起飞性能也会产生影响。飞机在潮湿天气起飞时,需要的跑道长度要比在干燥天气起飞时的跑道长。

音速是小扰动在介质中的传播速度,单位是m・s1。物体的振动在介质中引起的小扰动会以介质不断被压缩(压力和密度增大)、膨胀(压力和密度减小)的形式向四周传播,形成介质疏密交替变化的小扰动波。受到扰动的介质和未受到扰动的介质之间的分界面称为波面,小扰动波的波面是以扰动源为中心的球面如图1-6所示。由于扰动造成的波面前后介质参数(p、ρ、t)的变化是非常小的,所以称为小扰动。

小扰动在介质中的传播速度被称为音速。有的小扰动波的频率在人的耳膜能感觉的范围之内,我们能听到声音,这种小扰动波也被称为声波。飞机飞行时会将碰到的空气微团推开并加以压缩,这种扰动也是一种以空气发生疏密交替变化形式向外传播的小扰动,它的传播速度也是音速。

音速的大小与传播介质的可压缩性有关。音速与压力、密度变化的关系可以用下列公式表示:

a2=AP/Δρ

式中:a――音速;

AP――传播介质的压力变化量;

aρ――传播介质的密度变化量。

从上式可以看到音速的平方等于介质压力变化量与密度变化量之比。在相同的压力变化量的作用下,介质可压缩性越大,密度的变化量越大,音速就越小;反之,介质可压缩性越小,密度的变化量越小,音速就越大。液体几乎是不可压缩的,声波在液体中的传播速度要比在大气中的传播速度大得多。因此,可以把音速的大小看成是表示介质压缩性大小的一个指标。在同一种介质中,音速的大小只随介质的温度而变化,a=20.1√t(r是介质的绝对温度)。当温度下降时,音速也随之减小。大气层中,海平面大气的温度较高,萁速也较大;随着高度的增加,大气的温度下降,音速也随之降低。这表明高空的大气更容易被压缩。

大气层的构造,大气层分为五层:对流层、平流层(同温层)、中间层、电离层(热层)和散逸层。目前民用运输机的飞行范围仅限于对流层和平流层。

对流层:对流层是大气中最低的一层,在地球中纬度地区,它的顶层距地面约为

11km。由于地心引力的作用,大气全部质量的3/4和全部水蒸气都集中在这一层,所以对流层是天气变化最复杂的一层,有云、雨、雪、雹等现象。在此高度内存在空气的水平流动和垂直流动,形成水平方向和垂直方向的阵风;其压强、密度、温度和音速均随高度的增加而降低。

平流层(同温层):平流层位于对流层之上,顶层离地面约50km。在平流层的下

半部(大约⒛km以下),其温度不随高度而变化,常年平均值为-56.5℃。然后随高度的增加温度开始上升,直到顶部温度上升到0℃左右。平流层中的空气稀薄,水蒸气极少,通常没有云、雨、雪、雹等现象。没有空气上下对流引起的垂直方向的风,只有水平方向的风,而且风向稳定.这一层大气能见度好,气流平稳,空气阻力小,对飞行有利,现代喷气式客机多在11-12km的平流层底层飞行.

中间层:中间层位于平流之上,顶层离地面约80km.这一层的特点:空气十分稀薄,温度随高度的增加而下降,空气在垂直方向有强烈的运动。

电离层:这一层在中间层之上,顶层离地面约⒛0km。电离层中的空气处于高度

的电离状态,氮、氧分子电离成为离子和自由电子,带有很强的导电性,能吸收、反射和折射无线电波。所以这一层对无线电通信很重要。由于空气电离放出的热量,这一层的温度很高并随着高度的增加而上升。所以电离层也被称为暖层或热层。这一层的空气密度极小,声波已无法传播。

散逸层:是大气的最外层,从电离层顶部到大气层的最外边缘。由于地心引力很

小,大气分子不断向星际空间散逸。