昨日,海南航空HU7148航班从成都飞往北京途中,在下降至4200米时遇强颠簸。部分旅客、机组人员受伤。航班已于14:17抵达北京。据统计,包括机组成员和乘客共30人受伤,其中7人伤势极轻微未进医院,另有23名伤者仍在医院检查。 雷暴、晴空颠簸以及低空风切变对航空安全构成极大的危害。航空人员需了解相关知识,掌握相应技术,从而在遭遇上述天气时最大程度的规避风险,保证飞行安全。中国民用航空局飞行标准司发布《航空器驾驶员指南-雷暴、晴空颠簸和低空风切变》咨询通告为航空人员提供通用指南。
晴空颠簸是指在对流云体外遭遇的颠簸。晴空颠簸包括卷云内部、荚状云内部或附近的颠簸,以及某些情况下雷暴附近的晴空内的颠簸。晴空颠簸不包含由雷暴、低高度逆温层、热效应或地形特征引起的颠簸。通常晴空颠簸会发生在7000米以上的高度。 由于晴空颠簸无法准确预测,发生频率较高,且难以通过目视判断,因此对高空飞行构成威胁。
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a)高空急流附近是出现晴空颠簸的主要区域之一。急流在高空呈弯曲状延伸,其形成与大气行星波有关。急流的风速通常超过50海里/小时。高空急流通常分成以下三类:极锋急流、副热带急流和极夜急流。 1)极锋急流,又称温带急流,通常与极地锋面或者是极地冷气团与热带暖气团之间的分界有关。急流轴的平均纬度在北纬25°(冬季)和北纬42°(夏季)之间变化。它是大气行星波的中心,全年蜿蜒分布在北半球的很大一部分区域内。极锋急流在冬季时最为强烈。极锋急流的高度会发生变化,但急流轴的高度通常位于9000米(30000英尺)左右。在300百帕等压面图上可以清晰识别极锋急流。 2)副热带急流,是连续的、环绕副热带的高空急流,它通常位于北纬20°与30°之间。副热带急流通常以三波形式环绕北半球,波脊分别位于亚洲东海岸、北美地区以及地中海东部地区。与极锋急流类似,副热带急流在冬季最为活跃。副热带急流轴高度在10700米(35000英尺)至13000米(45000英尺)之间,高于极锋急流。 3)极夜急流,又称极地平流层急流,位于冬季北极圈附近的平流层,对我国上空的飞行活动无重大影响。
b)高空急流引发的晴空颠簸最常见于对流层顶以及高空锋附近。对流层顶的温度通常在-55°C到-65°C之间。在某些情况下,它会出现在卷云层的顶部。位于对流层顶上方的、干燥的平流层很少出现云。但在夏季时,少数强雷暴甚至会穿过对流层顶,将砧状云延伸至平流层。晴空颠簸最常出现在高空急流的靠近极地一侧(背风而立,颠簸在左),另外它也常出现于高空急流风力最强区域附近。
c)深的高空槽也是引发晴空颠簸的主要区域。晴空颠簸最常出现于高空槽底的上风面,尤其是在较强的温度平流区(冷暖空气的水平运动称为温度平流)的下风面处。另外,槽线处也有可能出现晴空颠簸(如图5.1所示),此处南、北向气流之间存在强烈的水平风切变(北半球高空槽前一般为西南风,高空槽后一般为西北风)。当高空槽后的强风区经过时,通常也会产生晴空颠簸。
图5.1 高空槽与晴空颠簸
d)两股高空急流汇聚亦会引发晴空颠簸。极锋急流有时会向南倾斜并穿过副热带急流,汇合区域及其临近下游由于风切变的作用往往产生较强烈的颠簸。
图5.2 两条急流带汇聚
e)由于晴空颠簸发生的范围及时间不尽相同,因此难以准确预测。高空急流产生的颠簸区域一般长约150至500公里,宽约80至160公里,高度范围约1500米(5000英尺);持续时间短则半小时,长则一天。尽管准确预报晴空颠簸较难,但还是有方法判断晴空颠簸可能出现的区域。
f)高空急流的风速超过110海里/小时,就可能会引起晴空颠簸,而且风速越大,引发晴空颠簸的可能性就越大。晴空颠簸并不是由风速本身引起的,而是由风切变造成大气波动或翻转产生颠簸。风可在任意方向上发生切变。为了方便起见,一般计算风切变的水平分量和垂直分量。当垂直切变每300米(1000英尺)超过5海里/小时,或者水平切变每240公里(150英里)超过40海里/小时,就有可能出现中度的晴空颠簸。
g)下列为与晴空颠簸有关的指导原则: 1)如果急流轴的风速超过110海里/小时,在以下三个区域可能会出现强烈颠簸:急流轴上方倾斜的对流层顶附近(图5.3-颠簸区1)、急流轴下方的急流锋内部(图5.3-颠簸区2)以及急流轴低压(靠极地)一侧(图5.4)。
图5.4 急流轴低压侧的晴空颠簸区 2)山地波有时可向上伸展到整个对流层,甚至影响到平流层。如果急流带位于山地波的上风方或下风方,急流中的风切变和晴空颠簸会变得更为强烈。当穿越位于山区附近的强急流带时,很可能会遭遇到晴空颠簸。 3)山地波会极大增强水平风切变和垂直风切变。因此,当穿越山地波时,建议使用颠簸速度,并且避免在地形突然下沉的区域上空飞行,即使该处不存在荚状云。
图5.5 山地波与颠簸区 4)在标准等压面图上,如300百帕等压面图,显示150海里(纬度2.5o)范围内风速变化超过20海里/小时,此处存在足以产生晴空颠簸的水平切变。上述区域常位于急流轴的靠近极地(低压)一侧。 5)垂直风切变也会导致晴空颠簸。垂直切变每300米(1000英尺)大于5海里/小时,有可能发生晴空颠簸。 6)呈弯曲状的高空急流更易产生晴空颠簸,尤其当急流围绕在深的低压槽周围(图5.6所示)。 7)位于低压槽及高压脊处的风速、风向变化区域常会造成晴空颠簸,这主要取决于风的切变量大小。
图5.6 急流围绕低压槽 h)虽然很难预测晴空颠簸,但还是有很多方法可以降低遭遇晴空颠簸的概率。防止晴空颠簸造成飞行事故,需要了解晴空颠簸特性、密切关注其他飞机的信息并掌握相关气象报告。为避免或减少遭遇晴空颠簸,强烈建议机组采取以下措施。
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