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1、大氣是一種混合物，由干潔空氣、水汽、大氣質(zhì)質(zhì)三大部分組成。在構(gòu)成大氣的各成份中，與氣象現(xiàn)象關(guān)系密切的有二氧化碳、臭氧、水汽、雜質(zhì)等四種。
大氣層在不同高度上的特性是有差異的，呈現(xiàn)出一定的層狀結(jié)構(gòu)。以氣層氣溫的垂直分布特征為主要依據(jù)，可將大氣分為五層。航空活動主要在最低的二個層次，即對流層和平流層中進行。因此，對于對流層和平流層的基本特征，我們應(yīng)有充分認(rèn)識。
氣溫變化的基本方式有二種，絕熱變化和非絕熱變化。絕熱變化又分為干絕熱和濕絕熱二種過程，而非絕熱變化則是通過輻射，亂流，傳導(dǎo)，水相變化等方式進行的。
氣壓隨高度的升高而降低，空氣密度越小的地方，氣壓隨高度升高降低得越慢。氣壓水平分布的基本型式有五種，高氣壓、低氣壓、高壓脊、低壓槽、鞍型氣壓區(qū)。
氣壓式高度表是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣壓隨高度的變化規(guī)律而設(shè)計的。由于實際大氣狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)總有一定的差異，因而氣壓式高度表總是存在一定的誤差，需隨時進行修正。這種修正主要是對'零點'高度的訂正，根據(jù)實際飛行的需要，可將氣壓式高度表指示高度拔正為場面氣壓高度(QFE〕，標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓高度(QNE〕，修正海平面氣壓高度(QNH〕等。
空氣濕度是指空氣含水汽量的多少或空氣的飽和程度(干燥、潮濕程度〕。常用的量度空氣濕度的物理量有相對濕度，露點溫度，溫度露點差。
氣溫、氣壓、空氣濕度的變化都會引起空氣密度的變化，進而對飛機性能及飛機上某些儀表的指示發(fā)生影響，其中以氣溫變化產(chǎn)生的影響尤為明顯。為了便于比較飛機性能和設(shè)計儀表，必須以一定的大氣狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，即標(biāo)準(zhǔn)大氣。
2、空氣的水平運動叫風(fēng)。風(fēng)向指風(fēng)的來向，可用360°或16方位表示；風(fēng)速常用m/s，km/h，nm/h(kt〕等單位表示。風(fēng)是由作用在空氣上的水平方向的力形成的，這類力有水平氣壓梯度力，地轉(zhuǎn)偏向力，慣性離心力，摩擦力。當(dāng)作用在空氣上的水平力達到平衡時，就形成穩(wěn)定的風(fēng)。風(fēng)壓定理揭示了風(fēng)場與氣壓場之間的關(guān)系。根據(jù)這一關(guān)系，我們可由氣壓分布來判斷飛行區(qū)域內(nèi)風(fēng)的分布情況，或由飛行時遇到的風(fēng)來判斷氣壓分布情況。
由于摩擦層中摩擦力隨高度的變化和亂流混合作用的影響，使得摩擦層中風(fēng)隨高度有變化，且具有日變化和陣性。而自由大氣中風(fēng)隨高度的變化是由氣溫水平分布不均勻引起的。在北半球中緯度地區(qū)，由于南暖北冷的溫度分布，使其上空盛行偏西風(fēng)，風(fēng)速隨高度增大，在對流層頂附近常出現(xiàn)西風(fēng)急流。此外，特殊的地理條件可引起地方性風(fēng)，如山谷風(fēng)，海陸風(fēng)等。
風(fēng)對飛行的影響可分為風(fēng)對飛機起落的影響和風(fēng)對航行的影響兩個方面。近地面風(fēng)具有陣性，風(fēng)速越大，陣性越強。陣風(fēng)對飛機的影響具有無規(guī)律性，使飛機操縱困難甚至無法操縱。因此，各種飛機都有允許起降的最大風(fēng)速限制。
空氣的垂直運動是由作用在空氣上的垂直方向的力產(chǎn)生的，其形式有對流、系統(tǒng)性垂直運動、波動和亂流中的垂直運動。對流是各種垂直運動中最劇烈的一種，對天氣變化和對飛行的影響也最大。形成對流的基本條件是大氣不穩(wěn)定和存在對流沖擊力。
當(dāng)大氣中存在水平氣流的輻散、輻合，存在亂流，大氣波動時，也會伴隨有垂直運動的出現(xiàn)。
3、不同形式的空氣上升運動形成不同種類的云。對流形成積狀云，在其發(fā)展的不同階段，分別形成淡積云(或碎積云〕，濃積云，積雨云。系統(tǒng)性上升運動形成層狀云，當(dāng)系統(tǒng)性上升運動出現(xiàn)于不同高度上時，分別形成雨層云(低空〕，高層云(中空〕，卷層云及部分卷云(高空〕。波動和亂流形成波狀云。亂流通常形成高度很低的層云，碎層云，碎雨云；而波動根據(jù)其出現(xiàn)的高度，可分別形成層積云(低空〕，高積云(中空〕，和卷積云(高空〕。此外，一些特殊的大氣運動形式和大氣狀態(tài)，可形成特殊狀云，如堡狀云，絮狀云，莢狀云等。
云的觀測和報告，是指對云量、云狀、云高的判定及報告。這種觀測主要在地面進行，遇有特殊情況時也可進行空中觀測。觀測方法主要是目視觀測，有的云高也可由儀器測量。在對云的情況進行報告時，云狀通常用填圖符號或簡寫符號表示。
不同種類的云對飛行有不同的影響。其中以濃積云，積雨云，和低碎云對飛行的影響最大。其他種類的云對飛行也有或多或少的影響。
云滴通過凝結(jié)(凝華〕增長和碰并增長后，從云中降至地面就形成降水。云的種類不同，形成的降水性質(zhì)就不同。積狀云產(chǎn)生陣性降水，層狀云產(chǎn)生連續(xù)性降水，波狀云產(chǎn)生間歇性降水。當(dāng)云下和云內(nèi)溫度分布特點不同時，就會形成不同種類的降水，如雨、雪、凍雨，雨夾雪等。冰雹則是強烈發(fā)展的積雨云的產(chǎn)物。
降水影響飛行能見度，含有過冷水滴的降水會造成飛機積冰，雹擊可危害飛行安全，大雨、暴雨會惡化飛機氣動性能，還可能引起發(fā)動機熄火。降水還會影響跑道的使用。
4、航空能見度是指視力正常的人在晝間能看清目標(biāo)物輪廓的最大距離，在夜間能看清燈光發(fā)燈點的最大距離。
影響晝間能見度的因子有：目標(biāo)物與其背景間原有亮度對比，大氣透明度，亮度對比視覺閾。影響夜間燈光能見度的因子有：燈光強度、大氣透明度、燈光視覺閾。
能見度可分為地面能見度(氣象能見度〕、空中能見度和跑道視程三種。
地面能見度反映了近地面水平方向大氣透明度的好壞，又可分為有效能見度，最小能見度和跑道能見度。
空中能見度由于隨時都在變化，不好測量，一般只作大致估計?？罩心芤姸韧ǔＰ∮诘孛婺芤姸?。
跑道視程是由跑道視程儀測量出來的，客觀性強，精確度高，使用方便，對飛機起飛、著陸非常有用。
航空活動中，大氣透明度是引起能見度變化的最主要因素。影響大氣透明度的天氣現(xiàn)象統(tǒng)稱視程障礙，包括云、霧、降水、煙幕、霾、風(fēng)沙、浮塵，吹雪等八種。
5、天氣分析是整個航空氣象保障工作的基礎(chǔ)。地面天氣圖主要分析等壓線、氣壓中心、鋒線和三小時變壓線、天氣區(qū)。地面天氣圖描繪出海平面氣壓場的分布形勢及天氣區(qū)分布和氣壓變化趨勢。高空等壓面圖主要分析等位勢高度線、等溫線、溫度平流、槽線和切變線。高空等壓面圖反應(yīng)了850hPa、700hPa、500hPa、200hPa等各個等壓面高度附近水平面上的氣壓水平分布狀況，高空天氣系統(tǒng)及其熱力結(jié)構(gòu)。
氣團是指氣象要素水平分布比較均勻的大范圍空氣團。根據(jù)其熱力性質(zhì)氣團分為冷氣團和暖氣團兩種，它們在移動過程中將逐漸變性，冷氣團易產(chǎn)生不穩(wěn)定的天氣，而暖氣團產(chǎn)生穩(wěn)定的天氣。我國主要受西伯利亞和熱帶太平洋兩個變性氣團的交替影響。
鋒是冷暖氣團的交界區(qū)，鋒的兩側(cè)氣象要素有劇烈的變化。根據(jù)鋒的移動情況將鋒分為冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒和錮囚鋒。其中急行冷鋒最易產(chǎn)生危險天氣。當(dāng)氣團潮濕而不穩(wěn)定時，空氣將有較強的垂直運動和亂流，帶來較劇烈的鋒面天氣。低云、霧和大風(fēng)也是常見的鋒面天氣。
氣旋和反氣旋是空氣的大型渦旋運動，它們的旋轉(zhuǎn)方向相反。氣旋常與鋒面相結(jié)合，帶來復(fù)雜的陰雨天氣。對我國天氣影響較大的鋒面氣旋有東北氣旋和江淮氣旋等。東北低渦和西南渦是存在于空中的冷性氣旋，它們常造成雷陣雨天氣。蒙古冷高壓是冷性反氣旋，其中心區(qū)常是晴好天氣，其前緣一般就是相應(yīng)的冷鋒天氣，伴隨大風(fēng)和氣溫驟降；副高是很深厚的暖性反氣旋，副高脊線從春到夏逐漸北移，9月以后則南退，其西伸脊與我國的天氣有很大的關(guān)系。
槽線和切變線是空中等壓面上常見的天氣系統(tǒng)，它們常與地面的天氣系統(tǒng)相配合，帶來云雨和不穩(wěn)定天氣，對飛行有一定影響。槽線反映空中氣壓場的特征，而切變線反映的是水平流場的特征。
天氣預(yù)報分為形勢預(yù)報和氣象要素預(yù)報。用天氣圖作形勢預(yù)報主要有外推法、物理分析法、統(tǒng)計資料法和模式法等，每種方法各有優(yōu)缺點，常配合使用。在做好形勢預(yù)報的基礎(chǔ)上，考慮地方性因素的影響，完成最終的氣象要素預(yù)報。我國常見的影響飛機起落的惡劣天氣形勢有：產(chǎn)生地面大風(fēng)的天氣形勢，即冷鋒后偏北大風(fēng)，高壓后部偏南大風(fēng)，低壓發(fā)展時大風(fēng)；以及形成霧和低云的天氣形勢。
衛(wèi)星云圖分為可見光云圖和紅外云圖兩種。從衛(wèi)星云圖上識別云的六個判據(jù)是結(jié)構(gòu)形式、范圍大小、邊界形狀、色調(diào)、暗影、紋理。可以用這六個判據(jù)來從云圖上識別卷狀云、積雨云、中云、積云、濃積云和低云。各種大范圍云系的分布表現(xiàn)為特征性云型，主要有帶狀云系、渦旋云系、逗點云系、細(xì)胞狀云系和波狀云系，它們與某些天氣系統(tǒng)和大氣物理過程有關(guān)。鋒面表現(xiàn)為一條帶狀云系；發(fā)展完整的溫帶氣旋云系具有明顯的螺旋狀結(jié)構(gòu)；較深的低槽云系表現(xiàn)為南北幅度很大的云帶；熱帶風(fēng)暴表現(xiàn)為有組織的渦旋狀云型；赤道輻合帶常表現(xiàn)為一條由一系列活躍的對流云團組成的連續(xù)云帶。衛(wèi)星云圖上的積雨云團根據(jù)其產(chǎn)生的惡劣天氣可分析出雹暴云團、暴雨云團、和暴雨大風(fēng)云團。
6、雷暴是在大氣處于強烈的不穩(wěn)定條件下，對流運動劇烈發(fā)展而形成的。它是大氣中大量不穩(wěn)定能量集中釋放出來的結(jié)果，具有十分惡劣的天氣，會給飛行帶來巨大的危害，所以飛行中一定要及早判明雷暴并加以避開。
在雷暴區(qū)飛行會碰到復(fù)雜、惡劣的氣象條件，如強烈顛簸、嚴(yán)重積冰、下?lián)舯┝骷袄纂姷?，但雷暴區(qū)天氣并不是處處如此，根據(jù)雷暴強度及天氣分布的客觀規(guī)律，審時度勢，利用機載氣象雷達，是有可能飛過雷暴區(qū)的。
對流性天氣容易在山脈兩側(cè)及水陸邊界等熱力差異較大的地區(qū)出現(xiàn)。在大氣穩(wěn)定度條件適合時形成的山地背風(fēng)波，其中有強烈的湍流，是嚴(yán)重影響飛行的天氣之一。
在中低空飛行，最危險的天氣是低空風(fēng)切變。低空風(fēng)切變使飛機的空速發(fā)生突然的變化，從而引起升力的變化，改變飛機的航跡。再加上低空風(fēng)切變出現(xiàn)的高度低，所以往往造成嚴(yán)重的事故。在形成低空風(fēng)切變的天氣條件中，最重要的是雷暴，它能產(chǎn)生最強烈的低空風(fēng)切變。我們必須根據(jù)雷達觀測和目視征兆，來判定和避開風(fēng)切變區(qū)。
引起飛機顛簸的氣流稱為擾動氣流，飛機顛簸是由于擾動氣流不斷破壞飛機的空氣動力平衡而產(chǎn)生的。在有過冷水滴的云中和飛機表面溫度低于0℃的情況下，會形成飛機積冰，盡管現(xiàn)代飛機上已有相當(dāng)完善的防冰裝置，但還是不能完全杜絕積冰的出現(xiàn)。決定飛機顛簸和積冰強度的因素，除了氣象條件之外，還與飛行狀態(tài)有關(guān)。在不同的氣象條件下用不同速度飛行，會出現(xiàn)不同的顛簸和積冰。
7、對流層頂是對流層與平流層之間的過渡層，它是一個強大的穩(wěn)定層，其內(nèi)部氣溫隨高度幾乎不發(fā)生變化。它的高度與氣溫是隨季節(jié)和緯度而變化的。對流層頂上、下氣象條件差異很大，對飛行有不同影響。
平流層內(nèi)，空氣主要通過臭氧直接吸收太陽輻射而增溫。高空，平流層內(nèi)氣壓場形勢和風(fēng)的分布較簡單，因不受摩擦力影響，風(fēng)場和氣壓形勢十分吻合。
在高空、平流層內(nèi)對飛行產(chǎn)生影響的氣象條件有：臭氧危害，空氣密度小，目視條件變差，高空火山灰云的危害等。
高空急流是指出現(xiàn)在對流層上層到平流層下層的強而窄的氣流區(qū)。急流區(qū)風(fēng)速要求≥30米/秒。航空活動中可以利用空中等壓面圖，空間垂直剖面圖，衛(wèi)星云圖和高空云狀來判斷高空急流的空間位置及強度。
晴空亂流是指出現(xiàn)在6千米以上高空且與對流云無關(guān)的湍流，它能引起晴空顛簸(CAT〕。通常晴空亂流區(qū)的水平寬度約為100千米，厚度為200-1500米之間，當(dāng)高空存在某些天氣系統(tǒng)如急流、鋒區(qū)、槽線、低渦等，并由它們引起了高空較強的風(fēng)切變和氣溫水平梯度，晴空湍流就發(fā)生了。
8、雷達是通過目標(biāo)對電磁波的反射來探測目標(biāo)并確定目標(biāo)位置的。由于不同氣象目標(biāo)的反射能力不同，因此能被氣象雷達探測出來。不同云中的降水回波在熒光屏上顯示出不同的范圍大小、邊界形狀和結(jié)構(gòu)型式，利用降水粒子的多普勒效應(yīng)還能探測出湍流區(qū)。
機載彩色氣象雷達是一種測雨雷達，它能有效探測的僅是含有水滴的'濕性'目標(biāo)，并用不同的顏色來顯示出不同強度的降水區(qū)域。至于干性降雪和冰雹、不伴隨降雨的湍流及一般的云霧，由于其產(chǎn)生的雷達回波十分微弱，所以機載氣象雷達不能有效探測。
利用機載彩色氣象雷達不僅能探測出航路前方的危險天氣區(qū)，還能顯示出飛機前下方的地形和空中障礙，但機載雷達并不能保證避開所有危險天氣區(qū)，而且雷暴、湍流和冰雹區(qū)會給飛機帶來極大危害、即使有機載氣象雷達、飛機也不能進入。
9、國內(nèi)航空氣象服務(wù)中所提供的飛行氣象資料包括：填圖格式和METAR電碼格式的日常航空天氣報告；SPECI電碼格式的特選航空天氣報告；TAF電碼格式的航站天氣預(yù)報；簡圖形式和ROFOR 電碼型式的航路天氣預(yù)報；ARFOR 電碼格式的航空區(qū)域天氣預(yù)報；飛行高度在FL100以下，F(xiàn)L100到FL250，和FL250以上的重要航空天氣預(yù)報圖；等壓面圖形式、網(wǎng)格點形式和表格形式的高空預(yù)報圖；VOLMET廣播。
國際航空氣象服務(wù)中常常采用縮寫明語形式的天氣報告、預(yù)報和警報，具體包括：日常(特選〕航空天氣報告；火山活動報告；飛機空中報告；航站預(yù)報；航路預(yù)報；區(qū)域預(yù)報；高空預(yù)報的修訂預(yù)報；重要氣象情報；機組氣象情報；機場警報；風(fēng)切變警報。在國際航空氣象服務(wù)中還提供各種圖表，如表格形式的航站和航路預(yù)報，天氣描述圖及雷達概要圖等。
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