雷暴对飞行安全的影响

摘 要 航空运输业的生命力，是航空运输企业永恒的主题。航空安全事关人民群众的生命财产，事关社会稳定，事关国家形象，事关全国经济建设的大局。航空活动的实践却告诉我们，航空运输的安全性受到许多因素的影响，大致可分为三类，即：人、飞机本身（机械）和环境因素。在航空安全中，约有三分之一的事故是由于环境因素造成，而环境因素主要就是恶劣天气，恶劣天气对飞行的影响仍然是不可忽视的。影响航空运输安全的恶劣天气因素较多，而在我国航空运输中，雷暴是要影响飞行安全的恶劣天气。因此本文重点对雷暴进行了分析与研究。首先从理论上对这雷暴的基本概念进行了阐述，分析了它们产生的原因、影响它们出现的强度因子以及它们对安全飞行的影响；然后对如何障飞行安全，提出了相应建议与措施。

关键词 航空安全；雷暴；理论研究；对策研究

中图分类号 V328 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）011-0152-02

1 基本概念

雷暴是由对流旺盛的积雨云引起的，并伴有闪电雷鸣得局地风暴。它是积雨云强烈发展得标志。雷暴中有强烈的湍流，积冰，闪电，阵雨和大风，有时还有冰雹，龙卷风和下击暴流，是一种严重威胁飞机安全的天气。

2 雷暴的形成机理

2.1 雷暴形成的条件

一般雷暴形成的必要条件有三个：大量不稳定的能量；充沛的水汽；足够的冲击力。

2.2 一般雷暴形成的三个阶段

雷暴通常由一个或几个雷暴单体组成。雷暴单体是一个对流单元，其生命史可分为三个阶段，即：发展阶段、成熟阶段、消散阶段。

3 雷暴的分类

雷暴按强度不同，可分为一般雷暴和强雷暴。而根据形成雷暴的冲击力分类，又可分为热雷暴、地形雷暴和天气系统雷暴。

3.1 热雷暴

由热力对流产生的雷暴称热雷暴。热雷暴往往发生在大尺度天气系统较弱的情况下，或在单一的气团内部。

3.2 地形雷暴

地形雷暴是暖湿不稳定空气在山脉迎风坡被强迫抬升面形成的雷暴。地形雷暴的特点是：雷暴一般沿山脉走向成行出现，云中气流剧烈。降水强度大，有时一还会降冰雹；云底高度较低，常能遮住整个山头，所以山区飞行一般不宜从云下通过雷暴区。

3.3 天气系统雷暴

由于天气系统能够产生系统性上升运动，在气团不稳定，水汽多的条件下，也能使对流发展而产生雷暴。而且，范围和强度都比较大的雷暴，往往和一定的天气系统相联系。

4 雷暴得移动和传播

雷暴从产生到消失的整个过程中主要受两个因素的作用：一是随风飘移；二是传播。一般雷暴的移动，主要受前者的影响；强雷暴的移动，主要受后者的影响，通常，一般雷暴的移动方向大致与对流层中平均风得风向相一致。另外，江河，大湖泊以及山脉对雷暴移动的影响很大。

雷暴的传播，是指在原来雷暴得周围产生出新雷暴的现象。雷暴（尤其是强雷暴）中得低空外流与入流气流之间有相当强的辐合，可触发产生新的雷暴。新雷暴发展，老雷暴消亡，这就是一种雷暴地传播过程。

5 雷暴对飞行的影响

雷暴产生的危险天气主要包括：雷电、颠簸、暴雨、积冰、冰雹和下击流。

5.1 飞机颠簸

雷暴云中的上升、下降气流对飞行造成严重威胁，特别是成熟阶段的雷暴云，最强的上升气流可达到50-60米/秒，同台风不相上下，航空器在雷雨区内飞行，飞机会遇到严重颠簸，使飞行高度在几秒内升降几十米到几百米。严重时，飞行仪表失真，飞机操纵困难甚至失控，是导致飞行事故最危险的天气现象之一。

5.2 雹击

飞行中遇到冰雹，由于相对速度很大，所以飞机的雷达罩、机翼、水平安定等部位易遭雹击，从而使飞机的空气动力性能变差，加大了失速速度，容易造成飞行事故。

5.3 飞机积冰

雷暴云中含有大量的过冷水滴，容易造成飞机积冰，特别是在飞机起飞着陆阶段，往往速度较低，不易操纵，如果飞机在起飞着陆时遇到积冰往往会引发飞行事故。结冰往往对飞机的失速特性，起飞性能，爬升性能，续航性能，着陆性能，发动机性能，稳定性等有很大的影响。

5.4 雷击

当飞机在雷区内飞行时，由于机翼、机身等凸出部位，电场很强，导致飞机遭受雷击。根据统计分析，各部位雷击的概率为：雷达天线为>机翼为>机身。

5.5 下击暴流

下击暴流是雷暴强烈发展的产物，其水平尺度通常为4-40千米，产生的雷暴大风可达18米/秒以上，但其生命周期很短，一般只有10-16分钟（微下击暴流只有几分钟）。由于下击暴流（包括微下击暴流）中伴有强烈的下降气流和雷暴大风，对飞机的起降有极大的危害，如果航空器在起飞阶段遇到下击暴流，如果处置不当，就会导致飞行事故的发生。

6 遭遇雷暴时的建议与措施

6.1 飞行前的准备

飞行前飞行人员要认真向值班气象员详细了解飞行区域天气情况及变化趋势，特别是对有可能产生雷暴的区域要认真研究雷暴的性质，位置，范围，强度，高度，移动偶那个方向和速度，发展趋势等情况，同时考虑到绕飞方案及注意事项。

6.2 雷暴的判断

白天飞行的时候，可根据云的外貌和飞机上无线电设备所受千扰的情况来判断雷暴云的远近，在距雷暴40-50公里时，耳机中会有“卡、卡……”的响声，甚至使无线电通信中断。

还有一个重要的方法就是利用雷达探测，在地面用气象测雨雷达，在空中可用机载雷达。雷暴云在雷达荧光屏上显示出明亮的回波。从回波的分布可以清楚的看出雷暴云是孤立分散的，或是连绵成带状的，还是成片状的。从回波的亮度变化可以看出雷暴云强度的变化，亮度越亮，边缘轮廓线清晰、回波看上去很紧实的，说明雷暴云的发展旺盛，有雷雨。

雷暴条件下建议处置措施：

1）航空器的起降阶段。雷暴的成熟阶段是影响飞行安全最大的阶段。航空器在起降阶段，通常情况下飞行高度较小，当突然遇到较大强烈的雷暴时，会造成严重的飞行事故，鉴于雷暴具有巨大的危害性，当机场上空或附近，尤其在航空器的起降航道上出现雷暴时，必须引起高度重视。

2）航空器在航行阶段。如果航线上雷暴云孤立分散，可以采取绕飞的方法。即相对独立分散的热雷暴或地形雷暴，可以从云的上风方向绕过，目视距离云体不小于10 KM。由于雷暴云可以在二、三十分钟发生很大的变化，原来判断是可以绕过去的，可是等飞机飞到那里情况可能变化了，云体增大，或是连成一片绕不过去，则需要备降或返航。

从云顶越过：如果飞机升限，油料等条件允许，可以从云上飞过。越过时，距云顶高度不应小于500米。因此，飞越前需对雷暴云的范围、云顶高度、飞机升限、爬高性能等准确了解。如果飞机只能勉强到达云顶，就不宜采取这种方法。

从云底通过：如果雷暴云的发展不太强烈，云下没有降水，能见度也不坏，下面的地势平坦，也是可以从云下飞过的。这样一般应在从地面到云底二分之一或三分之一的高度上飞过。如果没有把握，千万不要从雷暴云下通过。

从云隙间穿过：在雷暴呈带状分布时，如果存在较大的云隙，则可以从云隙间穿过。穿过时，应从空隙最大处（两块雷暴云之间的空隙应不小于50-70千米），垂直于云带迅速通过。

7 结论

本文通过对雷暴的系统的分析得出：雨天气，不仅直接威胁飞行安全，还常常造成大量航班延误；在飞行中遇到雷暴天气，改出的方法主要有绕过或从云隙间穿过、从云上飞过和从云底通过。

参考文献

[1]（日）伊藤博.航空气象[J].科学出版社，1981.

[2]李雨.雷暴对飞行的危害和管制指挥策略[J].空中交通管理，2009，1.

[3]陈会芝.危险天气条件下的航空飞行与安全[J].西南交通大学硕士研究生学位论文，2003.

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