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本篇开始，笔者将开始介绍一些滑翔机相关的气象学知识，气象学对于滑翔机飞行员的重要性丝毫不亚于空气动力学对于滑翔机设计师的重要性，同时气象学对于滑翔机的设计也有重要的参考作用，比如在设计滑翔机的机翼和机翼翼型过程中都需要考虑不同热流模型的影响（详见文章滑翔机的机翼翼型设计（一）和滑翔机机翼设计（一））。
气象学的重要性也在很久之前就受到了滑翔机界的肯定，首次获得滑翔机界最高科技奖 - Klemperer Award的德裔美国科学家Dr. Joachim P. Kuettner就是一位气象学专家，之后的英国气象学专家Charles E. 'Wally' Wallington与美国航空与气象学专家Paul B. MacCready Jr.也都由于其在滑翔机领域的杰出气象学知识贡献获得了Klemperer Award。截至目前，人类历史上总共才有21人获得Klemperer Award，这足以看出气象学在滑翔机领域的重要性！
或许有些航空人（注意：航空 ≠ 航天，飞机 ≠ 火箭）仍旧很难理解为什么大家都是“玩飞机”的，滑翔机人会如此重视气象学？！
不同于有动力飞机，作为无动力飞行的滑翔机必须通过“汲取”自然界大气中的能量才能在天空中翱翔（注意：翱翔 ≠ 滑翔，详见“奇肱”浅谈滑翔机一文），而翱翔是确保一架滑翔机可以长时间飞行的唯一途径，那么作为翱翔的唯一能量来源的大气就显得至关重要了。
笔者虽然工作之余读了一些滑翔机相关的气象学文献书籍，但不曾接受过系统的气象学教育，本公众号中文章若出现关于气象学知识的严重表述错误，还望“懂行”读者朋友指正。
通常来说，公认的滑翔机在大气中翱翔的能量来源主要包括以下三种：
1、地面上升热流 (Thermal)：太阳加热地表后，地表空气温度升高，由于内外因素导致热空气离开地表后上升形成热流（如图一），若空气中有足够水份，通常会形成积云，大多数“蓝天白云”背后的原理都是如此；
图一 地面上升热流示意图（图片来自网络）
2、斜坡上升气流 (Ridge Lift)：通常是风吹向延伸距离够长和垂直海拔够高的山坡后迫使其沿着斜坡上升形成，如图二；
图二 斜坡上升气流示意图（图片来自网络）
3、背风波：通常是风吹过绵延的山脉后在山脉背风坡形成的静止波，若空气中有足够水份，还有可能会形成荚状云，如图三；
图三 背风波示意图（图片来自网络）
除了上述三种常见的升力来源，滑翔机还可以利用临海地区或者沙漠地区中常见的冷热气流交汇处上升的热气流（如图四），若冷热气流相当情况下，通常会带来长时间降雨，比如我国南方的梅雨，以及通过反复飞越不同水平速度的气团之间的边界实现的动态滑翔（如图五）等。实际飞行中，由于地面上升热流不受季节和地形的限制，普遍存在于自然界中，且热流中飞行相对其他升力源的安全性更高，所以滑翔机飞行员最多的还是依赖地面上升热流，这也是为什么笔者多次在前文中提到热流模型的重要性（比如滑翔机机翼设计（一）一文）。
图四 临海地区冷热空气汇聚示意图（图片来自网络）
图五 动态滑翔示意图（图片来自网络）
由于上述三种常见的可提供滑翔机翱翔的升力来源的包含种类繁多，且背后原理相对复杂，同时还要求飞行员懂得如何利用其特有的标志来识别升力来源的具体位置，从而合理应用。笔者将在后续分为三篇文章分别结合具体例子叙述，本文不再详述。
值得一提的是：背风波的存在是由德国的两名滑翔机飞行员于1933年首次在飞行中发现的，而动态滑翔是人们从信天翁可以穿越数百公里的惊人飞行能力中学习了解到的。由此可见，滑翔机飞行作为一种存在于地球大气中的体育运动，不仅可以让普罗大众们玩的“嗨皮”，也有助于气象专家更进一步了解地球大气活动的复杂现象及其背后隐藏原理。笔者在查看文献过程中也注意到，近年来出现不少气象专家利用飞机作为工具来探索了解气象活动，足以见航空学和气象学是相辅相成的。
除去对气象活动的科学探索，参考当前国外的商业经验，国内的气象学专家也可以基于数学模型对国内气象活动进行预测，在此基础上开发出适合中国飞行员的气象预测APP，笔者相信，随着通用航空产业在国内的逐步发展，类似的APP必定会获得丰厚的利润回报！
同时，笔者发现德国滑翔机飞行员对于每次飞行活动都会做飞行记录，这一看似繁琐的工作不仅可以帮助飞行员积累经验，也可以协助飞行员及时记录下来可能出现的不同气象活动以及飞行员的处理办法，从而为日后滑翔机的设计和安全飞行提供宝贵的经验！笔者强烈建议国内的相关从业者，包括滑翔伞和滑翔翼等低速低空从业者及飞行员，一定一定要养成飞行记录的习惯，并及时保存在公司、俱乐部，或者相关国家单位。
最后，笔者衷心希望滑翔机领域的从业人员可以积极地学习气象学知识，也希望气象学领域的从业人员可以积极加入到滑翔机运动中来，为滑翔机的安全飞行、高效飞行带来更多、更有用的建议。
来源：原创 奇肱
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