哪些气象因素影响航空安全

赵晓妮

7月23日17时43分，台湾复兴航空一架GE222班机从高雄小港机场飞往澎湖马公机场途中，突然迫降重摔，造成48人死亡，10人受伤。据台湾《中国时报》报道，事故发生可能与今年第10号台风“麦德姆”（强台风级）和被称为飞行界“隐形杀手”的低空风切变有关。

飞机有起降的最低标准，也就是必须满足一定的天气标准，包括风、能见度及云底高等。在众多天气现象中，对飞行安全造成威胁的主要有低空风切变、雷暴、台风、雨、云、沙尘暴、浮尘、烟、雾和霾等。

机场瘟神：低空风切变

风切变俗称风剪，是指风速、风向的空间（水平和垂直）骤然变化。其对于在气流中获取支撑力的航空器危害巨大，尤其是500米以下的低空风切变。

风切变可分为两大类成因，包括气流本身的不规则运动和地理、环境对气团的影响。气流本身的不规则运动总是伴随着天气系统的发展，能够引起低空风切变的典型天气系统有强对流天气、锋面天气、逆温层、寒潮大风天气等。地理环境因素产生的风切变有明显的催生环境，如海陆风造成的气流切变、山体截断下层气流、高大的建筑、成片的高大树林等。以首都国际机场西跑道为例，每当首都国际机场出现西北风，西跑道外侧成片的高大树木就会使得西跑道低空风切变频频出现。

正如路面之于汽车，航空器在大气中获取支撑力，气流的稳定性即为飞行器“路面的平坦程度”。风切变造成气流的不连续，常常导致飞机操控性下降、严重失速、方向不稳、甚至无法进近或造成飞机失事，严重威胁着飞行安全。

由于低空风切变具有变化时间短、范围小、强度大等特点，在这种环境中飞行，相应地就要发生突然性的空速变化，空速变化引起了升力变化，升力变化又引起飞行高度的变化。如果遇到空速突然减少，而飞行员又未能立即采取措施，飞机就要掉高度，易发生飞行事故。而且由于目前低空风切变探测难、预报难、航管难等一系列困难，低空风切变在飞机起飞、着陆阶段中对飞行安全威胁极大。

夏日风暴侵袭

夏季，对航空安全影响大的气象因素主要就是雷暴，以及与雷暴相伴而生的闪电、大风、冰雹和暴雨等天气现象。

雷暴区历来被视为飞行活动的“禁区”，如果必经之道上有雷雨云封道，那么飞机是不能起飞的。雷暴即积雨云中发生的雷电交加的激烈放电现象。因其一般伴有阵雨，所以也常常与雷雨通称，它是积雨云强烈发展的标志。雷暴中有强烈的湍流、积冰、闪电、阵雨和大风，有时还有冰雹、龙卷风和下击暴流。

雷雨常有以下几类：气团性雷雨分为对流性雷雨和地形雷雨；锋面雷雨分为冷锋、锋前、暖锋、静止锋、高空锋雷雨。闪电（升、降，包括空气流）能够产生冰颠簸，给飞行造成很大的困难，严重时可造成飞机失去控制、损坏、功率减小等严重后果。

雷暴云中的上升、下降气流对飞行造成严重威胁，特别是成熟阶段的雷暴云，最强的上升气流可达到50～60米/秒，同台风不相上下，航空器在雷雨区内飞行，飞机会遇到严重颠簸，使飞行高度在几秒内升降几十米到几百米。严重时，飞行仪表失真，飞机操纵困难甚至失控，是导致飞行事故最危险的天气现象之一。

通常，在成熟阶段的雷暴云中，其高度多为3 000～9 000米，这时遭遇冰雹的可能性最大。飞行中遇到冰雹，由于相对速度很大，所以飞机的雷达罩、机翼、水平安定等部位易遭雹击，从而使飞机的空气动力性能变差，加大了失速速度，容易造成飞行事故。

除了雷暴天气，台风也会影响航空安全。台风不仅会使飞机产生严重的颠簸，其引起的大雨和恶劣的能见度以及猛烈的风暴和近地面的阵风等危险天气对飞机的起飞、着陆和飞行都是非常危险的。

秋冬迷雾茫茫

低能见度天气对飞机起降有着很大的影响。在秋冬季节，沙尘暴、浮尘、烟、雾和霾、雨雪等都会使能见度降低，影响飞行。地面能见度低，容易产生偏航和迷航，影响起飞和着陆。当机场能见度低于350米，飞机就无法起飞；低于500米时，飞机就无法降落；如果能见度低于50米，飞机连滑行都无法进行，飞行员处置不当的话极易造成飞行事故。

大雾对民航的影响集中体现在飞机起降阶段。按能见度划分，雾可以分为5个等级：能见度1 000米至1万米为轻雾；能见度500米至1 000米为雾；能见度200米至500米为大雾；能见度50米至200米为浓雾；能见度小于50米为特强浓雾。

航班在飞行途中，本就经常会进入云团，对能见度的要求不高，但如果机场受到大雾影响，能见度下降，就会导致航班难以安全滑行，处置不当极易造成飞行事故。因此，飞机起飞的能见度要求至少在600米以上，降落的能见度至少要在400米以上。

大雾的出现在时间上有规律可循，在空间上则比较复杂。除了沿海地区多海雾，四川盆地、京津地区、新疆地区因地形原因容易产生大雾之外，国内每个机场几乎都有可能受到大雾侵袭。

从成因上看，影响航班运营的，既有因近地面降温而导致的辐射雾，亦有由暖湿气流带来的平流雾。其中，后者对航空运营的影响更大。辐射雾一般出现在近地面温度较低的后半夜，随着白天气温升高而消散，而平流雾在一天之中任何时候都可能出现，条件具备可终日不消。平流雾来去无踪，生成迅速，不易预测，当风向有利时，可在几分钟内布满机场，对航空飞行安全威胁极大；平流雾范围大，水平范围可以从几百米到几千米，厚度也大，从地面向上可达几百米到上千米。

雨雪天气会导致飞机表面结冰。飞机从地面飞到8 000米甚至过万米高空时，时间不超过半小时，有的甚至是十几分钟。雨雪天气时，空气中含有大量的冷凝水。飞机从机场起飞时，这些冷凝水会附着在飞机表面。当飞机爬升到高空时，由于高空大气温度远远低于0℃，所以附着在飞机表面的水就变成了冰，这些冰会吸附大气中的水分再冻结，冰层就会越来越厚。飞机之所以能飞，就是机翼形状要保持它原先的设计形状，结冰以后机翼会有一定形变，而且这种变化是无固定规律可循的，所以结冰后飞机的操控就会失效，飞机可能失去升力。虽然现代飞机自身搭载除防冰系统，但系统只是维持偶然进入结冰气象条件而工作，而并非适用在极端天气的长时间飞行下使用。