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本篇開始，筆者將開始介紹一些滑翔機相關的氣象學知識，氣象學對於滑翔機飛行員的重要性絲毫不亞於空氣動力學對於滑翔機設計師的重要性，同時氣象學對於滑翔機的設計也有重要的參考作用，比如在設計滑翔機的機翼和機翼翼型過程中都需要考慮不同熱流模型的影響（詳見文章滑翔機的機翼翼型設計（一）和滑翔機機翼設計（一））。
氣象學的重要性也在很久之前就受到了滑翔機界的肯定，首次獲得滑翔機界最高科技獎 - Klemperer Award的德裔美國科學家Dr. Joachim P. Kuettner就是一位氣象學專家，之後的英國氣象學專家Charles E. 'Wally' Wallington與美國航空與氣象學專家Paul B. MacCready Jr.也都由於其在滑翔機領域的傑出氣象學知識貢獻獲得了Klemperer Award。截至目前，人類歷史上總共才有21人獲得Klemperer Award，這足以看出氣象學在滑翔機領域的重要性！
或許有些航空人（注意：航空 ≠ 航天，飛機 ≠ 火箭）仍舊很難理解為什麼大家都是“玩飛機”的，滑翔機人會如此重視氣象學？！
不同於有動力飛機，作為無動力飛行的滑翔機必須通過“汲取”自然界大氣中的能量才能在天空中翱翔（注意：翱翔 ≠ 滑翔，詳見“奇肱”淺談滑翔機一文），而翱翔是確保一架滑翔機可以長時間飛行的唯一途徑，那麼作為翱翔的唯一能量來源的大氣就顯得至關重要了。
筆者雖然工作之餘讀了一些滑翔機相關的氣象學文獻書籍，但不曾接受過系統的氣象學教育，本公眾號中文章若出現關於氣象學知識的嚴重表述錯誤，還望“懂行”讀者朋友指正。
通常來說，公認的滑翔機在大氣中翱翔的能量來源主要包括以下三種：
1、地面上升熱流 (Thermal)：太陽加熱地表後，地表空氣溫度升高，由於內外因素導致熱空氣離開地表後上升形成熱流（如圖一），若空氣中有足夠水份，通常會形成積雲，大多數“藍天白雲”背後的原理都是如此；
圖一 地面上升熱流示意圖（圖片來自網絡）
2、斜坡上升氣流 (Ridge Lift)：通常是風吹向延伸距離夠長和垂直海拔夠高的山坡後迫使其沿著斜坡上升形成，如圖二；
圖二 斜坡上升氣流示意圖（圖片來自網絡）
3、背風波：通常是風吹過綿延的山脈後在山脈背風坡形成的靜止波，若空氣中有足夠水份，還有可能會形成莢狀雲，如圖三；
圖三 背風波示意圖（圖片來自網絡）
除了上述三種常見的升力來源，滑翔機還可以利用臨海地區或者沙漠地區中常見的冷熱氣流交匯處上升的熱氣流（如圖四），若冷熱氣流相當情況下，通常會帶來長時間降雨，比如我國南方的梅雨，以及通過反覆飛越不同水平速度的氣團之間的邊界實現的動態滑翔（如圖五）等。實際飛行中，由於地面上升熱流不受季節和地形的限制，普遍存在於自然界中，且熱流中飛行相對其他升力源的安全性更高，所以滑翔機飛行員最多的還是依賴地面上升熱流，這也是為什麼筆者多次在前文中提到熱流模型的重要性（比如滑翔機機翼設計（一）一文）。
圖四 臨海地區冷熱空氣匯聚示意圖（圖片來自網絡）
圖五 動態滑翔示意圖（圖片來自網絡）
由於上述三種常見的可提供滑翔機翱翔的升力來源的包含種類繁多，且背後原理相對複雜，同時還要求飛行員懂得如何利用其特有的標誌來識別升力來源的具體位置，從而合理應用。筆者將在後續分為三篇文章分別結合具體例子敘述，本文不再詳述。
值得一提的是：背風波的存在是由德國的兩名滑翔機飛行員於1933年首次在飛行中發現的，而動態滑翔是人們從信天翁可以穿越數百公里的驚人飛行能力中學習瞭解到的。由此可見，滑翔機飛行作為一種存在於地球大氣中的體育運動，不僅可以讓普羅大眾們玩的“嗨皮”，也有助於氣象專家更進一步瞭解地球大氣活動的複雜現象及其背後隱藏原理。筆者在查看文獻過程中也注意到，近年來出現不少氣象專家利用飛機作為工具來探索瞭解氣象活動，足以見航空學和氣象學是相輔相成的。
除去對氣象活動的科學探索，參考當前國外的商業經驗，國內的氣象學專家也可以基於數學模型對國內氣象活動進行預測，在此基礎上開發出適合中國飛行員的氣象預測APP，筆者相信，隨著通用航空產業在國內的逐步發展，類似的APP必定會獲得豐厚的利潤回報！
同時，筆者發現德國滑翔機飛行員對於每次飛行活動都會做飛行記錄，這一看似繁瑣的工作不僅可以幫助飛行員積累經驗，也可以協助飛行員及時記錄下來可能出現的不同氣象活動以及飛行員的處理辦法，從而為日後滑翔機的設計和安全飛行提供寶貴的經驗！筆者強烈建議國內的相關從業者，包括滑翔傘和滑翔翼等低速低空從業者及飛行員，一定一定要養成飛行記錄的習慣，並及時保存在公司、俱樂部，或者相關國家單位。
最後，筆者衷心希望滑翔機領域的從業人員可以積極地學習氣象學知識，也希望氣象學領域的從業人員可以積極加入到滑翔機運動中來，為滑翔機的安全飛行、高效飛行帶來更多、更有用的建議。
來源：原創 奇肱
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