科學也可以如此靠近

東航航站樓 | 飛行中時時刻刻與雲相伴,你了解這些雲嗎?

11月
24
2017

2017年11月24日07時 今日科學 中國東方航空

中國東方航空

每次坐飛機總是被各種各樣的雲環繞

你真的了解雲嗎?

它對飛機而言是敵是友?

TOP1

積雨雲

黑雲翻墨未遮山,白雨跳珠亂入船。

捲地風來忽吹散,望湖樓下水如天。

蘇軾《六月二十七日望湖樓醉書》

積雨雲可能大家並不熟悉,但是提到CB雲,可能沒有哪個飛行員不知道的。

根據統計,因為天氣原因造成的航班延誤中,百分之40都是CB雲造成的雷暴、暴雨和大風天氣。可以說,在影響飛行的雲中,積雨雲是當之無愧的top1.

去年6月,盧森堡一名飛行員在Facebook主頁上發布了一張中國天空的雷暴雲的照片。

他寫道:「在北京-上海航線上飛行,我們遇到了一個非常活躍而美麗的雷暴鋒面。出現在我們左邊的雲幾分鐘之前還沒有出現在雷達上,突然就帶著閃電長出來。當我們靠近的時候,看到雲團將覆蓋我們的航路,我們不得不繞飛10公里躲避。這個雲團每分鐘長高5000/6000英尺,如果我們沒有遠遠地避開她,勢必給飛行安全造成危害。」

積雨雲結構示意圖

從上圖可以看到,積雨雲往往伴隨有冰雹、閃電、大風、暴雨等天氣,這對於飛行在積雨雲內或附近的飛機的安全造成了很大威脅。特別是積雨雲里強烈的上升和下沉氣流,會對飛機的平衡與姿態造成嚴重影響,其中最著名的就是下擊暴流。

如果飛機在起飛降落過程中遇到強烈的上升或者下沉氣流,最嚴重的情況,就會造成飛機失去升力,再加上積雨雲內及附近冰雹、閃電的影響,因此積雨雲一直以來都是民航飛機飛行的禁區。

但當飛機飛行高度較低,且處於雲中時,目視識別積雨雲便不是那麼容易了,這是我們就需要千里眼登場了,這便是機載雷達。

經過「技術處理後」的雷達,因為波段不同,它們變成了對飛機的瞎子,但卻變成了識別雷暴的慧眼。可以根據回波強度的不同,提前判斷出積雨雲的位置與強度。

而位於地面的氣象觀測員及管制員,也同樣可以通過目視和雷達的方法觀測到積雨雲。

隨著觀測技術的發展,如今的觀測員同樣也可以通過雷達來判斷和發現積雨雲,在積雨雲存在的位置,雷達回波強度往往很強,相應的回波顏色基本上為紅色。因此在雷達上如果看到紅色的回波塊,基本上便是積雨雲了。

提示,積雨雲有幾個明顯的特點:

1) 垂直發展明顯,垂直尺度明顯大於水平尺度,甚至有點原子彈蘑菇雲的意味。有像花椰菜一樣的雲體;

2) 發展成熟時,產生大帽子一樣的雲砧;

3) 如果積雨雲在你頭頂上方,其實就是我們所謂的烏雲,底部陰暗模糊,甚至可以看見懸球結構。

積雨雲的簡稱是Cb。還有另外一種,不像積雨雲那麼強的對流雲,我們稱之為濃積雲,簡寫Tcu,這種雲沒準再長長,也會變成積雨雲。

所以,在我們的氣象報文里,如果看到CB或者TCU,那就表示機場附近出現了強對流天氣,管制員和機長們要小心啦!畢竟流量控制和繞飛雷雨是件讓人頭痛的事。

TOP2

雨層雲

騰雲似涌煙,密雨如散絲

—-張協《雜詩十首》

起飛與降落是飛機安全飛行過程中最重要的環節,在這個過程中,能見度和雲高,往往決定了飛機能否正常的起降。有些低雲,雲底高度很低,且雲中能見度極低,飛機在降落穿越這類雲的時候,很容易出現在決斷高度仍未目視到跑道的情況,從而造成復飛,雨層雲便是這類低雲的代表。

雨層雲屬於低雲,英文簡稱Ns,多出現在暖鋒和靜止鋒雲系中,由整層雨層雲潮濕空氣系統滑升冷卻而成,常常伴隨持續性降雨。

雲層厚而均勻,呈暗灰色,雨層雲布滿全天,完全遮蔽日月,常有連續性降雨(雪),或布滿雨雪幡,雲底很亂,漫無定形。雲層較厚,下部多由小水滴構成,中部由小水滴和冰晶構成,上部則是冰晶區。多數為冰水混合的混合雲。雲頂常達6000米以上。

雨層雲籠罩在空中,通常意味著降水會持續較長時間。

在雨層雲中飛行,能見度惡劣,通常只有15至20米,在雨層雲上部常能產生中度或強烈的積冰現象,並且在夏季,雨層雲中有時還會隱藏有積雨雲,在雨層雲中飛行時,有誤入積雨雲的風險。

與雨層雲類似的還有一種雲叫碎雨雲(Fn),雲體破碎,隨風漂移,是雨層雲等降水雲層長時間降水後,底層濕度很大,形成的碎雲,這種雲薄而破碎厚度只有幾十米,但云底高度很低,通常在50米至300米,飛機穿過碎雨雲時,能見度急劇下降,在飛機降落時,影響很大。

所以當本次出現雨層雲及碎雨雲時,觀測員需要格外注意觀測雲底高度,如果達到特殊報告標準,一定要及時發報並通知有關單位哦。

TOP3

層雲

飛來山上千尋塔,聞說雞鳴見日升。

不畏浮雲遮望眼,自緣身在最高層。

—王安石《登飛來峰》

層雲與雨層雲相差一個「雨」字,顧名思義,層雲出現時不會伴有較為明顯的降水過程,一般不產生降水,偶爾會出現毛毛雨的天氣。

層云云體均勾成層,呈灰色,似霧,但不與地接,常籠罩山腰。層雲可另細分為層雲St和碎層雲Fs兩種。

層雲的雲底模糊不清,看不出任何結構,很像大霧,但不和地面接觸,雲底高度很低,比雨層雲還要低,通常只有50m到500m,但云層較薄,厚度只有200到600m。

由於夜間降溫,或者水汽流入,或者大雨後蒸發,大氣的下層潮濕陰冷時能夠形成層雲。太陽升起後地面加熱後大霧也有可能抬升成為層雲。薄的層雲一般在天亮後,或者在白天裡逐漸消散。而冬季里,在反氣旋和逆溫的情況下層雲也可以維持數日。

由於層云云底很低,在沿海地區,雲底高常會低於決斷高度,造成飛機在降落時,無法正常目視跑道,從而造成飛機復飛。且層云云體較薄,甚至會出現機組在層雲之上時可以透過層雲看到跑道,但隨之飛機降落逐漸進入雲體,能見度突然下降,從而無法目視跑道並降落的情況發生。容易使機組掉以輕心。

雖然雲對飛行有著一定的影響,但是不用擔心,因為有著空管氣象台這樣一支專業而又敬業精神的團隊,他們時刻預測、監視著天空中雲的變化,為飛行的安全保駕護航!

圖文 | 祥鵬通航


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