雷暴天氣識別及對航空飛行的影響

摘要：雷暴是伴隨有不同種類天氣現象的中小尺度天氣過程中，其在出現的過程中往往伴隨有雷電、大風、暴雨、冰雹、龍卷風等強對流天氣現象，嚴重威脅著航空飛行安全。基于此，本文分析了雷暴天氣識別及對航空飛行的影響，最后提出了幾點雷暴天氣下航空飛行措施。

關鍵詞：雷暴天氣；識別；航空飛行；影響

[HJ0.75mm]山東省位于中國東部沿海、黃河下游，境內中部山地突起，西南、西北低洼平坦，東部緩丘起伏，形成以山地丘陵為骨架、平原盆地交錯環列其間的地形大勢。山東的氣候屬暖溫帶季風氣候類型，降水集中，雨熱同季，春秋短暫，冬夏較長。由于山東省特殊地形地貌和氣候特點，使得境內強對流天氣頻繁出現，對山東省危害嚴重。一旦飛機誤入到雷暴區域內，很容易受到雷擊、暴雨、強風、積冰等一系列惡劣天氣影響，危害著旅客生命財產安全，因此，研究分析雷暴天氣識別及對航空飛行影響具有重要現實意義。

1 雷暴云（積雨云）衛星云圖上的識別

使用衛星云圖可以對積狀云空間分布狀況和強度精細測定，對中小尺度天氣系統移動和發展演變情況實時監測，為增強天氣預報準確度水平提供參考依據。隨著衛星探測系統技術改進和衛星資料分析技術增強，在確保航空飛行安全同時，增強民航經濟效益。因不同感光儀器安裝在衛星上，為地面工作站接收不同種類云圖提供了便利條件。現階段我國常見云圖包括可見光云圖、紅外云圖和水汽云圖三種類型。

1.1 可見光云圖

通過云滴和水晶等對陽光粗粒散射而產生的散射光，氣象衛星從高處拍攝出的圖片就是可見光云圖。云圖上顏色表示太陽光反射的強度，白色說明太陽光反射強，而灰黑色則說明太陽光反射較弱。因海洋反射能力要比陸地弱，因此陸地顏色在可見光云圖上是灰色，海洋則是黑色。耕地、草地、森林、湖泊、河流等在可見光云圖上主要以深灰色為主。陸地上的中高云是灰白色，積雪、冰球水面和中等厚度中低云、霧等都是白色。中尺度積雨云團主要以灘白色為主，色調越白，則說明云層厚度越厚。

1.2 紅外云圖

借助于衛星掃描儀可感應來自云頂和地面10.5～12.5μm波段紅外輻射總量，可以反映出云面和地面冷暖程度，顯示在圖像上就是紅外云圖。云頂、路面和水面色調顏色有一定的差異。暖表面用黑色，冷表面則用白色。由此不難看出，紅外云圖就是地表面和云頂溫度高低分布圖。結合紅外云圖上不同色調，可大致判斷云頂高度，色調越白，溫度越低，云頂高度越高，反之亦然。

1.3 水汽圖像

水汽圖像就是在衛星“水汽”紅外通道中，67μm和7.3μm波長的譜段利用圖像的形式顯示。

積雨云強度變化可結合可見光云圖和紅外云圖。主要是用當時云圖和過去時次云圖對比，若積雨云范圍不斷擴大、色調增白，或有卷積云產生，說明積雨云不斷發生發展。若同一塊積雨云在可見光云圖上呈白色調，紅外云圖上為暗色調，則云頂低、厚度小，積雨云強度較弱；若在兩種云圖上同一塊積雨云顏色很白，可能是積雨云云頂溫度相對低，有較大厚度，發展速度快。若積雨云在可見光云圖上呈暗色調，紅外云圖上則是白色調，則積雨云主體強度減弱，可能存在曲卷云。

2 雷暴天氣對航空飛行影響

2.1 大風大雨影響

雷雨天氣對飛機起飛和著陸影響較大，由于積雨云中有下層氣流，同地面距離越近就會轉變成較大強度陣風，還會使暖空氣內風向發生變化，增加飛機起飛和著陸中危險性系數。大雨也會影響航空飛行，若發動機速度始終維持不變，在飛機渦輪壓縮機內部會有雨水進入，隨后同燃燒室內熱量汽化反應，會降低燃燒室內溫度，隨著溫度降低壓縮空氣所需時間會降低，會使航空飛行速度急劇增加。若降水強度數值超過標準數值，就會引發發動機滅火，易發生在飛機著陸階段。

2.2 雷擊影響

積雨云中有正、負電荷，一旦正電荷與負電荷達到規定數值時，就會有放電現象出現在積云內部、外部和云底，一旦航空飛行器被雷電擊中，會使飛行器表面遭到不同程度破壞。雷擊過程中會產生巨大電流導致飛機燃油箱著火，嚴重的引發飛行事故。另外，雷擊出現時還會使飛機通信系統紊亂，飛機某些部位磁化，增大航空飛行安全隱患，嚴重威脅飛機內旅客生命財產安全。

2.3 積冰影響

積雨云中主要成分是過冷水滴，若飛機在大量積雨云中飛行，會有積冰分別出現在飛機翼面、尾翼面、翼下和翼尖副油箱、螺旋槳等不同位置處。飛機表面出現積冰，會使飛機飛行阻力增加，影響飛機上升力和螺旋槳運行效率，打破飛機平衡關系，引發航空安全事故，積冰還會使通訊系統中斷、飛機儀表失靈等。若強降水天氣持續時間較長，會降低積雨云內過冷水滴數量，隨著降雨天氣時間延長，積冰對航空飛行危害強度也逐漸下降。

3 雷暴天氣下航空飛行對策

3.1 加強雷暴天氣預警

雷暴天氣嚴重威脅航空飛行安全，氣象人員應認真分析氣象要素數據，提前發布雷暴天氣預警信息，并第一時間傳遞到航空部門。嚴重雷暴重，應取消本時段所有航班或延長航空飛行時間；若雷暴影響范圍較小，飛行員應做好雷暴天氣應對。氣象人員應不斷增強自身責任意識，全面分析氣象要素數據資料，增強雷暴天氣預警預報水平，加強氣象同航空部門溝通交流，確保氣象信息可及時傳遞到各部門。

3.2 航空飛行不同階段應對

飛行前應做好準備，針對雷暴天氣來臨前可能產生的影響提前做好預防；若雷暴天氣出現在航空起飛階段，飛行員應打開氣象雷達，認真觀察天氣情況，提前避開雷暴區域；若雷暴天氣出現在飛行階段，此時很容易遭受雷擊，飛行員需沉著冷靜，做好應對，保證乘客生命財產安全。

3.3 加強管理

航空部門應加強管理，首先應對氣象人員加強管理和培訓，增強自身業務水平，及時對雷暴天氣觀測和預報；其次做好氣象員和飛行員心理素質培訓，認真分析雷暴發生發展過程；優化氣象站相關制度和管理流程，適當增加雷暴天氣下應急演練；最后，雷暴天氣出現時，各個部門加強聯動，及時跟蹤雷暴發生、發展和消亡過程，第一時間向航空管理部門發布機場警報和解除警報信息，確保航空飛行安全。

參考文獻：

[1]趙廣來.濟南機場雷暴特征及安全管理措施[J].科技風，2014（2）.

[2]張序.雷暴天氣的分析識別及對飛行的影響[J].長沙航空職業技術學院學報，2011，11（2）.

作者簡介：趙爾陽（1990），男，漢族，山東淄博沂源縣人，本科，助理工程師，從事民航氣象觀測工作。