雷暴
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雷暴(Thunderstorms)是伴有雷击和闪电的局地对流性天气。它必定产生在强烈的积雨云中,因此常伴有强烈的阵雨或暴雨,有时伴有冰雹和龙卷风,属强对流天气系统。形成雷暴的积雨云发展旺盛,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布很复杂,但总的说来,云的上部以正电荷为主,云的中、下部以负电荷为主,云的下部前方的强烈上升气流中还有一范围小的正电区。因此,云的上、下之间形成一个电位差,当电位差大到一定程度后,就产生放电,这就是平常所见得闪电现象,放电过程中,闪道中的温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。当云层很低时,有时可形成云地间放电,这就是雷击。因此,雷暴是大气不稳定状况的产物,是积雨云及其伴生的各种强烈天气的总称。雷暴的持续时间一般较短,单个雷暴的生命史一般不超过2小时。我国雷暴是南方多于北方,山区多于平原。多出现在夏季和秋季,冬季只在我国南方偶有出现。雷暴出现的时间多在下午。夜间因云顶辐射冷却,使云层内的温度层结变得不稳定,也可引起雷暴,称为夜雷暴。
雷暴是大气中的放电现象,一般伴有阵雨,有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。强雷暴天气出现有时还带来灾害,如雷击危及人身安全,家用电器、计算机机房直接遭雷击或感应雷的影响而损坏,有时还引起火灾等。雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),开始游离放电,我们称之为"先导放电"。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。
低压区(Low pressure)是大气中气压较邻近地区为低的地带。一般都是成螺旋状。偶尔也有一连串低压区连在一起,我们通常称之为“低压槽”(因该区的大气压力比其两旁为低,所以称为槽,取其陷下的意思)。低压区一般都伴着云,或会有风、雨(通常雨势较大并夹杂着狂风雷暴)。
法国航空公司447航班坠毁处位于南美洲和非洲之间的一个沿赤道热带辐合带,
这里常常发生危险的气流动荡。
欧洲气象卫星组织的卫星图像显示,法航447失事客机曾在大西洋上空遇到温度低至零下83摄氏度的厚厚的风暴云团,在卫星捕捉到云团图像的14分钟后,法航447客机发出了最后一次自动故障信息。
据CNN网站11日消息,在世界上有一个特殊的地区,这里的天气总是保持潮湿和炎热,一年中几乎每天都会下雨,这听上去似乎也没什么,但这个被称为热带辐合带或者赤道辐合带(ITCZ)地区的气候是极为动荡、危险的。
热带辐合带环绕地球一圈,离赤道非常近。它是一个环绕地球的低气压地带,实际上就是世界两半球的"交锋"之处。大量的云和风暴就是在这一带附近产生。据官方称,前不久法国航空公司447航班坠入大西洋的地方就位于热带辐合带。虽然目前还没有定论是否正是这里天气原因导致坠机,但这一悲剧的发生也让人
们开始更加关注这一特殊的地带。
这里水和空气的气温非常特别,温暖而潮湿的空气被热带阳光加热,来自海洋的蒸汽不断上升,之后在高空冷却、变干燥,形成云和雷暴。这些巨大的风暴中交杂了上升气流和向下气流,以可高达166km/h的时速移动,其高度往往可超过16千米。
据报道,法国航空公司447航班的机务人员在飞机消失不久之前曾报告飞机遇到了严重气流动荡。所以,专家指出,并不排除飞机是遭遇了雷暴。
某天天氣很不穩定,局佈地區更出現狂風雷暴報,很常會聽到電台電視上說:「受到一道低壓槽影響,今天持續出現雷雨......」。原來,受地理環境、季節變化等因素影響,地面氣壓分佈一般並不均勻。氣壓較四週為低的地區,稱為「低壓區(Low presseure area)」或「低氣壓(Depression)」。而從低壓區延伸出來的狹長區域,就是「低壓槽(Trough of low pressure )」。
猶如水向底流,基於高密度區的粒子會向低密度區移動的道理,空氣會朝氣壓低的地區走。不同的氣流在低氣壓區域上匯聚,空氣被迫上升,空氣中的水汽凝結成雲及雨。在適當條件下更可能有雷暴發展。
低壓槽伸延數百公里,但惡劣天氣主要是來自當中面積數十平方公里的「對流細胞(convective cells)」,這些細胞的生命史只有短短數小時。故此暴雨警告的有效時間通常不會太長,不像熱帶氣旋警告訊號一掛整天。但如果低壓槽移動緩慢,其盤踞的地區便會經常受新發展的對流細胞影響,惡劣天氣便持續不散,大雨連場,即如六月底七月初香港經歷的情況一樣。
世界上有一半的飞机失事是由雷暴天气引起的!
世界航空史上已经有2500多架飞机遭雷击毁!
雷暴是被世界航空界和气象部门公认的严重威胁航空飞行安全的天敌。
通常,雷暴天气会出现在夏季。然而,在今年2月我国民航发生的6起运输航空事故症候中,5起是雷击。冬季连续发生飞机遭雷击的事故症候在我国十分罕见,全球气温反常固
然是引起这些雷击事件的重要原因,但专家认为如果机组本身对天气有一定的了解,又具有很强的雷击风险防范意识,那么飞机在空中遭到雷击的几率也会大大降低。
CB是什么
谈到雷击,不得不谈到CB,因为CB是飞机遭到雷击的“罪魁祸首”。CB其实是积雨云的简称,英文名为“Cumulonimbus”。由于雷雨产生于CB中,因此通常也把CB称作“雷暴云”。
CB云是一种强烈的不稳定云系,CB中气流的上升和下沉运动都非常强烈,在南方低纬度地区,夏季CB的顶部高度最高可达到17-18公里。CB发展到旺盛阶段,就可能产生雷雨、闪电、强阵风、强颠簸、积冰等严重影响飞行安全的天气,其影响范围可达到CB周围30
公里。
CB对飞行安全的危害非比寻常。除了飞机易遭雷击、无线电通讯系统会受到严重干扰外,还可能出现如下情况:云中强烈湍流和阵性垂直气流,引起飞机的强烈颠簸,使飞机偏离航向,不能保持飞行高度,飞机的操纵性能恶化;云内温度低于0°C部位出现强烈的飞机积冰;云下阵风和强烈风切变,可造成飞机失速、倾斜、严重偏离下滑道而失事;冰雹和龙卷风对飞机的毁坏以及停场未入库飞机和机场设备的损坏。
在飞行活动中,穿越CB相当危险,一般应采取绕飞或爬升到CB顶部以上通过。其中爬升通过时,由于受到飞机本身性能的限制以及CB发展的不稳定性,应特别注意。
云中电荷从何而来
由于CB顶部一般较高,云的上部常有冰晶。冰晶、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。
云中电荷的分布较复杂,但总体而言,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。因此,云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后,就会产生放电。这就是我们常见的闪电,闪电的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达1000万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中,由于闪道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时,它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。
当发展旺盛的CB云顶达到10000米时,云中上升、下降气流的垂直速度可达20米/秒至30米/秒,并伴有强烈的乱流。如果飞机不慎进入云中,强烈的气流会造成飞机中度以上颠簸,如果气流极为强烈,甚至可以使飞机的飞行高度在瞬间上升或下降几十米甚至几百米。这时,由于飞机的剧烈震动,飞机上的仪表指示往往滞后,不能准确地反映飞机瞬间的飞行状态,因此飞行员的操作稍有不慎,就会导致飞行事故发生。