雷暴、晴空顛簸以及低空風切變對航空安全構成極大的危害。航空人員需了解相關知識，掌握相應技術，從而在遭遇上述天氣時最大程度的規避風險，保證飛行安全。中國民用航空局飛行標準司發布《航空器駕駛員指南-雷暴、晴空顛簸和低空風切變》諮詢通告為航空人員提供通用指南。以下為諮詢通告第4章內容：
第4章講述雷暴對飛行造成的危害，並且為如何預防由雷暴導致的危險事故提供指導。
4.雷暴指南
4.1概述
對於飛行安全來說，了解雷暴及其危害性是非常重要的。形成雷暴，大氣必須滿足以下三個條件：一是充足的水汽，二是具有不穩定的大氣，三是具有初始的抬升力。雷暴的生命周期分為三個階段：1.積雲階段，2.成熟階段（如圖4.1所示），3.消散階段。對於飛行而言，雷暴是非常危險的天氣，穿越任何雷暴都有可能導致飛行事故甚至機毀人亡。
圖4.1成熟階段的雷暴
4.2 雷暴種類
雷暴中包含了飛行領域所有的已知危險氣象條件。飛行員可能會遇到不同強度及不同種類的雷暴。
雷暴的種類主要分為：
a）單體雷暴。單體雷暴通常是在溫熱潮溼的夏季形成發展。單體雷暴運動劇烈並可能產生冰雹及微下擊暴流。
b）雷暴群（多體）。雷暴群經常由多個單體雷暴發展而來，覆蓋範圍較廣。雷暴群中單體可能會與整個雷暴群的運動方向不一致。
c）颮線雷暴。簡稱颮線，是活躍的雷暴群所形成的一個狹長的帶狀區域。冷鋒中的大氣如果潮溼且不穩定，在冷鋒或冷鋒前部都有可能形成颮線。颮線同樣也可能在遠離任何鋒面的不穩定氣團中產生。有些颮線長度驚人，而且寬度大、強度劇烈，難以輕易繞開、穿越。
d）超級單體雷暴。超級單體雷暴是獨立的、持續時間較長的雷暴。超級單體雷暴可產生大型龍捲風以及比桌球還要大的冰雹。
4.3相關定義
a）砧狀雲（雲砧）：位於雷暴的頂端呈扁平、延伸狀，形狀類似鐵砧。砧狀雲通常位於雷暴下風面，可能會延伸至數百公裡，也可能出現在雷暴的上風面。
b）弓形回波：線狀的雷達回波，但向外彎曲，形狀呈弓形。
c）下衝氣流：小規模柱狀氣流快速的向地面運動，通常伴隨著降水如陣性降雨或雷暴。強下衝氣流會形成微下擊暴流。
d）溫帶氣旋：通常也稱中緯度氣旋，在中緯度地區發生的天氣尺度的低氣壓天氣系統，無熱帶和極地天氣系統特徵。溫帶氣旋通常與鋒面以及斜壓區有關。溫帶氣旋是典型的低氣壓系統，影響全球大部分地區，從而產生各種天氣現象，如多雲、小陣雨、大風、雷暴等。
e）陣風鋒：是指由雷暴下衝氣流引起的陣風面的前緣；有時伴隨著灘雲或者滾軸雲。也被稱為陣旋風或外衝氣流邊界。
f）中尺度對流系統：由對流單體、雷暴群和超級單體雷暴以各種形式組成，範圍比單個雷暴系統尺度大，但比溫帶氣旋小，通常會持續數小時或更長。
g）中尺度氣象情報：氣象情報分析的一種，適用於水平範圍從數十公裡到數百公裡的天氣現象。
h）斜壓：是指等壓面和等溫面有交角的氣壓分布。中緯度地區由於太陽輻射差異使南北溫差大，等溫面與等壓面不平行，進而產生斜壓。
i）滾軸云：一種低的、水平的管弧狀雲，與雷暴的陣風鋒有關。滾軸雲比較少見；它們完全脫離雷暴本體，與更常見的灘雲不同。
j）強雷暴：可產生直徑2.5釐米（1英寸，大小與壹圓人民幣硬幣相當）或更大的冰雹，50海裡/小時或更大的對流，並有可能產生龍捲風。
k）灘云：一種低的，水平楔形雲，與雷暴的陣風鋒有關。與滾軸雲不同，灘雲與母雲的底部相連，而母雲上方通常存在雷暴。
圖4.2滾軸雲（左）與灘雲（右）
l）過冷水滴：大氣中，液態水可以存在於0℃或更冷環境中；許多強烈的雷暴中蘊含有大量的過冷水滴。
m）上升氣流：小範圍的上升空氣。如果空氣足夠潮溼，水汽可凝結形成積雲、單體濃積雲或積雨雲。
4.4雷暴對飛行的危害
所有雷暴都會對飛行造成危害，而且可能多種危害並存。雷暴可能產生以下危害：
a）龍捲風
1）最強烈的雷暴會將周圍的空氣強力地吸入雲底。如果吸入的空氣帶有任何旋轉，一般會從地表到雲中形成非常強烈的渦旋。研究發現此類渦旋內部的風速超過200海裡/小時，而且渦旋的內部氣壓非常低。強風匯聚沙塵和碎屑，同時低壓會產生出漏鬥狀的雲體，這種雲會從積雨雲的底部一直向下延伸。如果這種雲沒有連接到地面，被稱作「漏鬥雲」；如果接觸到地面，就形成了「龍捲風」；如果接觸到水面，則形成「水龍捲」。
2）孤立的雷暴或者颮線雷暴都有可能產生龍捲風。可能產生龍捲風的大氣環境很有可能存在劇烈的湍流。進入龍捲風渦旋區的飛機會失去控制並且遭受結構破損。由於渦旋區能夠延伸到雲中，無意中進入雷暴的飛機可能會遭遇到隱藏的龍捲風渦旋區。
3）作為雷暴主雲體的附屬體，龍捲風會延伸到雷電及降水區域幾英裡外。因此，任何與強烈雷暴相連的雲體都有可能隱藏渦旋區。
b）湍流
1）在所有的雷暴中都可能隱藏有危害性的湍流，較嚴重的湍流可能會對飛機造成損害。雲中最強的湍流往往存在於上升和下衝氣流之間（如圖4.3所示）。即使在雲的外部，距強雷暴雲頂上千米左右（數千英尺）或者橫向距雲體30公裡外仍然可能遇到切變及湍流。此外，在距砧狀雲30公裡甚至更遠的地方都可能會遇到晴空顛簸。
圖4.3 成熟階段雷暴的移動及湍流
2）飛機幾乎無法在雷暴中保持穩定的高度，如果試圖維持高度，機身的負荷會大大增加。在以固定姿態飛行時，機身負荷最小。
3）陣風鋒會產生低空湍流區。通常，雷暴前部的「滾軸雲」或「灘雲」下方存在最強烈的湍流區。距離降水前方較遠的區域（可達20公裡）仍可存在陣風鋒。雷暴壓境時，陣風鋒會造成地面風快速、劇烈的變化。
4）雷暴內部往往會存在很強的柱狀下衝氣流，對應產生的外衝氣流可能會形成風切變，有時會形成最強大的風切變—微下擊暴流（如圖4.4所示）。微下擊暴流是一種小範圍、高強度的下衝氣流，當氣流衝擊地面後以衝擊點為中心向各個方向擴散。雷暴雲中存在降水但未落到地面形成的雨幡，意味著可能存在微下擊暴流。本諮詢通告的第6章詳述了陣風鋒、風切變以及微下擊暴流所產生的危害。
圖4.4 微下擊暴流
c）結冰
1）雷暴中的上升氣流可以使充足的大水滴向上運動到凍結層以上，形成過冷水滴。空氣隨著上升氣流上升，溫度降至-15℃時，水汽凝華為冰晶。在-15℃的高度層以上，溫度越低過冷水滴就越少。
2）過冷水滴會在機體上凍結。在凍結層之上，明冰可能在任何高度出現，但在更高的高度，更小的過冷水滴會形成毛冰或者明冰與毛冰的混合物。在0到-15℃之間，大量過冷水滴會迅速形成明冰，這種情況在雷暴群中會很常見。雷暴中的結冰危害性極大。
d）冰雹
1）冰雹對飛行安全也會造成極大的危害。過冷水滴在凍結層之上開始凍結，一旦有過冷水滴開始凍結，其他水滴會附著之上，有時可以形成巨大的冰球。隨著強烈的上升氣流，在強雷暴內部較高的高度會形成大塊冰雹。冰雹可能會在距離雷暴中心較遠的地方墜落，因此可能會在距離雷暴數公裡之外的晴空遭遇冰雹。
2）當外界溫度高於0℃時，下落的冰雹開始融化，並以冰雹或降雨的形式到達地面。地面降雨並不能表明上方沒有冰雹。飛行員應當預判雷暴附近可能出現的冰雹，尤其是強雷暴的砧狀雲下方。大於直徑1.3釐米（0.5英寸）的冰雹在幾秒內可對飛機機體造成嚴重損傷。
e）低雲及低能見度
雷暴雲中能見度幾乎為零。而在雲底與地面之間，降水和揚塵也會對能見度產生很大影響。雷暴所形成的低雲和低能見度，伴隨雷暴所產生的諸如湍流、冰雹以及閃電等其它危險天氣會使儀表進近無法實施。
f）對於高度表的影響
雷暴壓境時，氣壓會快速下降。但伴隨第一波陣風、較冷的下衝氣流以及強降雨，氣壓又會快速上升，直到雷暴過後氣壓又恢復正常。以上這個氣壓的變化周期可能在十五分鐘內完成。如果飛行員沒有進行正確的高度表設置，高度誤差可能超過30米（100英尺）。
g）閃電
閃電可能會擊穿飛機蒙皮並對通信和電子導航設備造成損傷，閃電可能會點燃燃油引發爆炸，但閃電所造成的嚴重事故卻並不多見。飛行員可能被附近的閃電短時致盲，無法控制飛機。近距離的閃電也可能對磁羅盤造成永久性的損傷。即使是較遠的閃電也可能會對低頻及中頻無線電通信造成影響。雖然閃電的強度及頻率與雷暴的其他特性沒有直接聯繫，但是通常認為強雷暴內部發生閃電的頻率較高。
h）發動機吸水
1）渦輪發動機對水的吸入量有一定的限制。雷暴中存在上升氣流，尤其是處於發展階段的雷暴。如果上升的水滴量接近或大於下落的水滴量，會造成大量水滴聚集，從而使吸入發動機的水量可能會超過其設計極限。因此，在雷暴中大量水滴聚集的區域飛行，可能導致一個或多個發動機熄火甚至結構性損壞。
2）在發動機大量吸水後，目前還沒有任何可參考的操作程序用來避免發動機損壞或熄火。雖然由進水導致發動機喘振的原理尚無法確定，但是在大量吸水的情況下改變發動機推力會減小發動機喘振的冗餘度。
3）避開雷暴才是唯一避免此類發動機損傷及熄火的最有效手段。如果不可避免地進入了伴有強降水的強雷暴中，最佳的方式是遵循經批准的飛機飛行手冊中相應的嚴重顛簸飛行程序。除非空速變化過度，不要隨意改變發動機的推力。
4.5 機載氣象雷達
a）機載氣象雷達
機載氣象雷達的用途是為實施繞飛提供參考，而非穿越天氣。能否飛入有雷達回波的區域主要取決於回波的強度、間距和飛機性能以及飛行員個人的能力。機載氣象雷達探測天氣的能力受限於所探測的方向及範圍。氣象雷達只能探測水汽而不能探測顛簸。因此，不能通過雷達顯示來避開顛簸區；同時對繞飛由於雲、霧造成的儀表飛行天氣，機載雷達也不能提供可靠的參考。雷暴體可能會吸收或反射所有的雷達信號，產生「信號衰減」現象，導致雷達探測不到隱藏在雷暴體後面的雷暴，在屏幕上形成「陰影區」。飛行員應該熟知所安裝的氣象雷達操作技術及使用限制。
b）回波區的繞飛
對於雷達回波的繞飛，值得注意的是雖然冰雹會形成雷達回波，但在距雲體數公裡之外亦可能遭遇冰雹；另外在距離回波邊界30公裡（20英裡）外，也可能遭遇危險的顛簸。
c）強烈回波區的繞飛
對於極其強烈的雷達回波區，繞飛間距至少要達到30公裡（20英裡）（如果要從兩個雷達回波中間穿越，必須保證回波間至少要有60公裡（40英裡）的間隔）。飛行員可以根據回波的強弱，適當調整繞飛間距。
4.6繞飛雷暴的建議
a）繞飛雷暴
即使雷達的回波較弱，也不要輕視雷暴所帶來的危害。繞飛永遠是上策。以下是繞飛雷暴的建議：
1）雷暴壓境時，不要朝向雷暴起飛或著陸。陣風鋒引起的低空湍流可導致飛機失控。
2）即使能清楚地看到雷暴雲的另一側，也不要在雷暴雲下方飛過。雷暴雲下的湍流和風切變會造成極大的危害。
3）不要在雷暴的砧狀雲下方飛過。該處存在嚴重的晴空顛簸。
4）在沒有機載雷達的情況下，不要飛入隱藏有分散雷暴的雲層中。
5）不要依靠目視表象來判斷雷暴內部的湍流。
6）不要認為ATC會主動為繞飛雷暴提供雷達引導或者偏航建議。
7）在通信頻率上仔細收聽其他飛機關於偏航或備降的要求。
8）應儘早向空中交通管制詢求繞飛建議或者請求繞飛許可。
9）更換通信頻率後，在接受加入原航路指令前，應向管制員表明當前繞飛雷雨的情況。
10）在接受加入原航路指令時，應確保飛行的航跡上無危險天氣。
11）對於強烈雷暴或者產生強烈回波的雷暴，應保證至少30公裡的繞飛間距，尤其在大範圍雷暴的砧狀雲下方。
12）對於雷雨覆蓋面積超過60%的區域，應整體繞過。
13）強烈且頻繁的閃電通常意味著強烈的雷暴。
14）雲頂高度達到或超過10000米（約33，000英尺）的雷暴是極度危險的。
15）應向管制員報告遭遇雷暴的情況。
16）如果無法繞過雷暴，應等待或備降，直至雷暴消散。
b）如無法避免進入雷暴，以下是進入雷暴前的建議：
1）繫緊安全帶和肩帶（如安裝），固定所有鬆散物品。
2）應選擇在最短時間穿越雷暴的航跡。
3）為避免嚴重積冰，應選擇低於凍結層的高度或在溫度低於-15℃以上的高度穿越雷暴。
4）確保接通皮托管加溫、汽化器加溫或噴氣發動機防冰，防止發動機失效或失去空速指示的發生。
5） 應使用機型手冊推薦的顛簸速度，設置相應推力。
6）應將駕駛艙的燈光調至最亮，避免閃電造成的短時失明。
7）自動駕駛儀接通時，應解除高度保持模式及速度保持模式。高度和速度自動控制會增加飛機的機動，增大機身結構的負荷。
8）使用機載雷達時，應間歇調整雷達天線角度，將有助於探測雷暴在其他高度上的活動情況。
c）誤入雷暴的應對措施：
1） 應注視儀表，向外看會發生由閃電導致的短時失明。
2）不要隨意改變推力設置，應保持推薦的顛簸速度。
3）應保持穩定的姿態，允許高度和速度波動。
4）進入雷暴，不建議迴轉，直線穿越通常是減少滯留雷暴時間的最佳選擇。轉彎會增加飛機的負荷。
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