摘要:近些年來,隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,我國航空事業(yè)也突飛猛進,在航空事業(yè)發(fā)展的同時,航空安全也一直被放在很高的高度。天氣因素作為嚴重影響航空安全飛行的一項重要因素,以雷暴天氣尤為重要。盡管哈密地區(qū)雷暴天氣不多,但是由于缺少天氣雷達,導致無法較好地預報雷暴天氣強度及趨勢,對航空安全飛行及乘客、機組人員的生命財產(chǎn)安全構成了嚴重威脅。基于此,本文選用哈密地區(qū)2009-2019年6-8月份的雷暴日統(tǒng)計資料,著重探討了該地區(qū)夏季雷暴分布特征,并闡述了雷暴對航空飛行的影響,僅供參考。
關鍵詞:夏季;雷暴日數(shù);特征;航空飛行;哈密地區(qū)
引言
雷暴指的是積雨云云中、云底或云間產(chǎn)生的一種常見的放電現(xiàn)象,該天氣現(xiàn)象發(fā)生時往往還伴隨有強降雨、冰雹、大風等災害性天氣,被稱為世界十大自然災害之一。據(jù)統(tǒng)計,我國每年由于雷電災害造成經(jīng)濟損失高達1億元以上,由此造成的人員傷亡數(shù)量在5萬人以上。就航空領域而言,對近些年來航空飛行事故原因進行統(tǒng)計得出,由氣象因素引發(fā)的飛行安全事故占到60%左右,而雷暴在氣象因素當中占據(jù)47.9%。由此可見,雷暴已經(jīng)成為嚴重威脅航空安全飛行的氣象因素之一。哈密地區(qū)位于新疆東部,地跨天山南北,介于東經(jīng)91°06′~96°23′及北緯40°52′~45°05′之間,其東部鄰近甘肅酒泉市,南部連接巴音郭楞州,西部毗鄰吐魯番市,北部與蒙古國相互接壤。全市總面積為138919平方公里,主要包括高山、丘陵、平原戈壁與沙漠等多種地形地貌。特殊的自然地理環(huán)境導致哈密地區(qū)兼具南疆與北疆氣候特點,隸屬于溫帶大陸性干旱氣候區(qū),表現(xiàn)出干燥少雨、晴天居多等特點。其年平均氣溫為10.0℃,年平均降水量僅為38.2mm,年蒸發(fā)量較大為3300mm,無霜期為182d。雷暴作為哈密地區(qū)對航空安全造成較大影響的天氣之一,以夏季發(fā)生頻率最高,嚴重影響了哈密機場航空安全飛行。因此,掌握哈密地區(qū)夏季雷暴分布特征及其對航空飛行的影響,對于提高該地區(qū)夏季天氣預報水平,保證航空安全飛行等具有重要意義。
1資料來源與說明
本文選用哈密機場2009-2019年夏季(6-8月份)各月上旬、中旬、下旬出現(xiàn)雷暴日數(shù)、各時刻雷暴日數(shù)等數(shù)據(jù)資料,并統(tǒng)計了雷暴持續(xù)時間,著重從年際分布、月和旬分布、日變化與持續(xù)時間等角度針對哈密地區(qū)雷暴特征進行統(tǒng)計分析。
2哈密地區(qū)夏季雷暴特征分析
2.1夏季雷暴的年際變化特征
據(jù)統(tǒng)計,2009-2019年哈密地區(qū)夏季累積出現(xiàn)雷暴日數(shù)27d,夏季年平均出現(xiàn)雷暴日2.45d。由上圖1可見,近11年來隨著年份的遞增,哈密地區(qū)夏季雷暴日數(shù)呈顯著的增加趨勢,其變化速率為4.364d/10a。2014年夏季出現(xiàn)雷暴日數(shù)最多為7d,而最少年出現(xiàn)在2009年與2011年,以上兩個年份夏季均未出現(xiàn)過雷暴過程。
2.2月和旬變化
對哈密地區(qū)2009-2019年夏季雷暴日數(shù)的月分布進行統(tǒng)計得出上表1。由表1可見,哈密地區(qū)夏季6-8月份各個月份雷暴日數(shù)之間的差異較小,其中以7月份出現(xiàn)雷暴日數(shù)最多,累積出現(xiàn)11次,占到40.8%;6月和8月雷暴日數(shù)保持一致,各占29.6%。
對哈密地區(qū)近11年夏季雷暴日的旬變化進行統(tǒng)計得出,6-8月份每月雷暴日數(shù)的各旬分布次數(shù)之間的差異不大。其中6月與8月份主要集中在下旬,7月則主要集中在中旬,相對比而言上旬出現(xiàn)雷暴日數(shù)的次數(shù)較少。
2.3日變化
圖3 2009-2019年哈密地區(qū)夏季雷暴日數(shù)的日變化
哈密地區(qū)2009-2019年夏季一共出現(xiàn)27個雷暴日,以世界時00時作為起點,分時次對上述雷暴日數(shù)進行統(tǒng)計得出,除05時、06時、10時、11時、16時、17時、19時與22時未出現(xiàn)雷暴日數(shù)之外,其他時次均出現(xiàn)有雷暴過程。其中07時~13時為雷暴多發(fā)時段,以09時出現(xiàn)雷暴日數(shù)最多,累計出現(xiàn)6次,占到22.2%;13時次之,占到14.8%。
2.4雷暴持續(xù)時間
圖4 哈密地區(qū)2009-2019年夏季雷暴次數(shù)的持續(xù)時間分布
由上圖4可見,隨著持續(xù)時間的增加,哈密地區(qū)雷暴次數(shù)呈現(xiàn)出明顯的減少趨勢。哈密地區(qū)雷暴次數(shù)由持續(xù)時間較短到持續(xù)時間較長呈遞減趨勢,雷暴次數(shù)持續(xù)時間多集中在1h以下,共計23次,占到85.2%。其中以雷暴持續(xù)時間為0~0.5h之間的次數(shù)最多,共計13次,占到48.1%;
3雷暴天氣對航空飛行的影響
3.1雷暴對航空飛行的影響
雷暴天氣過程發(fā)生時往往伴隨有強烈的雷暴云,對流云中有強烈的湍流和垂直陣性氣流,甚至產(chǎn)生下?lián)舯┝鳎痫w機的強烈顛簸,使飛機偏離航向,不能保持飛行高度,進而導致航空飛行難度大大增加。而且這一現(xiàn)象發(fā)生時還極易導致儀表失真,飛機飛行高度在極短時間內往往會在幾百米高度位置處來回變化,不僅會導致機組人員與乘客出現(xiàn)恐慌心理,嚴重時甚至還會引發(fā)安全事故。
3.2雷擊對航空飛行的影響
雷暴過程發(fā)生時還往往伴隨有電閃、雷鳴等現(xiàn)象,雷擊現(xiàn)象發(fā)生時極易產(chǎn)生電磁干擾,對飛機上飛行儀表與無線通信設備產(chǎn)生一定程度的影響。一旦電磁場干擾無線電通信設備之后會對地面與飛機上的正常通訊產(chǎn)生一定的阻礙,進而對航空安全飛行產(chǎn)生嚴重影響。另外,雷暴產(chǎn)生的磁場還會導致飛機的羅盤指針發(fā)生磁化,進而導致羅盤指針位于不停搖晃或旋轉狀態(tài)。除此之外,雷擊還會產(chǎn)生強大的感應電荷,導致飛機在航空飛行過程中其機翼部位產(chǎn)生放電,甚至還會出現(xiàn)電火花,對航空安全飛行構成嚴重威脅。
3.3強降水對航空飛行的影響
雷暴發(fā)生時還會伴隨著強降水、冰雹等天氣現(xiàn)象,而且這兩種天氣現(xiàn)象對航空飛行的影響非常大。若飛機飛行在一定高度處遭遇強降水天氣過程,會對飛行員的視線產(chǎn)生一定的阻礙,導致航空飛行方向出現(xiàn)錯誤。另外,強降水天氣現(xiàn)象發(fā)生時將會導致飛機飛行過程中的空氣動力有所增加,雨點撞擊到飛機表面會惡化飛機的空氣動力學性能,造成飛機操控困難。一旦飛機在飛行過程中遭遇冰雹天氣,既會阻礙飛行員的視線,還會對航空器玻璃以及機體產(chǎn)生損傷,甚至還會引發(fā)飛行安全事故,對機組人員與乘客的生命財產(chǎn)安全構成嚴重威脅。
4結語
綜上所述,雷暴對航空安全飛行的影響巨大。因此,在雷暴過程發(fā)生時,相關部門必須做出合理的判斷與決策,正確、合理地對飛機進行引導及提醒,以確保飛機始終位于最佳飛行狀態(tài)。在雷暴多發(fā)季節(jié),氣象部門必須提前發(fā)布天氣預警、安全部門發(fā)布防范措施,必要時啟動災害天氣應急預案。。而且,機場應當組織員工參加雷暴等災害天氣的應急處置演練,熟知操作流程。另外,飛機在起飛之前,航空公司應當及時向氣象部門了解飛行區(qū)域的天氣狀況,特別是雷暴多發(fā)區(qū)域,必須明確掌握雷暴的位置、強度、移動方向與變化趨勢等。而且在飛行過程中應當盡可能避開雷暴活動區(qū)。除此之外,還要強化機務的維修維護工作,確保各設備與系統(tǒng)始終位于安全運行狀態(tài),為航空安全飛行提供有利保障。
參考文獻:
[1]陳苗彬.2012-2014年揭陽潮汕機場夏季雷暴特征分析[J].中國民航飛行學院學報,2016(4):43-46.
[2]劉麗萍.2010-2016年二連浩特市機場夏季雷暴特征分析[J].內蒙古氣象,2017(3):18-20.
[3]孫學武,王民,劉寬曉.2005-2007年烏蘭浩特機場夏季雷暴特征分析[J].內蒙古氣象,2012(6):12-14.
[4]任正理,張紀.日照機場雷暴特征分析及其對航空飛行的影響[J].自然科學(文摘版),2016(5):309.
[5]陳玉珍.雷暴天氣分析及其對飛行的影響探討[J].中國科技博覽,2018(37).
作者簡介:候玉龍(1991-),男,漢族,新疆哈密人,本科學歷,助理工程師,從事氣象預報員工作。