(新疆机场集团库尔勒(且末,若羌)机场,新疆库尔勒 841000)
摘要:雷暴天气是危害航空飞行安全和破坏机场地面设施的恶劣天气现象,加强雷暴天气下的降水、风切变、低能见度等要素的准确判断和记录,是及时发布天气预报、确保飞机安全起降和飞行安全的重要保障。
关键词:机场;雷暴天气;观测要素;飞行措施
引言
雷暴是大气不稳定状况的产物,是出现积雨云云中、云间或云地之间产生的放电现象,是产生在积雨云及其伴随有雷电、阵雨、大风、冰雹等剧烈天气现象的总称。雷暴主要出现在中小尺度对流天气系统中,严重威胁着航空飞行安全。若在雷暴天气下飞行,雷击、闪电等的出现会对无线电通讯产生干扰,很容易造成机载电子设备失灵或受到损害;雷暴云中的巨大的湍流和阵性垂直气流,很容易出现颠簸,飞机不再保持飞行高度,从而偏离原来的航线,使得飞机自身的操纵性能下降;雷暴云中的过冷水滴会凝结成积冰覆盖在机身表面,飞机的操纵性和稳定性水平均会降低;云系下阵风、风切变、下击暴流等会引发飞机失速、倾斜。甚至是偏离下滑道而出现事故;雷暴天气还会使地面设施出现不同程度的损害。因此,航空气象观测人员应做好雷暴天气下各种气象要素的观测、发报及其相关的通报工作,对于确保航空飞行安全具有十分重要的现实意义。
1机场雷暴天气气象要素观测
1.1降水
雷暴天气下的降水大都是阵性的积雨云降水,降水强度主要有三种:强、中、弱。由于积雨云降水强度变化较为迅速,观测人员可以借助于定性方法对阵性降水强度进行判断,也就是仔细聆听降水声音、观察雨线雨速、查看短时间内的积水情况,这种方法在判定弱阵性降水中发挥着重要作用。受到主观和客观因素的共同影响,在判定中阵性和强阵性降水过程中很容易出现误差。在判断雷暴天气下的中、强阵性降水时应借助于现代化的气象探测设备,也就是通过多普勒天气雷达,对移向或者是经过机场的降水回波进行垂直扫描,对雷达回波高显上回波接地区回波强度的分贝数和回波移动到机场位置时的降水形态进行认真分析,并根据人工实际观测情况,对中、强阵性降水进行辨别。根据气象观测人员长期的经验总结,可以得出具有本机场代表性的回波强度,将其作为区分中、强阵性降水的量化标准值。在以后的对机场雷暴天气下的降水气象要素进行观测时,若该量化标准值比雷达回波高显上的回波强度数值偏小,则说明在未来一段时间内,机场会有阵性降水天气出现;反之,则说明机场有中阵性降水;若机场有弱降水天气出现,此时雷达回波显上几乎没有回波数值;可以根据以上这些结果进行判定,并第一时间发布准确的特殊降水报告。
1.2能见度
在雷暴天气出现的过程中,受到强降水状态下雨水和水汽的共同作用,大气中的能见度会快速下降,通常不足1000m;而此时的强雷暴云体向大锅一样笼罩在雷暴降雨区上空,使得光源强度急剧下降,对照目标物和背景亮度值明显降低,在视野范围内远处的景象则变成了盲区,即使没有轻雾、霾等混浊性的气体,也会产生飞行低能见度障碍现象。针对大气透明度没有变化而能见度急剧下降的气象要素进行观测,当前还没有明确的电码表述,仅适用HZ替代,需要加大研究和分析,找出准确的表述代码,增强机场雷暴天气气象要素观测的准确率水平。
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1.3低空风切变
所谓的低空风切变,主要是指低于600m以下的空气层中风向风速突然发生变化的现象,对飞机起飞和着陆过程中的威胁最大。低空风切变是雷暴天气出现时常见的天气现象,主要有两种切变,一种是在雷暴单体中心下方的下击暴流切变,其特征是范围小、生命时间短、强度大;另一种是下击暴流在接近地面时转化成强烈冷空气外流,也就是阵风锋,从内向外朝着四周传播,主要是强的顺风切变或逆风切变。当前,针对风切变的观测机场还没有定性定量准确的观测方法,可以对雷暴单体底部特征进行观测来寻找风切变的痕迹。若发现雷暴云体底部距离地面较近,在800m以下的位置处,天空以暗黑为主,云底有悬球状或滚轴状的带状云快速移动,可以将云底到地面附近的区域看作是存在低空风切变的区域。这种云体底部结构是强烈的上升气流和下沉气流共同作用的结果,云体强下沉气流在接近地面的过程中会有强烈的冷空气转化而成,可以将其看作是外力推动云底快速移动,在云底移动的过程中,地面风速不断增加,温度骤然下降,气压数值不断增加。结合雷达实时回波图,有“一”字型的多个雷暴单体不断前移,观测人员可以向上级请示是否预报,若确定是飑线雷暴,可以认为在雷暴主体中心到雷暴前沿20km的区域范围内存在低空风切变。另外,飑线雷暴显著性特征是在短时间内风向风速急剧变化。在发现该情况后,机场气象观测人员应第一时间向塔台管制等相关人员示警并做好相应的记录和发报工作。
1.4其他相关气象要素观测
在雷暴天气出现的过程中,除了做好影响飞机起飞、降落的降水、风切变、低能见度等的观测预报外,还要对低云、温度、风向风速、气压等的气象要素观测记录进行认真分析。通常在低于100m的碎雨云中往往伴随有阵性强降雨天气,其出现时间较短且消散快,低云的变化和存在很容易被观测人员忽略;雷暴的出现会使气压升高、温度下降,雷暴强度不同,温度和气压增减幅度也有很大的差异,应根据雷暴强度将气压和温度的增减量记录下来;雷暴天气下的风向风速变化多样,应认真观察,全面掌握风向风速变化规律,对其进行详细准确的记录和发报。针对局地性同一时间出现的冰雹和龙卷风天气,观测人员很容易忽略对其的观测记录,进而引发缺测。由此不难发现,雷暴天气下的天气现象和气象要素变化不尽相同,会单独出现,也会同时出现,一旦发现有特殊天气现象需及时编发多个天气报。
2加强机场雷暴天气监测预报预警
通常情况下,雷暴单体会随着500hPa高度处的上升气流方向运行,受到大气拖拽的影响,积雨云砧部会伸展较远,可以结合积雨云的伸展方向对未来积雨云的移动方向进行判断。在雷雨频发季节,机场气象台站应对云天变化情况进行密切监测,将多普勒天气雷达回波、闪电定位仪等现代化观测仪器设备进行结合,以实时了解机场雷雨方位、出现时间和强度等方面的信息。仔细查看积雨云的入侵,机场出现积雨云入侵时,云体可跨占几个方位甚至是布满机场。一旦发现雷暴系统移动到天顶时,原来或相邻方位就会有另一个雷暴系统出现,应做好室外观测判别,避免出现混淆,对雷暴系统主体方位进行详细记录;若多个方位有连续的闪电和雷声出现,应对闪电移动路径进行持续观测,同时结合现代观测设备仔细辨别雷暴系统移动路径,提前预报,并第一时间报告给航空管理部门。在出现特殊天气时需连续发布多个特殊报告,以保证飞机正常起飞、降落以及确保地面相关设备的安全。
3结论
雷暴天气严重威胁着航空飞行安全,应根据不同的天气特点采取有针对性的处理对策,密切关注气象要素变化,避免飞机在危险的天气状况下起飞着陆,一旦遇到危险天气应采取科学合理的对策,降低雷暴天气对航空飞行的危害。
参考文献
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作者简介:陆志远(1975-),男,汉族,江苏省镇江市人,本科学历,助理工程师,从事气象观测工作。
论文作者:陆志远
论文发表刊物:《科技研究》2018年7期
论文发表时间:2018/9/11
标签:雷暴论文; 天气论文; 切变论文; 回波论文; 机场论文; 积雨云论文; 气象论文; 《科技研究》2018年7期论文;