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雷暴——航空飞行的天敌!

作者: 时间: 2015-07-01


随着夏季的到来,雷暴天气逐渐增多,航班延误也随之增多,雷暴给民航飞机带来哪些危害呢?雷暴真的那么可怕吗?来让我们认识一下雷暴——航空飞机的天敌!

20051023日(当地时间22日晚)尼日利亚贝尔韦尤航空公司一架B737—200型客机从拉各斯起飞飞往首都阿布贾时,飞机刚起飞3分钟后就空中爆炸坠毁,飞机上110名乘客和6名机组人员全部遇难,其中包括数名政府高级官员。据尼日利亚官方报道和当地村民目击者说,飞机是在一个非常强的雷暴天气状况下起飞的,飞机起飞后3分钟就在空中爆炸,随即坠毁。造成了航空飞行史上的又一惨剧。

众所周知,雷暴天气是夏季常见的天气现象。它是由对流旺盛的积雨云所产生,由于积雨云的强烈发展,常伴有闪电、雷鸣、暴雨、大风,有时还会出现冰雹、龙卷风和下击暴流等灾害性天气。

通常,在天气预报和对外服务工作中,人们习惯把只伴有雷声、闪电或(和)阵雨的雷暴称为一般雷暴弱雷暴,而把伴有暴雨、大风、冰雹、龙卷风等严重的自然灾害性天气现象的雷暴叫做强雷暴。一般雷暴强度弱,维持时间较短,多为几分钟到一小时,但出现次数较多;强雷暴强度大,维持时间长,一般为几十分钟到几小时,个别可间歇维持数小时到几天(如冷涡雷暴)。一般雷暴和强雷暴都是对流旺盛的天气系统,它们所产生的天气现象人们统称为对流性天气。

人们万万不可小看天空中迅速隆起的积雨云,它是一个天气制造工厂,它能产生各式各样的危及飞行安全的天气现象,如强烈的湍流、颠簸、积冰、闪电击(雷击)、暴雨、有时还伴有冰雹、龙卷风、下击暴流和低空风切变。在空中滚滚而来的乌云中,蕴藏着巨大的能量,具有极大的破坏力。

当飞机误入雷暴活动区内,轻者造成人及损伤,重者机毁人亡。因此,雷暴是目前被世界航空界和气象部门公认的严重威胁航空飞行安全的天敌。从1023日尼日利亚的这架B737客机爆炸坠毁的分析事故的主要原因就是遭遇强雷暴所致。

据统计,全球每小时发生雷暴1820次。根据美国民航近年来因气象原因发生的飞行事故分析统计,48起飞行事故中有23起与雷暴有关,占事故总数的47.9%;另据美国空军气象原因发生飞行事故分析统计,雷暴原因占55—60%。这些统计数字也充分证明,雷暴仍然是目前航空活动中严重危及飞行安全的重要因素。例如198279日美国泛美航空公司的一架B727—235客机,在新奥尔良国际机场起飞遭遇强雷雨和低空风切变爬高到46米就坠毁,造成了机上145人、地面8人丧生。前些年,我国军民航都曾发生过飞机遭受雷暴击伤和击毁的飞行事故。随着我国航空飞行事业的快速发展,飞机遭遇雷暴危及飞行安全的几率也明显增加。

据中国国际航空公司机组反映,近几年来,国航B—747航班在飞往美国和欧洲航线上,都曾遭遇过雷电击伤飞机,好在机组处置及时果断,才没有发生重大飞行事故。飞机在暖季飞行,尤其是夏季飞行时,常会遇到雷暴天气。对于从事航空飞行工作的人员来说,了解雷暴的形成机制,清楚雷暴的危害,掌握雷暴信息,采取有效措施,避开或飞越雷暴天气区,确保飞行安全具有十分重要意义。

雷暴产生的必要条件是:大量的不稳定能量、充沛的水汽、足够的冲击力。因为要发生对流性天气,首要条件是大气层结不稳定。

在储存有大量不稳定能量的大气中,一旦受到足够的冲击力,不稳定能量就会释放出来变为空气的动能。充沛的水汽也是雷暴形成的必要条件,如果没有充沛的水汽,即使发生了对流,也不可能出现旺盛的积雨云。大气中大量不稳定能量和充沛的水汽的存在,只是具备了发生雷暴的可能,要使可能变为现实,还需要有促使空气上升到达自由对流高度以上的冲击力,这样,大量不稳定能量才能释放出来,上升气流才能猛烈发展,形成雷暴天气。

大气中的冲击力主要有:锋面的抬升运动和气旋、槽线、低涡等天气系统所引起的辐合抬升运动,还有地形抬升运动和地表受热不均等。雷暴的种类主要有:锋面雷暴、冷涡雷暴、高空槽和切变线雷暴、热带气旋雷暴和热力性雷暴等。

雷暴有明显的季节变化和日变化。一般是夏季最多,春秋季次之,冬季除热带地区外,其他地区很少。雷暴受大气层结日变化影响,往往有明显的日变化。通常是大陆地区午后到傍晚最多,前半夜次之,清晨最少(系统性雷暴除外)。

雷暴对飞机的威胁很大的因素之一是闪电现象。雷暴中的闪电,可分为云地闪、云内闪和云间闪三种。雷电除了主闪道,还有许多分支闪道。飞机在雷电中飞行可能处在闪道上,大型喷气式飞机被雷电击中的频数已有增加的趋势。据美国有关部门统计,B—707的雷电击率为1/4400h,B—747增高为1/2600 h。飞机遭雷电击的各部件和仪表的概率为:天线27%,机翼22%,尾翼21%,机身15%,螺旋桨7%,检验孔6%,罗盘2%


雷电击可引起无线电通讯中断或设备损坏,电子设备受干扰,引起飞机个别部位磁化,磁罗盘出现误差,无线电罗盘指向雷暴,有时造成电源损坏,使飞机无法飞行。更为严重的是若油箱被闪电击中,有可能发生燃烧和爆炸,造成重大飞行事故。闪电的强光,可造成机组人员目眩,眼睛暂时失明,在夜间失明时间甚至长达30s之久,影响飞机稳定操纵。当然,雷暴中存在的颠簸、积冰、冰雹、暴雨、低空风切变等都会危及航空飞行安全。这里就不逐一讨论了。

人们了解了雷暴是一种危及航空飞行安全的危险天气,所以在一般情况下,应避免在雷暴区中飞行。但在夏季是不容易做到的,特别是民航运输飞行,每天固定的航班要飞,还有临时增加的航班、专机任务要按时实施,而飞行中就不免会遇到雷暴,因此,必须采取预防措施,保证安全完成航空飞行任务。

根据国内外有关资料,飞行员飞行经验以及气象保障工作经验,特提出以下几点措施供航空飞行人员和空管指挥部门参考:

一是飞行前飞行人员要认真向气象保障部门详细了解飞行区域和航线天气情况,特别是对有可能产生雷暴天气的区域和航线,要认真研究雷暴的性质、位置、范围、强度、高度、移向移速及变化趋势,同时考虑到绕飞方案及注意事项。

二是飞行人员只要有可能尽量避开雷暴活动区,其方法是推迟起飞时间、改变航线及飞行高度、空中等待、绕飞、改降或返航等。

三是飞行时应用机载雷达监视天气变化,当发现积雨云回波时,应不间断注意其强度变化。

四是绕飞雷暴时,基本原则以目视不进入雷暴云,力争在云上或云外飞行。绕飞时应根据雷暴强度在雷达回波边缘25公里以外通过。穿越两块积雨云空隙时一定要慎重,防止从两块强积雨云回波之间通过。

五是尽量不在雷暴云的下方飞行,因为云与地之间闪电击(雷击)的次数最为频繁,飞机也最容易遭到闪电击。如一旦在云下飞行,应设法避开孤立的山丘、大树、塔和高大的建筑物的尖顶。

六是在云中飞行时,遇到的天气复杂多变,不仅要根据机上雷达判断情况,同时要请求地面雷达进行配合,听从空管指挥。

七是尽量不在中等强度以上降水中飞行,其原因:其一是容易遭遇降水静电闪电击(雷击);其二是降水对雷达回波有一定的衰减作用,因此一定要慎重。

八是当起飞机场有雷暴时,通常不要起飞;如雷暴较弱,任务又紧急,又有绕飞的可能,可向无雷暴的方向起飞;当降落场有雷暴时,一般应飞到备降机场降落;如任务紧急或油量不足时应找有利方向降落;当走廊内有雷暴时,应采取绕飞或爬高飞越,在机场上空上升后出航或下降后降落。在雷暴区边缘机场起飞、降落时,要特别注意低空风切变得影响。最后是在雷雨季节,飞机停放时,一定要搞好防护,接好地线,做好防止飞机在地面遭受雷暴大风、冰雹、闪电雷击的各种工作。

雷暴现象是夏季大自然的产物,不以人的意志为转移,只要人们正确地认识它,及时果断采取趣利避害的防护措施,航空飞行安全、人民的生命财产都会有保证的。