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乱流

是指空气块的一种不规则运动

乱流（Turbulence）又称湍流或紊流。是指空气块的一种不规则运动。在乱流运动中，各个乱流微团的路径，不是整齐的、平行的，而是极其复杂的、各不相同的弯曲路径。

简介
乱流又被称湍流或紊流。它是指空气块的一种不规则运动。在乱流的运动中，每个乱流微团的路径，不是整齐的、平行的，而是极其复杂的、各不相同的弯曲路径；乱流微团的速度分布，也不是稳定的，而是变动、起伏的。在这种复杂的运动中，仍然可以看作一种简单平均运动ū。 这样，每个微团的运动，可以看作是在这个平均运动速度之上叠加了一个乱流的脉动量u′，则某个微团的瞬时速度u=ū+u′。乱流不同于不规则的分子运动，其运动的空间尺度也远比分子运动尺度大。
主要特征
乱流是指气层内空气块的不规则运动。又名湍流。乱流分热力乱流和动力乱流两种。热力乱流指由于局部地面受热不均匀而形成的不规则小型气流和小型涡旋。动力乱流可由地面粗糙度、上下层空气的风速差等原因引起。实际大气中的乱流常由热力、动力两种原因共同引起。但在地面障碍物多而高、风速大、风速随高度变化大时， 以动力原因为主; 在风速小、地面受热不均匀时， 以热力原因为主。大气中乱流运动的强弱与空气温度、大气垂直稳定度、风随高度的变化率有关。
影响因素
大气中乱流的形成，除了因大气热力层结不稳定外，还与风速切变有密切关系。由前一原因引起的乱流称热力乱流。由于地面温度和气温的差异，使得空气密度随高度的变化引起的乱流称动力乱流。风速切变使空气块受到旋转力矩的作用，而形成大小不等的许多涡旋。在地面粗糙度大，地面障碍物和山地高而多的区域，当风速及其铅直切变较大时，大气中以动力乱流为主。实际上，近地气层中的乱流，常由热力和动力两种原因共同引起，其运动强弱与天气条件、气温、大气热力层结不稳定以及风速随高度的变化率等有密切关系。
分类
形成原因分类
从形成原因来看，乱流可分为以下几种：
对流型乱流：又称热力乱流。成因主要是由于空气流经不同温度的地区时，容易因温度差异而导致空气流动出现“热升冷降”的现象，造成飞机飞行时上下摇晃。对流型乱流较易发生在离地面较近的高度，因此当飞机即将降落机场时，应特别留心此类乱流的发生。
机械型乱流：又称地形乱流。当空气流过高楼大厦时，因受建筑物阻隔，流向与流速都会受影响，进而变成乱流，这原理就如同水流碰到河床石头时易形成涡漩一样。所以各国都会规定机场周遭建筑物的限制高度，以降低机械型乱流的发生率，确保航行安全。
山岳波：当气流或风以接近垂直的方向吹过山势较高又较长的山脉（如西风吹过中央山脉）时，背风面易形成所谓的“山岳波”，从而造成上下震动现象，形成乱流。
风切乱流：风切乱流是指单位距离风速、风向的改变而导致的乱流。这种乱流的形成需要一定的天气背景和环境条件。雷暴、积雨云、龙卷风等天气有较强的对流，能形成强烈的垂直风切；强下击暴流到达地面后向四周扩散的阵风，能形成强烈的水平风切；锋面两侧气象要素差异大，也容易产生较强的风切。
机尾乱流：除大气变化所形成的乱流现象外，大型飞机翼尖也会因空气流动而形成所谓的机尾乱流。因此，在高空飞行时，体型较迷你的小型飞机绝对要与大型客机保持距离，才能避免陷人机尾乱流中。
现象分类
若从现象来区分，乱流主要分为可见乱流与晴空乱流。
可见乱流指可看见云层的乱流，如雷雨或积雨云附近的乱流；尤其是受台风影响而形成的螺旋云带区更易出现强烈乱流。一般来说，当台风形成时，空中易出现积雨云，云中常带有旺盛的上升气流与沉降气流，一旦飞机航经积雨云时，就容易出现上下颠簸的不稳定现象。
晴空乱流最常发生在西风喷流空域中，由于看不见云层，飞机雷达不易侦测，因此常导致意想不到的机身摇晃现象。
高度分类
若从高度来看，在大气环境中，任何高度都有可能发生乱流，并非只限于对流层。但某些高度的大气环境的确较易出现乱流，如台风外围螺旋云区、山区与纵贯山脉东侧（下风面）、丘陵地、大型建筑物周围等，这也是世界各国乱流事件时有所闻的原因所在。
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