航空运输地理教案.docx
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航空运输地理教案
航空运输地理教案
第一章航空运输相关的地理环境
教学目的：
通过本章的学习，让2009级交通运输（民航运输管理）学生了解本专业的航行运输地理课程的基本特点，让2009级交通运输（民航运输管理）学生对世界航空地理有基础认知，提高学生学习兴趣，有利于以后课程的循序渐进。
教学重点：
第二节时差与航空飞行
第四节影响航空飞行的天气
引入：
签到考勤、利用如地球仪、中国地图、海口市地图、机场航图等现有资料更加生动地讲解本章。
第一节地球的运动
教学内容：
地球的自转、地球的公转
教学重点：
无
教学难点：
无
教学学时：
1学时
教学过程：
一、部分地理坐标：
1、地心：
地球的中心部位；地层内部。
2、地轴：
地轴，即为地球斜轴，又称地球自转轴。
地轴是地球自转的假想轴。
地球始终不停地绕着这个假想的轴运转。
故又称地球自转轴。
这个轴通过地心，连结南、北两极，与地球轨道面的夹角为66°34′。
地轴始终正对着北极星。
通过地心并与地轴垂直的平面称赤道面。
3、赤道：
赤道是南北纬线的起点（即零度纬线），也是地球上最长的纬线。
它把地球分为南北两半球，其以北是北半球，以南是南半球，是划分纬度的基线。
4、纬线：
线圈的圆心位于地轴上；纬线指示东西方向；地球上纬线与经线垂直；赤道纬线圈最长。
两极的纬线圈则缩成一点。
经线：
经线也称子午线，和纬线一样是人类为度量方便而假设出来的辅助线，定义为在地球表面连接南北两极并垂直于纬线的弧线。
地球仪上的零度经线叫本初子午线或格林尼治线。
零度经线直穿伦敦格林尼治天文台。
经线和纬线是人们为了在地球上确定位置和方向，在地球仪和地图上画出来的，地面上并没有画着经纬线。
立一根竹竿在地上，当中午太阳升得最高的时候，竹竿的阴影就是你所在地方的经线。
因为经线指示南北方向，所以，经线又叫子午线。
5、重要空港城市经度、纬度资料：
北京北纬39度54分20秒，东经116度23分29秒
上海北纬31度14分，东经121度29分
广州北纬23度06分32秒，东经113度15分53秒
海口北纬19°32′－20°05′，东经110°10′－110°41′
二、地球的自转：
1、自转方向：
地球自转方向与公转相同，为自西向东。
从北极上空观察呈逆时针方向旋转，从南极上空观察呈顺时针方向旋转。
2、地球自转一周的时间即自转周期，叫做一日。
由于观测周期采用的参照点不同，有恒星日（23小时56分4秒）和太阳日（24小时）之分。
3、地球自转的角速度：
地球自转的角速度，在南、北两极点等于零。
除南、北两极点外，地球上任何地点的自转角速度都相等，约为每小时15°。
4、地球自转的地理意义：
地球自转产生了昼夜更替现象。
由于地球是一个不发光、也不透明的球体，所以在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。
向着太阳的半球，是白天；背着太阳的半球，是黑夜。
昼半球和夜半球的分界线（圈），叫做晨昏线（圈）。
由于地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。
三、地球的公转：
1、公转的方向：
地球公转的方向与自转的方向相同，也是自西向东。
2、公转所需时间：
地球绕日运动的轨道长度是94000万千米，公转一周所需的时间为一年；天文上通常所说的年是365日5时48分46秒，这是一个回归年。
3、地球公转的重要意义：
公转过程中引起昼夜长短的周年变化，在地球上产生了四季的更替。
我国传统上以立春（2月4日或5日）、立夏（5月5日或6日）、立秋（8月7日或8日）、立冬（11月7日或8日）为起点来划分四季。
第二节时差与航空飞行
教学内容：
航空运输和时差、与时差计算的有关概念、飞行时间计算
教学重点：
与时差计算的有关概念、飞行时间计算
教学难点：
飞行时间计算
教学学时：
3学时
教学过程：
一、航空运输和时差：
2008年6月，中国海南航空公司开通北京直飞美国西雅图航班ＨＵ495起飞为北京时间16:
20，到达西雅图塔科马机场为当地时间当日12:
00。
国航ＣＡ931北京到日内瓦，起飞时间为北京时间14:
15，到达日内瓦为当地时间当日22:
10。
二、与时差计算的相关概念：
1、地方时：
在地球上某个特定地点，根据太阳的具体位置所确定的时刻，称为“地方时”，即当地的时间。
由于地球自西向东的自转，在同纬度的地区，相对位置偏东的地点，要比位置偏西的地点先看到日出，时刻就要早。
因此，就会产生因经度不同而出现不同的时刻，称为地方时。
2、理论区时：
国际上通常使用区时制。
区时制把全球化分为24个经度宽15度的地区。
各时区均以本时区中央经线上的地方时作为全时区共同使用的时刻，称为区时，又称标准时；同一时区内区时相同，相邻两个时区的区时相差1小时；任意两个时区之间，中间隔几个时区，区时就相差几小时；较东的时区，区时较早。
3、格林威治时间：
Greenwichmeantime：
格林尼治标准时间是指位于伦敦郊区的皇家格林尼治天文台的标准时间，因为本初子午线被定义在通过那里的经线。
4、标准时：
使用方便时机采用的时间。
实际上，世界上不少国家和地区都不严格按时区来计算时间。
为了在全国范围内采用统一的时间，一般都把某一个时区的时间作为全国统一采用的时间。
例如，我国把首都北京所在的东8区的时间作为全国统一的时间，称为北京时间。
我国领土辽阔。
东西跨了62个经度，分属五个时区。
但现在全国（除新疆采用东六区的区时，称乌鲁木齐时间外）都采用北京时间。
美国本土48州共有四个时区，从西往东依次为太平洋时间，山地时间，中部时间和东部时间。
还有阿拉斯加（州）时间。
美国还实行夏令时，美国夏令时始于每年4月的第1个周日,止于每年10月的最后一个周日。
夏令时比正常时间早一小时。
思考题：
小说《八十天环游地球》中的主人翁的时间为什么会多出一天？
（引出日界线）
例题：
现在杭州为11月19日10：
00，请分别计算伦敦时间、纽约时间、东12区时间、西12区时间。
注意观察东12区时间与西12区时间有什么关系？
（设计目的：
最基本的时差计算练习，并引出日界线问题）
5、日界线：
①日界线的概念：
国际上规定，把东西十二区之间的180°经线作为国际日期变更线，简称日界线。
②日界线的特征：
A．日界线是地球上新的一天的起点和终点，地球上日期的更替，都从这条线开始。
B．日界线不是一条直线，而是有些曲折，不完全按照180°经线延伸。
这是为了附近国家居民生活的方便，日界线避免通过陆地。
C．日界线两侧地理事项的对比：
见表1－1。
6、夏令时（DaylightSavingTime：
DST），又称“日光节约时制”和“夏令时间”，是一种为节约能源而人为规定地方时间的制度，在这一制度实行期间所采用的统一时间称为“夏令时间”。
一般在天亮早的夏季人为将时间提前一小时，可以使人早起早睡，减少照明量，以充分利用光照资源，从而节约照明用电。
各个采纳夏时制的国家具体规定不同。
目前全世界有近110个国家每年要实行夏令时。
自2011年3月27日开始俄罗斯永久使用夏令时，把时间拨快一小时，不再调回。
三、飞行时间计算：
例题1：
冬季，希腊雅典（东2区）19时向世界转播体育比赛实况，我国的体育爱好者在电视中看到该实况的时间是：
（ B ）
A．13时 B．次日凌晨1时 C．次日17时 D．23时
例题2：
家住广州的一位同学，要给在纽约某研究所访问的父亲打电话，要电话到研究所办公室的时间，选择在广州12月5日中午2点，这合适吗？
为什么？
（纽约为凌晨1点）
例题3：
假设2022年世界杯冠亚军决赛将于5月1日下午3：
00在海口举行，一位英国的球迷将从伦敦赶来观看现场比赛，他的旅行时间总共需要20个小时，他应该什么时候出发？
注：
英国从每年的3月份到10月开始实行夏令时（4月30日12点）
例题4：
一架飞机于美国太平洋时间（西5区）2008年8月7日8时由旧金山起飞到北京观看奥运会，飞行9小时后，降落在北京国际机场。
此时北京时间（A）（考虑美国旧金山实行夏令时）
A8日5时B7日21时C7日4时D6日10时
例题5：
我国一艘科学考察船，从青岛出发向东航行，过日界线于当地时间2001年1月2日15时抵达加拿大温哥华地区（西七区），途经14天2小时，该船在青岛的启航的时间是（ B）
A.2000年12月19日2时 B.2000年12月20日4时
C.2000年12月19日17时 D.2000年12月20日13时
例题6：
假定世界各地金融市场均在当地时间上午9时开市，下午5时闭市，如果某投资者12月10日上午9时在法兰克福市场买进欧元，12小时后欧元上涨，投资者想尽快卖出欧元，选择的金融市场应位于（D）
A.东京B.香港C.伦敦D.纽约
例题7：
在上述假定的营业时间内（上午9时开市，下午5时闭市），下列各金融中心能保证24小时作业的是（B）
A.法兰克福、新加坡、伦敦B.伦敦、香港、旧金山
C.伦敦、东京、纽约D.东京、洛杉矶、纽约
例题8：
一架海航飞机于2008年2月1日6点从甲机场（60°E）起飞，直达位于45°W的乙机场，中途飞行了20个小时，求飞机到达乙机场时两地的地方时各是什么时间？
（甲：
2月2日2点乙：
2月1日19：
00）
例题9：
．一架飞机于北京时间9月17日18时30分从北京起飞，飞往夏威夷某岛（西十区），飞行时间为18小时，到达时当地时间是（B）（考虑夏威夷实行夏令时）
A、9月17日0时30分 B、9月17日19时30分
C、9月18日18时30分 D、9月16日18时30分
例题10：
圣诞节12月25日当地时间上午9：
00，小强远在纽约留学的姑姑乘飞机回沈阳探亲。
自纽约至沈阳，飞机飞行时间约17小时。
小强应在什么时间到机场迎接姑姑最合适？
（D）
A25日15：
00 B25日13：
00C26日19：
00D26日15：
00
例题11：
在开辟“极地航路”前，中国东方航空公司的飞机在北京时间2000年7月8日下午3时从上海直飞洛杉矶（西八区），到达时当地时间是7月8日上午10时，该飞机的飞行时间是（B）
A.19小时B.10小时C.8小时D.15小时
作业题：
1、利比亚2010年2月发生政治骚乱后，我国政府决定尽快撤侨。
中国政府要求中国国航尽快组织包机前往利比亚撤侨。
国航撤侨包机CA060于北京时间2月23日17：
15分从北京首都机场起飞，到达希腊雅典机场为雅典时间23日21：
25分。
经过转场等待加油过站后，包机于雅典时间23日23:
35分从雅典起飞，于利比亚的黎波里时间24日0:
２5分到达的黎波里机场，请问包机在空中飞行多少小时？
（１２小时）
2、一架俄罗斯航空公司的飞机冬季从圣彼得堡（30°E）起飞，向西南经过11小时飞抵古巴首都哈瓦那（西5区），起飞时圣彼得堡为18日15时，求飞机抵达时哈瓦那当地时间为（18日19：
00）
第三节地球的圈层结构与航空飞行
教学内容：
大气的垂直分层
教学重点：
无
教学难点：
无
教学学时：
１学时
教学过程：
一、大气的垂直分层：
1、一般按温度的垂直变化来划分。
大气分层按大气温度的垂直结构，可把大气圈分为对流层、平流层、中层、热层和散逸层。
2、对流层：
地面以上大气的最低层称为对流层，对流层顶的气压约为200hPa，对流层顶的高度夏季高于冬季，在赤道附近约17—18公里，中纬度平均约10—12公里，高纬度为8—9公里。
对流层对整个大气圈而言只是很浅薄的一层，但它集中了大气质量的80％以上，几乎全部水汽、云和降水，主要天气现象和过程如寒潮、台风、雷雨、闪电等都发生在这一层。
对流层的主要特征是：
温度随高度升高而降低，有强烈的垂直混合。
气象要素水平分布不均匀。
3、平流层：
对流层顶向上到50公里左右为平流层。
平流层中水汽和尘埃很少，也没有对流层中的云和天气现象。
4、飞机航行层：
准确地说是在对流层顶部。
大部分飞机严格来说没有进入平流层。
对流层和平流层实际上是没有明确分界线的，大约在8000米以上空气就已经很平静了，绝大多数民航班机（超过95%）在8000~11000米之间的高度飞行，如果是短程航班，高度会更低。
一般情况下飞机的巡航高度是受到地面空管的控制的，空中划分有严格的高度层限制，不同飞行方向的飞机是不允许进入同一个高度层的。
5、飞机高度层配备和航路航线角的关系：
航线角小于180度（东向），6600米以上同向间隔1200，5700米以下同向间隔600。
航线角180度至359度（西向），6000米以上同向1200米，6000米以下同向600米。
第四节影响航空飞行的天气
教学内容：
天气基本要素及其对飞行的影响、影响起降的特殊天气、影响航行的重要天气、重要天气系统简介
教学重点：
影响起降的特殊天气、影响航行的重要天气、重要天气系统简介
教学难点：
影响起降的特殊天气、影响航行的重要天气、重要天气系统简介
教学学时：
3学时
一、基本要素及其对飞行的影响：
1、天气的基本要素：
气温、气压：
大气的温度及压强
降水：
云中的水分以液态或固态的形式降落到地面的现象。
风：
空气的水平运动分量，矢量，风速风向。
二、影响起降的特殊天气：
1、地面大风：
地面风会直接影响飞机的操纵，高空风会影响飞机在航线上的飞行速度和加油量。
侧风会影响飞机的操纵，风向不稳定的时候还有可能导致低空的飞机失速，严重可以导致飞机坠毁。
2007年12月31日6时40分许，中国国航CA1308次航班在降落首都机场时，由于大风引起颠簸，飞机在与地面接触两次后又重新弹起，第三次才平稳着陆。
3名机上乘客与1名机组人员受伤被送往机场急救中心治疗。
2008年6月24日晚8时，南航深圳分公司运行指挥中心接到最新气象信息：
“风神”将正面袭击深圳。
于是，机务人员立即将停在停机坪上的十几架飞机逐一捆绑在地面。
机务人员告诉记者，这是今年第一次将飞机绑在地上，以免被吹倒。
而使用钢索的量将视风力和飞机大小而定。
2009年2月25日下午3点，从昆明飞往临沧的东航MU5963次航班，于下午3点40分飞抵临沧机场上空后，因机场上空刮起8级大风，每秒风速就达18.2米而被迫返航。
2、低空风切变：
低空风切变（600米以下的风切变）对飞机的起飞和降落有严重的威胁。
风切变即是在短距离内风向、风速发生明显突变的状况。
强烈的风切变瞬间可以使飞机过早地或者被迫复飞。
在一定条件下还可导致飞机失速和难以操纵的危险，甚至导致飞行事故。
2010年3月17日22时，有“飞机杀手”称谓的“风切变”现象突然“造访”浦东机场上空，为安全起见，多架国际航班备降虹桥机场。
3、低能见度：
低云：
低云是危及飞行安全的危险天气之一，它会影响飞机着陆。
在低云遮蔽机场的情况下着陆，如果飞机出云后离地面高度很低，且又未对准跑道，往往来不及修正，容易造成复飞。
有时，由于指挥或操作不当，还可能造成飞机与地面障碍物相撞、失速的事故。
降水：
强对流天气多发生在积雨云形成的云系中，降雨范围可大可小，有时东边日出西边雨，有时又会从河东一直下到河西。
当强对流天气（我们俗称雷雨）出现的时候，往往在短时强降水的同时，伴随着雷雨大风、龙卷风、冰雹等灾害性天气。
会给飞行造成很大的困难，严重的会使飞机出现失去控制、损坏、马力减少等危险状况。
强电子流形成雷击，可以损坏雷达罩、天线、风挡玻璃、机翼，轻则会导致机体烧蚀现象；强烈颠簸，可以造成机体结构变形，当然飞机中的乘客就更加危险；如果在飞行中，突入雷雨，飞机误入积雨云或者进入强降水区，容易诱发引起发动机停车，而且使机翼、机身表面粗糙，阻力增加，有利迎角变小，升阻减少，失速速度增大，使飞机的空气动力性能严重降低；如果是在起飞降落的过程中进入雷雨区，受下沉气流的影响，可能遭遇低空风切变，飞机会很难操纵，容易失去方向，甚至失速坠落。
雾：
低能见度对飞机的起飞、着陆都有相当的影响。
雨、云、雾、沙尘暴、浮尘、烟幕和霾等都能使能见度降低，影响航空安全。
地面能见度不佳，易产生偏航和迷航，降落时影响安全着陆，处理不好，还会危及飞行安全。
海南雾主要出现秋冬和初春季节，类型有辐射雾、平流雾等。
辐射雾是地面空气因夜间辐射散热冷却达到水汽饱和状态后形成的，这种雾大多出现在晴朗、微风、近地面水汽又比较充沛的夜间或早晨。
我省秋冬季节较为常见的是辐射雾。
平流雾是当暖湿空气平流到较冷的下垫面上，下部冷却而形成的，平流雾多见于春季，一般出现在海陆交界地区。
2011年2月海口出现的大雾天气属于平流雾。
平流雾的特点是范围广、厚度大、浓度高、持续时间长，不容易因阳光照射或温度有所升高而消散。
三、影响航行的特殊天气：
1、雷暴：
雷暴是夏季影响飞行的主要天气之一。
闪电和强烈的雷暴电场能严重干扰中、短波无线电通讯，甚至使通信联络暂时中断。
当机场上空有雷暴时，强烈的降水、恶劣的能见度、急剧的风向变化和阵风，对飞行活动以及地面设备都有很大的影响。
雷暴产生的强降水、颠簸（包括上升、下降气流）、结冰、雷电、冰雹和飑，均给飞行造成很大的困难，严重的会使飞机失去控制、损坏、马力减少，直接危及飞行安全。
2、飞机颠簸：
大气湍流、空中急流都会造成飞机的颠簸。
由于空气不规则的垂直运动，使飞机上升下沉。
严重的颠簸可使机翼负荷加大而变形甚至折断，或使飞机下沉或上升几百米高度的危险。
3、飞机结冰：
结冰对飞行是很危险的。
由于冰霜的聚积增加了飞机的重量，更重要的是因为机翼流线型的改变，螺旋桨叶重量的不平衡，或者是汽化器中进气管的封闭，起落架收放困难，无线电天线失去作用，汽化器减少了进气量，降低了飞机马力，还可使油门冻结，断绝了油料来源，驾驶舱窗门结冰封闭驾驶员的视线等原因造成飞机失事危险是可以想象的。
结冰的形态可以分为明冰、毛冰与雾凇三种。
明冰和毛冰最危险。
因其牢固，不易排除，而且增长极为迅速，成为最危险的一种积冰。
重要案例介绍：
低空风切变：
2004年7月12日晚上9时左右，从长沙起飞的东航MU5302航班在到达目的地上海即将降落时遭遇气流，机身发生强烈颠簸，造成包括空乘人员在内的10名人员受伤。
飞机落地后，受伤人员立即被送往医院急救。
50多岁的张先生对媒体说：
“飞机一开始很平稳，在即将降落时，突然出现异常情况，猛地一个颠簸，五六个人被抛了起来。
我后座的女士被抛起后撞到了我的后颈，之后，飞机又出现了两三次颠簸。
由于事发突然，出事后乘务员并没有说明情况。
飞机平安降落到上海虹桥机场后，我们终于松了口气。
紧接着我们这些受伤者被送往了医院急救。
当时机上的人员都特别紧张，有位老太太双手合十，不停祈祷。
据东航介绍，MU5302航班在浙江嵊县上空7500米时，遭遇了“风切变”，机身出现了3次颠簸，未系安全带的乘客和空姐在颠簸中受伤。
地面大风：
2004年11月30日傍晚，印尼首都雅加达东南500千米处的中爪哇旅游名城梭罗市笼罩在一片大雨中。
傍晚6时左右，一架从印尼首都雅加达飞往泗水的印尼雄狮航空公司MD-82型客机在梭罗机场降落时，突然发生不测，飞机降落地面时冲出跑道，撞毁了机场的栏杆和护网，最后冲入100米开外的一片被稻田包围的公共墓地中。
在一声巨响中，飞机机身被撞成两截，客舱上出现一个大洞，飞机机翼从机身上断裂脱落。
当时机上共载有157名乘客和6名机组人员。
而雄狮航空公司则表示，可能是机场地面上积起的雨水导致飞机滑出跑道，再加上机场的大风，飞机失去了控制。
飞机结冰：
2004年11月21日，中国东方航空云南公司CRJ—200机型B—3072号飞机，执行包头飞往上海的MU5210航班任务，在包头机场附近坠毁，造成55人（其中47名乘客、6名机组人员和2名地面人员）遇难，直接经济损失1.8亿元。
事故调查组认为，飞机在包头机场过夜时存在结霜的天气条件，机翼污染物最大可能是霜。
飞机起飞前没有进行除霜（冰）。
雷暴：
1997年5月8日晚21时许，中国南方航空有限公司深圳公司波音737-300型B2925号飞机执行重庆深圳3456航班任务，在恶劣天气中强行降落深圳黄田机场（现更名为深圳宝安国际机场），着陆过程中失事。
“5·8”空难事故伤亡情况：
机上旅客65人，其中死亡33人，重伤8人，轻伤20人；空勤组9人，其中死亡2人，重伤1人，轻伤6人。
2008年6月10日晚，苏丹航空公司一架A310客机在喀土穆机场降落后起火焚烧，根据最新统计，事故造成至少28人死亡，数十人仍失踪。
失事飞机是由约旦首都安曼经叙利亚首都大马士革飞往苏丹首都喀土穆的班机。
人数：
203名乘客和14名机组人员；原因：
飞机在雷暴中降落发生爆炸着火。
降水、低云：
2007年7月17日：
当地时间7月17日，隶属于巴西塔姆航空公司的一架载有170多名乘客的A320型客机，在巴西圣保罗康根尼亚斯机场着陆时坠毁。
这起空难事故可能已经造成199人丧生，其中包括地上人员。
据悉，这架空客A320飞机是从巴西南部的阿雷格里港飞往圣保罗的。
客机失事时，圣保罗正在下大雨，天空中云层很厚。
有目击者称，客机出事时，机场跑道十分湿滑，飞机着陆时未能及时制动，先是在冲出跑道后横穿了一条繁华的马路，而后又在撞上塔姆航空公司的一个仓库后，一头扎进了路边的一个加油站。
四、重要天气系统简介：
气团：
在水平方向上，温度、湿度、稳定度等物理特性相近的比较均匀的大块空气。
按热力分类，可分为冷气团、暖气团。
冷气团经过时，容易形成云雨、雷暴天气。
暖气团经过时容易出现雾、低云、毛毛雨、小雪等天气。
锋：
冷暖气团交界处形成的狭窄过渡带。
根据锋的移动情况，可分为暖锋、冷锋、准静止锋。
气旋：
在低压中心周围形成的较大尺度的水平空气涡旋为气旋。
台风：
台风和飓风都是产生于热带洋面上的一种强烈的热带气旋，只是发生地点不同，叫法不同，在北太平洋西部、国际日期变更线以西，包括南中国海范围内发生的热带气旋称为台风；而在大西洋或北太平洋东部的热带气旋则称飓风，也就是说在美国一带称飓风，在菲律宾、中国、日本、东亚一带叫台风；在南半球称旋风。
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