在大多數人的印象中,電閃雷鳴、狂風暴雨是夏季的專屬。隨著秋風送爽、冬意漸濃,天空似乎也變得平靜。然而,飛行員在秋冬季飛行要小心一種更為隱蔽、更難探測、能量更集中的雷暴——寒潮雷暴或冷鋒雷暴。
秋冬季的雷擊事件時有發生,而且秋冬季雷擊造成的事故征候占比較大,飛行員對此應予以高度重視。那么,在秋冬季,飛行員要如何預防雷擊呢?
成因之異
理解寒潮雷暴的危險性,首先要從其獨特的形成機制入手。按照形成條件,雷暴可分為熱雷暴、鋒雷暴和地形雷暴三大類。鋒雷暴又可分為暖鋒雷暴和冷鋒雷暴兩種。夏季雷暴多是熱力驅動的產物。熾熱的陽光烘烤大地,近地面空氣受熱膨脹上升,形成強烈的垂直對流。當不穩定的暖濕氣流上升到一定高度時,水汽凝結釋放熱能,進一步助長對流,最終形成高聳的積雨云。這類雷暴雖然猛烈,但在衛星云圖和飛機雷達上通常比較容易被飛行員發現并繞開,對飛行影響不大。
秋冬季對飛行安全威脅較大的雷暴通常是冷鋒雷暴。它是當強冷空氣流像楔子一樣侵入原來較輕而暖濕的氣團時所形成的雷暴,也叫寒潮雷暴。冬季日照能量小,空氣干燥,不易形成劇烈對流,發生雷暴天氣的條件較少,數量與夏天相比少很多。在北方由秋轉冬的初冬季節,受異常強盛的暖濕氣團和冷鋒強冷氣團南下綜合影響,在鋒面區域附近,大氣存在不穩定性,鋒面快速移動產生沖擊力,引發較強的上下對流,形成冷鋒雷暴。與夏季熱雷雨經常呈點狀、塊狀分布存在明顯不同,冬季雷暴通常為條形、線性分布。研究發現,2020年10月在某機場附近形成的就是典型的冷鋒雷暴,導致了3起飛機因雷擊受損事件。
探測之難
飛機在寒潮雷暴附近飛行,易被雷擊的原因之一在于寒潮雷暴難以被有效探測。秋冬季飛行,在同樣的危險狀態下,由于寒潮雷暴的雷達顯影較弱,容易引起誤判。在多起雷擊事件中,機組反映,在雷達顯示的綠色區域繞飛時遭遇雷擊。
傳統的機載氣象雷達主要的工作原理是發射雷達波并接收由水汽反射回來的信號,從而在屏幕上顯示降雨強度。然而,秋冬季寒潮雷暴的水汽含量遠低于夏季。夏季雷暴云中富含水汽,降水充沛,因此在雷達回波上呈現出鮮艷的紅色甚至紫色(代表強降水)。但寒潮雷暴由于相對干燥的冷空氣與殘存的暖濕空氣交鋒,其云體中液態水含量往往較低。機載雷達可能無法接收到足夠強的回波信號,使得雷暴云在屏幕上顯示的強度和范圍遠小于其實際危險程度。飛行員可能誤判為一片普通的降水云系,從而放松警惕,駕機闖入。
同時,許多寒潮雷暴的降水在到達地面前就已經蒸發殆盡,形成“干雷暴”。從地面看,可能只見閃電不聞雨聲,或只有零星小雨。但在云體內,劇烈的上升下沉氣流、湍流、冰晶和電荷活動絲毫未減。飛行員若僅依賴視覺觀察或雷達的降水回波,極易飛入這片“無形”陷阱中。
電荷之密
如果說探測難是寒潮雷暴的“隱身衣”,那么更密集、更強烈的電荷活動則是其隱藏的“利刃”。秋冬季雷暴與夏季熱雷暴有較大區別:秋冬季低溫導致冰晶含量增加;冰晶摩擦運動引發電荷量更大,形成對流后的能量更大、強度更大;由于水汽少,空氣自放電平衡電位的概率低,積累的電位差更大。在電荷多、對流強、電位差大的綜合作用下,飛機在接近時被雷擊的可能性更大,造成的損失也會較大。
在秋冬季雷暴中,更多的冰晶和更劇烈的運動導致了更高效、更快速的電荷分離和積累。研究表明,在低溫環境中,雷暴云中的電荷結構可能更為復雜,閃電發生的頻率更高,特別是云際閃電和云對空閃電的比例可能提高。這意味著,面對看似溫和的秋冬季雷暴,飛機遭遇強烈電擊、雷擊的風險可能比夏季更大。
秋冬季氣溫低,導致遭遇雷擊最危險的零度等溫線高度要比夏季熱雷暴低很多,甚至接近地表附近。據統計,在秋冬季雷擊中,飛機的飛行高度最高在4200米,最低在300米,多數發生在1000米~ 2000米,明顯低于夏季雷擊高度。在這個高度范圍內,飛機多處于起飛初始爬升、最后進近或五邊階段。與巡航階段相比,此時飛機密度大、程序及管制限制多,導致機動范圍小。在多起雷擊事件中,機組申請繞飛無法及時得到管制員的許可,有的在等待批準繞飛的過程中遭遇雷擊。
謹慎之心
面對如此隱蔽而兇險的對手,飛行員必須采取比夏季更為審慎和積極的防范策略。秋冬季雷擊事件頻發的重要原因是飛行員在面對雷達顯影進行繞飛時,缺乏防范雷擊的警惕性,沒有做到小心謹慎。
由于秋冬季形成雷暴的概率明顯降低,機組容易出現松懈麻痹的思想。有些飛行機組對秋冬季雷暴的原理、特點和危害程度了解不足。遭遇冬季冷峰過境,他們多注意大風雨雪、降溫霜凍等明顯的危險因素,忽視了被雷擊的風險。
飛行機組應充分認識到冷鋒雷暴的危害,密切關注北方地區寒潮天氣預報,認真研判天氣趨勢,嚴密防范冷鋒附近出現難以觀察的強對流天氣。在飛行前準備階段,飛行員要仔細閱讀機場周邊的氣象預報,認真分析高空顛簸圖、航路天氣圖、雷達拼圖和衛星云圖等,重點關注冷鋒的位置、移動速度和強度,識別出潛在的威脅天氣發展區域。在飛行過程中,正確使用氣象雷達設備,做到早發現、早請示、早繞飛。當機場附近出現大面積冷鋒雷暴,低空不具備繞飛條件時,飛行員應嚴格執行“八該一反對”。
秋冬季的天空并非風暴的休憩之地,而是戰場轉移的序幕。對飛行員而言,戰勝這種威脅的關鍵,不在于更高性能的飛機或更先進的雷達,而在于知識的更新,以及面對威脅的謹慎之心。“雷暴并不止于夏”。飛行之旅,安全第一,小心至上,才能讓每一次穿越季節的飛行都能守護好藍天的安全。








