懷化地區(qū)雷暴特征分析及對(duì)航空飛行的影響

吳美玲 楊波

作者簡(jiǎn)介：吳美玲（1989-），女，漢族，德興市人，本科學(xué)歷，助理工程師，從事研究方向或職業(yè)：氣象短臨預(yù)報(bào)。

摘?要： 復(fù)雜天氣是影響航空飛行安全的主要因子之一，特別是雷暴天氣對(duì)航空飛行的影響十分明顯。本文主要利用1989-2012年懷化地區(qū)雷暴觀測(cè)資料對(duì)該地區(qū)雷暴特征進(jìn)行分析，并闡述了雷暴天氣對(duì)航空飛行的影響，最后給出了一些保障措施，以供同行參考。

關(guān)鍵詞： 懷化地區(qū);雷暴特征;航空飛行;影響

【中圖分類號(hào)】V321.2+27?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）03-0196-01

1?懷化地區(qū)雷暴特征分析

根據(jù)1989-2012年懷化地區(qū)雷暴日數(shù)年際變化圖可以看出，懷化地區(qū)近24年來(lái)雷暴日數(shù)總體上呈波動(dòng)減少變化趨勢(shì)，其氣候傾向率為-9.587 d/10a。從雷暴統(tǒng)計(jì)記錄資料可知，懷化地區(qū)在1989—2012年一共出現(xiàn)了1227個(gè)雷暴日，近24年來(lái)懷化地區(qū)的年平均雷暴日數(shù)為51d，最多年份雷暴日數(shù)為73d，出現(xiàn)在1998年;最少年份的雷暴日數(shù)為19d，出現(xiàn)在2011年，年雷暴日數(shù)最多值與最少值之間相差54d。

由懷化地區(qū)1989-2012年懷化地區(qū)逐月雷暴日數(shù)所占比率分布情況圖分析看出，懷化地區(qū)一年四季可能會(huì)出現(xiàn)雷暴天氣，雷暴日數(shù)大部分集中于每年的3-8月，該時(shí)間段雷暴占全年雷暴日數(shù)總數(shù)的85.5%。9月～次年2月出現(xiàn)雷暴天氣的頻率較少，占15.5%，這個(gè)時(shí)候正處于秋冬季，極易被大陸冷空氣團(tuán)所控制，懷化地區(qū)空氣變得干燥，太陽(yáng)輻射也比較弱，不利于對(duì)流天氣的形成，所以懷化地區(qū)在該時(shí)間端出現(xiàn)雷暴天氣的概率較小;3月開(kāi)始雷暴日數(shù)開(kāi)始逐月增加， 4月份出現(xiàn)雷暴天氣最多，占年雷暴日數(shù)的17.6%，7月份次之，占16.4%。

2?雷暴對(duì)航班飛行的影響

雷暴是伴有雷擊以及閃電的局部對(duì)流性天氣，一般會(huì)在云團(tuán)當(dāng)中出現(xiàn)，在其發(fā)生時(shí)經(jīng)常會(huì)伴隨著各類威脅到航空安全的天氣現(xiàn)象，主要涉及到雷電、暴雨、冰雹、下?lián)舯┝?、顛簸等惡劣天氣現(xiàn)象，這些災(zāi)害性天氣時(shí)常給航空飛行帶來(lái)不利影響。

2.1?雷電

雷暴包含強(qiáng)大的能量，將以放電的形式反映出來(lái)。當(dāng)機(jī)場(chǎng)航班在雷暴活動(dòng)區(qū)中飛行時(shí)，由于機(jī)翼和機(jī)身等突出部分，電場(chǎng)相對(duì)較強(qiáng)，這使得該航班極易遭受雷擊。結(jié)合相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，飛機(jī)各部分中，雷達(dá)天線被雷擊概率最大，機(jī)翼次之，機(jī)身相對(duì)較小。擋風(fēng)玻璃加熱器、翼尖、導(dǎo)航燈和其他外部設(shè)備的防護(hù)罩或塑料罩日若被雷擊穿透，雷電流會(huì)進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)部，這樣勢(shì)必會(huì)破壞設(shè)備和電源，甚至危及飛機(jī)機(jī)組人員和航班乘客的安全;雷電引起的瞬時(shí)點(diǎn)磁場(chǎng)將對(duì)儀表、通信、導(dǎo)航以及著陸系統(tǒng)造成干擾或中斷。另外，由于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料蒸氣是易燃的，因此如果燃料箱被雷擊，則很容易發(fā)生燃燒或爆炸事件，從而對(duì)飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2.2?暴雨

在雷暴云中飛行的飛機(jī)可能會(huì)誤入暴雨落區(qū)。暴雨天氣很容易使發(fā)動(dòng)機(jī)吸入許多雨水，這會(huì)對(duì)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)不利影響。另外，在暴雨天氣條件下，空氣的能見(jiàn)度往往會(huì)大幅度降低。降水強(qiáng)度越大，則勢(shì)必對(duì)航空飛行能見(jiàn)度的影響就愈大。尤其是在飛機(jī)降落時(shí)，雨天使機(jī)組人員很難從視覺(jué)上準(zhǔn)確地判斷飛機(jī)距跑道的高度。再者，暴雨天氣增加了跑道表面的潤(rùn)滑性，影響到航班的安全起降。

2.3?冰雹

一般來(lái)說(shuō)，在成熟期的雷暴云中，其高度大部分為3000m～9000m之間，這時(shí)遭遇冰雹的幾率最大。如果以相對(duì)較高的速度飛行時(shí)碰上冰雹天氣，那么飛機(jī)則會(huì)可能會(huì)受到一定的損壞。例如，飛機(jī)的雷達(dá)罩，機(jī)翼和其他部件被冰雹擊中，則會(huì)使得飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能大大降低，失速速度將增加，并且很容易造成航空飛行事故。

2.4?下?lián)舯┝?/p>

下?lián)舯┝髦饕抢妆?qiáng)烈發(fā)展所帶來(lái)的現(xiàn)象，其水平范圍為4-40km，產(chǎn)生的雷暴大風(fēng)可以超過(guò)18m/s，但它的生命周期通常比較短，只有10-16min。因?yàn)橄聯(lián)舯┝髦邪殡S著極其強(qiáng)烈的下降氣與及雷暴大風(fēng)，所以往往會(huì)對(duì)飛機(jī)的起飛和著陸造成非常大的危害，若航班航在起降過(guò)程中遭遇下?lián)舯┝?，一旦沒(méi)有及時(shí)有效處理，勢(shì)必會(huì)引發(fā)飛行事故。

2.5?顛簸

雷暴云中的氣流上升或下降通常會(huì)對(duì)飛行帶來(lái)不同程度的危害，特別是在成熟的雷暴云中。最強(qiáng)的上升氣流可以達(dá)到50-60m/s，強(qiáng)度很強(qiáng)。它經(jīng)常遭受嚴(yán)重的顛簸，導(dǎo)致飛行高度在幾秒鐘內(nèi)上升和下降數(shù)十米，甚至數(shù)百米。在嚴(yán)重的時(shí)候，航班儀表會(huì)失真，從而難以操控飛機(jī)，從而導(dǎo)致飛機(jī)墜毀。

3?雷暴天氣下保障航空飛行安全的措施

3.1?飛行前的準(zhǔn)備階段保障措施

飛行前，航空人員應(yīng)充分了解飛行區(qū)域的天氣情況，特別是雷暴天氣的發(fā)生和發(fā)展?fàn)顩r，并結(jié)合實(shí)際飛行情況制定合理可靠的繞行計(jì)劃。此外，必須仔細(xì)檢查飛行器的狀況，準(zhǔn)備飛行過(guò)程中所需的相關(guān)導(dǎo)航和通訊材料，并確保飛行中的備用燃料充足與防冰系統(tǒng)能夠正常使用，為航班平穩(wěn)運(yùn)行提供可靠保障。

3.2?起飛階段保障措施

飛機(jī)進(jìn)入跑道后，必須及時(shí)打開(kāi)天氣雷達(dá)，并且必須仔細(xì)觀察雷暴的位置，以確保飛機(jī)離開(kāi)機(jī)場(chǎng)時(shí)不會(huì)被雷暴天氣擊中。如果需要更改出發(fā)方式，則需要立即與地面控制器通信;應(yīng)該避免在強(qiáng)降雨天氣中起飛，也要注意雷暴引發(fā)的下?lián)舯┝骱推渌麖?fù)雜天氣的是否會(huì)影響航空飛行。

3.3?飛行過(guò)程保障措施

在飛行過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)飛機(jī)離雷暴區(qū)域非常近，應(yīng)提前預(yù)測(cè)飛機(jī)將遇到的天氣情況，并采取規(guī)避措施避開(kāi)雷暴區(qū)域;如果遇到冷鋒雷雨，則飛行需要經(jīng)過(guò)2次雷暴云縫;如果在飛行中誤進(jìn)入雷暴區(qū)域，則飛往云頂?shù)暮桨嘈枰谠祈斏戏?00m的區(qū)域飛行;對(duì)于機(jī)場(chǎng)上方的雷暴雨，機(jī)組人員需要慎重，不能盲目起飛和降落;如果在飛行過(guò)程中發(fā)生顛簸，則必須采用合適的飛行速度，并根據(jù)飛行手冊(cè)中的規(guī)定科學(xué)地調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)功率，以確保飛行平穩(wěn)。

3.4?著陸階段保障措施

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于著陸階段的航班，由于雷暴天氣的影響，通常會(huì)替換備用機(jī)場(chǎng)。這時(shí)，應(yīng)闡明飛往備用機(jī)場(chǎng)的飛行路線和飛行高度。在著陸過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制飛機(jī)的飛行高度和速度，并及時(shí)使用雨刷。如果在飛行中安裝了儀表著陸系統(tǒng)，則應(yīng)選擇滑行路徑進(jìn)行飛行;飛機(jī)進(jìn)入跑道后，必須確保進(jìn)場(chǎng)速度符合規(guī)定，并在著陸后及時(shí)制動(dòng)和反推，要確保飛機(jī)平穩(wěn)安全著陸。

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