雷雨天气飞行相关知识

雷暴对飞行的影响
4. 强降水
• 大雨增加飞机阻力,破坏飞机表面结构,影 响飞机升力 • 减少跑道摩擦系数
5、大风、低云、低能见度 6、雹击
雷暴对飞行的影响
• 7、雷暴中的闪电：可分为云地闪、云内闪 和云间闪三种。雷电除了主闪道，还有许 多分支闪道。飞机在雷电中飞行可能处在 闪道上，大型喷气式飞机被雷电击中的频 数已有增加的趋势。 • 飞机遭雷电击的各部件和仪表的概率为： 天线27%，机翼22%，尾翼21%，机身 15%，螺旋桨7%，检验孔6%，罗盘2%。
雷雨天气飞行相关知识
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如果你问飞行员的天敌是什么？那十之 八九会回答首先就是雷雨。随着全球环境 的恶化，雷雨不再是夏季的特有产物，他 全年都在与飞行安全伴随，已经名副其实 成为了飞行员的天敌，严重影响着飞行安 全。我们既然无法避免，那就应该认真研 究，首先来熟悉它；然后利用先进的设备 发现他；最后通过正确的规章和有效的手 段来合理的避让它。
使用原则
• 2、 俯仰旋钮的位置决定了天线波束在垂直面内的照射方向，对 雷达所能探测的目标范围具有明显影响。天线的俯迎只是相对于 飞行高度的。调节天线的俯仰可以了解气象目标在各高度层中的 垂直分布情况。当飞行高度较低时，利用天线的上仰有助于及时 地发现前上方的急骤形成的冰雹或其它恶性天气，当较高高度层 中正在生成一个雷暴区，其中较大雨滴尚未来得及下降到较低的 飞行高度，若天线上仰角不足，则无法发现。在飞行高度较高时， 使天线下俯则可及时发现航路前下方的雷暴区，从而避免飞机在 超越这类雷暴区时可能遭遇的湍流。在飞 机以较高的高度飞行 时，远距离低处天气目标可被发现（产生红、黄、绿等图像）， 但当飞机飞近该区域后，它的图像就有可能逐渐减弱甚至消失， 这是由于天线波束下俯角不足，而“超越”该目标所导致的，从 而形成该目标在这段飞行时间内已减弱或消失的错觉。事实上该 雷暴区仍然存在，并且它的上空有可能存在较严重的不可见湍流 （有资料表明，顶部湍流可能存在于这类区域顶部10000ft范围 内）。飞机通过这样的雷暴区上空是有危险的。对于此类情况， 只需缓慢调节天线俯仰，下俯搜索，即可适时发现，避免可能发 生的危险 。
雷暴对飞行的影响
• 3、积冰：雷暴云中0°c等温线以上ຫໍສະໝຸດ Baidu域飞行都会 发生积冰，云的中部常有强积冰
• 云中（或降水中的）过冷水滴（雨滴）碰到飞机 机体后结冰形成，也可由水汽直接在机体表面凝 华而成。常发生在3000米左右，云中温度-4°c～ -10 °c。 • 飞机结冰会使飞机的空气动力性能变坏，使飞机 的升力减小，阻力增大，影响飞机的安全稳定性 和操纵性。 • 积冰种类有明冰、雾淞、毛冰和霜四种，其中明 冰对飞行危害较大。
雷暴对飞行的影响
• 9、飓风：⑴最危险的雷暴产生能量很大的下击暴 流，如果进入的气流一开始有一点旋转，通常就 会在地面与云之间形成很强的旋风。有些旋风速 度大于200KT，中心气压极低。强风夹起灰尘、 瓦砾等，形成从云底开始的漏斗状云。如果云未 触及地面称为“漏斗云”，触及地面则称为“飓 风”。 ⑵飓风形成于孤立的雷暴体或飑线中，其中 有极危险的颠簸。误入飓风中的无一例外的会受 到机体损害。由于其向上延伸直至云中，飞行员 粗心大意会导致进入隐藏于雷暴的旋风。 ⑶已观察到的飓风（附属于雷暴主体）从闪 电及大雨区向外可至几海里远，所以任何强雷暴 都有这种危险。
使用原则
• 1、 距离应选用不同的距离圈以适应不同的需要：
显示距离大，便于掌握全局情况；显示距离小，便 于观察局部细节。飞机在巡航高度上一般以40、80NM 为宜，但需视天气情况、飞机速度及飞机高度等因素而 定。选择显示距离中应避免因选用较小距离圈而使飞机 进入盲谷。比如只选用40NM距离圈，前方有两块孤立 的雷暴，从其间穿越是安全的，但因未选用更大的距离 圈观察过，从而未发现前方60-80NM范围内强度更大、 范围更广的雷暴的存在，而穿越后才发现，此时已很难 保证有足够的时间以较大的安全距离来回避，造成被动 局面。
基本功用
• 3、湍流：（0-40NM） 雷达可探测出与降雨区相伴随的肉眼不可见 的湍流区。湍流区气流运动急速多变、方向变化 不定。一旦进入，不仅会产生强烈的颠簸，使机 翼、尾翼承受巨大的载荷，而且会造成操纵困难， 危及安全。湍流用洋红表示。 由此可知，雷达可形象地表示出前方降雨区、 湍流区的纵深分布、与飞 机的方位距离。使飞行 员能选择适当航路，这种功能称为气象回避功能。 需要说明的是，雷达所能探测的均为“湿”目标， 但对“干”目标（干冰雹、降雪、无雨、湍流、 一般云雾等），由于回波微弱，无法有效探测。
基本功用
• 1、功用： • 1）探测航路前方扇形区域中的降雨区、 冰雹区等气象区域； • 2）探测夹带有雨粒的湍流区； • 3）观察飞机前下方的地形； • 4）发现航路上的突立山峰等障碍物； • 5）显示其他信息。
基本功用
• 2、雨区 用象征性的颜色来表示不同区域的降雨率， 以表示该区域具有一定的危险性。彩色气象编码 公式为： 大雨（大于12MM/H）——红色 中雨（4-12MM/H）——黄色 小雨（0.7-4MM/H）——绿色 微雨或无雨（小于0.7MM/H）——黑色 注意：一般肉眼可见的云区是不产生雷达图 像的，即机载雷达不能探测不降雨的云区。由此 我们可推知绕飞雷雨时绕开目标区域时，不等于 已脱离云区。
雷
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暴
基本概念 特点 雷暴的形成、发展条件 雷暴的种类 雷暴的结构 伴随雷暴的天气现象 雷暴的移动规律 雷暴对飞行的影响
雷暴
2005年8月2日下午加拿大多伦多机场一架空客A340客机在着陆时遇到强烈雷暴 天气,后冲出机场跑道并燃起大火，机上有297名乘客和12名机组成员。
RNP基本概念
所需导航性能（RNP，REQUIRED NAVIGATION
PERFORMANCE）
对在规定空域内运行所需要的导航性能精
度的描述。RNP的类型根据航空器至少有
95%的时间能够达到预计导航性能精度的数
值来确定。
雷暴的结构
•1、 发展阶段： 淡积云发展成浓积云,上升气流贯穿整个云体 •2、 成熟阶段 云顶冰晶化并开始出现降水，积云阶段降水引 发下拽气流，云体前部为上升气流，后部为下沉区， 上升气流为主 •3、 消散阶段 下沉气流为主，切断了上升的暖湿空气的来源 强雷暴上升气流可达63米/秒，下沉气流41米/秒
特点：范围小、强度大、持续时间较短。 一般雷暴强度弱，维持时间较短，多为几 分钟到一小时，但出现次数较多； 强雷暴强度大，维持时间长，一般为几十 分钟到几小时，个别可间歇维持数小时 到几天（如冷涡雷暴）。 一般雷暴和强雷暴都是对流旺盛的天气系 统，它们所产生的天气现象人们统称为 对流性天气。
雷暴的形成
基本概念
定义：积雨云中所发生的伴有阵风、骤雨及
激烈放电的天气现象。有时也称为“对流性天 气”。分为“一般雷暴”和“强雷暴”。
雷暴
• 人们习惯把只伴有雷声、闪电或（和）阵 雨的雷暴称为“一般雷暴”或“弱雷暴” • 把伴有暴雨、大风、冰雹、龙卷风等严重 的自然灾害性天气现象的雷暴叫做“强雷暴”
雷暴的特点
雷暴对飞行的影响
• 8、飑线：飑线是由许多排列成行的雷暴群 所组成的狭窄对流天气带。多生成于冷锋 或其前面的暖湿不稳定气流中，但也可能 生成在远离任何锋线的不稳定气流中。它 往往长约几百公里难于绕航且强度过大难 以穿越。包括很多雷暴体，对航空器的危 险也是最大的。通常生成迅速，午后至前 半夜达到最强状态。
雷暴
E
• 2005年10月23日（当地时间22日晚）尼日利亚贝尔韦 尤航空公司一架B737—200型客机从拉各斯起飞飞往首 都阿布贾时，飞机刚起飞3分钟后就空中爆炸坠毁，飞 机上110名乘客和6名机组人员全部遇难.
雷暴
• 据统计，全球每小时发生雷暴1820次。根 据美国民航近年来因气象原因发生的飞行 事故分析统计，48起飞行事故中有23起与 雷暴有关，占事故总数的47.9%;另据美国 空军气象原因发生飞行事故分析统计，雷 暴原因占55—60%。
伴随雷暴的天气现象
•阵风：成熟阶段的下沉气流冲向地面时向四周散 开，形成阵风。 •阵雨：当水滴累积量超过上升气流的承托能力时， 便开始降雨。由于水滴倾盆而下，造成阵雨或 暴雨。 •气温下降、气压涌升：相对湿度上升、露点下降 •冰雹、龙卷
雷暴的移动规律
• 1、大范围水平气流(引导气流)使云体不断 平移。移向接近与云体中层高度上的引导 气流方向 • 2、在云体外围不断形成新单体，而老单体 渐消散，产生移动的感觉，称为雷暴的传 播。
雷暴对飞行的影响
• 7、雷暴中的闪电：雷电击可引起无线电通讯中断 或设备损坏，电子设备受干扰，引起飞机个别部 位磁化，磁罗盘出现误差，无线电罗盘指向雷暴， 有时造成电源损坏，使飞机无法飞行。更为严重 的是若油箱被闪电击中，有可能发生燃烧和爆炸， 造成重大飞行事故。 • 闪电的强光，可造成机组人员目眩，眼睛暂时失 明，在夜间失明时间甚至长达30s之久，影响飞机 稳定操纵
基本功用
• 4、前下方地形（MAP） 河、海、湖等反射弱，一级电平，绿 色； 陆地，二级电平，黄色； 大型城市中的工矿企业及桥梁含有大 量金属，三级电平，红色。 因而可呈现出清晰的轮廓（海岸线、 河、岛等），观察这些可方便地判别飞机 的位置。
基本功用
• 5、发现山峰等障碍物 飞机高度低或在进近中，前方的突立山 峰等障碍物可形成鲜明的图像。较近的大 型飞机等也可形成回波，这一特性对于雾 天、低能见、夜航及复杂机场飞行具有特 别重要的意义，但其准确度不足以作为地 形回避和空中防撞的依据。 • 6、综合显示其他系统信息。
• 1、大气低层为条件性不稳定或对流性不稳 定 • 2、低层为潮湿空气层 • 3、存在一些动力的或热力的触发机制
雷暴的种类
•雷暴的种类主要有：锋面雷暴、冷涡雷暴、 高空槽和切变线雷暴、热带气旋雷暴和热力 性雷暴等。 •雷暴有明显的季节变化:一般是夏季最多， 春秋季次之，冬季除热带地区外，其他地区 很少。 •雷暴日变化:通常是大陆地区午后到傍晚最 多，前半夜次之，清晨最少（系统性雷暴除 外）。
雷暴对飞行的影响
• 1、低空风切变：指雷暴前沿的冷性外流 及云中的垂直气流所形成的强风切变
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下击暴流是低空风切变中影响最严重
的一种。常在降水最强的区域出现。 探测方法： a. 地面报警系统 b. 机载探测仪器
雷暴对飞行的影响
2、 颠 簸 云中的升降气流很大，分布不均匀，有很 强的风切变，形成强烈湍流。当然，云中颠簸 有较好的预见性，对飞行危害最严重的还是晴 空颠簸。
使用原则
应采取由近至远、再由远至近的交替方法。例如 到达巡航高度后，选择40NM观察近处有无应回 避的严重气象区域，然后将距离圈放80NM着重 观察40-80NM内目前航向上及其附近区域的情况， 再依此选择160NM、320NM，以逐渐扩大观察的 范围。这样一来，即可在全面掌握大范围内的气 象状况的基础上，尽可能提前决定是否需要改变 飞机目前的航向或高度。最后可根据需要，选用 较小的距离圈，以便对近距离的气象状况进行较 细致地观察。
认识了我们的天敌后，再来了解我们手 中的武器——气象雷达。
雷
达
（一）基本功用 彩色气象雷达的基本功用是探测航路 上的雷暴雨、湍流、冰雹等恶劣天气，保 障飞行的安全和平稳。 彩色气象雷达通过发射微波信号，从 而接收回波来探测所需要的目标，并在发 现目标的同时确定目标的空间位置或进一 步计算目标的其他参数。
伴随雷暴的天气现象
• －－雷雨大风、气压涌升、温度骤降 • 雷电 由积雨云中冰晶“温差起电”及其它起电作 用造成的。 • 当云顶发展到-20 º c，等温线高度以上时， 云中有了足够多的冰晶，就会出现闪电和雷鸣。----第一次闻雷表明云顶已达-20c等温线高度附近。 • 云中放电的强度及频繁程度与雷暴云的高度、 强度有关，可用于判断雷暴的强度。
使用原则
• 3、 冰雹区的探测较小的干冰雹不会形成很强的 回波。冰雹只有在下降到较低的高度（比如 30000ft以下）进入较温暖的气流中表面才开始融 化，从而产生很强的雷达回波。因此当飞机在高 高度飞行时，俯仰0°的情况下，波束所照到的干 性冰雹区易被忽视（但一样危险），若将俯仰下 调，即可使波束照到较低高度上已融化的冰雹及 大雨区，在屏幕上产生强烈红色图像。可见天线 的俯仰对于识别高高度上的冰雹区也是很有帮助 的。