雷暴雲是一個「天氣製造廠」,它能生產各式各樣的危及飛行安全的天氣現象:強烈的湍流、積冰、閃電擊(雷擊)、雷雨、大風,有時還有冰雹、龍捲風、下衝氣流和低空風切變等。對航空飛行危害極大。
一、事故舉例
雷暴造成的飛行事故舉例如下:
1990年3月1日,東方航空公司三叉戟B2208飛機在桂林機場進場時遇到雷雨雲,飛機衝出跑道;
1988年8月31日,廣州三叉戟2218飛機在香港啟德機場,遇到雷雨天氣,著陸不正常,衝入海中;
1997年5月8日,南方航空公司B737飛機在深圳機場著陸過程中遇到中到大雨,飛機衝出跑道失事;
1994年7月20日,雲南航空公司B737飛機,在昆明機場著陸過程中遇到雷雨天氣,飛機衝出跑道。
二、雷暴簡介
雷暴的形成一般有以下幾個條件:深厚而明顯的不穩定氣層、充沛的水汽、足夠的衝擊力。
雷暴的種類一般分為:熱雷暴、地形雷暴、天氣系統雷暴、鋒面雷暴、冷鋒雷暴。雷暴的特點:冷鋒雷暴出現時間,大約在冷鋒過境前後2~4小時內。當空中槽後傾時,雷暴通常從冷鋒過境時開始,700hPa槽線過境時結束;當空中槽前傾時,雷暴從700hPa槽線過境時開始,地面鋒線過境時結束。其強度大,許多個雷暴沿鋒線排列成行,組成一條寬幾千米至幾十千米、長几百千米的狹長雷暴帶。
冷鋒雷暴在晝間、夜間、陸地、海上都能出現,日變化較小,一般下午和前半夜較強,早晨減弱。它的移動速度較快,每小時可達40~60千米;
靜止鋒雷暴是由暖溼不穩定空氣沿鋒面上升而形成的。它多出現在地面鋒線的兩側,呈分散的塊狀分布範圍較廣,持續時間長(可持續幾天內都出現),但產生的雷暴天氣不像冷鋒雷暴那樣強烈,雷暴雲常隱藏在深厚的層狀雲系中,雲中飛行時易誤入其中。
準靜止鋒雷暴常有明顯的日變化,多產生在後半夜,白天逐漸減弱或消散。
靜止鋒雷暴多產生在入春以後,冷暖空氣勢均力敵的形勢下。這時,雷暴常產生在地面靜止鋒線與850hPa等壓面上切變線之間的地區;
暖鋒雷暴在我國較為少見,它是在暖鋒向前移動時,有暖溼不穩定空氣沿暖鋒上升而形成的。在850hPa或700hPa上有切變線配合時,暖鋒上才比較容易出現雷暴,鋒面氣旋中的暖鋒,由於有氣旋的配合,也比較容易產生雷暴。
暖鋒雷暴在一天中的任何時刻都能出現,但夜間出現更多些;冷渦雷暴是北方冷渦產生時一般位於貝加爾湖、蒙古一帶。但它移到東北或華北一帶時,由於這些地區下半年為暖溼空氣控制,冷渦一到,上空降溫,空氣層結變得不穩定,就會產生雷暴。常出現在我國東北和華北地區,出現時,天氣變化很突然,有明顯的日變化,一半多出現在午後或傍晚。
三、風切邊和雷暴
每年下半年,但空氣比較暖溼又不穩定時候,槽線和切變線附近氣流的輻合上升運動,往往給產生雷暴提供了有利條件。離槽線越近,越容易產生雷暴。雷暴一般在槽前、地面等壓線氣旋性曲率大的區域出現,特別是空中槽和地面低壓上下重迭的區域最有利於雷暴的產生。
在我國,切變線雷暴在江淮地區比較多見。在華南、西南等地,下半年出現切變線時,也常有雷暴發生。風切變表現為氣流運動速度和方向的突然變化。飛機在這種環境中飛行,相應地就要發生突然性的空速變化,空速變化引起了升力變化,升力的變化又引起了飛行高度的變化。如果遇到的是空速突然減小,而飛行員又未能立即採取措施,飛機就要掉高度,以至發生事故。
低空風切變是飛機起飛降落階段威脅飛行安全的危險因素。低空風切變具有時間短、尺度小、強度大、發生突然的特點。由於大、中型噴氣運輸機質量很大,具有很大的慣性,在低高度往往缺乏足夠的空間進行機動。所以,加強對低空風切變判斷和防範的研究,儘量提早發現,及時避開。一旦陷入其中,又能正確處置是十分重要的。遭遇風切變時應採取的措施:
(1)不要有意識地作穿越嚴重風切變或強下降氣流區域的嘗試,特別是在山區,低高度,或一發失效時更是如此。
(2)要與雷暴雲的強下擊氣流區保持距離。雷暴雲的外流氣流可超越雷暴雲之前20~30公裡。不要僥倖搶飛這一區域。
(3)在最後進近階段如遇到風切變時,只要無法重建著陸剖面,就應立即採取有關程序,脫離切變區進行復飛,加入等待或到備降場著陸。
由雷暴引起的微下擊暴流是由雷暴引致的一種最猛烈的下沉氣流,其特徵是一團強烈而局部的冷空氣下沉,引致地面上出現突如其來在水平方向往外擴散的風,範圍通常達數千米。飛越微下擊暴流的飛機可能首先會因逆風增強而浮力增加,隨即遇到上空的下沉氣流,繼而因順風增強而沉降。飛行員必須及時採取修正行動,以確保飛機安全,不致受到微下擊暴流的影響。
由雷暴引起的颮鋒與強烈的雷暴和劇烈對流有關,經常會帶來猛烈的下沉氣流和大雨。下沉的空氣較冷和密度高,在接觸到地面時會向外擴散。冷空氣的前端稱為颮鋒。飛越颮鋒的飛機或會遇上因逆風增強、浮力增加而引致顯著風切變。
風切變造成事故舉例如下:
(1)1983年4月4日,中國南海石油聯合服務總公司民航直升機公司空中國王-200型飛機,起飛過程中遇到低空風切變,失速墜地。
(2)1991年4月25日,南方航空公司B757/2801號飛機在昆明機場進近中遇到中度風切變,飛機重著陸受損。
(3)2000年6月22日,武漢航空公司運七飛機在武漢王家敦機場進場中遇到雷暴雲,受微下擊暴流影響墜地失事。
雷暴電擊對飛行的影響:
(1)飛機一旦遭到電擊,機翼、尾翼、機身等處可能被強電流燒出一些洞或凹形斑點;結構不牢的部位、空速管等損壞;
(2)閃電電流進入機內,造成設備及電源損壞;甚至危及機組和乘客安全;
(3)電擊引起的瞬間電磁場,對儀表、通訊、導航及著陸系統造成幹擾或中斷,對微電子數控系統影響更大。
(4)如果油箱被閃電擊中或正在空中加油時遭到電擊,有可能發生燃燒或爆炸。
結語
綜上所述,雷暴天氣應有以下的注意事項:
(1)飛行前,要認真向氣象部門詳細了解飛行區域天氣情況,特別是對有可能產生雷暴天氣的區域,要認真研究雷暴的性質、位置、範圍、強度、高度、移向移速、變化趨勢等,同時考慮到備降場選擇和注意事項。
(2)要有可能儘量避開雷暴活動區,其方法是推遲起飛時間、改變航線及飛行高度、空中等待、繞飛、改降、返航等。繞飛雷暴時,基本原則以目視不進入雷暴雲,力爭在雲上或雲外飛行。
繞飛時應根據雷暴強度在雷達回波邊緣25公裡以外通過。穿越兩塊積雨雲空隙中一定要慎重,防止從兩塊強回波之間通過。