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雷暴及其強(qiáng)對(duì)流天氣雷暴的形成和發(fā)展眾所周知,雷暴天氣是夏季常見的天氣現(xiàn)象。它是由對(duì)流旺盛的Cb引起的,伴有閃電雷鳴的局地風(fēng)暴,稱雷暴。它是Cb強(qiáng)烈發(fā)展的標(biāo)志,雷暴中有強(qiáng)烈的湍流、積冰、閃電、陣雨和大風(fēng)、冰雹、龍卷和下?lián)舯┝鳌K秋w機(jī)航行時(shí)所遇到的最惡劣最危險(xiǎn)的天氣,由于雷暴一般伴有雷雨,所以常與雷雨通稱。當(dāng)飛機(jī)誤入雷暴活動(dòng)區(qū)內(nèi),輕者造成人及損傷,重者機(jī)毀人亡。因此,雷暴是目前被世界航空界和氣象部門公認(rèn)的嚴(yán)重威脅航空飛行安全的天敵。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年發(fā)生雷暴1600萬(wàn)次,平均每天約發(fā)生4.4萬(wàn)次,每小時(shí)約發(fā)生1820次,所以每一個(gè)飛行員都有可能遇到雷暴,特別是運(yùn)輸機(jī)夏季飛行,差不多經(jīng)常會(huì)遇到。根據(jù)美國(guó)民航近年來(lái)因氣象原因發(fā)生的飛行事故分析統(tǒng)計(jì),48起飛行事故中有23起與雷暴有關(guān),占事故總數(shù)的47.9%據(jù)美國(guó)空軍氣象原因發(fā)生飛行事故分析統(tǒng)計(jì),雷暴原因占55—60%。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)字也充分證明,雷暴仍然是目前航空活動(dòng)中嚴(yán)重危及飛行安全的重要因素。

前些年,我國(guó)軍民航都曾發(fā)生過飛機(jī)遭受雷暴擊傷和擊毀的飛行事故。隨著我國(guó)航空飛行事業(yè)的快速發(fā)展,飛機(jī)遭遇雷暴危及飛行安全的幾率也明顯增加。據(jù)中國(guó)國(guó)際航空公司機(jī)組反映,近幾年來(lái),國(guó)航B—747航班在飛往美國(guó)和歐洲航線上,都曾遭遇過雷電擊傷飛機(jī),好在機(jī)組處置及時(shí)果斷,才沒有發(fā)生重大飛行事故。 飛機(jī)在暖季飛行,尤其是夏季飛行時(shí),常會(huì)遇到雷暴天氣。對(duì)于從事航空飛行工作的人員來(lái)說(shuō),了解雷暴的形成機(jī)制,清楚雷暴的危害,掌握雷暴信息,采取有效措施,避開或飛越雷暴天氣區(qū),確保飛行安全具有十分重要意義。一、普通雷暴的形成和發(fā)展

通常,在天氣預(yù)報(bào)和對(duì)外服務(wù)工作中,人們習(xí)慣把只伴有雷聲、閃電或(和)陣雨的雷暴稱為“普通雷暴”或“弱雷暴”,而把伴有暴雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷風(fēng)等嚴(yán)重的自然災(zāi)害性天氣現(xiàn)象的雷暴叫“強(qiáng)雷暴”。一般雷暴強(qiáng)度弱,維持時(shí)間較短,多為幾分鐘到一小時(shí),但出現(xiàn)次數(shù)較多;強(qiáng)雷暴強(qiáng)度大,維持時(shí)間長(zhǎng),一般為幾十分鐘到幾小時(shí),個(gè)別可間歇維持?jǐn)?shù)小時(shí)到幾天(如冷渦雷暴)。(一)普通雷暴的形成條件大量的正不穩(wěn)定能量充沛的水汽足夠的沖擊力普通單體雷暴(single-cellstorm)單體雷暴是指由大氣的強(qiáng)對(duì)流現(xiàn)象形成的一個(gè)雷雨單體,具有完整的雷暴組織,云頂高度可達(dá)12公里,直徑約2-3公里至8-10公里,上升氣流最旺盛時(shí)可達(dá)到20m/s,普通則在5-15m/s之間。單體雷暴的移動(dòng):與垂直方向的平均環(huán)境風(fēng)矢量相同。(二)普通雷暴單體的生命史1、發(fā)展階段:從Cu發(fā)展成TCu。云內(nèi)都是上升氣流1、發(fā)展階段初期常常由幾個(gè)小積云聚合成一個(gè)較大的積云單體,并開始出現(xiàn)雷暴回波。水平尺度初期2-3公里,到后期可達(dá)10公里,云頂高度可達(dá)7.5-9公里。在形成階段后期,云的中上部最大上升氣流速度可達(dá)15米/秒。云底及四周環(huán)境空氣輻合上升卷入云內(nèi)。地面相應(yīng)有明顯的氣流輻合。云體通常沿著對(duì)流層中層的風(fēng)向移動(dòng)。飛機(jī)觀測(cè)表明,云中降水出現(xiàn)在云的中上部,通常0℃層以上1公里之內(nèi)主要是液態(tài)水滴,再向上出現(xiàn)雨夾雪,最上部是干雪由于這一階段時(shí)間上包括出現(xiàn)積云到形成風(fēng)暴這一過程,所以確切的時(shí)間很難確定。如果從云中出現(xiàn)雷達(dá)回波開始計(jì)算,則這一階段大約歷時(shí)10-15分鐘。(二)普通雷暴單體的生命史2、成熟階段:從TCu發(fā)展成Cb。以云頂冰晶化并開始出現(xiàn)降水為標(biāo)志。2、成熟階段此階段云頂發(fā)展很高,頂部遇到平流層開始向四周延展而形成云砧,且有冰晶化的絲縷出現(xiàn),這已經(jīng)成為積雨云外形結(jié)構(gòu)上一個(gè)重要特征由于降水質(zhì)點(diǎn)的拖曳作用,在云的移動(dòng)方向后部的中下部位開始出現(xiàn)下沉氣流。在云的中上部和移動(dòng)方向的前部仍維持有系統(tǒng)的上升氣流。在云的上部,上升氣流仍隨高度而增強(qiáng)。最大上升速度出現(xiàn)在成熟階段早期,可超過30米/秒。下沉氣流隨高度變化不大,最大下沉氣流速度達(dá)到12米/秒的并不少見下沉冷空氣傾瀉至地面,向四周輻散,形成雷暴大風(fēng),整個(gè)地面氣流輻散區(qū)氣壓上升,形成雷暴高壓。一般成熟階段維持15-30分鐘,此期間云頂最高,可達(dá)12公里,個(gè)別可超過18公里,不過有許多不超過9公里。積雨云(二)普通雷暴單體的生命史3、消散階段:下拽氣流占據(jù)云體的主要部分3、消散階段隨著降水的發(fā)展,云內(nèi)下沉氣流的范圍不斷擴(kuò)大,最終遍布整個(gè)云體,這時(shí)積雨云就從成熟階段進(jìn)入消散階段。由于云內(nèi)整個(gè)都是下沉氣流,降水逐漸減弱,云內(nèi)溫度和環(huán)境空氣趨于一致,云體也就逐漸崩潰消散或水平延展蛻化為層狀云,繼續(xù)下些小雨。生命周期終了的標(biāo)志是云中垂直運(yùn)動(dòng)的消失,這一階段大約歷時(shí)30分鐘。普通雷暴單體的雷達(dá)圖像方位角332.1度二、強(qiáng)雷暴的形成和發(fā)展分為超級(jí)單體和多單體風(fēng)暴超級(jí)單體雷暴是由一個(gè)巨大單體發(fā)展成的猛烈的強(qiáng)風(fēng)暴。其內(nèi)部的氣象要素和物理量場(chǎng)都比其他類型的雷暴強(qiáng)很多倍。其水平尺度達(dá)到數(shù)十千米,生命期可達(dá)數(shù)小時(shí),其中成熟期就有一小時(shí)以上,是一種強(qiáng)烈的中尺度系統(tǒng)。(一)超級(jí)單體風(fēng)暴(二)多單體風(fēng)暴由多個(gè)處于不同發(fā)展階段的雷暴單體組成,這些單體不像一般雷暴單體那樣隨機(jī)發(fā)生,相互干擾,而是有組織的排成一列,具有統(tǒng)一的垂直環(huán)流系統(tǒng),其前部有一支上升氣流,新的單體不斷在風(fēng)暴群體的右前側(cè)產(chǎn)生,后部有一支下拽氣流,老的單體不斷在左后側(cè)消亡,看起來(lái)風(fēng)暴象是一個(gè)整體在移動(dòng)。(二)多單體風(fēng)暴第三節(jié)颮線、冰雹和龍卷一、颮線風(fēng)暴簡(jiǎn)稱颮線(SquallLine),是排列成帶狀的多個(gè)雷暴或積雨云群組成的狹窄的強(qiáng)對(duì)流天氣帶。LinesofCB’s:gustfrontsandsqualllines一、颮線風(fēng)暴

颮線上的單體常彼此不相干擾,颮線上的對(duì)流云不斷新陳代謝,但作為整體,可維持4-18小時(shí),沿颮線會(huì)出現(xiàn)十分惡劣的天氣。常出現(xiàn)在氣團(tuán)內(nèi)部或冷鋒前。Squallline夏季發(fā)生于急行冷鋒前部的颮線風(fēng)暴

linesofCB’s:gustfrontsandsqualllinesOnthispicture,asqualllineisdeveloping.CB’sareregeneratedandextendedalongarathercurvedlineOnthisvideo,severalsqualllinesaredevelopingandseemtogatherinafront颮線雷達(dá)平顯圖像颮線與冷鋒的比較颮線

尺度:中尺度天氣系統(tǒng),幾十到幾百公里。天氣:天氣惡劣,變化劇烈而短促。移速:比較快,是冷鋒的2~3倍。生命史:幾十分鐘到十幾小時(shí)。日變化:明顯,上午弱,午后強(qiáng),傍晚弱。性質(zhì):在氣團(tuán)內(nèi)部發(fā)生發(fā)展.冷鋒天氣尺度,達(dá)數(shù)千公里。大范圍持久壞天氣。平均移速30~40Km/h。數(shù)天。無(wú)明顯日變化。兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)的交接面。二、冰雹waysofhailstonesinsideaCBwindverticalexhaustlateralexhaustnormalexhaust大的或中等的冰雹降落在颮鋒后的大風(fēng)區(qū),小冰雹則會(huì)隨斜升扭轉(zhuǎn)氣流沿砧狀云頂拋出,落在距離云體幾千米以外的地方。二、冰雹三、龍卷(tornado)定義:是大氣中一種小范圍、強(qiáng)烈對(duì)流旋轉(zhuǎn)的空氣渦旋。一般與強(qiáng)對(duì)流云相伴出現(xiàn)。范圍:小尺度系統(tǒng),水平幾十到幾百米,最大不超過1Km。垂直800~1500米。形狀:對(duì)流云底的漏斗狀云柱分類:水龍卷、陸龍卷三、龍卷(tornado)龍卷的天氣特征范圍?。核埦碇睆綖?5~100米,陸龍卷稍大100~1000米,高度800~1500米。生命期短:一般為幾分鐘到幾十分鐘。風(fēng)力大:自中心到40米處風(fēng)速最大,最大風(fēng)速近200m/s。直線移動(dòng):移動(dòng)路徑多為直線,平均移速15m/s,移動(dòng)距離幾百-幾千米。破壞力強(qiáng):破壞力巨大,給局部地區(qū)帶來(lái)嚴(yán)重的災(zāi)難。中心氣壓極低:中心氣壓可降至400hPa以下,甚至達(dá)到200hPa。04年9月6日下午香港機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)龍卷形如漏斗,高逾數(shù)百米,時(shí)速62公里,兩輛小貨車被卷上半空,1人受傷。第四節(jié)雷暴的種類

按雷暴的強(qiáng)度,可分為普通雷暴和強(qiáng)雷暴。按形成雷暴的沖擊力不同,可以分為 熱雷暴 地形雷暴 天氣系統(tǒng)雷暴anair-massCBisdevelopingwiththeriseoftemperaturenearthegroundalongtheday.Itoccurswithinagivenunstableair-massandisnotcausedbythepassageofafront

airmassCB夏季 白天,地面受熱不均而形成 晚上,熱雷暴也可能在高空出現(xiàn)冬季

熱雷暴可能出現(xiàn)在沿海地區(qū)。當(dāng) 冷的潮濕空氣移動(dòng)到暖海面上時(shí) 形成。特征:范圍小、孤立分散、各個(gè)雷暴云間通常有間隙,有明顯的日變化:大陸上:多出現(xiàn)在午后至傍晚,入夜后逐漸消散海洋湖泊:出現(xiàn)在夜間或黎明,白天減弱和消散

二、地形雷暴暖濕不穩(wěn)定空氣在山的迎風(fēng)坡被強(qiáng)迫抬升而形成的雷暴。特征常很快形成,雷暴云沿山脈走向成行出現(xiàn)而不大移動(dòng),且面積較大;云中氣流劇烈,降水強(qiáng)度大,有時(shí)還會(huì)降冰雹;云底高度較低,常能遮住整個(gè)山頭。orographicCB三、天氣系統(tǒng)雷暴(一)鋒面雷暴冷鋒雷暴、靜止鋒雷暴、暖鋒雷暴1、冷鋒雷暴:是冷空氣強(qiáng)烈沖擊暖濕不穩(wěn)定空氣而形成的。冷鋒強(qiáng)、鋒面坡度大、移動(dòng)快、暖空氣不穩(wěn)定、濕度大時(shí),有利于冷鋒雷暴的形成冷鋒雷暴出現(xiàn)時(shí)間,大約在冷鋒過境前后2~4小時(shí)內(nèi)。特點(diǎn):強(qiáng)度大,許多雷暴云沿鋒線排列,組成一條狹長(zhǎng)雷暴帶。冷鋒雷暴在晝間、夜間、陸地、海上都能出現(xiàn),日變化較小,一般下午和前半夜較強(qiáng),早晨減弱。移動(dòng)速度快,每小時(shí)可達(dá)40-60千米。Cumulonimbuswhichoccursatthepassageofafront.Theembeddedpatternisanimportantelementofaeronauticaldescription:apilotwhichisflyinginthisareamustsurveyhisroutewithameteorologicalradar

frontalCBEMBDisol1、冷鋒雷暴-規(guī)律在冷鋒前暖濕空氣活躍(如有正變溫、增濕、南風(fēng)較大、暖空氣不穩(wěn)定等),當(dāng)冷鋒過境時(shí)一般有雷暴形成。冷鋒雷暴的發(fā)生與鋒面上空的形勢(shì)有關(guān)。如果鋒面附近,高層為冷平流,低層為暖平流,且平流較強(qiáng),則鋒面過境時(shí)絕大多數(shù)會(huì)產(chǎn)生雷暴。在850hPa等壓面圖上鋒面所在區(qū)域內(nèi)繪出等露點(diǎn)線或等比濕線,如果濕舌的軸線沿地面鋒線伸展,則有利于雷暴生成。2、靜止鋒雷暴由暖濕不穩(wěn)定空氣沿鋒面上升,或由低層氣流輻合上升而形成特點(diǎn):范圍較廣,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),雷暴云常隱藏在深厚的層狀云系中,常有明顯的日變化日變化:多產(chǎn)生在后半夜,白天減弱或消散靜止鋒雷暴3、暖鋒雷暴:特征:不如冷鋒雷暴強(qiáng)烈,與靜止鋒雷暴相似但夜間出現(xiàn)更多些。(二)冷渦雷暴1、北方冷渦雷暴:出現(xiàn)在我國(guó)東北和華北地區(qū),由于這些地區(qū)下半年為暖濕空氣控制,冷渦一到,上空降溫,空氣層結(jié)變得不穩(wěn)定,就會(huì)產(chǎn)生雷暴。

特點(diǎn):常出現(xiàn)在我國(guó)東北和華北地區(qū),具有不穩(wěn)定的天氣,出現(xiàn)時(shí)天氣變化很突然,在短時(shí)間內(nèi)可從晴朗無(wú)云到雷聲隆隆有明顯的日變化,一半多出現(xiàn)在午后或傍晚。2、南方冷渦雷暴:主要指西南渦。由于南方暖濕空氣活躍,西南渦東移時(shí),輻合上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),于是在西南渦的東部和東南部偏南氣流中產(chǎn)生雷暴。(三)空中槽和切變線雷暴

夏半年,空氣暖濕不穩(wěn)定時(shí),槽線和切變線附近強(qiáng)的輻合產(chǎn)生大范圍強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng),形成雷暴。在我國(guó),切變線雷暴在江淮地區(qū)比較多見。在華南、西南等地,下半年也常有切變線雷暴發(fā)生。(四)臺(tái)風(fēng)槽雷暴(五)副熱帶高壓西部雷暴雷暴常發(fā)生在副熱帶高壓脊線以北的西南氣流中,副高在西進(jìn)或東退時(shí),出現(xiàn)較多第五節(jié)雷暴的活動(dòng)一、雷暴過境前后氣象要素的變化(一)氣溫雷暴過境前,氣溫高、濕度大、天氣悶熱。雷暴來(lái)臨,氣溫驟降,出現(xiàn)颮鋒,雷暴過境后,氣溫逐漸恢復(fù)正常。(二)氣壓在發(fā)展階段,地面氣壓一直下降。成熟階段,雷暴云下方出現(xiàn)雷暴高壓,其后部為一個(gè)伴生的雷暴低壓。它們隨雷暴云一起移動(dòng),所到之處,地面氣壓突然上升,然后又下降,雷暴過后,氣壓逐漸恢復(fù)正常。(三)風(fēng)

雷暴過境前,通常地面風(fēng)很弱,風(fēng)向指向雷暴云。雷暴來(lái)臨時(shí),風(fēng)速驟增,風(fēng)向急轉(zhuǎn),自雷暴云向外吹,即雷暴大風(fēng)。在向四周擴(kuò)散的冷空氣和向云中輻合的暖空氣之間有很強(qiáng)的低空風(fēng)切變。雷暴大風(fēng)天氣是強(qiáng)雷暴云的產(chǎn)物。強(qiáng)風(fēng)暴云體的前部是上升氣流,后部是下沉氣流。由于后部下降的雨、雹等的降水物強(qiáng)烈蒸發(fā),使下沉的氣流變得比周圍空氣冷。這種急速下沉的冷空氣在云底就形成一個(gè)冷空氣堆,氣象上稱“雷暴高壓”,使氣流迅速向四周散開。因此當(dāng)強(qiáng)雷暴云來(lái)臨的瞬間,風(fēng)向突變,風(fēng)力猛增,往往由靜風(fēng)突然狂風(fēng)大作,暴雨、冰雹俱下,這種雷暴大風(fēng),突發(fā)性強(qiáng),持續(xù)時(shí)間甚短,一般風(fēng)力達(dá)8-12級(jí),所以有很

大的破壞力。當(dāng)強(qiáng)風(fēng)暴云中伴有大冰雹和龍卷風(fēng)時(shí)其破壞性就更大。(四)降水

雷暴大風(fēng)到達(dá)后,大雨隨之而來(lái),然后慢慢減小。雷暴過后,降水結(jié)束。雷暴就是以陣雨為最多,有時(shí)有冰雹。二、雷暴的移動(dòng)與傳播一般雷暴,隨風(fēng)飄移;強(qiáng)雷暴主要是自身傳播雷暴的傳播雷暴的移動(dòng)規(guī)律一般雷暴的移動(dòng)方向與對(duì)流層中平均風(fēng)的風(fēng)向一致;強(qiáng)烈雷暴偏向于對(duì)流層中層風(fēng)之右方移動(dòng);天氣系統(tǒng)雷暴的移動(dòng)方向與天氣系統(tǒng)一致“雷暴不過江”——白天,雷暴一般沿大江大河移動(dòng),不易越過水面,夜晚情況相反。“東閃日頭,西閃雨”山脈對(duì)雷暴的移動(dòng)也有影響。雷暴移動(dòng)的特點(diǎn)三、雷暴的季節(jié)變化和日變化季節(jié)變化:夏季最多,春秋次之,冬季除華南少數(shù)地區(qū)外,全國(guó)極少有雷暴活動(dòng)。日變化:陸地上午后至傍晚雷暴出現(xiàn)最多,清晨最少。第六節(jié)雷暴對(duì)飛行的影響

雷暴能制造各種各樣危及飛行安全的天氣現(xiàn)象?,F(xiàn)代飛機(jī)的性能已經(jīng)有了很大的改進(jìn),都配備有先進(jìn)的機(jī)載氣象雷達(dá),為及時(shí)發(fā)現(xiàn)雷暴,準(zhǔn)確判斷,正確繞飛或飛越、改降等提供了重要條件,但是,仍不具備穿越和克服雷暴障礙的能力,一旦誤入其中,事故率仍然很高。雷暴造成的飛行事故1990年3月1日,東方航空公司三叉戟B2208飛機(jī)在桂林機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)時(shí)遇到雷雨云,飛機(jī)沖出跑道。

1988年8月31日,廣州三叉戟2218飛機(jī)在香港啟德機(jī)場(chǎng),遇到雷雨天氣,著陸不正常,沖入海中。

1997年5月8日,南方航空公司B737飛機(jī)在深圳機(jī)場(chǎng)著陸過程中遇到中--大雨,飛機(jī)沖出跑道失事

1994年7月20日,云南航空公司B737飛機(jī),在昆明機(jī)場(chǎng)著陸過程中遇到雷雨天氣,飛機(jī)沖出跑道。

1975年11月12日,北卡羅萊納州羅利機(jī)場(chǎng)發(fā)生一起B(yǎng)-727飛機(jī)嚴(yán)重?fù)p傷事故,139名乘客中1人重傷。當(dāng)時(shí),飛機(jī)在200英尺高度上遇到暴雨,飛機(jī)按儀表著陸系統(tǒng)著陸,在100英尺高度上,飛機(jī)“鉆進(jìn)了一堵水墻,當(dāng)時(shí)曾企圖再加大推力。然而油門畢竟已推到頭了。在距跑道入口282英尺處以1400英尺/分的下降率墜地,飛機(jī)接地立即彈起,并向跑道右側(cè)滑出4150英尺。典型事例分析1997年10月10日,阿根廷奧斯特拉爾航空公司一架DC-9-32飛機(jī),從阿根廷北部的波薩達(dá)斯飛往首都布宜諾斯艾利斯途中墜毀,機(jī)上69名旅客和5名機(jī)組人員全部遇難。事故原因:這架飛機(jī)在飛行途中遇到強(qiáng)烈的雷電襲擊,飛機(jī)為避開雷暴和強(qiáng)烈的湍流區(qū)時(shí)失去控制急速下墜,在離預(yù)定降落時(shí)間還有20分鐘時(shí),與機(jī)場(chǎng)通訊聯(lián)絡(luò)突然中斷,飛機(jī)以機(jī)頭朝下70度的姿態(tài)和每小時(shí)800海里的速度撞地墜毀。雷暴對(duì)飛行的影響(一)顛簸(二)積冰(三)暴雨(四)雹擊(五)閃電擊(六)下?lián)舯┝?downburst)一、顛簸

云中湍流能引起飛機(jī)顛簸。成熟階段的雷暴云中有很強(qiáng)的升降氣流,而且有很強(qiáng)的陣性,風(fēng)切變很嚴(yán)重。 湍流自云底向上增強(qiáng),在云的中上部最強(qiáng),云的四周一定距離內(nèi),也有較強(qiáng)的湍流。二、積冰

在發(fā)展階段的Tcu中,在云的上部有較強(qiáng)的積冰,在成熟階段,在0oC等溫線以上的區(qū)域飛行都會(huì)發(fā)生積冰,中部有強(qiáng)積冰,云頂有弱積冰。 如果飛機(jī)穿越一個(gè)雷暴單體,因?yàn)闀r(shí)間很短,即使發(fā)生積冰,也不一定是個(gè)很大的問題。但是如果在積冰的氣象條件下穿越一個(gè)雷暴群,將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重積冰。三、暴雨雷雨一般都是強(qiáng)度較大的陣性降水。雷雨前一般先有一陣大風(fēng),然后落些大雨點(diǎn),片刻之后便轉(zhuǎn)為滂沱大雨。四、冰雹直接由冰雹造成的結(jié)構(gòu)損壞比較少見,但對(duì)機(jī)翼前沿和發(fā)動(dòng)機(jī)的輕微的損傷卻比較普遍。大的冰雹可以打壞座艙玻璃、雷達(dá)天線罩和水平安定面等部位。通常,在成熟階段的雷暴云中,飛行高度為3000—9000米時(shí),遭遇冰雹的可能性最大,在云中心的上風(fēng)方向一側(cè),遭雹擊的可能性也是比較大的。應(yīng)當(dāng)注意,在地面沒有降雹的情況下,空中飛機(jī)仍有遭受雹擊的可能性。所以,飛機(jī)最好在距雹云10千米以外飛行。冰雹還能砸壞地面飛機(jī)和設(shè)施。1990年4月LEAR25噴氣機(jī)在得克薩斯上空飛行在41000英尺高度時(shí),碰到大冰雹、暴雨、嚴(yán)重湍流,閃電和緩慢靜電放電,座艙玻璃被打壞。該噴氣機(jī)在33000英尺時(shí)兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)停車,飛機(jī)在麥地粗猛著陸,7個(gè)乘客和2名機(jī)組人員受傷。該機(jī)組在起飛前沒有獲取氣象情報(bào)。冰雹的危害五、閃電擊(lightningstrike

)在雷暴云中、云和地面、云與云之間都會(huì)出現(xiàn)閃電。雷暴云的上部帶正電荷,中下部帶負(fù)電荷。枝狀閃電:常見。電流強(qiáng)度特大(幾萬(wàn)-20萬(wàn)安培),可引起火災(zāi)或傷人。有白色、粉紅色和淺藍(lán)色。片狀閃電:常見。看起來(lái)好像是在云面上有一片閃光。經(jīng)常是在云的強(qiáng)度減弱,降水趨于停止時(shí)出現(xiàn),這種閃電強(qiáng)度較弱,多在云中放電。球狀閃電:十分罕見。象一團(tuán)火球,約有排球那么大,偶爾也有直徑幾米的。有時(shí)在空中慢慢轉(zhuǎn)悠,有時(shí)又完全不動(dòng)的懸在空中。發(fā)白光、粉紅或藍(lán)色光。可以從煙囪、窗戶、門縫鉆進(jìn)室內(nèi)。它的生命史不長(zhǎng),大約幾秒到幾分鐘。五、閃電擊飛機(jī)在雷暴云中、云下和云附近飛行時(shí),都有可能被閃電擊中。還會(huì)出現(xiàn)機(jī)身起電、電暈放電、誘發(fā)閃電等現(xiàn)象。飛機(jī)一旦遭到電擊,機(jī)翼、尾翼、機(jī)身等處可能被強(qiáng)電流燒出一些洞或凹形斑點(diǎn);結(jié)構(gòu)不牢的部位、空速管等損壞;閃電電流進(jìn)入機(jī)內(nèi),造成設(shè)備及電源損壞,使飛機(jī)無(wú)法飛行;甚至危及機(jī)組和乘客安全;電擊引起的瞬間電磁場(chǎng),對(duì)儀表、通訊、導(dǎo)航及著陸系統(tǒng)造成干擾或中斷。比如,雷電擊可引起無(wú)線電通訊中斷或設(shè)備損壞,電子設(shè)備受干擾,引起飛機(jī)個(gè)別部位磁化,磁羅盤出現(xiàn)誤差。如果油箱被閃電擊中或正在空中加油時(shí)遭到電擊,有可能發(fā)生燃燒或爆炸。閃電的強(qiáng)光,可造成機(jī)組人員目眩,眼睛暫時(shí)失明,在夜間失明時(shí)間甚至長(zhǎng)達(dá)30s之久,影響飛機(jī)穩(wěn)定操縱。容易發(fā)生電擊的情況飛機(jī)遭閃電擊的高度大部分發(fā)生在4000~9000米,其中5000米左右為集中區(qū)。96%的電擊出現(xiàn)在7600米以下雷擊大多發(fā)生在大氣溫度為0℃左右(±5℃)的雷暴云中。但在云外甚至距云體30~40千米處也有遭雷擊的現(xiàn)象。84%發(fā)生在云中飛機(jī)遭雷擊大部分發(fā)生在飛機(jī)處于云中、雨中和上升、下降狀態(tài)時(shí)。88%發(fā)生在降水期間;68%發(fā)生在飛機(jī)上升、下降或正在下滑著陸階段兩塊對(duì)流云之間穿行也容易遭到電擊。81%發(fā)生在湍流區(qū)在雷暴消散階段早期比雷暴旺盛期更容易遭到電擊。(例如1965年8月3日美國(guó)空軍F—100飛機(jī)執(zhí)行科研任務(wù),三次穿越一減弱的雷暴,三次遭到電擊。)容易發(fā)生電擊的情況容易遭到電擊的部位飛機(jī)遭雷電擊的各部件和儀表的概率為:天線27%機(jī)翼22%尾翼21%機(jī)身15%螺旋槳7%檢驗(yàn)孔6%羅盤2%雷電除了主閃道,還有許多分支閃道。飛機(jī)在雷電中飛行可能處在閃道上,大型噴氣式飛機(jī)被雷電擊中的頻數(shù)已有增加的趨勢(shì)。據(jù)美國(guó)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),B—707的雷電擊率為1/4400h,而B—747增高為1/2600h。六、下?lián)舯┝鳎―ownburst)

能引起地面或近地面大于18m/s雷暴大風(fēng)的那股突發(fā)性的強(qiáng)烈下降氣流,稱為下?lián)舯┝鳌?下?lián)舯┝鞯乃匠叨葹?---40千米, 生命期10---16分鐘。

在下?lián)舯┝鞯恼麄€(gè)直線氣流中,還嵌有一些小尺度輻散性氣流,這些小尺度外流系統(tǒng)稱為微下?lián)舯┝?microburst)。微下?lián)舯┝鞒霈F(xiàn)在下?lián)舯┝髦?,水平尺度?400~4000米,地面風(fēng)速在22米/秒以上,離地100米高度上的下降氣流速度甚至可達(dá)30米/秒。

下?lián)舯┝骱臀⑾聯(lián)舯┝髦袕?qiáng)烈的雷暴大風(fēng)和極強(qiáng)的垂直風(fēng)切變和水平風(fēng)切變,對(duì)于飛機(jī)的起降有極大的危害。僅在美國(guó)1974~1985年期間,就已確定至少有11次空難事故是下?lián)舯┝饕l(fā)的,其次還有400多次的死亡事件和145次的傷亡事件。在1981年6月至1994年7月,在日本至少發(fā)生了25次(75個(gè))下?lián)舯┝?。其中微下?lián)舯┝魉匠叨刃∮?km,水平輻散大風(fēng)峰值可高達(dá)75m/s,造成低層出現(xiàn)相當(dāng)大的水平風(fēng)切變,因而這類下?lián)舯┝鲗?duì)飛行安全危害極大。由雷暴引起的微下?lián)舯┝魑⑾聯(lián)舯┝魇怯衫妆┮碌囊环N最猛烈的下沉氣流,

其范圍通常達(dá)數(shù)千米。飛越微下?lián)舯┝鞯娘w機(jī)可能首先會(huì)因逆風(fēng)增強(qiáng)而浮力增加,

隨即遇到上空的下沉氣流,

繼而因順風(fēng)增強(qiáng)而沉降。

微下?lián)舯┝鞯氖鹿侍卣?/p>

在微下?lián)舯┝髦校kU(xiǎn)區(qū)的高度是從地面到離地高度300米。在微下?lián)舯┝髦酗w行,強(qiáng)烈的正效應(yīng)總是先于強(qiáng)烈的負(fù)效應(yīng),微下?lián)舯┝髦械氖鹿食30l(fā)生在看起來(lái)較溫和的單體之中

以前人們有一種錯(cuò)誤的觀念,認(rèn)為雷暴越強(qiáng),所產(chǎn)生的下?lián)舯┝鲝?qiáng)度就越大。然而,1994年7月2日,一架USAIRDC-9飛機(jī)在Charlotte機(jī)場(chǎng)著陸時(shí)墜毀,機(jī)上57人有37人死亡。事后調(diào)查結(jié)果表明:飛機(jī)在最后進(jìn)近階段遭遇了機(jī)組無(wú)論是實(shí)際飛行中還是模擬訓(xùn)練中都從未遇到過的強(qiáng)烈低空風(fēng)切變。而這一風(fēng)切變正是由一個(gè)弱小雷暴單體在瞬間爆發(fā)的強(qiáng)烈下沉氣流引起的。Denver,ColoradoMicroburstEvent人們了解了雷暴是一種危及航空飛行安全的危險(xiǎn)天氣,所以在一般情況下,應(yīng)避免在雷暴區(qū)中飛行。但在夏季是不容易做到的,特別是民航運(yùn)輸飛行,每天固定的航班要飛,還有臨時(shí)增加的航班、專機(jī)任務(wù)要按時(shí)實(shí)施,而飛行中就不免會(huì)遇到雷暴,因此,必須采取預(yù)防措施,保證安全完成航空飛行任務(wù)。第七節(jié)在雷暴活動(dòng)區(qū)中飛行應(yīng)采取的措施飛行前,要認(rèn)真向氣象部門詳細(xì)了解飛行區(qū)域天氣情況,特別是對(duì)有可能產(chǎn)生雷暴天氣的區(qū)域,要認(rèn)真研究雷暴的性質(zhì)、位置、范圍、強(qiáng)度、高度、移向移速、變化趨勢(shì)等,同時(shí)考慮到備降場(chǎng)選擇和注意事項(xiàng)。

要有可能盡量避開雷暴活動(dòng)區(qū),其方法是推遲起飛時(shí)間、改變航線及飛行高度、空中等待、繞飛、改降、返航等。飛行時(shí),特別是夏季飛行應(yīng)經(jīng)常用機(jī)載雷達(dá)監(jiān)視天氣變化,當(dāng)發(fā)現(xiàn)回波后,應(yīng)不斷注意其強(qiáng)度變化。繞飛雷暴時(shí),基本原則以目視不進(jìn)入雷暴云,力爭(zhēng)在云上或云外飛行。繞飛時(shí)應(yīng)根據(jù)雷暴強(qiáng)度在雷達(dá)回波邊緣25公里以外通過。穿越兩塊積雨云空隙中一定要慎重,防止從兩塊強(qiáng)回波之間通過。

盡量不在雷暴云的下方飛行,因?yàn)樵婆c地之間閃電擊(雷擊)的次數(shù)最為頻繁,飛機(jī)也最容易遭到閃電擊(雷擊)。

在云中飛行時(shí),遇到天氣復(fù)雜多變,不僅要根據(jù)機(jī)載雷達(dá)來(lái)判斷情況,同時(shí)要請(qǐng)求地面氣象雷達(dá)進(jìn)行協(xié)助配合。盡量不在中等強(qiáng)度以上降水區(qū)中飛行,原因一是容易遭閃電擊;二是降水對(duì)雷達(dá)回波有一定的衰減作用。

當(dāng)起飛機(jī)場(chǎng)有雷暴時(shí),通常不要起飛;如雷暴較弱,任務(wù)又緊急,又有繞飛的可能,可向無(wú)雷暴的方向起飛;當(dāng)降落場(chǎng)有雷暴時(shí),一般應(yīng)飛到備降機(jī)場(chǎng)降落;如任務(wù)緊急或油量不足時(shí)應(yīng)找有利方向降落;當(dāng)走廊內(nèi)有雷暴時(shí),應(yīng)采取繞飛或爬高飛越,在機(jī)場(chǎng)上空上升后出航或下降后降落。在雷暴區(qū)邊緣機(jī)場(chǎng)起飛、降落時(shí),要特別注意低空風(fēng)切變。在雷雨季節(jié),飛機(jī)停放時(shí),一定要做好防護(hù),接好地線,做好防止飛機(jī)在地面遭受雷暴大風(fēng)、冰雹、閃電雷擊的各種工作。

二、飛行中對(duì)雷暴的判斷(一)根據(jù)云的外貌判斷(二)云中飛行時(shí)對(duì)雷暴的判斷(三)使用氣象測(cè)雨雷達(dá)和機(jī)載氣象雷達(dá)探測(cè)雷暴(一)根據(jù)云的外貌判斷1.較強(qiáng)雷暴云的特征

(1)云體高大聳立,有砧狀云頂和最高云塔;較強(qiáng)雷暴云的特征(2)云底呈孤狀、滾軸狀、懸球狀或漏斗狀,云體前方有移動(dòng)較快的混亂低云;(3)云體下半部較暗,并有中心黑暗區(qū);(4)周圍有旺盛的濃積云伴隨;(5)有垂直閃電2.較弱雷暴云的特征(1)云體結(jié)構(gòu)松散,砧狀云頂有與下部云體脫離的趨勢(shì);(2)有

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