高级工程师告诉你雷雨之险

每到春季，华南地区率先进入雨季，电闪雷鸣和强降水拉开我国雷雨季节的序幕，如近几日，广州、深圳、珠海等地连续的雷雨天气对飞行造成了较大影响。雷雨产生于积雨云中，具有时间短、强度大和变化快的特点。积雨云一般高大耸立, 云体垂直向上发展呈塔状, 发展强烈时出现降水、闪电，并伴有冰雹和大风。机场有雷雨时，强降水、恶劣能见度、急剧的风向变化和阵风对飞机的安全起、降有严重的威胁。雷雨中飞行, 颠簸、积冰和雷击使飞行员的操作特别困难，稍有不慎事故便不可避免。

近三年天气原因引起的不正常航班统计表明：雷雨天气对航班不正常影响最大，占比达61.3%，是飞行安全的“天敌”。对飞行的影响主要表现为以下几个方面：

1. 雷电
雷电的产生和积雨云有关，积雨云云体及周围一定范围内会形成很强烈的电场,正负电荷积聚到一定程度时产生放电现象，在积雨云中，云外以及云底均会出现放电，当飞机在大气中飞行时，受到大气中放电现象袭击就是雷击。雷击使机身外表遭受巨大的破坏。有时会引起飞机燃油箱着火，造成严重的飞行事故。除此以外，雷击还能造成飞机通讯系统紊乱，引起飞机个别部位出现磁化问题，将严重影响飞机的通信导航以及各种仪表的指示。
2. 强降雨
大雨会对飞机飞行产生一定的影响，雨滴进入飞机涡轮压缩机后被汽化，雨滴汽化的过程中会吸收燃烧室的热量而导致燃烧室温度降低，飞机发动机的推力增加，从而使飞机的速度增加，但是当降雨的强度超过一定程度时，飞机可能出现点火不及时的情况而造成飞机发动机熄火，当飞机处于着陆低速飞行阶段时，出现发动机熄火的几率更大。另外短时的强降雨天气会导致能见度快速降低，影响飞行员的判断。降水也导致跑道湿滑度增加，使飞机起降安全受到影响。
3. 冰雹
当雷雨云中的气流速度超过20 m/s，且流速不稳定时，雷雨云中会产生冰雹，产生冰雹的云也被称为冰雹云。飞机在0℃附近的冰雹云中飞行，最可能受到冰雹的袭击。体积较大的冰雹击中机身可对机身外部造成严重损坏，易使飞机头罩以及雷达、空速表等仪器设备受损，发动机出现漏油等故障。
4. 大风和低空风切变
发展强烈的雷雨云还伴随较强的大风和低空风切变，对飞机的起飞和着陆带来极大的危险。积雨云中的下降气流到达地面后转变成强烈的阵风，使飞机的起飞和着陆更加困难，增加了起飞和着陆的危险性。
5. 颠簸
积雨云浓而厚，云体庞大如高耸的山岳，内有很强的垂直气流，雷暴单体分为发展期、成熟期和消散期三个阶段，不同阶段的气流有不同的特点，发展期云体内上升气流强烈，成熟期气流上升和下沉气流并存，消散期为下沉气流。发展期和成熟期的气流上升速度非常强，而且气流的分布也极不均匀，飞机在高速且不均衡的气流中飞行，升力极不均衡，会产生强烈颠簸, 气压高度表的指示也会失真, 使飞行员的操控难度增加，严重时导致飞行的高度突然增加或降低，骤升和骤降极易造成飞行事故。
6. 积冰
过冷水滴是积雨云的主要成分，飞机在大量过冷水滴组成的积雨云中飞行时，机身上容易产生积冰。机身出现积冰现象可增加飞机受到的阻力，削弱升力和螺旋桨的运行效率，致使飞机失衡而造成危险。积冰对飞机的仪表也会造成一定的影响，如仪表失灵、通讯中断等。
综上所述, 雷暴是一种危及航空飞行安全的危险天气，目前躲避和绕飞是最主要的处理手段。当积雨云出现在机场上空或周围时，航班无法正常起降，常常被迫延误甚至取消；当积雨云位于航路上，云高到达飞行高度，且绕飞也不能通过时，只能返航或备降，因此即使起飞或降落站天气适航，航路天气不好也会造成航班延误或取消。飞行安全是航空营运人和旅客追求的共同目标。

（作者系空管局气象中心高级工程师）