六大影响飞机安全的极端天气（一）

极端天气气候事件是指一定地区在一定时间内出现的比较罕见的气象事件。飞机运行过程中可能会遇到各种特殊恶劣气候环境，包括风切变、结冰、雷暴、尾流紊流、IMC、微下击暴流等，这些特殊气候环境对飞机的运行会造成不同程度的影响。一般来说，极端天气发生的概率较小,不过一旦发生,飞机的飞行安全就会受到巨大的影响。

一、风切变

风切变是一种大气现象,是在短距离内风速和/或风向的变化。它可以水平或垂直发生，通常与强烈的温度逆温或密度梯度有关。风切变可以发生在任何高度，但在起飞或降落时的低空是最危险的。风切变是导致飞行事故的大敌,飞机最后进近时由于风切变造成的快速空速损失会让飞机非常接近失速速度。

（图片来源：FAA）

产生风切变的原因主要有两大类，一类是大气运动本身的变化所造成的，另一类则是地理、环境因素所造成的，有时是两者综合而成。

(1) 产生风切变的天气背景。能够产生有一定影响的低空风切变的天气背风切变景主要有三类。

a.强对流天气。通常指雷暴、积雨云等天气。在这种天气条件影响下的一定空间范围内，均可产生较强的风切变。尤其是在雷暴云体中的强烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更为严重。对于特别强的下降气流称为微下冲气流，是对飞行危害最大的一种。它是以垂直风为主要特征的综合风切变区。

b．锋面天气。无论是冷锋、暖锋或锢囚锋均可产生低空风切变。不过其强度和区域范围不尽相同。这种天气的风切变多以水平风的水平和垂直切变为主(但锋面雷暴天气除外)。一般来说其危害程度不如强对流天气的风切变。

c.辐射逆温型的低空急流天气。秋冬季睛空的夜间，由于强烈的地面辐射降温而形成低空逆温层的存在，该逆温层上面有动量堆集，风速较大形成急流，而逆温层下面风速较小，近地面往往是静风，故有逆温风切变产生。该类风切变强度通常更小些，但它容易被人忽视，一旦遭遇若处置不当也会发生危险。

(2) 地理、环境因素引起的风切变。这里的地理、环境因素主要是指山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片树林与其它自然的和人为的因素。这些因素也能引起风切变现象。其风切变状况与当时的盛行风状况(方向和大小)有关，也与山地地形的大小、复杂程度，迎风背风位置，水面的大小和机场离水面的距离，建筑物的大小、外形等有关。一般山地高差大，水域面积大、建筑物高大，不仅容易产生风切变，而且其强度也较大。

二、结冰

飞机结冰是影响航空飞行的主要天气之一。结冰是一种累积的危险。它通过增加重量、降低升力、降低推力和增加阻力来降低飞机效率。每一种效果都倾向于要么使飞机减速，要么迫使它向下。结冰还严重损害飞机发动机的性能。其他结冰影响还包括：仪表显示错误、无线电通讯中断、操纵面、刹车和起落架失灵等。

（图片来源：Aero Corner）

飞机迎风表面的结冰形状与许多参数有关，如飞机的速度、穿越云层的时间、云层的液态水含量、水滴的直径以及水滴的温度等。飞机表面形成的常见冰型大致可以分为三种：霜冰、透明冰、混合冰。

（1）霜冰。水滴碰撞飞机迎风表面后，会立即全部或者部分冻结，冻结时释放的相变潜热会使冰层表面温度升高，但不会超过冰点温度。当气流温度不高、液态水含量不大时，撞击到飞机表面的过冷水滴瞬间发生完全冻结，来不及溢出的空气也被包裹在冻结的冰粒之间，形成了乳白色不透明的外观及相对松散的结构，称之为霜冰。

（2）透明冰。当环境温度较高或者液态水含量较大时，撞击冻结的冰的表面温度就会等于冰点温度，并且只有一部分水会在撞击区冻结，未冻结的水会在气流剪切力和水的表面张力作用下形成溢流结冰，称之为透明冰。透明冰由于冰的形成过程较缓慢，冻结的冰中几乎不含空气泡，因此从外观上看透明冰具有光滑、干净及半透明的特征。此外，由于透明冰的形成与溢流水相关，因此往往呈现出不规则的形状，这对于飞机的空气动力学特性影响很大，透明冰的质地坚硬且与部件表面的粘附强度较大，因此一旦冻结不易除掉，其危害程度大于霜冰。

（3）混合冰。混合冰是介于霜冰和透明冰之间的结冰形式，也可以理解为是霜冰和透明冰的混合体。

三、雷暴

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，是一种严重威胁飞机安全的天气。

（图片来源：FAA）

一般雷暴形成的必要条件有三个：大量不稳定的能量、充沛的水汽、足够的冲击力。雷暴通常由一个或几个雷暴单体组成。雷暴单体是一个对流单元，其生命史可分为三个阶段，即：发展阶段、成熟阶段、消散阶段。雷暴类型可分为:单体雷暴、多单体雷暴、飑线、超级单体雷暴。

（1）单体雷暴。单体(或普通)雷暴通常在温暖潮湿的夏季形成。这些单体雷暴可能是严重的，并产生冰雹和微爆风。

（2）多单体雷暴。雷暴通常是由众多单体形成的。这些可以覆盖很大的区域。集群中的单个单元可以向一个方向移动，而整个系统则向另一个方向移动。

（3）飑线。飑线是活跃雷暴的狭窄带。它通常在潮湿、不稳定空气中的冷锋上或前面发展，但它也可能在远离任何锋面的不稳定空气中发展。这条线可能太长而无法轻易绕过，又太宽而难以穿透。

（4）超级单体雷暴。超级单体是一种长期存在的雷暴，在美国产生的几乎所有重大龙卷风和大多数比高尔夫球大的冰雹都是由它造成的。

（部分文字参考：FAA相关文件）