淺析下?lián)舯┝鲗?duì)航空器飛行的影響

孫立

摘 要：下?lián)舯┝饔置陆当┝?。下?lián)舯┝魇抢妆?qiáng)烈發(fā)展的產(chǎn)物，其水平尺度通常為4～40千米，產(chǎn)生的雷暴大風(fēng)可達(dá)到18米/秒以上，但其發(fā)生時(shí)間周期很短，一般只有10～16分鐘（微下?lián)舯┝髦挥卸潭處追昼姡?。由于下?lián)舯┝?，包括微下?lián)舯┝髦邪橛袕?qiáng)烈的下降氣流和雷暴大風(fēng)，對(duì)飛行的起降有極大的危害，如果航空器在起飛階段遇到下?lián)舯┝?，處置不?dāng)，就會(huì)導(dǎo)致飛行等級(jí)事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：下?lián)舯┝?；形成及危?/p>

1 下?lián)舯┝鞯男纬?/p>

一般認(rèn)為，下?lián)舯┝鞯男纬珊屠妆┰祈數(shù)纳蠜_和崩潰緊密聯(lián)系著。上升氣流在其上升和上沖的過(guò)程中，從高層大氣運(yùn)動(dòng)中獲得了水平動(dòng)量。隨著上沖高度的增加，上升氣流的動(dòng)能變?yōu)閯?shì)能（表現(xiàn)為重、冷的云頂）而被儲(chǔ)存起來(lái)，之后一旦云頂迅速崩潰，位能又重新變成下降的氣流。

重、冷云頂?shù)谋罎⑷Q于雷暴云下颮鋒的移動(dòng)。颮鋒形成后加速朝前部的上升氣流區(qū)移動(dòng)，隨著颮鋒遠(yuǎn)離雷暴云主體，上升氣流迅速消失，重、冷云頂下沉，產(chǎn)生下沉氣流。下沉氣流在下降過(guò)程中吸收了巨大的水平動(dòng)量迅速向前推進(jìn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)地面時(shí)，就可以形成下?lián)舯┝鳌?/p>

下?lián)舯┝鞯竭_(dá)地面時(shí)，一定會(huì)在地面產(chǎn)生強(qiáng)輻射散裝流場(chǎng)。下?lián)舯┝鞯乃匠叨纫话隳苓_(dá)到幾千米，風(fēng)從下?lián)舯┝髦行南蛲獠涣鲃?dòng)，與一般的反氣旋不相同。

2 下?lián)舯┝鞯奈：?/p>

根據(jù)外流的災(zāi)害性范圍大小，下?lián)舯┝饔址譃椋ù螅┫聯(lián)舯┝骱臀⑾聯(lián)舯┝?。?zāi)害性風(fēng)的范圍小于4km稱為微下?lián)舯┝鳎M管水平尺度小，但災(zāi)害性風(fēng)速可高達(dá)75m/s。其危害與陸龍卷相似，破壞力極大。

下?lián)舯┝髦械膹?qiáng)下沉氣流和下?lián)舯┝饔|地后的環(huán)狀渦旋將引起兩類不同的危害。飛行器在起飛和降落的過(guò)程中，如果遇到微下?lián)舯┝?，首先?huì)遇到很強(qiáng)的逆風(fēng)。這時(shí)飛機(jī)的空速增加，使升力增強(qiáng)，飛機(jī)在過(guò)大的升力作用下，開(kāi)始偏離預(yù)定的下滑航跡上升。當(dāng)飛機(jī)飛近微下?lián)舯┝髦行氖?，逆風(fēng)漸減至零，且突然遇到了強(qiáng)烈的下降氣流，使飛機(jī)的升力突然間小，飛機(jī)會(huì)迅速掉高度。在飛機(jī)穿越微下?lián)舯┝髦行暮?，下降氣流又轉(zhuǎn)至強(qiáng)的順風(fēng)，使飛機(jī)的空速減小，升力也隨之減小，飛機(jī)繼續(xù)掉高度，并偏離預(yù)定航跡俯沖。由于此時(shí)飛機(jī)離地面的高度很低，飛機(jī)也可能因?yàn)轱w行員操縱過(guò)度而失速，造成嚴(yán)重飛行等級(jí)事故。如果飛機(jī)不是正好飛經(jīng)微下?lián)舯┝髦行?，那還要會(huì)受到強(qiáng)烈側(cè)風(fēng)的影響，操縱飛機(jī)就更加困難，容易造成飛行等級(jí)事故。

微下?lián)舯┝鞯耐话l(fā)性和威力會(huì)對(duì)飛機(jī)構(gòu)成重大危險(xiǎn)，特別是位署低空正在起降的飛機(jī)。微下?lián)舯┝鞔蠖嗍且皂橈L(fēng)方向吹流經(jīng)航空飛行器，使航空飛行器升力大減。以下是幾起因?yàn)槲⒈┝鞫跈C(jī)場(chǎng)附近墜毀的飛行事故：

3 達(dá)美航空191號(hào)班機(jī)

達(dá)美航空191號(hào)班機(jī)是達(dá)美航空一條定期航班，從佛羅里達(dá)州的勞德代爾堡中停達(dá)拉斯后再飛往洛杉磯。1985年8月2日下午，一架洛克希德L-1011型三星式客機(jī)（編號(hào)N726DA）執(zhí)行該航班，于降落達(dá)拉斯-沃斯堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)時(shí)失事，造成136人死亡，29人幸運(yùn)生還，當(dāng)中27人受傷。

經(jīng)過(guò)一段漫長(zhǎng)的調(diào)查時(shí)間，美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)認(rèn)為意外可歸因于機(jī)師失誤，因?yàn)樗麄冇趷毫犹鞖庀聸](méi)有放棄降落，直至發(fā)現(xiàn)情況比想象中惡劣時(shí)，已經(jīng)為時(shí)已晚?？墒?，調(diào)查員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)天機(jī)場(chǎng)附近的風(fēng)暴形成速度相當(dāng)快。一架比191號(hào)班機(jī)早一分鐘著陸的商務(wù)噴射機(jī)抵達(dá)機(jī)場(chǎng)后，191號(hào)班機(jī)機(jī)員便認(rèn)為，小型商務(wù)機(jī)能降落，他們的三星客機(jī)理所當(dāng)然地可以安全著陸。但事實(shí)上，風(fēng)暴就在小型商務(wù)機(jī)降落后迅速成形，而且連地面雷達(dá)也未能偵測(cè)。直至機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)發(fā)現(xiàn)后，已來(lái)不及知會(huì)191號(hào)班機(jī)機(jī)員重飛。

綜合天氣因素，微下?lián)舯┝鞑攀强针y主因。

4 東方航空66號(hào)班機(jī)

1975年6月24日美國(guó)東方航66號(hào)航班（編號(hào)N8845E）的波音727-225準(zhǔn)備在美國(guó)紐約肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng)降落時(shí)遭遇微下?lián)舯┝鳎瑝嫐в诨屎笱蕾I加，導(dǎo)致113人遇難，11人受傷。

微下?lián)舯┝鹘?jīng)常導(dǎo)致一些正在降落的飛機(jī)墜毀。飛機(jī)預(yù)備著陸時(shí)，飛行員會(huì)把空速減至適當(dāng)水平。當(dāng)微下?lián)舯┝鲹糁酗w機(jī)時(shí)，突然增強(qiáng)的頂頭風(fēng)（Headwind）會(huì)令飛機(jī)升力增加。一些未遇過(guò)微暴流的飛行員就會(huì)減速以減低升力。之后飛機(jī)會(huì)穿過(guò)微暴流中心進(jìn)入順風(fēng)帶，順風(fēng)又會(huì)再令飛機(jī)的升力減少，最后飛機(jī)會(huì)因升力不足而墜毀。

遇上微下?lián)舯┝?，最佳的處理方法就是一察覺(jué)到飛行速度突變時(shí)馬上加速，這樣，就算是遇上順風(fēng)而導(dǎo)致升力減少，至少可以保持飛機(jī)不會(huì)墜地。

微下?lián)舯┝鳑_擊地面時(shí)，會(huì)轉(zhuǎn)而形成水平方向的強(qiáng)陣風(fēng)，風(fēng)速可達(dá)每秒75公尺以上，極具破壞力，會(huì)吹倒樹(shù)林與房舍。若不仔細(xì)觀察，會(huì)將微下?lián)舯┝魉斐傻钠茐恼`認(rèn)為龍卷風(fēng)肆虐。微下?lián)舯┝魍ǔ?huì)造成樹(shù)木或農(nóng)作物呈單向或輻散狀的傾倒，而龍卷風(fēng)則多半留下螺旋狀的痕跡。

微下?lián)舯┝鞯膹?qiáng)度與降水強(qiáng)度有關(guān)，但也受云底高度控制。云底較高時(shí)，雨水有較多時(shí)間蒸發(fā)，微下?lián)舯┝魍鼜?qiáng)；甚至雨水在到達(dá)地面前就完全蒸發(fā)，地面的人感覺(jué)不到有降水，因此很容易忽略，故微下?lián)舯┝饔须[形殺手之稱。

微下?lián)舯┝饕彩强罩新糜握叩呢瑝?mèng)，因?yàn)樵诘竭_(dá)地面時(shí)向四方輻散，使水平風(fēng)向在短距離內(nèi)急遽變化，稱為風(fēng)切，容易造成飛機(jī)起降時(shí)的事故。美國(guó)過(guò)去有近30次飛機(jī)失事被監(jiān)定是微下?lián)舯┝魉鶠椋斐伤劳鋈藬?shù)近700人。1975年年7月31日，遠(yuǎn)東航空公司134號(hào)班機(jī)在降落臺(tái)北松山機(jī)場(chǎng)途中，因?yàn)樵庥鑫⑾聯(lián)舯┝鞫Э兀谂艿琅宰矚?，造?7人死亡。

所幸的是這些事故引起了民航業(yè)的極度重視，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）花費(fèi)巨資研究可以偵測(cè)該種局部天氣變化的設(shè)備。最終發(fā)現(xiàn)多普勒雷達(dá)能夠極好的探測(cè)出它的出現(xiàn)，能夠做到提前預(yù)防，到目前為止，美國(guó)所有民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)都擁有多普勒雷達(dá)以探測(cè)微暴流，一保障飛航安全?，F(xiàn)今，在我國(guó)大部分機(jī)場(chǎng)也都安裝有多普勒氣象雷達(dá)，為民航安全提供了強(qiáng)有力的保障。