■周末特别策划
这个夏天连续不断的雷雨让北京人不时出现恍惚:“这还是那个热辣辣的三伏天吗?”据报道,进入汛期的50多天,北京与雨水“缠绵”30多天,为多年罕见。凉爽的同时,乘飞机出行的人则大吐苦水:本该6点起飞,但等到8点还坐在飞机上听雷声隆隆。在我国东部,不久前超强台风“灿鸿”的袭扰更是迫使多家航空公司取消多架次航班。
为什么遭遇雷雨天飞机就要延误?雷雨到底会给飞机和飞行带来怎样的影响?近日举办的光明科学沙龙上,几位专家讲解了航空飞行安全的“天时地利与人和”。
30%的飞行事故与天气有关
统计显示,30%的飞行事故与天气有关。此外,天气原因造成的飞行事故多数出现在起飞和准备着陆阶段。起飞阶段的前3分钟和降落前7分钟最危险,该阶段出现的事故约占7成,因此被称之为“危险的黑色十分钟”。
据民航华北地区空管局气象中心主任卢新平介绍,飞机在起飞、降落和空中飞行的各个阶段都会受到气象条件的影响。可见天气现象比如:雷暴、大雨、大雾等;不可见天气现象如风切变、空中颠簸、空中积冰等。在所有因天气原因造成的事故中,因恶劣能见度造成的占40%;因雷暴及伴随天气造成的占25%,雷暴天气是航空界公认的飞行杀手;因飞机积冰造成的占10%,因此积冰常被称为“飞机寿衣”;因颠簸和急流造成的占6%。
“这些可能会让人觉得耸人听闻。其实现在飞机的性能都很好,大部分情况下,天气不会直接造成事故,但复杂天气下会使得飞行困难,为机组带来心理压力,处置不当就可能导致不安全事件。”卢新平说。
了解了上述情况,当再次听到“因天气原因,您乘坐的航班……”时,您是否能更加心平气和些,因为此时的延误只为了一个目的,那就是安全。
雷雨从多方面影响飞行安全
具体到强对流天气,也就是我们常说的雷雨天,各种气象条件到底会对飞机的各个部件产生怎样的影响?
卢新平进行了详细介绍:雷雨出现时,往往在短时强降水的同时,还伴随着雷雨大风、龙卷风、冰雹等灾害性天气,会给飞行造成很大困难,严重的会使飞机出现失去控制、损坏、马力减少等危险状况。
雷雨中的强电子流形成雷击,可以损坏雷达罩、天线、风挡玻璃、机翼,导致机体烧蚀现象;现代飞机使用了大量电子设备,特别是控制飞行状态的电子计算机,一旦被雷电破坏,直接影响飞机正常航行。雷暴中同时存在上升和下沉气流,所以在雷暴中穿行会遇到强烈颠簸,可以造成机体结构变形,飞机中的乘客就更加危险;如果在飞行中,飞机误入积雨云或者进入强降水区,受强降水的影响,容易诱发引起发动机停车,而且使机翼、机身表面粗糙,阻力增加,有利迎角变小,升阻减少,失速速度增大,使飞机的空气动力性能严重降低。如果是在起飞降落的过程中进入雷雨区,受下沉气流的影响,可能遭遇低空风切变,飞机会很难操纵,容易失去方向,甚至失速坠落。雷雨中的强降水会使得跑道湿滑,造成跑道的摩擦系数减少,容易造成降落飞机滑出跑道。
航班量增加后天气对飞行影响会越来越大
“由于空域是相对固定的,当航班密度越来越大时,局地天气可能影响的航班数量就会增加,带来的连锁反应是使得高速运转的整个航班飞行受到严重影响。”卢新平认为未来随航班量增加,天气对飞行的影响会越来越大。
国家民航局局长李家祥曾预计,到2020年我国通航作业飞机将超过5000架,通用航空作业量达到每年200万小时,年均增速19%。而通用航空通常的飞行高度在4500米以下,这也是大气的对流层里相对天气变化剧烈,气象要素变化复杂的区域,较之大型运输航空的飞行更复杂,受天气的影响也更多。
我国航空业近年快速发展,从北京新机场环评项目组组长刘海东提供的数字中可见一斑:截至2014年,我国已颁证机场有202个,其中年旅客吞吐量100万人次以上的机场64个,年旅客吞吐量1000万人次以上的机场24个。目前我国首都机场的客运量为世界第二,第一是美国的亚特兰大机场,我国浦东机场的货运量为世界第三。
更精细化预报是未来研究方向
虽然今天科技已经达到很高的水平,但是人类对天气的认识还存在许多局限性,尤其是各类气象要素、天气现象之间的内部联系、物理机制,很多还处在研究中。
航空气象预报与一般气象预报差异非常大。“日常生活中我们主要获得的是公众天气预报,公众预报主要告诉我们今天穿多少衣服,要不要打伞,风会不会大,可不可以洗车。而航空天气预报则要求精细度更高。”卢新平介绍说,航空天气预报要求定点、定时、定量。定点是指很具体的一个地方,就是机场,有时甚至是某一条跑道;定时指要求具体的时间区间,例如起飞和降落时间的预报;定量,要求强度预报很准确具体。尤其是0-2小时的临近天气预报,是航空气象预报的重点和难点。
卢新平告诉科技日报记者,我国航空气象起步较晚,航空气象探测和预警设备设施也较欧美发达国家有很大差距,包括数值预报水平也落后于欧美一些气象科研发达的国家。目前,航空气象技术水平处于前列的国家主要是英国和美国。
近些年来,由于我国航班量的激增,天气对飞行的影响越来越突出,航空气象受到了更多的关注,投入加大。民航空管系统组织完成了航空气象数值预报系统、民用航空气象综合服务平台建设,在长期规划中加大了航空气象探测设备建设,同时还组织航空气象预报员参加多种国内、国际的培训,提高预报员人员资质水平。希望未来更精细化的预报能为飞行安全提供更多保障。(科技日报北京8月1日电)