雷暴

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。

当然，对飞机造成最大威胁的还是CB中的雷电。

监测发现，当闪电发生时，CB云中的电场强度可达到每米20000伏特以上，可以想象20万安培的电流所形成的一条温度达15000摄氏度至20000摄氏度的狭长区域，无疑是飞机的禁区，飞机一旦进入，轻则无线电罗盘失灵、电源损坏，重则机毁人亡。

飞机也有避雷针
高楼大厦都有避雷针？难道飞机自己就没有避雷装置么？
事实上，飞机也有自己的雷击保护装置。

在飞机的机翼翼尖处安装有一个金属放电刷，它像刷子一样，约3根手指粗，由几十根很细的针组成，它的电阻相对机身来说是非常小的。

当雷电产生的电流通过飞机时，极大的电流瞬间通过放电刷释放到机身外，雷电流对飞机的影响就很小了。

为了更易吸引电流，放电刷一般装在最容易遭雷击的尖端位置。

此外，飞机中非金属材料制成的结构一般都装有避雷条，比如机头雷达罩的表面就贴有避雷条，尾翼也预埋了避雷条，帮助机身迅速放电。

因此当飞机遭雷击时，电流会经机壳流过，并由机身或机翼伸出的放电刷放电，所以不会进入导体内部伤害到机舱里的乘客，但强电流所形成的磁场，对机上的电子或电气系统会有影响。

现代新型的飞机都具有密封性佳、防止火花引爆的结构油箱。

在飞机主翼或尾翼上装有“静电释放器”，它能够经由尖端放电，在飞行时将过量累积的静电荷释放至大气中，有的飞机的“静电释放器”甚至多达10个以上。

等到飞机落地或维修时，还得用接地导线连接至接地栓，这样就可以将剩余电荷安全引导至地面，也可以使飞机与地面保持同一电位，避免感应放电。

尽管如此，飞机仍然怕雷击。

雷击产生的强大电流，可能损伤机体的金属表面；雷电形成的高电压可击穿飞机的雷达罩。

雷击以及电流流经飞机表面时会产生强大的电磁场，这种电磁场有可能使飞机设备磁化而无法正常工作，也可能使结构件产生变形和破裂。

如无线电罗盘被磁化，无线电通讯受干扰等。

雷击产生的光辐射，甚至可能造成飞行员暂时失明。

在飞行过程中，为了飞行安全，最好还是避开雷雨区。

当今，通过飞机上配置的气象雷达、地面的气象预报等手段，再加上机组本身对CB云的全面认识，完全能够让飞机绕过、远离雷电云带，进而远离雷击的危险。

雷暴产生的必要条件是：大量的不稳定能量、充沛的水汽、足够的冲击力。

因为要发生对流性天气，首要条件是大气层结不稳定。

在储存有大量不稳定能量的大气中，一旦受到足够的冲击力，不稳定能量就会释放出来变为空气的动能。

充沛的水汽也是雷暴形成的必要条件，如果没有充沛的水汽，即使发生了对流，也不可能出现旺盛的积雨云。

大气中大量不稳定能量和充沛的水汽的存在，只是具备
了发生雷暴的可能，要使可能变为现实，还需要有促使空气上升到达自由对流高度以上的冲击力，这样，大量不稳定能量才能释放出来，上升气流才能猛烈发展，形成雷暴天气。

大气中的冲击力主要有：锋面的抬升运动和气旋、槽线、低涡等天气系统所引起的辐合抬升运动，还有地形抬升运动和地表受热不均等。

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和日变化。

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。

雷暴受大气层结日变化影响，往往有明显的日变化。

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）。

雷暴对飞机的威胁很大的因素之一是闪电现象。

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。

据美国有关部门统计，B—707的雷电击率为1/4400h,而B—747增高为1/2600 h。

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。

当然，雷暴中存在的颠簸、积冰、冰雹、暴雨、低空风切变等都会危及航空飞行安全。

这里就不逐一讨论了。

人们了解了雷暴是一种危及航空飞行安全的危险天气，所以在一般情况下，应避免在雷暴区中飞行。

但在夏季是不容易做到的，特别是民航运输飞行，每天固定的航班要飞，还有临时增加的航班、专机任务要按时实施，而飞行中就不免会遇到雷暴，因此，必须采取预防措施，保证安全完成航空飞行任务。

根据国内外有关资料，飞行员飞行经验以及气象保障工作经验，特提出以下几点措施供航空飞行人员和空管指挥部门参考：一是飞行前飞行人员要认真向气象保障部门详细了解飞行区域和航线天气情况，特别是对有可能产生雷暴天气的区域和航线，要认真研究雷暴的性质、位置、范围、强度、高度、移向移速及变化趋势，同时考虑到绕飞方案及注意事项。

二是飞行人员只要有可能尽量避开雷暴活动区，其方法是推迟起飞时间、改变航线及飞行高度、空中等待、绕飞、改降或返航等。

三是飞行时应用机载雷达监视天气变化，当发现积雨云回波时，应不间断注意其强度变化。

四是绕飞雷暴时，基本原则以目视不进入雷暴云，力争在云上或云外飞行。

绕飞时应根据雷暴强度在雷达回波边缘25公里以外通过。

穿越两块积雨云空隙时一定要慎重，防止从两块强积雨云回波之间通过。

五是尽量不在雷暴云的下方飞行，因为云与地之间闪电击（雷击）的次数最为频繁，飞机也最容易遭到闪电击。

如一旦在云下飞行，应设法避开孤立的山丘、大树、塔和高大的建筑物的尖顶。

六是在云中飞行时，遇到的天气复杂多变，不仅要根据机上雷达判断情况，同时要请求地面雷达进行配合，听从空管指挥。

七是尽量不在中等强度以上降水中飞行，其原因：其一是容易遭遇降水静电闪电击（雷击）；其二是降水对雷达回波有一定的衰减作用，因此一定要慎重。

八是当起飞机场有雷暴时，通常不要起飞；如雷暴较弱，任务又紧急，又有绕飞的可能，可向无雷暴的方向起飞；当
降落场有雷暴时，一般应飞到备降机场降落；如任务紧急或油量不足时应找有利方向降落；当走廊内有雷暴时，应采取绕飞或爬高飞越，在机场上空上升后出航或下降后降落。

在雷暴区边缘机场起飞、降落时，要特别注意低空风切变得影响。

最后是在雷雨季节，飞机停放时，一定要搞好防护，接好地线，做好防止飞机在地面遭受雷暴大风、冰雹、闪电雷击的各种工作。

雷暴现象是夏季大自然的产物，不以人的意志为转移，只要人们正确地认识它，及时果断采取趣利避害的防护措施，航空飞行安全、人民的生命财产都会有保证的。