淺談美蘭機場雷暴天氣下的管制工作

梁建文 楊濱瑜

摘 要：文章通過分析雷暴天氣的特點，雷暴天氣產生的對飛行有影響的要素，以及海口美蘭機場夏季雷暴天氣出現的規律，總結和表明了在雷暴天氣下，為做好管制工作，我們應該注意哪些要點。

關鍵詞：雷暴；飛行；管制員

引言

“雷暴”一詞指積雨云中所發生的雷電交作的激烈放電現象，同時也指產生這種現象的天氣系統。一般我們形容雷暴是指由對流旺盛的積雨云組成的，伴有閃電、雷鳴、陣風、大風，有時還出現冰雹、龍卷的中小尺度對流天氣系統。雷暴所伴有的天氣現象對飛機的起落和飛行過程有重要影響，所以雷暴是飛機航行所遇到的最惡劣最危險的天氣。海南省主要受季風、副熱帶高壓、熱帶氣旋及冷空氣等多種天氣系統的影響，天氣類型復雜多變，對流發生非常頻繁。海南省年平均雷暴日100多天，是全國著名的“雷都”之一。海口美蘭機場位于低緯度的東亞季風區南緣，熱帶海洋包圍的海南島的北端，受季風和海洋共同影響，屬于熱帶季風海洋性氣候。熱量豐富，雨量充沛。夏季高溫多雨、多雷暴，午后的熱力雷暴是影響本地飛行活動的主要天氣因素。據美蘭機場2000-2009年氣候志統計，年平均出現雷暴日數為51天，年出現雷暴最多日數為81天（2005年），最少為40天（2004年）。

1 什么是雷暴

雷暴是大氣不穩定狀況的產物，其中主要包括雷雨、閃電、陣風、顛簸、積冰等嚴重影響飛行安全的天氣。其影響范圍可達到積雨云周圍30公里左右。產生雷暴的積雨云叫做雷暴云。一個雷暴云叫做一個雷暴單體，其水平尺度約十幾千米。多個雷暴單體成群成帶地聚集在一起叫做雷暴群或雷暴帶。它們的水平尺度有時可達數百千米。每個雷暴單體的生命史大致可分為發展、成熟和消散三個階段。每個階段約持續十幾分鐘至半小時左右。在不同的階段中雷暴云的結構有不同的特征。發展階段是上升氣流貫穿于整個云體。成熟階段既有上升氣流也有下降氣流。消散階段是下沉氣流占據了云體的主要部分。

2 雷暴對飛行的影響

2.1 湍流

雷暴云中存在強烈的湍流和陣性垂直氣流。在積雨云的成熟與消散階段，始終存在著強烈的垂直氣流，特別是在成熟階段，既有上升氣流，又有很強的下沉氣流。這種升降氣流帶有陣性，忽大忽小，分布也不均勻，伴有很強的風切變。因此，在雷暴云中飛行會遇到很強的顛簸，使其偏離航向，不能保持飛行高度。輕者造成操作困難，儀表失真，在幾秒鐘內飛行高度會發生較大變化，重則造成飛機解體。

2.2 積冰

在雷暴云內飛行，飛機表面若與過冷卻云滴或雨滴相互碰撞，容易在表面凍結形成積冰；當濃積云發展到一定高度，云體伸長到0攝氏度高度以上，云中水滴呈現過冷狀態。這種液態水處于熱力不穩定狀態，當受到一些震動時，容易立即產生凍結。飛機積冰會使其空氣動力學性能惡化，表現為升力減小，阻力增大，影響飛機的安定性和操縱性。嚴重時會造成飛機失速墜毀。比如1985年12月發生的“飛箭航空1285號空難”。

2.3 暴雨

在雨中飛行時，噴氣飛機的飛行速度會提高很多。因為在發動機轉速不變的情況下，雨滴進入渦輪壓縮機后，由于雨滴的蒸汽吸收熱量，使燃燒室的溫度下降，而低溫的空氣容易被壓縮，使壓縮比增大，增加了發動機的推力，因而飛機速度增加。但如果降雨強度過大，點火不及時也有可能造成發動機熄火，特別是飛機處于著陸的低速階段。除此之外，暴雨會造成低能見度，飛機在暴雨中起降會影響飛行員看清跑道近端的最大距離，對飛機的安全著陸有影響。

2.4 冰雹

小尺度的強雷暴云可能會產生冰雹。通常，在成熟階段的雷暴云中，飛行高度8000米以下時，遭遇冰雹襲擊可能性最大，1萬米以上遭遇次數很少，在云中心的上風方一側，遭雹擊可能性也很小。冰雹是堅硬的球狀、錐狀或不規則的固態降水，具有一定的體積與質量，其降落速度比一般的液態降水大。一個直徑2厘米的冰雹，降落速度可達19米/秒。如果飛行時遇到冰雹，由于相對速度很大，飛機容易被擊傷，造成事故。

2.5 雷擊

閃電是云與云之間、云與地之間或者云體內各部位之間的強烈放電現象。如果在雷暴活動區飛行，飛機很有可能被閃電擊中。在雷暴消散階段的早期極易遭受閃擊，因為此時云中仍維持足夠大的荷電中心，但已缺乏激勵源，飛機飛入云中可作為激勵源，誘發閃擊。飛機一旦被閃電擊中，內外部設備就可能發生多處損壞，閃電電流進入飛機內部，造成設備電源損壞，甚至危及機組和乘客安全。閃電和雷擊引起的瞬間電磁場，對儀表、通信、導航及著陸系統造成干擾，可能致使飛機與陸面的通訊中斷。

2.6 下沖氣流

在雷暴云的成熟與消散階段都存在下沉氣流，在雷暴單體下方的下沉氣流可產生下擊暴流和雷暴外流。當它沖泄到低空時，在近地面會形成強勁的外流——雷暴大風。能引起地面或近地面大于18米/秒雷暴大風的那股突發性的強烈下沖氣流。同時在下擊暴流與雷暴外流的邊界容易形成風切變。有不少飛機事故是下沖氣流造成的，下沖氣流容易造成飛機失速、傾斜、嚴重偏離跑道等問題，同時還會刮壞放在機場的飛機和其他機場設備。因此，雷暴天氣下的的安全飛行需要各個部門通力協作，特別是空管部門的配合，對雷暴天氣飛行安全起到重要的作用。

3 美蘭機場雷暴天氣下的管制工作

3.1 管制員上崗前準備

管制員在上崗前應當預先向氣象部門了解本場的天氣，包括雷暴的位置、范圍、強度、發展高度、移動方向、速度和發展趨勢和影響本場所持續的時間以及航路天氣，做到心中有數。其次還需要查詢備降場天氣情況和是否接收備降及接收機型、架次情況，包括湛江、三亞、北海、南寧等機場；結合天氣和當天的航路情況（包括航路的限制情況）制定好繞飛方案；必要時管制員還要再臨時熟悉本場運行的最低標準和各個機型性能數據；帶班主任應及時了解航班動態和流量，做好流量管理工作，并及時向空域管理部門申請繞飛空域。

3.2 管制席管制員工作

（1）及時發布管制員已經了解的天氣情況，并提醒機組使用機載氣象雷達觀察了解天氣，關注雷暴的動態；（2）做好指揮預案，并留有適當安全余量，必要時提供600米垂直間隔；（3）避免將航空器引導入雷雨天氣中；（4）及時根據天氣的演變情況和風向風速或機組的要求，更換跑道；（5）了解航空器的續航時間，做好指揮航空器備降或返航的準備；（6）提供優質服務，及時答復機組的偏航或繞飛要求，并組織避讓；（7）注意提前提醒機組有可能存在中度顛簸和風切變和低能見度現象；（8）管制避開雷暴的方法：建議機組推遲起飛時間、改變航線和飛行高度、等待、繞飛、返航、備降；（9）提醒進港航空器注意復飛空間，并選擇好復飛路徑和高度，如果沒有復飛空域，建議航空器等待或備降并提醒剩余油量；（10）發落地指令時，注意提醒復飛程序、決斷高度、風向風速、道面情況等。

3.3 協調席管制員工作

（1）監督，提醒管制席工作；（2）注意觀察風向風速指示，并能及時更換跑道和盲降，修改通播并能及時通知燈光站開燈，將RVR燈光級數設置在正確位置。將更換跑道信息通報現場指揮中心、飛行服務室、海南空管氣象臺觀測席位；（3）及時將備降或返航信息通報相關單位。

4 結束語

雷暴天氣對海口美蘭機場的影響十分重大，各空管單位（包括管制、氣象、情報等部門）應加強對雷暴影響的了學習和認識，并結合本地實際情況，提高業務技能水平，制定好相關的工作規程，這樣才能更好地保障民航飛行安全。

參考文獻

[1]朱乾根，林錦瑞，等.大氣學原理和辦法第四版[M].氣象出版社，2007，7（4）：401.

[2]章澄昌.飛行氣象學[M].氣象出版社，2000，8：113-121.

[3]張序.雷暴天氣的分析識別及對飛行的影響[J].長沙航空職業技術學院學報，2011，6：49-54.