전단풍(윈드시어: Windshear), 청천난기류, 마이크로버스트

윈드시어는 주어진 거리에 대한 풍속의 변화로 대기의 모든 수준에서 풍속 변화 또는 증감률(수평 또는 수직)과 관련될 수 있습니다. 심한 윈드시어는 풍향 또는 풍속의 급격한 변화로 대기 속도가 15kt 이상 변화하거나 Vertical 변화가 500ft/min 이상 변화합니다. 지상풍의 방향이 공항의 여러 곳에서 각각 다를 경우 공항 위 또는 근처에서 바람이 불 수 있습니다.

 

바람이 정풍에서 잔잔한 바람으로 바뀌면서 정풍 요소가 빠르게 감소하며 그 변화 요소는 지시대기속도의 감소, 기수의 피치 감소, 고도의 감소가 있습니다.

 

정풍 요소의 증가(예: 배풍에서 정풍으로 또는 배풍에서 잔잔한 바람으로의 shear)는 속도, 피치, 고도의 증가와 같은 결과를 가져옵니다. 원하는 지시대기속도를 유지하기 위해 추력이 유지되고 활공 경사가 비행하는 동안 배풍 shear에서 일정한 정풍에 대한 결과는 피치 증가, 버티컬 스피드 감소, 초기 속도 상승 후 감소로 나타납니다.

 

윈드시어로 인해 속도와 양력이 손실되면 피치 자세를 유지하거나 높이고 정상보다 낮은 속도계 표시를 받아들여야 합니다. 반대편을 볼 수 있더라도 뇌우 아래에서 비행하려고 시도는 안됩니다. 폭풍 아래 난기류와 윈드시어는 위험할 수 있습니다.

 

청천난기류(CAT)

 

청천난기류(CAT)는 대류성 구름 외부에서 발생하는 난기류입니다. CAT라는 용어는 권운과 서있는 형태의 렌즈형 구름 내부 및 부근의 난기류를 설명하는 데 사용합니다. CAT라는 용어는 일반적으로 윈드시어와 관련된 높은 수준의 난기류에 적용됩니다.

 

CAT은 자주 제트기류 부근에서 발견되며 CAT에 대한 제트기류의 임계 풍속은 일반적으로 110노트입니다. 보통 CAT는 수직 윈드시어가 1,000ft당 5노트 이상 또는 수평 윈드시어가 150마일 당 40노트 이상인 경우 가능성이 높은 것으로 간주합니다.

 

구름 형성과 관련이 없는 15,000ft AGL 이상에서 발생한 난기류는 CAT로 보고해야 하며, CAT이 탁월한 위치는 제트기류의 극 측에 있는 상부 골짜기입니다. 산악파와 관련된 CAT는 산꼭대기에서 대류권계면 상공 5,000피트 높이까지 확장될 수 있으며 산에서 하류로 100마일 이상의 범위를 가질 수 있습니다. Constant Pressure 차트에 60NM 미만의 20kt 등위선이 표시되면 CAT에 충분한 수평성분의 윈드시어가 있는 것으로 봅니다. CAT의 첫 번째 잔물결(ripple)이 발생하면 거친 기류에 권장되는 속도로 속도를 조정해야 합니다. 심한 난기류에서는 일정한 자세를 유지하도록 노력해야 합니다. 조종사는 약 0.2%의 시간 동안 난기류로 인한 제어 문제를 경험하며 이 정말 위험한 난기류를 경험할 확률은 약 500분의 1입니다. 날카로운 기압골과 관련된 바람의 변화로 인해 난기류를 만났을 때 폭풍우 지역을 가로지르는 직선 경로를 설정해야 합니다. 정풍이나 배풍과 함께 제트기류 난기류가 발생하면 고도나 경로를 변경하여 난류 지역이 길어지지 않도록 합니다. 제트기류 난기류를 벗어나기 위해 고도를 변경할 때는 주변 온도가 떨어지면 하강, 주변 온도가 상승하면 상승합니다. 험준한 언덕이나 산 위를 비행할 때 심한 난기류를 만날 수 있습니다. 산을 가로지르는 풍속이 약 40노트를 초과할 때 난기류를 예상하며 장소와 강도가 항공기 안정성을 크게 좌우합니다. 효과적인 CAT 회피 시스템에는 세 가지 핵심 요소가 있으며 이는 적절한 초도 및 반복 교육 프로그램, 전담 기획 또는 파견 기능, PIREP/통신 시스템(ATC 기반 아님)의 완벽하게 지원되는 운영 구현이 있습니다.

 

마이크로버스트

 

마이크로버스트는 천둥번개로 인한 소규모의 강렬한 하강기류로 지표에 도달하면 하강기류 중심에서 모든 방향으로 바깥쪽으로 퍼집니다. 특히 낮은 고도에서 모든 유형 및 카테고리의 항공기에 매우 위험할 수 있는 수직 및 수평 윈드시어를 유발합니다. 하강기류는 6,000ft/min 만큼 강할 수 있으며 개별 마이크로버스트는 지면에 부딪힌 후 소멸될 때까지 15분 이상 지속되지 않습니다. 표면 근처의 수평 바람은 45노트까지 강할 수 있으며, 그 결과 마이크로버스트를 가로지르는 90노트의 Shear(횡단 항공기의 경우 정풍에서 배풍으로 변경)가 발생합니다. 항공기는 정풍(성능 향상)에 이어 하강 기류 및 배풍(둘 다 성능 감소)을 만나 지형에 영향을 받을 수 있습니다. 비르가(virga)라고 알려진 지상에 도달하기 전에 증발하는 강수 줄기는 마이크로버스트의 존재를 나타낼 수 있습니다.

 

윙팁 와류/Wake Turbulance

 

윙팁 와류(Wake Turbulance)는 비행기가 양력을 발달시킬 때 생성됩니다. 와류 특성은 플랩을 확장하거나 속도를 변경하여 변경할 수 있습니다. 가장 큰 윙팁 와류 강도는 무겁고 클린한 외장(플랩 및 기어 업), 느린 항공기 뒤에서 발생합니다. 총중량이 높고 받음각이 높은 제트 수송기의 이륙이 이에 대한 예시입니다. 와류는 바깥쪽, 위쪽 및 날개 끝 주위를 순환함(아래의 고압에서 위쪽의 저압으로) 더 큰(수송 카테고리) 항공기에 의해 생성된 윙팁 와류는 General 항공기 이하의 비행기의 비행경로로 가라앉는 경향이 있습니다. 가벼운 측풍은 더 오랜 시간 동안 터치다운 구역에 남아 있는 업윈드 와류를 초래할 수 있습니다. 가벼운 배풍은 가장 긴 시간 동안 활주로에서 선행 항공기의 와류를 유지합니다. 이륙하는 제트기 뒤에서 이륙할 때는 항적을 피할 수 있을 때까지 제트기의 비행경로 위로 올라가서 업윈드를 유지해야 합니다. 방금 착륙한 제트기 뒤에서 이륙할 때는 제트기가 착륙한 지점 너머에서 이륙해야 합니다. 트레일 내 경량 항공기의 조종사가 후류 난기류 회피 목적으로 비행경로를 조정할 수 있도록 하기 위해, 무겁고 큰 제트 항공기의 조종사는  설정된 글라이드 경로에서 비행하고 조건에 따라 어프로치 코스 중앙선 또는 착륙 예정 활주로의 연장된 중앙선에서 비행해야 합니다.