定义和分类

风切变可以理解为风的变化，“切变”二字非常形象，好像一把利刃突然斩断风，气流运动速度和方向发生骤变。如下图所示，风切变是指大气中两点之间风速或风向在水平或垂直方向上短距离内发生剧烈变化。在任何高度上都可能产生风切变，出现在600米以下的叫低空风切变。 通常人们理解的风都是水平方向上的风，其实风切变可以发生在三维空间上，并有着多种形式，除了水平风的水平切变，还有水平风的垂直切变和垂直风的切变。

水平风的水平切变：与地面平行的方向上风向和（或）风速的急速转变。这种风切变存在于中低空,对于飞机等民航客机来说或许是一种潜在的突如其来的巨大危害,但是对于大尺度天气系统,例如台风、气旋等来说有百利而无一害。

左图为水平风风速的水平切变：沿横轴即水平方向（纬向或经向）风速改变，箭头长度越长即风速越大；右图为水平风风向的水平切变：沿横轴即水平方向（纬向或经向）风向改变。 （原创示意图）

水平风的垂直切变：垂直于地表方向上风向和（或）风速随高度的剧烈变化。强烈的垂直风切变的存在会对桥梁、高层建筑等造成强烈的破坏作用，可造成桥梁楼房坍塌等恶性事故，给人类生活造成严重影响。相对于水平风切变来说，水平风的垂直切变选择面更广，可以存在于低中高空中，杀伤力相对水平风切变更大。更值得一提的是, 水平风的垂直切变不利于热带气旋的生成。这是因为，只有当高低空风速差异较小时，台风初始扰动中空气上升凝结所释放的凝结潜热才能集中保存在台风眼区的空气柱中，形成并加强台风暖中心结构（详见词条“台风”）。而当水平风的垂直切变较大时，高层的大风会迅速将释放的凝结潜热吹走，同时令萌芽中的热带气旋或成熟的台风高层环流中心和对流系统与底层环流脱离，导致出现了热带气旋的“裸奔”。

左图为水平风风向的垂直切变：沿纵轴即垂直方向风向改变；右图为水平风风速的垂直切变：沿纵轴即垂直方向风速改变，箭头长度越长即风速越大。（原创示意图）

垂直风的切变：垂直风（即升降气流）的变化。当垂直运动的气流存在很大的速度梯度，出现风速突然加剧，就产生了特别强烈的下降气流，下击暴流就是低空垂直风切变的一种形式，呈现为一股强烈的下降气流，也叫下冲气流。范围小而强度很大的下冲气流称为微下击暴流或者微下冲气流。此猛烈气流存在一个有限的区域内，持续时间很短，时速则高达200千米以上，先是由空中垂直下冲逼近地面，与地面撞击后转向再与地面平行而变成为水平风，风向以撞击点为圆心四面发散，呈辐射状向水平方向散布开来。

垂直风的切变：垂直风（这里是下沉气流）沿纵轴，即垂直方向，风速、风向改变（原创示意图）

产生原因

有多种情况可产生风切变，可能是大气运动本身的变化和天气系统的发展所造成的，也可能是地理、环境因素所造成的。或者是两者综合而成。

低空风切变的天气背景有三种可能。

雷暴、积雨云等强对流天气可产生较强的风切变。尤其是在雷暴云体中的强烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更为严重。

冷锋、暖锋或锢囚锋（详见词条“冷/暖锋”，“锋面”）等锋面天气均可产生低空风切变，但强度和区域范围不尽相同，多以水平风的水平和垂直切变为主(锋面雷暴天气除外）。锋面是冷暖空气交界面，两侧气象要素差异大，形成锋面过渡区的垂直结构。当锋两侧温差大（≥5℃）和（或）移动快（≥55千米/小时），都会产生较强的风切变。

秋冬季睛空的夜间，辐射逆温型的低空急流天气可引发风切变。强地面辐射降温而形成低空逆温层，逆温层下面风速较小，近地面往往是静风，而在逆温层上若有风速较大的低空急流（夜间急流），就在地面附近与上层气流间形成了较大的风切变。

地理、环境因素比如山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片树林等可能成为风切变的催生环境，如海陆风造成的气流切变、山体截断下层气流等。这与当时的盛行风的方向和强度以及地形地物复杂程度等有关。若山地高差大，水域面积大、建筑物高大，更容易产生强风切变。

风切变的危害

风切变尤其是垂直风切变会对桥梁、高层建筑、航空飞行等造成破坏，可造成桥梁楼房坍塌、飞机坠毁等恶性事故。 风切变变幻多端，破坏力强，随机性大，难以“捉摸”，因而对飞行安全威胁极大。发生在近地面层的低空风切变对飞行影响最大，是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素，被人们称为“无形杀手”。

如下图所示，当飞机着陆时若进入微下击暴流（局部性的迅速到达地面四散的强下沉气流，下击暴流有显著的垂直风切变）区域（图中1所示位置），先遇强逆风（飞机飞行方向与气流方向相对，图中2所示位置），再遇从高空急速下冲的气流（图中3所示位置），如向下倾泻的巨型水龙头拍打在机身上，飞机会突然偏离原有的下滑轨迹，非正常下降、高度过低造成危险，当飞机飞出微下冲气流后，而后又是强顺风，使飞机与气流的相对速度突然降低，在如此低的高度和速度下，飞行员没有空间和时间调整，进入失速状态，飞机就像狂风中的树叶被抛上抛下（图中4所示位置），从而造成飞行事故，极易发生严重的坠落事件。

微下击暴流造成飞行事故的示意图，图中黄色实线表示下沉气流，箭头表示气流方向