哪些氣象因素影響航空安全

趙曉妮

7月23日17時(shí)43分，臺(tái)灣復(fù)興航空一架GE222班機(jī)從高雄小港機(jī)場(chǎng)飛往澎湖馬公機(jī)場(chǎng)途中，突然迫降重摔，造成48人死亡，10人受傷。據(jù)臺(tái)灣《中國時(shí)報(bào)》報(bào)道，事故發(fā)生可能與今年第10號(hào)臺(tái)風(fēng)“麥德姆”（強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)）和被稱為飛行界“隱形殺手”的低空風(fēng)切變有關(guān)。

飛機(jī)有起降的最低標(biāo)準(zhǔn)，也就是必須滿足一定的天氣標(biāo)準(zhǔn)，包括風(fēng)、能見度及云底高等。在眾多天氣現(xiàn)象中，對(duì)飛行安全造成威脅的主要有低空風(fēng)切變、雷暴、臺(tái)風(fēng)、雨、云、沙塵暴、浮塵、煙、霧和霾等。

機(jī)場(chǎng)瘟神：低空風(fēng)切變

風(fēng)切變俗稱風(fēng)剪，是指風(fēng)速、風(fēng)向的空間（水平和垂直）驟然變化。其對(duì)于在氣流中獲取支撐力的航空器危害巨大，尤其是500米以下的低空風(fēng)切變。

風(fēng)切變可分為兩大類成因，包括氣流本身的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)和地理、環(huán)境對(duì)氣團(tuán)的影響。氣流本身的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)總是伴隨著天氣系統(tǒng)的發(fā)展，能夠引起低空風(fēng)切變的典型天氣系統(tǒng)有強(qiáng)對(duì)流天氣、鋒面天氣、逆溫層、寒潮大風(fēng)天氣等。地理環(huán)境因素產(chǎn)生的風(fēng)切變有明顯的催生環(huán)境，如海陸風(fēng)造成的氣流切變、山體截?cái)嘞聦託饬鳌⒏叽蟮慕ㄖ?、成片的高大樹林等。以首都國際機(jī)場(chǎng)西跑道為例，每當(dāng)首都國際機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)西北風(fēng)，西跑道外側(cè)成片的高大樹木就會(huì)使得西跑道低空風(fēng)切變頻頻出現(xiàn)。

正如路面之于汽車，航空器在大氣中獲取支撐力，氣流的穩(wěn)定性即為飛行器“路面的平坦程度”。風(fēng)切變?cè)斐蓺饬鞯牟贿B續(xù)，常常導(dǎo)致飛機(jī)操控性下降、嚴(yán)重失速、方向不穩(wěn)、甚至無法進(jìn)近或造成飛機(jī)失事，嚴(yán)重威脅著飛行安全。

由于低空風(fēng)切變具有變化時(shí)間短、范圍小、強(qiáng)度大等特點(diǎn)，在這種環(huán)境中飛行，相應(yīng)地就要發(fā)生突然性的空速變化，空速變化引起了升力變化，升力變化又引起飛行高度的變化。如果遇到空速突然減少，而飛行員又未能立即采取措施，飛機(jī)就要掉高度，易發(fā)生飛行事故。而且由于目前低空風(fēng)切變探測(cè)難、預(yù)報(bào)難、航管難等一系列困難，低空風(fēng)切變?cè)陲w機(jī)起飛、著陸階段中對(duì)飛行安全威脅極大。

夏日風(fēng)暴侵襲

夏季，對(duì)航空安全影響大的氣象因素主要就是雷暴，以及與雷暴相伴而生的閃電、大風(fēng)、冰雹和暴雨等天氣現(xiàn)象。

雷暴區(qū)歷來被視為飛行活動(dòng)的“禁區(qū)”，如果必經(jīng)之道上有雷雨云封道，那么飛機(jī)是不能起飛的。雷暴即積雨云中發(fā)生的雷電交加的激烈放電現(xiàn)象。因其一般伴有陣雨，所以也常常與雷雨通稱，它是積雨云強(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)，有時(shí)還有冰雹、龍卷風(fēng)和下?lián)舯┝鳌?/p>

雷雨常有以下幾類：氣團(tuán)性雷雨分為對(duì)流性雷雨和地形雷雨；鋒面雷雨分為冷鋒、鋒前、暖鋒、靜止鋒、高空鋒雷雨。閃電（升、降，包括空氣流）能夠產(chǎn)生冰顛簸，給飛行造成很大的困難，嚴(yán)重時(shí)可造成飛機(jī)失去控制、損壞、功率減小等嚴(yán)重后果。

雷暴云中的上升、下降氣流對(duì)飛行造成嚴(yán)重威脅，特別是成熟階段的雷暴云，最強(qiáng)的上升氣流可達(dá)到50～60米/秒，同臺(tái)風(fēng)不相上下，航空器在雷雨區(qū)內(nèi)飛行，飛機(jī)會(huì)遇到嚴(yán)重顛簸，使飛行高度在幾秒內(nèi)升降幾十米到幾百米。嚴(yán)重時(shí)，飛行儀表失真，飛機(jī)操縱困難甚至失控，是導(dǎo)致飛行事故最危險(xiǎn)的天氣現(xiàn)象之一。

通常，在成熟階段的雷暴云中，其高度多為3 000～9 000米，這時(shí)遭遇冰雹的可能性最大。飛行中遇到冰雹，由于相對(duì)速度很大，所以飛機(jī)的雷達(dá)罩、機(jī)翼、水平安定等部位易遭雹擊，從而使飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能變差，加大了失速速度，容易造成飛行事故。

除了雷暴天氣，臺(tái)風(fēng)也會(huì)影響航空安全。臺(tái)風(fēng)不僅會(huì)使飛機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重的顛簸，其引起的大雨和惡劣的能見度以及猛烈的風(fēng)暴和近地面的陣風(fēng)等危險(xiǎn)天氣對(duì)飛機(jī)的起飛、著陸和飛行都是非常危險(xiǎn)的。

秋冬迷霧茫茫

低能見度天氣對(duì)飛機(jī)起降有著很大的影響。在秋冬季節(jié)，沙塵暴、浮塵、煙、霧和霾、雨雪等都會(huì)使能見度降低，影響飛行。地面能見度低，容易產(chǎn)生偏航和迷航，影響起飛和著陸。當(dāng)機(jī)場(chǎng)能見度低于350米，飛機(jī)就無法起飛；低于500米時(shí)，飛機(jī)就無法降落；如果能見度低于50米，飛機(jī)連滑行都無法進(jìn)行，飛行員處置不當(dāng)?shù)脑挊O易造成飛行事故。

大霧對(duì)民航的影響集中體現(xiàn)在飛機(jī)起降階段。按能見度劃分，霧可以分為5個(gè)等級(jí)：能見度1 000米至1萬米為輕霧；能見度500米至1 000米為霧；能見度200米至500米為大霧；能見度50米至200米為濃霧；能見度小于50米為特強(qiáng)濃霧。

航班在飛行途中，本就經(jīng)常會(huì)進(jìn)入云團(tuán)，對(duì)能見度的要求不高，但如果機(jī)場(chǎng)受到大霧影響，能見度下降，就會(huì)導(dǎo)致航班難以安全滑行，處置不當(dāng)極易造成飛行事故。因此，飛機(jī)起飛的能見度要求至少在600米以上，降落的能見度至少要在400米以上。

大霧的出現(xiàn)在時(shí)間上有規(guī)律可循，在空間上則比較復(fù)雜。除了沿海地區(qū)多海霧，四川盆地、京津地區(qū)、新疆地區(qū)因地形原因容易產(chǎn)生大霧之外，國內(nèi)每個(gè)機(jī)場(chǎng)幾乎都有可能受到大霧侵襲。

從成因上看，影響航班運(yùn)營的，既有因近地面降溫而導(dǎo)致的輻射霧，亦有由暖濕氣流帶來的平流霧。其中，后者對(duì)航空運(yùn)營的影響更大。輻射霧一般出現(xiàn)在近地面溫度較低的后半夜，隨著白天氣溫升高而消散，而平流霧在一天之中任何時(shí)候都可能出現(xiàn)，條件具備可終日不消。平流霧來去無蹤，生成迅速，不易預(yù)測(cè)，當(dāng)風(fēng)向有利時(shí)，可在幾分鐘內(nèi)布滿機(jī)場(chǎng)，對(duì)航空飛行安全威脅極大；平流霧范圍大，水平范圍可以從幾百米到幾千米，厚度也大，從地面向上可達(dá)幾百米到上千米。

雨雪天氣會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)表面結(jié)冰。飛機(jī)從地面飛到8 000米甚至過萬米高空時(shí)，時(shí)間不超過半小時(shí)，有的甚至是十幾分鐘。雨雪天氣時(shí)，空氣中含有大量的冷凝水。飛機(jī)從機(jī)場(chǎng)起飛時(shí)，這些冷凝水會(huì)附著在飛機(jī)表面。當(dāng)飛機(jī)爬升到高空時(shí)，由于高空大氣溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于0℃，所以附著在飛機(jī)表面的水就變成了冰，這些冰會(huì)吸附大氣中的水分再凍結(jié)，冰層就會(huì)越來越厚。飛機(jī)之所以能飛，就是機(jī)翼形狀要保持它原先的設(shè)計(jì)形狀，結(jié)冰以后機(jī)翼會(huì)有一定形變，而且這種變化是無固定規(guī)律可循的，所以結(jié)冰后飛機(jī)的操控就會(huì)失效，飛機(jī)可能失去升力。雖然現(xiàn)代飛機(jī)自身搭載除防冰系統(tǒng)，但系統(tǒng)只是維持偶然進(jìn)入結(jié)冰氣象條件而工作，而并非適用在極端天氣的長(zhǎng)時(shí)間飛行下使用。