吳美玲 楊波
作者簡介:吳美玲(1989-),女,漢族,德興市人,本科學歷,助理工程師,從事研究方向或職業(yè):氣象短臨預報。
摘?要: 復雜天氣是影響航空飛行安全的主要因子之一,特別是雷暴天氣對航空飛行的影響十分明顯。本文主要利用1989-2012年懷化地區(qū)雷暴觀測資料對該地區(qū)雷暴特征進行分析,并闡述了雷暴天氣對航空飛行的影響,最后給出了一些保障措施,以供同行參考。
關鍵詞: 懷化地區(qū);雷暴特征;航空飛行;影響
【中圖分類號】V321.2+27?【文獻標識碼】B?【文章編號】1674-3733(2020)03-0196-01
1?懷化地區(qū)雷暴特征分析
根據1989-2012年懷化地區(qū)雷暴日數年際變化圖可以看出,懷化地區(qū)近24年來雷暴日數總體上呈波動減少變化趨勢,其氣候傾向率為-9.587 d/10a。從雷暴統計記錄資料可知,懷化地區(qū)在1989—2012年一共出現了1227個雷暴日,近24年來懷化地區(qū)的年平均雷暴日數為51d,最多年份雷暴日數為73d,出現在1998年;最少年份的雷暴日數為19d,出現在2011年,年雷暴日數最多值與最少值之間相差54d。
由懷化地區(qū)1989-2012年懷化地區(qū)逐月雷暴日數所占比率分布情況圖分析看出,懷化地區(qū)一年四季可能會出現雷暴天氣,雷暴日數大部分集中于每年的3-8月,該時間段雷暴占全年雷暴日數總數的85.5%。9月~次年2月出現雷暴天氣的頻率較少,占15.5%,這個時候正處于秋冬季,極易被大陸冷空氣團所控制,懷化地區(qū)空氣變得干燥,太陽輻射也比較弱,不利于對流天氣的形成,所以懷化地區(qū)在該時間端出現雷暴天氣的概率較小;3月開始雷暴日數開始逐月增加, 4月份出現雷暴天氣最多,占年雷暴日數的17.6%,7月份次之,占16.4%。
2?雷暴對航班飛行的影響
雷暴是伴有雷擊以及閃電的局部對流性天氣,一般會在云團當中出現,在其發(fā)生時經常會伴隨著各類威脅到航空安全的天氣現象,主要涉及到雷電、暴雨、冰雹、下擊暴流、顛簸等惡劣天氣現象,這些災害性天氣時常給航空飛行帶來不利影響。
2.1?雷電
雷暴包含強大的能量,將以放電的形式反映出來。當機場航班在雷暴活動區(qū)中飛行時,由于機翼和機身等突出部分,電場相對較強,這使得該航班極易遭受雷擊。結合相關的統計數據分析,飛機各部分中,雷達天線被雷擊概率最大,機翼次之,機身相對較小。擋風玻璃加熱器、翼尖、導航燈和其他外部設備的防護罩或塑料罩日若被雷擊穿透,雷電流會進入機艙內部,這樣勢必會破壞設備和電源,甚至危及飛機機組人員和航班乘客的安全;雷電引起的瞬時點磁場將對儀表、通信、導航以及著陸系統造成干擾或中斷。另外,由于噴氣發(fā)動機的燃料蒸氣是易燃的,因此如果燃料箱被雷擊,則很容易發(fā)生燃燒或爆炸事件,從而對飛行安全構成嚴重威脅。
2.2?暴雨
在雷暴云中飛行的飛機可能會誤入暴雨落區(qū)。暴雨天氣很容易使發(fā)動機吸入許多雨水,這會對飛機的發(fā)動機帶來不利影響。另外,在暴雨天氣條件下,空氣的能見度往往會大幅度降低。降水強度越大,則勢必對航空飛行能見度的影響就愈大。尤其是在飛機降落時,雨天使機組人員很難從視覺上準確地判斷飛機距跑道的高度。再者,暴雨天氣增加了跑道表面的潤滑性,影響到航班的安全起降。
2.3?冰雹
一般來說,在成熟期的雷暴云中,其高度大部分為3000m~9000m之間,這時遭遇冰雹的幾率最大。如果以相對較高的速度飛行時碰上冰雹天氣,那么飛機則會可能會受到一定的損壞。例如,飛機的雷達罩,機翼和其他部件被冰雹擊中,則會使得飛機的空氣動力性能大大降低,失速速度將增加,并且很容易造成航空飛行事故。
2.4?下擊暴流
下擊暴流主要是雷暴強烈發(fā)展所帶來的現象,其水平范圍為4-40km,產生的雷暴大風可以超過18m/s,但它的生命周期通常比較短,只有10-16min。因為下擊暴流中伴隨著極其強烈的下降氣與及雷暴大風,所以往往會對飛機的起飛和著陸造成非常大的危害,若航班航在起降過程中遭遇下擊暴流,一旦沒有及時有效處理,勢必會引發(fā)飛行事故。
2.5?顛簸
雷暴云中的氣流上升或下降通常會對飛行帶來不同程度的危害,特別是在成熟的雷暴云中。最強的上升氣流可以達到50-60m/s,強度很強。它經常遭受嚴重的顛簸,導致飛行高度在幾秒鐘內上升和下降數十米,甚至數百米。在嚴重的時候,航班儀表會失真,從而難以操控飛機,從而導致飛機墜毀。
3?雷暴天氣下保障航空飛行安全的措施
3.1?飛行前的準備階段保障措施
飛行前,航空人員應充分了解飛行區(qū)域的天氣情況,特別是雷暴天氣的發(fā)生和發(fā)展狀況,并結合實際飛行情況制定合理可靠的繞行計劃。此外,必須仔細檢查飛行器的狀況,準備飛行過程中所需的相關導航和通訊材料,并確保飛行中的備用燃料充足與防冰系統能夠正常使用,為航班平穩(wěn)運行提供可靠保障。
3.2?起飛階段保障措施
飛機進入跑道后,必須及時打開天氣雷達,并且必須仔細觀察雷暴的位置,以確保飛機離開機場時不會被雷暴天氣擊中。如果需要更改出發(fā)方式,則需要立即與地面控制器通信;應該避免在強降雨天氣中起飛,也要注意雷暴引發(fā)的下擊暴流和其他復雜天氣的是否會影響航空飛行。
3.3?飛行過程保障措施
在飛行過程中,一旦發(fā)現飛機離雷暴區(qū)域非常近,應提前預測飛機將遇到的天氣情況,并采取規(guī)避措施避開雷暴區(qū)域;如果遇到冷鋒雷雨,則飛行需要經過2次雷暴云縫;如果在飛行中誤進入雷暴區(qū)域,則飛往云頂的航班需要在云頂上方500m的區(qū)域飛行;對于機場上方的雷暴雨,機組人員需要慎重,不能盲目起飛和降落;如果在飛行過程中發(fā)生顛簸,則必須采用合適的飛行速度,并根據飛行手冊中的規(guī)定科學地調節(jié)發(fā)動機功率,以確保飛行平穩(wěn)。
3.4?著陸階段保障措施
一般來說,對于著陸階段的航班,由于雷暴天氣的影響,通常會替換備用機場。這時,應闡明飛往備用機場的飛行路線和飛行高度。在著陸過程中,應嚴格控制飛機的飛行高度和速度,并及時使用雨刷。如果在飛行中安裝了儀表著陸系統,則應選擇滑行路徑進行飛行;飛機進入跑道后,必須確保進場速度符合規(guī)定,并在著陸后及時制動和反推,要確保飛機平穩(wěn)安全著陸。
參考文獻
[1]?張文宇.雷暴對飛行的影響及其分析[J].成都航空職業(yè)技術學院學報.2010.26(3):47-49.
[2]?杜剛.雷暴天氣對航班的影響及處置[J].科研,2016(10).
[3]?王俊剛,徐畝勇.淺析雷暴天氣下的航班運行與保障[J].民航客機,2011(4).