淺析臺風(fēng)對飛行安全的影響及應(yīng)對策略和案例分析目錄TOC\o"1-2"\h\u3107淺析臺風(fēng)對飛行安全的影響及應(yīng)對策略 18050第1章緒論 1184151.1論文的背景意義 115751.2臺風(fēng)的危害 2183391.3論文研究的內(nèi)容 225910第2章臺風(fēng)的介紹 389832.1臺風(fēng)的命名及發(fā)生區(qū)域 3121842.2臺風(fēng)的形成及發(fā)展 3230052.3臺風(fēng)的結(jié)構(gòu) 4177022.4中國附近臺風(fēng)的移動路徑 5308962.5本章小結(jié) 68916第3章臺風(fēng)對飛行安全的影響 7100653.1低能見度 7239513.2積冰 7190413.3顛簸 813363.4雷暴云 92493.5大風(fēng) 10144233.6本章小結(jié) 1117420第4章案例分析 12139404.1“8.22”華航飛行事故 12240264.2新加坡航空006號班機事故 14282225.3下降和進近的應(yīng)對措施 16250855.5本章小結(jié) 1711753第6章結(jié)論 17第1章緒論1.1論文的背景意義在這改革開放的40余年里，我國的經(jīng)濟水平得到了穩(wěn)步提升，與之同時發(fā)生變化的還有科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)過不斷的發(fā)展與創(chuàng)新，我國在航天技術(shù)等重要領(lǐng)域已躋身于世界先進行列。隨著民航業(yè)的高速發(fā)展與普及，選擇乘坐飛機出行的人數(shù)也是越來越多。當(dāng)飛機成為一種常用的交通工具后安全也就是人們最關(guān)注的話題了，也是民航業(yè)長久發(fā)展的立根之本。交通運輸促進了中國的經(jīng)濟發(fā)展，民航運輸作為交通運輸?shù)囊粏T大將，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，并逐步成為國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的中流砥柱。 隨著近年來民航的發(fā)展，飛機的安全系數(shù)已經(jīng)越來越高，這使得飛機成為了最安全的交通工具之一。雖然飛機越來越高科技，也越來越安全，但是威脅飛行安全的因素仍存在，氣象因素就是其中之一。受到天氣變化的影響,機場容量與交通流量的不平衡往往導(dǎo)致航班延誤的發(fā)生[1]，然而夏季與秋季是臺風(fēng)的多發(fā)季節(jié)，這種惡劣天氣威脅著飛行安全，對民航氣象觀測保障工作提出了更高的要求[2]。那么臺風(fēng)這種自然災(zāi)害的出現(xiàn)，會對飛機乃至飛行具體造成什么樣的影響，成為了人們關(guān)注和熱議的話題。本文主要研究了臺風(fēng)對于飛行安全的影響，對于提高民航安全水平，具有重要的學(xué)術(shù)價值與實踐意義。1.2臺風(fēng)的危害臺風(fēng)作為最具危險性的天氣之一，直接影響到經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)以及人口和房屋[3]，對人類的日常生活存在很多的危害[4]。臺風(fēng)天氣會帶來洪澇災(zāi)害，山區(qū)會導(dǎo)致山體滑坡，城市會因為水內(nèi)澇排不出去而導(dǎo)致交通停滯。臺風(fēng)還會帶來一些致命的危險如房屋倒塌、電路被破壞。當(dāng)臺風(fēng)來臨對機場及航班的影響也十分巨大，機場會因為臺風(fēng)的到來不得不臨時關(guān)閉，并且將停放在停機坪上的飛機停到機庫內(nèi)并用鉸鏈將飛機的起落架加以固定，防止因為臺風(fēng)吹動飛機從而造成一些對飛機不必要的傷害。那些還未起飛的航班一定會延誤直至臺風(fēng)結(jié)束，而還在進行飛行任務(wù)的航班碰到臺風(fēng)天氣的話就需要做好應(yīng)對因臺風(fēng)所帶來的復(fù)雜天氣的準(zhǔn)備。首先此次飛行任務(wù)一定不能到達目的機場，還要在空中制定好避開臺風(fēng)且順利前往就近機場備降的路線，在備降的過程中還要應(yīng)對臺風(fēng)所帶來的惡劣天氣的影響，在下落過程中還要時刻注意臺風(fēng)所帶來的各種風(fēng)切變，使飛機能夠安全平穩(wěn)的落到地面并滑行回到機庫。1.3論文研究的內(nèi)容復(fù)雜多變的天氣，從各方面影響著實際飛行過程，然而都是不利影響，甚至已經(jīng)威脅到了飛行安全。臺風(fēng)就是其中一種惡劣天氣，如果不加以重視，可能會帶來災(zāi)難。尤其是在臺風(fēng)環(huán)境下飛行，如果不重視其對飛行帶來的影響，一個小小的差錯也許便會機毀人亡。本文就夏季頻發(fā)的惡劣天氣臺風(fēng)進行研究，把臺風(fēng)對飛行的影響具體分為以下幾類:顛簸、積冰、雷擊、冰雹、低能見度、風(fēng)切變。從每種天氣出現(xiàn)的原理著手，分析其出現(xiàn)的原因，以及該種情況對可能會對飛行造成的影響。然而惡劣天氣的出現(xiàn)往往不是單一的，可能幾種惡劣天氣同時出現(xiàn)。由于臺風(fēng)會帶來這些復(fù)雜的天氣現(xiàn)象，飛行員就必須充分了解這些惡劣天氣對飛行產(chǎn)生的影響，只有充分的了解了這些天氣環(huán)境對飛行造成的影響，機組人員才能有備無患，對飛行安全做好充足的準(zhǔn)備?？偨Y(jié)實際遇到惡劣天氣時的應(yīng)對措，只有每一步都足夠細致，飛行安全才會更有保障。第2章臺風(fēng)的介紹2.1臺風(fēng)的命名及發(fā)生區(qū)域第一次給臺風(fēng)命名的是來自澳大利亞的預(yù)報員且命名方式也比較特別，用政治人物的名字用來命名，前期臺風(fēng)的命名還是比較荒誕不羈的，直到1997年11月25日至12月1日臺風(fēng)才有了更正式更官方的名字。由世界氣象組織（WMO）召開的臺風(fēng)委員會第30次會議在中國香港舉行，此次會議決定使用事先制定一個新的命名表，再按照先后順序重復(fù)使用的方法來對臺風(fēng)命名[5]。新的命名表由14個國家和地區(qū)分別提供的10個名字組成，一共140個名字，在將這140個名字分組按照英文字母順序排列，按順序重復(fù)使用。這14個國家和地區(qū)指的柬埔寨、中國、中國香港等來自世界氣象組織亞太地區(qū)的國家和地區(qū)[6]。雖然名字來自五湖四海但取名也有要求：每個名字不得超過九個字母，且發(fā)音要容易，不能特指某些不好的實物，不能給帶來成員帶來困難，不能以商業(yè)名字冠名，且要得到全體成員的一致認可才能使用。全球臺風(fēng)主要發(fā)生在南北半球的八個海域，他們分別是：北太平洋西部和東部、北大西洋西部、孟加拉灣和阿拉伯海，南太平洋西部、西印度洋和東印度洋。據(jù)記載，在南大西洋和東南太平洋均未發(fā)生過臺風(fēng)天氣，最容易出現(xiàn)臺風(fēng)的地區(qū)是西北太平洋海區(qū)，占比達到36%以上，其中菲律賓以東海域、關(guān)島附近海域和南海中部這三個區(qū)域成為了三個臺風(fēng)相對集中的區(qū)域。值得一提的是在中國南海形成的臺風(fēng)對中國南海產(chǎn)生了許多不良影響。中國對于南海北部、臺灣發(fā)展海峽、臺灣省學(xué)生以及國家東部沿海、東海西部和黃海均為臺風(fēng)頻發(fā)地區(qū)。主要地區(qū)是臺灣、福建、廣東、海南、浙江、廣西，但是其他地方偶爾也會出現(xiàn)臺風(fēng)的登陸或者是受到臺風(fēng)天氣的影響。因為這些地方屬于低緯度的亞熱帶地區(qū)，這也與臺風(fēng)移動路徑密切相關(guān)。西太平洋生成的一個臺風(fēng)路徑影響西北的福建、浙江、臺灣省，另一個影響西部的廣東、海南、廣西，南海生成的臺風(fēng)一般影響廣東、海南、廣西，其他影響北部的福建、臺灣省。2.2臺風(fēng)的形成及發(fā)展 赤道熱帶附近海面上有許多小尺度熱帶深壓渦，這些破壞性的臺風(fēng)天氣系統(tǒng)是由這些小尺度熱帶深壓渦發(fā)展而來的，可以認為是早期的“胚胎”根據(jù)以往的氣象衛(wèi)星觀測資料，赤道熱帶低壓渦旋中，只有不到10%的渦旋可以發(fā)展為臺風(fēng)天氣系統(tǒng)。臺風(fēng)形成的基本條件包括：為保證形成，需要大面積的熱帶海面，同時該海面的海平面溫度必須高于26.5攝氏度，而海水面積從地表海平面到約60米以下，平均溫度必須高于這個值，廣袤的海面是臺風(fēng)系統(tǒng)形成的必要前提，因為臺風(fēng)系統(tǒng)中的空氣分子之間存在著大而強烈的摩擦，同時，圍繞熱帶氣旋旋轉(zhuǎn)的持續(xù)大氣流導(dǎo)致氣旋中心區(qū)域氣壓持續(xù)下降，從而導(dǎo)致臺風(fēng)的發(fā)生，海水在中心附近“狂嘯”，海水在相應(yīng)的海域內(nèi)流動并擴散，這一系列巨大的能量轉(zhuǎn)換過程，都需要廣闊的海洋，臺風(fēng)能量的來源不僅如此，而且隨著氣旋內(nèi)濕熱空氣的強烈旋轉(zhuǎn)和向上運動，水汽在凝結(jié)過程中會釋放出巨大的潛熱能量，促進和維持臺風(fēng)的形成。迫使氣體改變運動方向的力是繼續(xù)分散低壓中心并形成循環(huán)中心的地轉(zhuǎn)偏向力，為了誘導(dǎo)和穩(wěn)定臺風(fēng)系統(tǒng)，赤道地區(qū)的地理空間所受到的地轉(zhuǎn)偏向力極小，可以忽略不計。從赤道開始，從北極到南極的地轉(zhuǎn)偏向力不斷增大，由于諸多相關(guān)因素的廣泛影響，臺風(fēng)系統(tǒng)的形成通常在距赤道5度左右。在熱帶氣旋深氣壓中心以上，低、高氣流的風(fēng)速差和風(fēng)向都比較小，這將影響低、高氣流的運動趨勢。由于隨著氣旋的正式形成，高氣流更容易聚集，摩擦層上方多余的氣流也將遵循等壓線趨勢，上層氣流將繼續(xù)收集能量，使臺風(fēng)形成和成熟。臺風(fēng)是一個小尺度、高強度的天氣系統(tǒng)，主要發(fā)生在赤道熱帶地區(qū)附近的巨大海面上，由于熱帶氣旋不再吸收海洋和大氣的熱量，這也標(biāo)志著天氣系統(tǒng)發(fā)展的第二階段結(jié)束，其氣旋中心氣壓值達到最低值時，中部地區(qū)平均風(fēng)速達到最大值，熱帶氣旋系統(tǒng)攜帶的能量此時達到高潮，臺風(fēng)進入成熟期，成熟期也是對人類最具威脅性和破壞性的階段，從這一階段開始，臺風(fēng)主要輸出積累的能量，并逐漸從附近的赤道地區(qū)向中高緯地區(qū)移動，意味著大風(fēng)、巨浪、暴雨、雹擊和其他極端天氣現(xiàn)象。臺風(fēng)在此期間不斷向外撒發(fā)能量，在臺風(fēng)的肆意侵襲的同時，之前所積攢的能量也近乎揮霍一空。與此同時，然而，如果臺風(fēng)系統(tǒng)在中緯度運行，海水溫度已經(jīng)低于臺風(fēng)系統(tǒng)運行所需的閾值，臺風(fēng)系統(tǒng)開始反向損失能量，進一步減弱臺風(fēng)強度。強臺風(fēng)或強熱帶風(fēng)暴變?yōu)闇貛庑虻蛪簾釒庑敝镣耆⑷欢?，如果臺風(fēng)系統(tǒng)在中緯度運行，海水溫度已經(jīng)低于臺風(fēng)系統(tǒng)運行所需的閾值，臺風(fēng)系統(tǒng)開始反向損失能量，進一步減弱臺風(fēng)強度。強臺風(fēng)或強熱帶風(fēng)暴變?yōu)闇貛庑虻蛪簾釒庑?，直至完全消散?.3臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)從水平方向來看，臺風(fēng)系統(tǒng)被分割成三個部分，由低壓中心向外依次被稱作：臺風(fēng)中心、臺風(fēng)本體和臺風(fēng)外圍。臺風(fēng)中心也就是大家所熟知的臺風(fēng)眼，通常是圓形但也有極少數(shù)的臺風(fēng)眼呈不規(guī)則的橢圓形狀，臺風(fēng)的中心直接很大一般在20-50公里內(nèi)，更有甚者會達到100公里以上，因臺風(fēng)眼處處于靜風(fēng)環(huán)境、低壓環(huán)境且有下沉氣流，所以其中心大多時候會有10公里左右的晴空部分。在外面的一層也就是臺風(fēng)眼到臺風(fēng)中心邊界這一段距離會有螺旋云的出現(xiàn)，在這個區(qū)域降雨強度較大。臺風(fēng)的本體是一個非常大的旋渦，由許多高大的積雨云組成，直徑通常在200公里左右，極少數(shù)大的會達到400公里，云體共同圍繞著臺風(fēng)系統(tǒng)從而形成云墻，其云頂也可達到10公里的高度，因此臺風(fēng)本體部分也被稱為云墻區(qū)，云墻區(qū)由于有大量的積雨云所以也會伴隨的降水。云墻外圍分布著直徑可達600公里甚至1000公里的螺旋對流云帶，云帶大多由濃積云和層級云組成且有向中心渦旋的形狀，且臺風(fēng)外圍會存在有影響范圍較廣的散發(fā)性降水。圖2-1臺風(fēng)結(jié)構(gòu)圖從垂直方向來看：從地面起500米至3000米之間被稱為臺風(fēng)的低空流入?yún)^(qū)域，在這個區(qū)域中受到氣壓及地轉(zhuǎn)偏向力的作用會使其中的氣流呈螺旋狀流入中心。3000米-7500米為臺風(fēng)的過渡區(qū)域，在這個區(qū)域中氣流以垂直運動為主。而在10000米的高空由于臺風(fēng)中心溫度高于外圍會導(dǎo)致頂部氣流向外部發(fā)散。2.4中國附近臺風(fēng)的移動路徑臺風(fēng)的移動路徑與主要取決于作用在內(nèi)部與外部兩種不同的力，內(nèi)力主要是較大的地轉(zhuǎn)偏向力差異，導(dǎo)致地轉(zhuǎn)偏向力差異是由于臺風(fēng)覆蓋面積廣，其南北方向跨度較大。而當(dāng)臺風(fēng)周圍環(huán)境受臺風(fēng)影響會產(chǎn)生“反彈力”，“反彈力”會促使臺風(fēng)移動，所以臺風(fēng)的移動路徑與臺風(fēng)所受的外力是密不可分的，而內(nèi)力只是形成臺風(fēng)的必要因素而已。因此臺風(fēng)基本都是自東向西移動。根據(jù)中國臺風(fēng)的移動路徑劃分大致可以分為三條：西進型臺風(fēng)：這種臺風(fēng)起源自菲律賓東部一直向西移動經(jīng)過南海最終在海南島或者是越南的北部這兩個地區(qū)登陸，這種路線多數(shù)發(fā)生在10-11月份，2006年的時候就有一個典型的案例。登陸型：臺風(fēng)向中國內(nèi)陸地區(qū)移動，大致方向為西北方向，由中國臺灣海峽一路緩慢在中國東南部沿海城市登陸，這種類型的臺風(fēng)多發(fā)生在7月和8月兩個月份。我國大部分面積是陸地，使得登陸型成為影響我國最大的臺風(fēng)類型。據(jù)記載，近年來對江蘇影響最大的兩次臺風(fēng)“9015”號和“9711”號均為登陸型。拋物線型：這種類型的臺風(fēng)最大的特點是會有一個轉(zhuǎn)彎，發(fā)生時臺風(fēng)先向西北方向移動到中國東部沿海地區(qū)，此時便開始向東北方向轉(zhuǎn)彎，沖著日本附近移動，由于這種臺風(fēng)的路徑和拋物線十分相似，所以人們將其命名為拋物線型，這種臺風(fēng)多發(fā)生在5、6、9、10、11這幾個月份。何光碧等[7]研究表明67年間登陸中國大陸的臺風(fēng)年平均9.09個，其中登陸臺風(fēng)最早在4月，最晚在12月，登陸臺風(fēng)頻率最高的月份為8月。5-6月中國杭州灣以南沿海受臺風(fēng)影響的可能性開始增加，其中路徑最為頻發(fā)的在北緯10°-15°之間向西移動，在經(jīng)琉球群島附近海面轉(zhuǎn)向日本；另一條則向西移動進入南海北部。7-8月中國沿海都會不同程度的受臺風(fēng)影響，主要在北緯15°-25°之間西移影響中國。9-10月受臺風(fēng)影響的區(qū)域主要位于長江口以南。頻發(fā)的路徑在北緯15°-20°之間西移，之后轉(zhuǎn)向東北方向最后走向日本；另一條路徑斷斷續(xù)續(xù)西移進入中國南海從而影響越南部分區(qū)域和廣東省。綜上所述，華南沿海地區(qū)臺風(fēng)次數(shù)最多，占全年臺風(fēng)總數(shù)的60.4%，登陸次數(shù)高達58.1%。其次是華東地區(qū)，為37.5%。2.5本章小結(jié)臺風(fēng)是一個極其危險的天氣現(xiàn)象，臺風(fēng)形成的四個階段分別是形成期、發(fā)展期、成熟期和消散期。臺風(fēng)的形成期是這幾個階段耗時最長的，所以提前預(yù)測臺風(fēng)的具體發(fā)生時間就顯得尤為重要，目前觀測臺風(fēng)有以下幾種辦法：釋放無線電探空儀、氣象雷達、氣象衛(wèi)星。本章介紹了臺風(fēng)的形成原因與發(fā)展過程以及臺風(fēng)的移動路徑，為研究臺風(fēng)對飛行所造成的影響提供理論基礎(chǔ)。第3章臺風(fēng)對飛行安全的影響臺風(fēng)不僅可以危害人類的生命和財產(chǎn)安全，還可以影響到飛機的對飛行安全。臺風(fēng)的到來會帶來諸如低能見度，雷雨及強風(fēng)等嚴(yán)重威脅飛行安全的復(fù)雜天氣。下文中將講述臺風(fēng)天氣中所遇到的復(fù)雜天氣和形成原因以及處理辦法。3.1低能見度云：飛機在臺風(fēng)到來前后飛行時就會碰到因臺風(fēng)而形成的云。在臺風(fēng)來臨之前，云也能給飛行員以警示的作用，當(dāng)天空中出現(xiàn)高云，且向某個方向聚集在一起的時候就意味著將會有一場臺風(fēng)的到來。這些云大多是會產(chǎn)生降雨的積雨云，層積云等。而其中常以高大的積雨云為主，它會導(dǎo)致內(nèi)部陰暗視線極其不好，即使在平常時候遇到積雨云繞飛還會有輕微的顛簸更何況臺風(fēng)中的積雨云，其對飛行安全的威脅更是不言而喻。當(dāng)臺風(fēng)離去時，就會看到臺風(fēng)邊緣的那些濃積云和層狀云所組成的螺旋云帶，通常伴有降雨一樣會降低空中能見度。霧：臺風(fēng)天氣中必不可缺的就是降水云系，降水云系降水時會達到一個較高的空氣濕度，而臺風(fēng)天氣中暖空氣向上移動，周圍冷空氣迅速向中心補充，這就導(dǎo)致漂浮在空氣中的暖濕空氣與冷空氣相遇從而使水汽凝結(jié)成霧。強降水：由于臺風(fēng)內(nèi)部布滿水汽，隨著時間的推移和天氣的變化氣流劇烈運動，多呈現(xiàn)垂直運動，這使得短時間內(nèi)降水量劇增，且臺風(fēng)中的降水分布并不像在海洋上有規(guī)律可循，地形差異產(chǎn)生的摩擦力使得臺風(fēng)登陸后呈現(xiàn)無規(guī)律發(fā)展模式。降水一般發(fā)生在氣流垂直運動的地方，而在上升運動最強烈的云墻部分則會有強降水的出現(xiàn)。從螺旋云帶開始降水會有所減少，不過有些時候螺旋云帶之后也會有強降雨，唯一沒有降水且沒有云的地方就只有臺風(fēng)眼這個部位了。3.2積冰 臺風(fēng)天氣會帶來大量溫度較低且濕度較大的積雨云，其中存在大量不穩(wěn)定的過冷水滴，如果溫度降低到0攝氏度以下再產(chǎn)生震動便會出現(xiàn)積冰。桑龍[8]研究表明積冰的形成條件為：在天空中漂浮的云是水蒸氣達到飽和后形成的，由小水滴或小冰晶組成。當(dāng)水滴溫度低于0攝氏度時便會與冰芯凝結(jié)形成小冰晶。如果云中沒有足夠的冰芯，就不能形成冰晶，而是形成小的冷水滴，稱為冷水滴。如果出現(xiàn)氣溫在-15°以上時，云中就會產(chǎn)生少量的有效冰核，如果溫度在-40°以下時，冷水滴就可以達到不需要冰核即可形成冰水融合體，與飛機相遇會直接以冰的形態(tài)以及附著機體上從而影響導(dǎo)致中國飛機積冰。凍結(jié)過程：大氣溫度、云中過冷水含量和過冷水滴大小是飛機積冰的直接影響氣象因子[9]。飛機結(jié)冰主要是由以下兩個個原因造成:(1)空氣中的過冷水滴過多，且不穩(wěn)定，在其與機身正面碰撞并粘附就會造成結(jié)冰；(2)當(dāng)飛機在飛行過程中遇到過冷水滴且機體表面溫度低于0攝氏度，就會在機體表面某些部位凍結(jié)并聚集成冰層，形成飛行積冰。積冰種類：根據(jù)溫度的不同可以將積冰大致分為明冰、霧凇、毛冰和霜。其中霜對飛機飛行的影響較小，另外一種情況為飛機停放在地面時可能出現(xiàn)自然結(jié)冰問題，這種結(jié)冰形態(tài)機長繞視機體時是可以第一時間發(fā)現(xiàn)的，需要及時匯報通知地勤來將積霜和積冰清除后才可以起飛，由于霜和自然結(jié)冰對飛機飛行階段影響較小，所以不做多贅述。而在臺風(fēng)天氣中存在大量積雨云，積雨云中溫度較低且相對濕度較大，就容易產(chǎn)生積冰。如果飛機誤飛入積雨云中，由于相對運動過大過冷水滴會附著在飛機的機翼，蒙皮及前風(fēng)擋玻璃上，慢慢的過冷水滴就會形成積冰。一旦積冰得以形成，在機翼的積冰會導(dǎo)致飛機升力變小，在風(fēng)擋玻璃的積冰會使本來就不好的能見度更加惡劣。所以當(dāng)飛機遭遇積冰的時候要保證飛行安全也是一件很不容易的事。3.3顛簸氣流的形成分為發(fā)展期、成熟期和消散期，當(dāng)臺風(fēng)來臨時氣流會呈現(xiàn)不同的發(fā)展趨勢。發(fā)展期會呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，成熟期時而上升時而下沉，消散期的氣流主要以下沉流為主。飛機在高速不穩(wěn)定的氣流中運動，在這種條件下就容易生成雷暴，如果碰到高強度的下沉氣流，易造成飛行升力不平衡，導(dǎo)致飛機劇烈顛簸，從而加大了飛行員操控難度，更有甚者會引發(fā)飛行事故。飛機亂流的根本原因是大氣中的亂流。這些社會不穩(wěn)定氣流的范圍不同大小程度不一，方向和速度也各不相同。當(dāng)飛機進入與機體尺度相似的湍流漩渦時，飛機的各個部分都會受到力和速度方向不同的氣流的影響，這使得飛機原有的氣動力和力矩的平衡遭到破壞，出現(xiàn)難以控制的不規(guī)則運動。當(dāng)飛機從一個渦流移動到另一個渦流時，也會引起振動。飛機顛簸的程度與其自然振動周期和亂流脈動周期有關(guān)，當(dāng)兩者相當(dāng)時，顛簸的程度便會加劇。在雷暴的成熟階段，雷暴云中存在上升和下降的氣流，這對飛行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。最強的上升氣流可以達到每秒50-60米，這與臺風(fēng)的強度相當(dāng)。雷暴是導(dǎo)致飛行事故的最危險天氣現(xiàn)象之一。因為雷暴區(qū)域存在嚴(yán)重的湍流，這使得飛機的飛行高度在幾秒鐘內(nèi)可以從幾十米下降到幾百米，致使飛行儀器嚴(yán)重扭曲甚至失控。亂流中存在的垂直陣性氣流和水平陣性氣流組織都可企業(yè)造成影響飛機顛簸，垂直方向氣流的作用比水平進行氣流要大。大氣環(huán)境在短時間內(nèi)進行不規(guī)則的流動可能引起湍流，進而導(dǎo)致飛機出現(xiàn)顛簸，嚴(yán)重時還會造成飛機短時間失控。在同樣的湍流條件下，對大飛機的影響較小。在進入湍流之后飛行員對飛機的操縱就顯得有些力不從心，所以首要任務(wù)就是先要穩(wěn)定住飛機，操縱動作要做到盡可能柔和，因為湍流中的空氣存在不穩(wěn)定運動，使得飛機存在機動載荷和陣風(fēng)載荷這兩種因數(shù)。要想達到減小載荷因數(shù)的目的就應(yīng)該盡力將機動載荷減小。其次在飛行過程中要適當(dāng)改變高度和航線，離開湍流區(qū)，在低空強顛簸時應(yīng)向上拉高度以脫離；在高空出現(xiàn)顛簸時就應(yīng)該根據(jù)當(dāng)時情況自行決定脫離方向及高度；如果誤入積雨云與濃積云中的湍流區(qū)時，要求飛行員做到迅速脫離云體，在云的兩側(cè)繞飛；山區(qū)容易出現(xiàn)帽狀云、滾軸云和莢狀云等存在存在強烈的動力湍流和升降氣流的云，因此要求在山區(qū)飛行時應(yīng)避開這類云。根據(jù)湍流形成的原因，將其分為：熱湍流，動力湍流，晴空湍流和尾渦湍流四種。1.熱湍流主要是由地面加熱使得空氣溫度水平分布不均勻而引起的。常出現(xiàn)在對流層下部，低緯度地區(qū)及夏季炎熱的中午和下午。2.動力紊流是指由于地表附近空氣的水平或垂直運動受到阻礙，以及風(fēng)的空間分布發(fā)生明顯的切變而引起的紊流。3.晴空亂流又叫高空亂流，影響因素包括高空中大氣的熱力和動力，當(dāng)溫度場分布和風(fēng)場迅速變化時，就會導(dǎo)致出現(xiàn)具有強烈的亂流。造成高空飛行湍流的主要因素是晴空亂流，主要發(fā)生在對流層上層和平流層。如上描述的幾種亂流中，其中晴空亂流最容易發(fā)生在臺風(fēng)天氣中，臺風(fēng)中除了風(fēng)眼部位，其他地方風(fēng)速過大，風(fēng)向不定，風(fēng)切變過于頻繁。晴空亂流在這種天氣下衍生的速度很快。而在飛行中碰到晴空亂流也是非常危險的，晴空亂流很難察覺，一旦進入亂流飛機會有飄擺，不同程度的顛簸，操縱失靈甚至是飛機解體。所以一旦遇到晴空亂流，機組一定要迅速向最近的交通管制中心或機場發(fā)出準(zhǔn)確的報告，以做到給在這個區(qū)域內(nèi)的其他飛機起到預(yù)警的作用，使預(yù)報能及時修正。報告越詳細越好。對亂流的了解越來越多，就越容易對有類似這種情況的區(qū)域進行及時發(fā)展作出預(yù)報，也易于飛行員在飛行中及時避開這些研究區(qū)域。當(dāng)然在這些都已熟練的情況下良好的機組資源管理也會使這些影響降到最低。3.4雷暴云臺風(fēng)天氣中中心氣流上升，周圍氣流迅速向其補充，從而導(dǎo)致臺風(fēng)云墻附近氣流垂直運動強烈，進而產(chǎn)生雷暴云。雷暴發(fā)展產(chǎn)生的復(fù)雜天氣主要包括：顛簸、積冰、冰雹和下?lián)舯┝魉姆N。雹擊：通常，在雷暴云的成熟階段，高度最高為3000-9000m，此時最容易發(fā)生冰雹。飛行中遇到冰雹，雖然冰雹個體體積小，但由于相對速度很大，如若遭雹擊會使飛機的雷達罩、機翼、水平安定等部位出現(xiàn)損壞，從而使飛機的空氣動力性能變差，加大失速速度，進而出現(xiàn)飛行事故。雷擊：飛機的機翼、機身等為凸出部分，帶有強電場，當(dāng)其在雷區(qū)飛行時，容易受到雷擊。根據(jù)統(tǒng)計分析，各部位雷擊的概率由雷達天線、機翼、機身依次降低[10]。當(dāng)飛機的外部設(shè)備（如：翼尖，航行燈，風(fēng)擋加熱器等）的防護罩或整形罩被擊穿后，閃電電流可以迅速進入機艙內(nèi)部造成設(shè)備和電源的損壞，更甚者可以危及機組和乘客的安全；閃電和閃電引起的瞬間點磁場可以干擾儀表，通訊，導(dǎo)航及著陸系統(tǒng)正常工作，甚至中斷信號。如果飛行過程中油箱被雷擊中有可能發(fā)生燃燒甚至爆炸。下?lián)舯┝魍ǔ３霈F(xiàn)在實際雷暴形成強烈社會發(fā)展中，其水平研究范圍通常為4-40km，產(chǎn)生的雷暴風(fēng)速可達18m/s以上，雖然具有破壞力強但其生命發(fā)展周期時間很短，一般只有10-16分鐘，微下?lián)舯┝髦挥幸坏綆追昼?。由于降壓風(fēng)暴流伴有強下行和雷暴風(fēng)，飛機的起降極為有害，如果飛機在起降階段遇到下?lián)舯┝鳎杂胁簧?，就會?dǎo)致飛行事故的發(fā)生。3.5大風(fēng)首先大風(fēng)天氣會使機場關(guān)閉，還未起飛的航班會被取消飛行計劃，幸運的是這一般都不會發(fā)生安全事故。然而對于運行中的航空器會有一些不好的影響。逆風(fēng)，順風(fēng)，側(cè)風(fēng)，及風(fēng)切變都會對飛行有直接或間接的影響。逆風(fēng)是飛機上迎面吹來的風(fēng)。逆風(fēng)會增加升力，因此大多數(shù)飛機都是在逆風(fēng)條件下起飛或降落。正常情況下逆風(fēng)都會對飛行有利，但如果逆風(fēng)過大可能會導(dǎo)致飛機不能達到相應(yīng)的高度，機頭抬不起來，飛行姿態(tài)不正常。順風(fēng)，從飛機后面吹來的風(fēng)。順風(fēng)會使得升力降低，因此飛機通常會避免在順風(fēng)情況下起飛或者降落。正常情況下順風(fēng)都會對飛行有弊，但如果順風(fēng)過大會導(dǎo)致飛行器不能提供支持航空器進行飛行所需要的升力，升力不夠高度就不能得到保證，進而飛行器就會掉高度，偏離預(yù)定高度不只會對自己有安全威脅，對其他在空中飛行的航空器也存在潛在威脅。側(cè)風(fēng)，從側(cè)面吹來的風(fēng)。側(cè)風(fēng)又可以分為不同方向的側(cè)風(fēng)，但其對飛行的影響大同小異。在空中的航空器遇到側(cè)風(fēng)時會導(dǎo)致操縱過大或過小，從而使飛機偏離預(yù)定航線，所以，當(dāng)遇到側(cè)風(fēng)時飛行員就要時刻關(guān)注航跡是否在預(yù)定航線上，這就考驗到機組之間的默契配合與資源管理水平了。風(fēng)切變，是指風(fēng)向風(fēng)速突然的變化。風(fēng)切變的特點為強度大、時間短、尺度大、突發(fā)性等。風(fēng)切變又可分為順風(fēng)切變和逆風(fēng)切變兩種，這種風(fēng)速風(fēng)向的變化通常會使飛機左右側(cè)滑，高度上升或下降。風(fēng)切變對飛行的影響也是最為顯著的，也是最容易發(fā)生危險的，這就考驗到機組對于察覺外界天氣變化的敏銳程度了。飛機在高空飛行時，如果遭遇“風(fēng)切變”，一般很難形成一個嚴(yán)重的安全問題威脅。因為飛機遇到湍流后，機組人員有足夠的調(diào)整空間，可以繞過“風(fēng)切變”區(qū)域。飛機遭遇風(fēng)切變時，在完成自己脫離工作程序后，應(yīng)立即將風(fēng)切變出現(xiàn)的區(qū)域、高度、空速變化影響范圍等報告進行飛行管制管理部門，以避免一些其他國家飛機誤人其中。3.6本章小結(jié)近年來隨著人均收入的提升，越來越多的人開始采用飛機這個交通工具。氣象條件對飛行的影響是不同的也是不可避免的,惡劣天氣是影響飛機安全飛行的重要原因之一，在所有影響飛行的正常因素中，天氣可能占70%到80%。大風(fēng)、暴雨、雷電、冰雪、多云等都會給飛行安全造成程度的影響，輕則顛簸，重則機毀人亡。在乘客人數(shù)攀升如此猛烈之時飛行安全就變成了萬眾矚目的事情，為了保證飛行安全，飛行員就應(yīng)該熟知以上所講到的幾種因臺風(fēng)造成的集中惡劣天氣，以做到當(dāng)飛行員真正遇到這幾種不良天氣現(xiàn)象是能夠做到從容穩(wěn)重的處理。只有全面分析惡劣天氣的影響，才能有針對性地減少飛行事故。本文介紹了臺風(fēng)天氣對飛行安全的影響，為后文預(yù)防臺風(fēng)問題所造成的飛行隱患做好準(zhǔn)備。第4章案例分析4.1“8.22”華航飛行事故“8.22”華航飛行事故就是因為臺風(fēng)的影響，當(dāng)時香港在“9908”號臺風(fēng)的影響下，新機場的氣象條件十分惡劣，大約在18時45分時，一架由泰國曼谷飛往香港的MD-11客機在香港新機場著陸失敗，發(fā)生側(cè)翻起火，導(dǎo)致機上315名乘客和機組人員中3人死亡，211人受傷。這次事故直接使香港新機場暫時關(guān)閉，直到第二天凌晨才開放出一條跑道。22,23,24三天的航班也無一例外全部取消，延誤航班更是數(shù)不勝數(shù)，這次事故在當(dāng)時引起了不小的社會輿論的轟動。情況分析：本文只分析了22日13-21時（北京時間）香港機場每小時一次的實況資料如下表4-1。因為當(dāng)日香港新機場全天的云的變化不大所以沒有把云的變化列入表格中，也不進行討論。表4-1香港機場實況表時間（PKT）平均風(fēng)向陣風(fēng)（°）(KT)能見度最低跑道視程天氣(M)（M）現(xiàn)象1300140015003303142320354733033443500中陣雨6000小陣雨28001200中陣雨160017001800190020002100320354632033300364930030412603142230324414000750大陣雨14000750大陣雨07000400大陣雨20001100中陣雨22001000中陣雨22000700中陣雨從表4-1可以看出當(dāng)時地面風(fēng)沿逆時針由330°轉(zhuǎn)到230°，下午到傍晚期間風(fēng)向每小時沿逆時針變化達到每小時10°-20°，更是在19-21時每小時風(fēng)向沿逆時針變化達到30°之高。其中最大風(fēng)速在18時達到十分鐘的平均風(fēng)速為36KT，陣風(fēng)達到49KT，最小在19時平均風(fēng)速為30KT，陣風(fēng)41KT，當(dāng)天的風(fēng)力由13時開始一直呈上升趨勢。其次就是能見度，由于臺風(fēng)帶來了降雨，由13時到18時之間能見度直線下降，由最一開始的6000m逐漸下降到700m，而從19時開始是能見度回歸變好的臨界點。跑道視程也由于降水的影響，與能見度相對應(yīng)，在15時到18時之間跑道視程迅速下降由1200m變?yōu)?00m，19-21時又開始逐漸恢復(fù)從700m到1500m之間來回變動十分不穩(wěn)。跑道側(cè)風(fēng)也是這次事故的重大原因之一，下表4-2即是當(dāng)時跑道側(cè)風(fēng)量的情況。表4-2香港機場8月22日13-22時（PKT）側(cè)風(fēng)情況一覽表時間（PKT）風(fēng)向平均風(fēng)（°）(KT)陣風(fēng)平均風(fēng)側(cè)風(fēng)陣風(fēng)側(cè)風(fēng)側(cè)風(fēng)波動(KT)（KT）(KT)(KT)1314153303132035330334230.541.410.84732.944.211.34432.543.310.81617181920213203532033300363003027031230324632.943.210.331.04927.637.510.0412331.48.4425.47.31.94430.141.311.3由于跑道朝向是70°和250°，再根據(jù)表格不難看出在14時側(cè)風(fēng)最大，20時側(cè)風(fēng)最小，而此次事故發(fā)生在18時45分，介于18時與19時之間，雖然不是此次大風(fēng)對飛行影響最大的時間段，但也不容小視。事故原因分析：“9908”號臺風(fēng)中心在香港機場北面附近經(jīng)過，當(dāng)時香港新機場的天氣環(huán)境確實總體來說較差。19時天氣才有所好轉(zhuǎn)，但飛機失事的時候天氣狀況還比較惡劣。因臺風(fēng)所造成的跑道側(cè)風(fēng)偏大，影響飛行員操縱水準(zhǔn)。風(fēng)向風(fēng)速都會變化，并不是單純的風(fēng)速大小的改變，但其中的變化還是有一定的規(guī)律的，對于臺風(fēng)中的雷雨天氣來說，當(dāng)時的風(fēng)向風(fēng)速變化也不是很快，相對來說19時還是變化最小的時候。由于臺風(fēng)所引起機場周圍大氣進行快速且不規(guī)則的運動，導(dǎo)致機場區(qū)域產(chǎn)生強度較大的湍流，強大的湍流和風(fēng)切變幾乎是綁定的關(guān)系，落地的過程中也存在較大的陣風(fēng)，所以低空風(fēng)切變也是影響本次事故的重大原因之一。還有臺風(fēng)所帶來的降水，臺風(fēng)中存在大量的積雨云，積雨云堆積在一起形成高大的云墻，這種云墻會帶來高強度的降水，在MD-11著陸的過程中高強度的降水導(dǎo)致能見度直線下降，跑道視程也急速下降更是達到只有400米左右，這就導(dǎo)致機組在進行著陸時不能有一個良好的著陸環(huán)境，這讓本來就舉步維艱的著陸階段變得更加寸步難行。4.2新加坡航空006號班機事故一架編號SQ-006的新加坡航空公司波音747-400型客機，2000年10月31日晚上10時50分自臺北桃園中正機場05號左跑道起飛，準(zhǔn)備前往美國洛杉磯，但在11時18分起飛失敗爆炸起火，機上有乘客和機組人員共計179人，事故造成79人死亡，84人受不同程度傷住院，僅有16人無恙?？蜋C起飛失敗后，機頭著地隨后發(fā)生爆炸，整個機體斷裂成三節(jié)，相距約為20米，其中機頭的商務(wù)艙受損最為嚴(yán)重熊熊的烈火將機內(nèi)燒的不堪入目，許多罹難者被壓在機體殘骸下不能自行逃脫。事故發(fā)時候的幾天兩個黑匣子均被找到，根據(jù)得到的照片顯示，該飛機所使用的05號左跑道上有明顯的施工痕跡，地面上有坑洞和積水，而且兩輛挖掘機有被破壞的狀況，挖斗與機身分離。據(jù)資料顯示在2000年10月31日UTC15時17分（臺灣當(dāng)?shù)匾归g11時17分），在象神臺風(fēng)強風(fēng)暴雨下，該班機準(zhǔn)備自05號左跑道起飛，因為大雨所造成的能見度不好、機組人員的疏忽與塔臺方面溝通不到位，塔臺航空交通管制員的不符合規(guī)章程序的操作以及中正機場對于施工位置指示的不到位，因而闖入了因正在施工而暫停開放的05號右跑道。在飛機開始加速后直到已經(jīng)不能及時停下時機組才發(fā)現(xiàn)停在05號右跑道上的施工工具。圖4-3飛機事故位置示意圖情況分析：在“象神”臺風(fēng)所帶來的惡劣天氣條件下，跑道視程以及能見度極其低下，而此次航班的機組人員卻沒有認識到當(dāng)時環(huán)境的嚴(yán)重性，還依然要進行起飛，而且在起飛過程中副駕曾提醒過機長走錯了跑道但機長卻未給與回應(yīng)，仍然一意孤行；次空管人員在沒有觀察到SQ-006號班機的具體位置卻仍給機組繼續(xù)起飛的指令；中正機場在有施工進行時卻未能及時標(biāo)注信號以提醒飛行員注意；還有人認為是不是象神臺風(fēng)將班機從05號左跑道吹到05號右跑道上的。事故原因分析：當(dāng)天正處在“象神”臺風(fēng)降臨中正機場，導(dǎo)致氣象條件惡劣，又趕上機組想盡早起飛從而躲開這次臺風(fēng)天氣所帶來的惡劣影響，所以在機組進行滑行階段時注意力可能沒有完全在觀察是否進入了正確的滑行道上。其次就是機組配合不到位，在滑行過程中副駕曾提醒過機長進錯了跑道，但機長可能是急于起飛，沒有聽到副駕的提醒，副駕也沒有堅定地改正因機長失誤而造成滑錯跑道的這一錯誤現(xiàn)實，一個良好的飛行過程要需要良好的機組之間的相互配合，很顯然本次航班機組并沒有做到。再有就是在塔臺工作的管制員的工作失誤，管制員在沒有看到SQ006號班機的情況下就同意了機長的起飛請求，如果當(dāng)時管制員能及時發(fā)現(xiàn)SQ006號班機并沒有在正確的跑道上的話也就能避免這一次駭人聽聞的事件。最后機場方面也存在管理不當(dāng)，在機場存在施工的情況下并沒有做出明顯的標(biāo)識提醒飛行員哪里有施工，以警示飛行員機場的哪些部分不能正常使用。雖然每個職位上的人都有或多或少的失誤，但也正是因為趕上了臺風(fēng)所造成的惡劣且復(fù)雜的天氣，如果放在平時這種錯誤一定會得到及時的制止。第5章飛行員應(yīng)對臺風(fēng)的措施5.1飛行前的預(yù)防措施 飛行人員和指定人員應(yīng)避開危險或惡劣天氣地區(qū)的飛行計劃。在選擇高度和航線時，應(yīng)該仔細考慮這些天氣條件，并減少潛在的天氣危害。當(dāng)受到臺風(fēng)影響因素導(dǎo)致公司航班取消時，飛行員應(yīng)實時與運控等相關(guān)管理部門可以保持經(jīng)濟聯(lián)系與溝通，確認航空公司后續(xù)航班的運行并監(jiān)控臺風(fēng)的動向。備降飛行前，機組應(yīng)根據(jù)氣象云圖準(zhǔn)確判斷臺風(fēng)位置和軌跡，為航線繞飛做好準(zhǔn)備。飛行前飛行人員應(yīng)認真派出氣象專家，詳細了解飛行區(qū)的天氣狀況和趨勢，特別是可能發(fā)生雷暴的地區(qū)，要認真研究飛行區(qū)的性質(zhì)、位置、范圍、強度、高度、移動方向和速度、發(fā)展趨勢等。同時，機組人員應(yīng)根據(jù)飛行路線準(zhǔn)確評估所需燃油量，并在起飛機場可能的環(huán)形交叉路口添加更多油。以防飛機在空中油量耗盡。離場前以及在作巡航飛行時，飛行員需不間斷監(jiān)聽目地的機場（以及目的備降、航路備降場）天氣條件，并不斷了解沿航路飛行的天氣變化情況。這樣，飛行員可以在遇到影響飛行進程的不利天氣條件下做好采取何種行動的準(zhǔn)備。5.2運行中的應(yīng)對措施 民用航班受臺風(fēng)的影響不止發(fā)生在起飛和降落階段，巡航階段也會受到發(fā)展強烈臺風(fēng)的影響。目前對于航路上的臺風(fēng)國內(nèi)航空公司在規(guī)章要求和運行控制上多采用改變航路進行繞飛的方法，不能把臺風(fēng)比作雷雨來繞飛，覺得航路不在受因臺風(fēng)而形成的螺旋云帶的影響范圍內(nèi)就安全了，這完全沒認識到在臺風(fēng)云系外雷暴區(qū)飛行的危險性遠在直接飛越臺風(fēng)紙上。與積雨云內(nèi)氣流具有強烈的上升下降的垂直運動不同，臺風(fēng)中只有上升氣流而不存在下降氣流，因此云墻內(nèi)一般不會出現(xiàn)強烈的亂流擾動和雷暴現(xiàn)象。而只有在離臺風(fēng)中心較遠，處于臺風(fēng)外圍的氣旋性區(qū)域里或臺風(fēng)槽中雷暴才會經(jīng)常出沒。如文中所提到的臺前颮線發(fā)生時通常伴有雷暴、大風(fēng)、冰雹等天氣現(xiàn)象。當(dāng)在機場在臺風(fēng)的影響范圍內(nèi)時，機長應(yīng)該考慮改變離場或進場的方向，或者延遲起飛或著陸。利用一切可收集到的有效信息，包括飛行員報告，地面雷達，機載雷達，塔臺報告和目視觀察來決定是直接在機場區(qū)域等待臺風(fēng)消散還是趕在臺風(fēng)到來之前離開受臺風(fēng)影響的區(qū)域。機長在決定是否在受臺風(fēng)影響的區(qū)域以外繞飛時，必須將當(dāng)時的氣象條件，繞飛后的飛行距離，機上所剩的燃油量和導(dǎo)航設(shè)備的有效距離以及通訊等因素考慮在內(nèi)。機長不能試圖在具有強顛簸的氣象條件影響下的機場區(qū)域等待。最安全的方法是去備降場備降、等待直到氣象條件達到最低運行標(biāo)準(zhǔn)。因垂直陣風(fēng)對飛行安全的影響較大，所以機長在惡劣天氣或顛簸氣流中飛行時應(yīng)選擇一個能夠保障飛行安全的高度。應(yīng)當(dāng)將ATC和機載雷達提供的信息加以整合，以防止地面雷達在探測時受因臺風(fēng)帶來的的雷暴影響出現(xiàn)偏差，并應(yīng)及時將偏差告知ATC。在雷暴范圍內(nèi)存在強風(fēng)和劇烈的垂直和水平方向的風(fēng)切變，其蘊含的能量在近地面時可以使飛機失去控制。強烈氣流的影響范圍范圍可能只存在于進近航段和跑道，盡管如此從業(yè)人員也同樣不能掉以輕心，同時塔臺報告的風(fēng)向、風(fēng)速以及氣壓值也可能出現(xiàn)誤差。下?lián)魵饬饕矔妆┮黄鸪霈F(xiàn)，其直徑一般在2海里或更小。下?lián)魵饬鞯某掷m(xù)時間很短，一般不超過5分鐘，下?lián)魵饬髟诮孛婺墚a(chǎn)生相當(dāng)于水平風(fēng)速達到甚至超過60節(jié)的向下的沖擊氣流。下?lián)魵饬饕部赡墚a(chǎn)生在降雨量少或沒有降雨的云底高較高的積雨云，或者伴有大范圍強降雨的積雨云中。由于下?lián)魵饬鞯挠绊懛秶^小，機場檢測系統(tǒng)可能無法檢測到下?lián)魵饬鞯某霈F(xiàn)，進而導(dǎo)致無法及時的發(fā)出存在下?lián)魵饬骶妗?.3下降和進近的應(yīng)對措施在飛行中或著陸前，機組要做到了解航路和目的地機場周圍的天氣狀況。臺風(fēng)在氣象雷達上用紅色的圖像指出，機組一定要注意區(qū)分雷雨區(qū)和強降雨區(qū)；并且要時刻關(guān)注空中風(fēng)及其移動方向，向著受臺風(fēng)影響區(qū)域的反方向繞飛，從而達到最大程度的避開臺風(fēng)；飛行員要提前向管制部門聯(lián)系，充分了解因臺風(fēng)帶來的一切影響。對雷雨地區(qū)的繞飛，應(yīng)完全按照公司所要求的繞飛標(biāo)準(zhǔn)。在進近過程中，機組要做到分工詳細，明確以確保飛行安全。機長應(yīng)作為飛機的主操縱手，對可能遇到