雷暴天氣分析及其對飛行的影響

吳學菲 李政澤 楊紀冬 商麗楠

摘要：雷暴經(jīng)過的地區(qū)，其上空天氣會出現(xiàn)劇烈的變化，如氣溫、氣壓驟降，發(fā)生冰雹現(xiàn)象等，雖然雷暴天氣的持續(xù)時間較短，但影響力巨大，如果飛行前沒有了解航空氣象資料，識別雷暴天氣，則會對飛行產(chǎn)生不良影響。文章簡要闡述了雷暴天氣的成因及特點，重點分析雷暴天氣對飛行的影響，并探究飛行時遭遇雷暴天氣的應對措施。

關(guān)鍵詞：雷暴天氣;飛行;特點;成因;應對措施

引言

雷暴天氣多發(fā)于夏季，在大氣不穩(wěn)定情況下，空中會積聚積雨云，當達到雷暴新形成條件時，便會引發(fā)雷暴天氣。雷暴天氣具有突發(fā)性及局域性的特點，并會隨著積雨云的發(fā)展而產(chǎn)生遷移，如果單從區(qū)域或小范圍觀察天氣，難以準確識別雷暴天氣。為此，飛行前及飛行期間需要及時使用航空氣象資料，結(jié)合雷暴天氣的特點，確定飛行航線，選擇應對措施，以避免飛行事故的發(fā)生。

1雷暴天的成因及特點

1.1雷暴天氣的成因

雷暴天氣與積雨云的發(fā)展密切相關(guān)。在大氣不穩(wěn)定的情況下，積雨云中會產(chǎn)生正、負電荷，在云中形成電位差。隨著積雨云的發(fā)展，積雨云內(nèi)部空氣對流的影響加劇，增大了云中的電位差，當達到放大條件時，就會產(chǎn)生閃電現(xiàn)象，并會使溫度升高，空氣體積在溫度驟增環(huán)境下會增大，產(chǎn)生巨大的沖擊波，形成雷鳴現(xiàn)象。雷暴有三種形式，即單體雷暴、多單體雷暴及超級單體雷暴。不同雷暴會產(chǎn)生不同的天氣現(xiàn)象，也會對飛行造成不同影響[1]。為了保障飛行安全，需要根據(jù)大氣狀態(tài)及不同層次大氣中的相對風速（風切變），識別雷暴種類，并采取相應的防范措施。

1.2雷暴天氣的特點

雷暴隨著積雨云的發(fā)展會引發(fā)天氣的劇烈變化。首先，雷暴天氣氣溫變化幅度較大。在雷暴經(jīng)過的區(qū)域，氣溫會有明顯的下降，雷暴過后，該區(qū)域的溫度會逐漸恢復正常。其次，某一區(qū)域出現(xiàn)雷暴天氣的明顯特征為氣壓激增，并會形成高壓帶。再次，雷暴天氣會引發(fā)風向變化，風向急轉(zhuǎn)也是識別雷暴天氣的重要因素。 最后，雷暴天氣會引發(fā)降水量的變化，雷暴經(jīng)過區(qū)域降水量會增加，增加幅度與雷暴的移動速度、雷暴強度等因素有關(guān)。常見的陣雷現(xiàn)象屬于單體雷暴，持續(xù)時間較短，降水會隨雷暴過境而結(jié)束。

2雷暴天氣對飛行的影響

2.1湍流現(xiàn)象對飛行的影響

雷暴天氣會使大氣中產(chǎn)生強烈的上升及下沉垂直氣流，引發(fā)湍流現(xiàn)象。飛機在行駛過該區(qū)域時，會因上下氣流的沖擊而顛簸，此時飛行難度激增。同時，湍流現(xiàn)象所產(chǎn)生的沖擊力較大，在嚴重情況下，沖擊力不僅會使飛機的儀表失靈，還會使飛機機體受到嚴重損害。

2.2積冰現(xiàn)象對飛行的影響

雷暴云中通常含有較大的水分，隨著雷暴天氣的發(fā)展，空中的云體會逐漸上升，云體內(nèi)水滴的溫度逐漸下降，當達到結(jié)冰條件時，云體中的水滴會結(jié)成冰晶，附著在飛機機體上，增加飛機的重量，增大飛行員的操作難度，嚴重時會影響飛行安全。

2.3暴雨、冰雹現(xiàn)象對飛行的影響

雷暴天氣會引發(fā)降水量的變化，繼而引發(fā)暴雨現(xiàn)象。在此種天氣條件下，如果飛機發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變，飛機的飛行速度會有明顯提升[2]。同時，隨降雨量的增大，雨水會進入飛機的壓縮機中，加劇發(fā)動機的運行負荷;此外，在飛機低速飛行階段，降水可能會造成飛機發(fā)動機熄火，嚴重威脅飛行安全。

相對于暴雨來說，冰雹的體積、質(zhì)量較大，其下降速度會在重力作用下逐漸增大，并帶有一定的勢能，會對飛機機體造成嚴重的損害。通常情況下，飛機飛行過程中遭遇冰雹天氣的幾率較小，但當飛機在1000米以上高度飛行時，就有可能遭遇冰雹。

2.4雷擊現(xiàn)象對飛行的影響

雷暴天氣極易引發(fā)雷擊現(xiàn)象，當飛機駛?cè)肜妆﹨^(qū)時，有很大幾率會被閃電擊中，不僅會損壞飛機外部設備，還會對飛機內(nèi)部設備運行造成不良影響。其次，閃電源于云層中的電位差，正負電荷受到對沖氣流的作用形成電場，會干擾飛機儀表，使儀表示數(shù)失真，同時也會干擾飛機的通信系統(tǒng)，使飛機難以與地面聯(lián)系，無法確定飛行方向。此外，雷擊現(xiàn)象會使溫度升高，當達到飛機燃料的燃點時，極易引發(fā)火災及爆炸，嚴重威脅機內(nèi)人員的生命安全。

3應對雷暴天氣的飛行措施

首先。在飛行前，應詳細了解，分析飛行區(qū)城內(nèi)的天氣情況，對于可能出現(xiàn)雷暴的區(qū)城需認真分析雷暴的位置、強度、性質(zhì)、范圍、移速移向等，制定詳細可行的應急方案[3]。

其次，當飛行區(qū)城內(nèi)可能出現(xiàn)雷暴天氣時，應盡可能的避開雷暴的活動區(qū)域，可考慮延后起飛時間、改變飛行高度、繞飛、空中等持及返航等措施避免雷暴危害。

最后，在繞飛雷暴時，要把握飛機不進入雷暴云的基本原則。同時應根據(jù)雷暴的強度在雷達回波的邊緣25公里外范圍通過。

結(jié)束語

雷暴天氣的形成與積雨云的發(fā)展有著密切的聯(lián)系，雷暴過境區(qū)域氣溫、氣壓、降水量及風向都會發(fā)生明顯變化。同時，雷暴天氣會嚴重影響飛行安全，威脅機內(nèi)人員的生命安全。為此，在飛行前需要根據(jù)風切變識別雷暴天氣，當遭遇雷暴天氣時需要采取有效的應對措施。

參考文獻

[1]何光勤，魯力，胡敬玉，馬昕.基于最小二乘法的雷暴天氣下飛行改航?jīng)Q策研究[J].安全與環(huán)境工程，2019，26（04）：171-176.

[2]趙爾陽.雷暴天氣識別及對航空飛行的影響[J].科技風，2018（19）：139.

[3]馮亮.機場強雷暴天氣預測與防范分析[J].民航管理，2017（10）：84-85.