雷暴的形成和霧天放行

對於飛行活動來說，雷暴是一種嚴重的危險天氣。在夏季雷暴天氣越來越多。每年都會因為雷暴天氣對飛機和航班造成不同程度的影響。

作為一名簽派員，在放行雷暴天氣的航班時，雖然手冊上有比較完善的程序和規定，但是，筆者還是認為有必要對雷暴的形成和分類做一個系統的了解。這樣才能在工作時做到心中有數、有的放矢。

大氣中發生強烈放電現象時發出的聲音稱雷，發出的閃光稱閃電，伴隨雷電現象的中小尺度對流性天氣系統稱雷暴。雷暴是積雨雲發展強烈的表現，能夠產生電閃雷鳴的積雨雲稱雷暴雲。

在雷暴區，除雷電現象以外，也常有強烈的升降氣流、雷雨、冰雹等災害性天氣，雲中飛行還會遇到惡劣能見度和飛機結冰，這些都會嚴重危機飛行安全。

一、雷暴的形成和分類

（一）雷暴的形成條件

雷暴是由強烈發展的積雨雲產生的，形成強烈的積雨雲需要以下三個條件：

1、深厚而明顯的不穩定氣層；

2、充沛的水汽；

3、足夠的衝擊力。

雷暴是一種強烈的對流性天氣，深厚而明顯的不穩定氣層有大量的不穩定能量，為強烈對流提供充足的能源。充沛的水汽，一方面是形成積雨雲體的物質條件，另一方面，水汽在相變過程中釋放的潛熱也是能量的重要來源。足夠衝擊力。則其是啟動對流的作用。

在夏季，發生雷暴之前常常感到十分悶熱，就表示大氣底層氣溫高，層結不穩定，水汽含量多，空氣濕度大。這時，如果有衝擊力的作用，就可以產生雷暴。

產生雷暴的三個條件，在不同的情況下又不同的側重。在暖濕的不穩定氣團中，能否形成雷暴主要決定於衝擊力；在山區，提升作用經常存在，是否有雷暴產生便往往決定於暖是不穩定氣層。

（二）雷暴的形成分類

根據形成雷暴的衝擊力的種類，可將雷暴分為熱雷暴、地形雷暴和天氣系統雷暴。

1、熱雷暴：由熱力對流產生的雷暴稱熱雷暴。

由於熱力對流範圍小，一般也不強，熱雷暴也表現出範圍小、孤立分散和明顯的日變化等特點。這種日變化表現在大陸上，就是熱雷暴多出現在午後至傍晚，隨著溫度降低便很快消散。

海洋上則多產生在傍晚上。有事這種雷暴也可以發展得比較強烈，但這時往往不單是熱力衝擊力的作用，而是由天氣系統的抬升作用存在。

2、地形雷暴：地形雷暴是暖濕不穩定空氣在山脈被迫抬升而形成的雷暴。

我國山地多，地形雷暴是夏季山區飛行常遇到的一種雷暴。因為夏季暖濕空氣經常存在，氣層不穩定，如果這時垂直於山脈走向的風速分量較大，山坡也比較陡峭，地形抬升作用明顯，就有可能形成雷暴。

地形雷暴的特點是：雷暴一般沿山脈走向成行出現，雲中氣流劇烈，降水強度大，有時還會降冰雹；雲底高度較低，常能遮住整個山頭，所以，飛行中切忌從雲下通過雷暴區。

3、天氣系統雷暴：在天氣圖上能見到大尺度天氣系統背景條件下產生的雷暴既是天氣系統雷暴。

由於天氣系統能夠產生系統性上升運動，在一定條件下，也能啟動對流產生雷暴。而且，範圍和強度都比較大的雷暴，往往都和一定的天氣系統相聯繫。

這裡介紹幾種影響我國的主要天氣系統雷暴：

A、鋒面雷暴

鋒面雷暴是我國很主要的一種雷暴。據統計，上海地區6—8月有60—70%的雷暴產生於鋒面附近，北方就更多一些，如石家莊佔80%以上。影響我國的鋒面雷暴主要有：冷鋒雷暴和准靜止鋒雷暴。

冷鋒雷暴在我國極為常見，特別是夏季，空氣呈潮濕不穩定狀態，冷鋒所到之處，一般都能產生雷暴。當然，具體情況要看冷鋒的強度和暖氣團的溫度和穩定度。

冷鋒上通常不會到處都有雷暴。這是因為鋒面的抬升作用、高空天氣系統的配合作用和大氣穩定度，在鋒線各處常常不一致。同樣，一條冷鋒在移動過程中也不一定始終都有雷暴。例如，有時冷鋒在北方沒有雷暴，但移到江南後，由於暖空氣濕度和不穩定度加大，就出現大片雷暴。

我國長江以南地區，在下半年，很多雷暴的產生都與准靜止鋒有關。據統計，准靜止鋒雷暴，華東地區中部6—8月佔40%，華南地區春季佔35%。

准靜止鋒的特點是：範圍廣，持續時間長，可以連續幾天出現，但每次出現時間並不長。一般不如冷鋒雷暴強烈，但常隱藏在穩定的雲層之中。准靜止鋒還有一個特點就是常有明顯的日變化，多產生在後半夜，白天逐漸減弱或消失。

B、中槽線和切變線雷暴

沒有鋒面與之對應的空中槽線和切變線也是我國常發生雷暴的天氣系統。空中槽線或切變線兩側有輻合氣流，有利於產生上升運動和水汽的凝聚。當輻合氣流較強，空氣又潮濕而不穩定，雷暴就常在槽線和切變線附近或其偏南氣流中產生。由於各地的條件不同，雷暴也往往並不連成一片。

C、冷渦雷暴

冷渦也是我國產生雷暴的天氣系統之一。東北華北等地的冷渦，下半季常能帶來大片雷暴天氣：西南渦在西南地區形成後，如果有冷空氣從西北進入，就可以使低渦成為冷渦，並東移發展，在夏季常給我國南方帶來雷暴天氣。

二、雷暴的結構和天氣

雷暴按其結構和天氣的區分可分為普通雷暴和強烈雷暴：

（一）普通雷暴

一個水平範圍為幾公里到幾十公里的積雨雲，成為一個雷暴單體或細胞。有一個或多個彼此孤立的這種單體形成的一次雷暴過程，其程度、範圍和持續時間，僅達到一般的程度，這就是普通雷暴。

1、普通雷暴單體的發展階段

根據垂直氣流狀況，雷暴單體的生命史可分為三個階段：

A、積雲階段

雲中盛行上升氣流，速度隨高度而增大，並不斷加強；雲中比周圍暖，等溫線是上凸的。這個階段相當於由淡積雲發展成濃積雲的階段。

B、成熟階段

從雲底有降水開始，相當於從濃積雲發展到積雨雲的階段。由於降水的拖拽作用，開始出現下降氣流，主要是中下部。升降氣流並存是這個階段的主要特徵。在上升氣流區，氣溫比周圍高，下降氣流區氣溫比周圍低。

C、消亡階段

當下降氣流不斷發展並佔據單體大部區域時，便進入消亡階段。由於上升氣流消失和水汽來源斷絕，雲體向水平方向擴散，趨於消散和崩潰。

以上三個階段，以成熟階段對飛行的影響最大，強烈的顛簸、飛機積冰、雷電等惡劣天氣多發生在這個階段。因此，如果有必要穿過雷暴單體時，應避免從成熟階段的雷暴雲區通過。

一個普通雷暴單體的持續時間，一般在一小時以內，但一次雷暴過程不一定只有一個單體。因此，儘管一個單體的生命期有限，一次雷暴過程仍可以達幾小時之久。

2、成熟雷暴單體過境時的地面天氣

成熟的雷暴單體過境時，近地面氣象要素和天氣發生急劇變化，常常給飛機起落造成嚴重影響。

A、氣溫

雷暴來臨之前，由暖濕不穩定空氣控制，氣溫高，濕度大，給人以悶熱感覺。待雷暴來臨，一陣強風吹過，氣溫便下降，隨降水傾瀉下來的冷空氣更使氣溫驟降。這種下降氣流在積雨雲下形成一堆向四周擴散的冷空氣，叫冷空氣丘，它可以擴散到距雷暴中心二、三十公里的區域。

B、氣壓

在成熟雷暴移來之前，氣壓一直是下降的。當雷暴臨近時，氣壓開始上升，冷空氣丘到達時開始急升，上升率最大值在下降氣流中心。當下降氣流中心移動後，氣壓又轉為急降。

C、風

在積雲階段，一般風速較小，風向是向雲區輻合的，供應雷暴發展的上升氣流。雷暴雲發展到成熟期或成熟的雷暴移來時，風向會急劇增大，陣風可達20米/秒以上。當雷暴突然襲擊機場時，這種風往往給正在起降的飛機帶來嚴重危險。

D、降水

陣風開始後，接著降水也出現。雷暴降水一般是強度較大的陣雨，往往是先降一些稀疏的大雨滴，接著便是滂沱大雨。降水持續時間和單體成熟階段持續的時間大致相同，15—20分鐘。如果有新的單體影響，則會重複出現。

（二）強烈雷暴

在某些情況下，普通雷暴中各雷暴單體有組織地結合為一個統一的整體，其內部有高度組織化的、近於穩定的強大環境；其水平尺寸可達幾十公里，垂直範圍可深入平流層數千米；其天氣表現也劇烈得多，常伴有冰雹、龍捲等災害性天氣，這就是強烈雷暴。

1、雷暴雲的結構

強雷暴雲的結構主要表現為雲體內有較為穩定的強大升降氣流。強大的上升氣流來自近地面層的暖濕氣流，通常從雲體右前側流入，進入雲體後傾斜上升，在雲體中部上升速度最大，可達20—30米/秒。

上升氣流到達對流頂附近後減弱並分為三支：

第一支按慣性向雲體後方運動，但因與高空風相反，便很快減弱下降；

第二支可伸到平流層造成突出雲塔；

第三支則隨高空強風吹向雲體前方遠處，形成向前伸延的雲。

下降氣流常由兩部分組成，一部分由降水產生，另一部分是由對流層中層雲體後部流入的乾冷空氣。由於這部分乾冷空氣具有較強的風速，能有力地鍥入上升氣流下方，使之呈准常傾斜狀態。

下沉氣流到雲底時，往往分為兩支，一支伸向雲體前方，對前方近地面暖濕空氣起機械抬升作用，另一支則折回後方流出。

強雷暴雲的這種升降氣流結構，避免了普通雷暴雲中下沉氣流仰製取代上升氣流的趨勢，使之能維持較長的時將。

2、雷暴雲過境時的地面天氣

強雷暴雲過境時，各種氣象要素的變化比普通雷暴大得多，並可能出現冰雹、龍捲、暴雨等嚴重災害天氣中的一種或幾種。

A、冰雹

冰雹是強雷暴雲可能伴有的降水物，但強雷暴雲不一定產生冰雹。因為冰雹的產生要求要在雷暴雲內有合適的冰雹生長區，冰雹生長區需要有合適的含水量、氣溫和上升速度等條件。

在雷暴雲中生成的冰雹，大的或中等的一般降落在鋒後的大風區。而一些小冰雹則會隨氣流沿雲頂拋出，飛機在這種強雷暴雲下飛行，就可能遇到雹擊。

B、龍捲

強雷暴雲底有時伸展出來的漏斗狀雲叫龍捲，當它伸到地面時，會出現強烈的旋風即龍捲風。龍捲有時成對出現，但旋轉方向相反。

龍捲是一種強烈的空氣渦旋，旋轉柱的直徑一般30—800米，由於中心氣壓值極低，中心最大風力可達100—200米/秒，因而破壞力極大。

C、強雨

強雷暴雲一般都伴有暴雨，暴雨區在雲體下降氣流的中心部分。暴雨區在雲體下降氣流的中心部分，暴雨區幾乎是漆黑的，是否出現這樣的中心暗區，常作為判斷強雷暴雲的標誌之一。

三、霧形成及大霧天氣下飛機放行

在冬季使能見度變差而影響飛行的主要天氣現象就是大霧。作為一名簽派員了解霧的形成、演變和特點，對安全放行飛機極為重要。下面筆者根據多年的工作經驗簡單分析一下霧的形成以及大霧天氣條件下放行飛機的注意事項：

（一）霧的形成及特點

懸浮於近地面氣層中的水滴或冰晶，使地面能見度小於1公里的現象叫霧。形成霧的基本機制是近地面空氣降溫或水汽含量增加而達到飽和狀態，使水汽凝結而成。根據其形成原因，主要有輻射霧、平流霧兩大種類。

1、輻射霧

由輻射冷卻形成的霧，叫輻射霧。它是我國出現低能見度的一種重要天氣現象，常常給飛機起落帶來嚴重危害。

（1）產生輻射霧的天氣條件

產生輻射霧一般需要夜間天氣晴朗（無雲或少雲）、近地面空氣濕度大和風力微弱三個條件。

因為，在這些條件下，輻射冷卻快，近地層氣溫降低多，空氣容易達到飽和，同時也容易形成低空逆溫層，使水汽，雜質和霧滴聚集其下部。天氣諺語「十霧九晴」，指的就是輻射霧。

（2）輻射霧的特點

輻射霧有以下特點：

a）季節性和日變化明顯。我國多出現於冬季和秋季，主要原因是夜間長，輻射冷卻量大。一般多生產於下半夜到清晨，日出前後最濃。因為這時的氣溫最低，相對濕度最大。以後隨著氣溫的升高或風速的增大，便逐漸消散，地面能見度也隨之好轉。但有時如果霧比較濃，逆溫層又被迅速破壞，也可能抬升成低雲。

b）地方性特點顯著。即與地表性質、地形關係密切，多產生於大陸上潮濕的谷地、窪地和盆地。

c）一般範圍、厚度不大，分布不均。厚度從數十米到百米，且越接近地面越濃。因此，在輻射霧上空飛行，往往可見地面高達目標，甚至也可見跑道，但在下滑著陸時，往往就什麼也看不見了。

2、平流霧

暖濕空氣流到冷的下墊面經卻形成的霧，叫平流霧。我國沿海地區的平流霧多為海面上的暖濕空氣流到冷地面而形成的。

（1）形成平流霧的天氣條件

要形成平流霧，也需要具備以下天氣條件：

a）適宜的風向風速。風向必須是由暖濕空氣吹向冷下墊面區，風速一般要在2—7米/秒；

b）暖濕空氣與冷下墊面的溫差顯著；

c）暖濕空氣的相對濕度較大。在以上幾個條件下，當暖濕空氣移到冷下墊面時，其下部空氣便逐漸降溫，使之達到飽和，並形成平流逆溫。在逆溫層下部，水汽首先凝結成霧並隨著逆溫層的發展，霧也向上發展。

（2）平流霧的特點

與輻射霧相比，平流霧有以下特點：

a）日變化不明顯。只要符合以上條件，一天中任何時候都能出現，其消散也一樣。

b）來去突然。在沿海地區，如果風向突然轉為由暖海面向冷陸地，平流霧即可很快漫天蓋地而來；一旦風向再轉為陸地吹向海洋，霧也迅速消散。因此，在沿海地區飛行時，要特別注意海上天氣的變化。

c）範圍廣、厚度大。水平範圍可達百公里以上，厚度最大可達2000米。

（二）大霧天氣下的飛機放行

本人所在石家莊正定機場。石家莊機場每年冬天都會形成大霧天氣，典型的輻射霧。而且極具地方特色，主要特點有：

1、來的比較早。九月中旬開始就斷斷續續地有大霧天氣了；

2、每次大霧形成開始的時間早。一般於當天23：30左右就開始形成大霧；

3、每次大霧持續時間長。一般從頭天晚上持續到第二天10：00點以後，甚至到13：00點或者14：00點以後。更甚的一次連續持續了四天；

4、每次大霧相當濃，跑道視程一般低於50米。

結合以上特點，本人簡要分析一下大霧天氣時放行飛機的注意事項：

（A）從石家莊機場起飛的飛機放行時的注意事項：

1、在保證安全的前提下，儘可能讓各個保障單位提前把飛機準備好。等天氣一轉好馬上上客，縮短延誤時間；

2、不要讓機組在飛機上長時間等待。因為每次大霧持續時間比較長，而且機組又有執勤時間限制；

3、切記放行單上要選出合適的起飛備降物，並在機組提醒欄加備註提醒。另外我在這裡再簡單贅述一下選起飛備降物的注意事項：

a)對於三發或三發以上的飛機，起飛備降物離起飛機場的距離不大于飛機在一台發動機失效時以巡航速度在靜風條件下飛行2小時的距離。

b)對於雙發飛機，起飛備降場離起飛機場的距離不大于飛機在一台發動機失效時以巡航速度在靜風條件下飛行1小時的距離。

c）飛機必須能夠按MEL的規定飛往起飛備降場，並且起飛備降場的天氣實況或預報或兩者組合在飛機到達時必須是高於公司規定的備降場最低天氣標準。

d）備降場的設施適於發動機失效的飛機著陸；飛機還必須至少能爬升至航線最低安全高度，並能保持至起飛備降場。

4、根據經驗，當跑道視程達到300米時，就可以通知上客。上客期間通知塔台把跑道燈光調到最高級。一般這種情況等上好客之後，不等多長時間就達到了起飛標準。

（B）到石家莊落地的飛機放行時的注意事項：

1、當石家莊天氣實況20：00左右跑道視程即1000米以下時，此時就要注意了，今晚極有可能形成大霧。不過，不要太擔心，預計23：00以前能夠落地的飛機仍然可以正常放行。石家莊機場低於落地標準的大霧一般從23：00以後開始；

2、當石家莊機場夠放行標準，如果選擇放行正常回石家莊機場，務必選好合適的備降場並且攜帶足夠的備份油量；

3、預計23：30以後到達石家莊機場的航班，在上客前給石家莊機場氣象台了解最新實況，如果此時跑道視程已經不夠落地標準或者僅為落地標準邊緣，根據經驗，此種情況最好不要放行飛機從起飛機場起飛。

因為，即便從起飛機場正常起飛，到石家莊後備降的可能性很大。尤其是MU51X3（虹橋—石家莊）這個航班，如果出現這種情況，最好選擇飛機在虹橋過夜。

因為，如果飛機備降後，第二天石家莊天氣遲遲不能好轉的話，飛機只能在備降場停場。如果飛機沒從虹橋起飛，第二天石家莊機場天氣遲遲不能轉好的話，飛機可以在虹橋執行別的航班。一舉兩得，既減少了一次備降，又充分利用了飛機的運力。

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