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标题 雷暴天气识别及对航空飞行的影响
范文

    摘要:雷暴是伴随有不同种类天气现象的中小尺度天气过程中,其在出现的过程中往往伴随有雷电、大风、暴雨、冰雹、龙卷风等强对流天气现象,严重威胁着航空飞行安全。基于此,本文分析了雷暴天气识别及对航空飞行的影响,最后提出了几点雷暴天气下航空飞行措施。

    关键词:雷暴天气;识别;航空飞行;影响

    [HJ0.75mm]山东省位于中国东部沿海、黄河下游,境内中部山地突起,西南、西北低洼平坦,东部缓丘起伏,形成以山地丘陵为骨架、平原盆地交错环列其间的地形大势。山东的气候属暖温带季风气候类型,降水集中,雨热同季,春秋短暂,冬夏较长。由于山东省特殊地形地貌和气候特点,使得境内强对流天气频繁出现,对山东省危害严重。一旦飞机误入到雷暴区域内,很容易受到雷击、暴雨、强风、积冰等一系列恶劣天气影响,危害着旅客生命财产安全,因此,研究分析雷暴天气识别及对航空飞行影响具有重要现实意义。

    1 雷暴云(积雨云)卫星云图上的识别

    使用卫星云图可以对积状云空间分布状况和强度精细测定,对中小尺度天气系统移动和发展演变情况实时监测,为增强天气预报准确度水平提供参考依据。随着卫星探测系统技术改进和卫星资料分析技术增强,在确保航空飞行安全同时,增强民航经济效益。因不同感光仪器安装在卫星上,为地面工作站接收不同种类云图提供了便利条件。现阶段我国常见云图包括可见光云图、红外云图和水汽云图三种类型。

    1.1 可见光云图

    通过云滴和水晶等对阳光粗粒散射而产生的散射光,气象卫星从高处拍摄出的图片就是可见光云图。云图上颜色表示太阳光反射的强度,白色说明太阳光反射强,而灰黑色则说明太阳光反射较弱。因海洋反射能力要比陆地弱,因此陆地颜色在可见光云图上是灰色,海洋则是黑色。耕地、草地、森林、湖泊、河流等在可见光云图上主要以深灰色为主。陆地上的中高云是灰白色,积雪、冰球水面和中等厚度中低云、雾等都是白色。中尺度积雨云团主要以滩白色为主,色调越白,则说明云层厚度越厚。

    1.2 红外云图

    借助于卫星扫描仪可感应来自云顶和地面10.5~12.5μm波段红外辐射总量,可以反映出云面和地面冷暖程度,显示在图像上就是红外云图。云顶、路面和水面色调颜色有一定的差异。暖表面用黑色,冷表面则用白色。由此不难看出,红外云图就是地表面和云顶温度高低分布图。结合红外云图上不同色调,可大致判断云顶高度,色调越白,温度越低,云顶高度越高,反之亦然。

    1.3 水汽图像

    水汽图像就是在卫星“水汽”红外通道中,67μm和7.3μm波长的谱段利用图像的形式显示。

    积雨云强度变化可结合可见光云图和红外云图。主要是用当时云图和过去时次云图对比,若积雨云范围不断扩大、色调增白,或有卷积云产生,说明积雨云不断发生发展。若同一块积雨云在可见光云图上呈白色调,红外云图上为暗色调,则云顶低、厚度小,积雨云强度较弱;若在两种云图上同一块积雨云颜色很白,可能是积雨云云顶温度相对低,有较大厚度,发展速度快。若积雨云在可见光云图上呈暗色调,红外云图上则是白色调,则积雨云主体强度减弱,可能存在曲卷云。

    2 雷暴天气对航空飞行影响

    2.1 大风大雨影响

    雷雨天气对飞机起飞和着陆影响较大,由于积雨云中有下层气流,同地面距离越近就会转变成较大强度阵风,还会使暖空气内风向发生变化,增加飞机起飞和着陆中危险性系数。大雨也会影响航空飞行,若发动机速度始终维持不变,在飞机涡轮压缩机内部会有雨水进入,随后同燃烧室内热量汽化反应,会降低燃烧室内温度,随着温度降低压缩空气所需时间会降低,会使航空飞行速度急剧增加。若降水强度数值超过标准数值,就会引发发动机灭火,易发生在飞机着陆阶段。

    2.2 雷击影响

    积雨云中有正、负电荷,一旦正电荷与负电荷达到规定数值时,就会有放电现象出现在积云内部、外部和云底,一旦航空飞行器被雷电击中,会使飞行器表面遭到不同程度破坏。雷击过程中会产生巨大电流导致飞机燃油箱着火,严重的引发飞行事故。另外,雷击出现时还会使飞机通信系统紊乱,飞机某些部位磁化,增大航空飞行安全隐患,严重威胁飞机内旅客生命财产安全。

    2.3 积冰影响

    积雨云中主要成分是过冷水滴,若飞机在大量积雨云中飞行,会有积冰分别出现在飞机翼面、尾翼面、翼下和翼尖副油箱、螺旋桨等不同位置处。飞机表面出现积冰,会使飞机飞行阻力增加,影响飞机上升力和螺旋桨运行效率,打破飞机平衡关系,引发航空安全事故,积冰还会使通讯系统中断、飞机仪表失灵等。若强降水天气持续时间较长,会降低积雨云内过冷水滴数量,随着降雨天气时间延长,积冰对航空飞行危害强度也逐渐下降。

    3 雷暴天气下航空飞行对策

    3.1 加强雷暴天气预警

    雷暴天气严重威胁航空飞行安全,气象人员应认真分析气象要素数据,提前发布雷暴天气预警信息,并第一时间传递到航空部门。严重雷暴重,应取消本时段所有航班或延长航空飞行时间;若雷暴影响范围较小,飞行员应做好雷暴天气应对。气象人员应不断增强自身责任意识,全面分析气象要素数据资料,增强雷暴天气预警预报水平,加强气象同航空部门沟通交流,确保气象信息可及时传递到各部门。

    3.2 航空飞行不同阶段应对

    飞行前应做好准备,针对雷暴天气来临前可能产生的影响提前做好预防;若雷暴天气出现在航空起飞阶段,飞行员应打开气象雷达,认真观察天气情況,提前避开雷暴区域;若雷暴天气出现在飞行阶段,此时很容易遭受雷击,飞行员需沉着冷静,做好应对,保证乘客生命财产安全。

    3.3 加强管理

    航空部门应加强管理,首先应对气象人员加强管理和培训,增强自身业务水平,及时对雷暴天气观测和预报;其次做好气象员和飞行员心理素质培训,认真分析雷暴发生发展过程;优化气象站相关制度和管理流程,适当增加雷暴天气下应急演练;最后,雷暴天气出现时,各个部门加强联动,及时跟踪雷暴发生、发展和消亡过程,第一时间向航空管理部门发布机场警报和解除警报信息,确保航空飞行安全。

    参考文献:

    [1]赵广来.济南机场雷暴特征及安全管理措施[J].科技风,2014(2).

    [2]张序.雷暴天气的分析识别及对飞行的影响[J].长沙航空职业技术学院学报,2011,11(2).

    作者简介:赵尔阳(1990),男,汉族,山东淄博沂源县人,本科,助理工程师,从事民航气象观测工作。

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更新时间:2024/12/22 16:54:06