雷暴天气下的运行与雷达使用

1、雷暴天气运行和雷达使用雷暴天气运行和雷达使用 -东航江苏公司安全运行质量管理室东航江苏公司安全运行质量管理室 主要内容： 一、雷暴对飞行的影响 二、雷暴的天气特征及其影响 三、雷暴的雷达回波特征 四、雷暴的气候特征 五、雷暴天气的飞行应对措施 六、雷达的使用 一、雷暴对飞行的影响 1雷暴是什么？ 雷暴云是一个“天气制造厂”，在对流层（厚度10-18km）,它能生产各式各样的危及飞行安全的天气现象雷雨、大风、强烈的湍流、积冰、闪电雷击等，有时还伴随有冰雹、龙卷、下击暴流和低空风切变，对航空飞行危害极大。 带来冰雹和暴雨的超级雷暴单体带来冰雹和暴雨的超级雷暴单体 雷暴的常见结构雷暴的常见结构正、负

2、电荷中心云体内雷达波反射最强区域云地间闪电 云体内闪电（最为常见）过冷水滴 / 冰 冰点高度（夏季）降雨地面感应电荷 雷暴对飞行的影响雷暴对飞行的影响 （一）（一）雷暴直接威胁飞行安全雷暴直接威胁飞行安全强烈气流和风切变积冰雷击闪电强降雨下击暴流 雷暴对飞行的影响雷暴对飞行的影响 （二）（二）雷暴造成的飞行事故雷暴造成的飞行事故 1988年8月31日，广州三叉戟2218飞机在香港启德机场，遇到雷雨天气，着陆不正常，冲入海中。1990年3月1日，东方航空公司三叉戟B2208飞机在桂林机场进场时遇到雷雨云，飞机冲出跑道。1997年5月8日，南方航空公司B737飞机在深圳机场着陆过程中遇到中-大雨，

3、飞机冲出跑道失事1994年7月20日，云南航空公司B737飞机，在昆明机场着陆过程中遇到雷雨天气，飞机冲出跑道。 雷暴对飞行的影响雷暴对飞行的影响 （三）（三）雷雨对航班正常的影响雷雨对航班正常的影响起降机场被雷雨覆盖起飞航线或进近航线上有雷雨产生飞行航路中，前方遇有雷雨进出机场上空附近的走廊口被雷雨区覆盖二、雷暴的天气特征及影响 1.雷暴形成的条件从天气学上讲，由于大气从天气学上讲，由于大气在运动过程中受热不均或在运动过程中受热不均或纬度不同，大气中的冷暖纬度不同，大气中的冷暖空气会产生相对的垂直运空气会产生相对的垂直运动和水平运动，特别是当动和水平运动，特别是当有大规模系统性垂直运动有大规

4、模系统性垂直运动时，造成大气的对流性不时，造成大气的对流性不稳定。当水汽条件具备，稳定。当水汽条件具备，就会产生强大的雷雨云系。就会产生强大的雷雨云系。这种云中有大量的正负电这种云中有大量的正负电荷，形成巨大的正负电场，荷，形成巨大的正负电场，会产生强烈的放电现象。会产生强烈的放电现象。边边 界界 层层 强强 迫迫气块气块 浮浮力力大尺度平流大尺度平流风风切切变变地面通量地面通量辐射通量辐辐射通量辐合合 卷卷 入入上上 升升下下 沉沉云底质量通量云底质量通量雨 蒸蒸 发发 雷暴的形成条件雷暴的形成条件不稳定能量 充沛的水汽 足够的冲击力 2 、雷暴的种类雷暴的种类 根据雷暴形成时不同的大气条件

5、和地形条件，一般将雷暴分为： 热雷暴地形雷暴系统性雷暴 热雷暴热雷暴 在天气温暖时，在几乎是静止的很热和均一的气气团在天气温暖时，在几乎是静止的很热和均一的气气团内发生的。下层空气受热或上层空气受冷发生强烈的上内发生的。下层空气受热或上层空气受冷发生强烈的上下对流作用。下对流作用。 在大陆中，夏季常常有这样的雷暴，它出现在闷热、在大陆中，夏季常常有这样的雷暴，它出现在闷热、无风和晴朗的夏天的午后。而下层空气受热的作用在个无风和晴朗的夏天的午后。而下层空气受热的作用在个别的高处和小山上又特别明显，因而这种地方出现的热别的高处和小山上又特别明显，因而这种地方出现的热雷暴也特别多。雷暴也特别多。 这

6、些雷暴伴有强烈的暴雨，发展得很快，下得很急，这些雷暴伴有强烈的暴雨，发展得很快，下得很急，往往还带有冰雹和无数的闪电，但雷暴的分布极不均匀。往往还带有冰雹和无数的闪电，但雷暴的分布极不均匀。 地形雷暴地形雷暴 由于地形关系，某些地区特别容易产生雷雨。由于地形关系，某些地区特别容易产生雷雨。例如在山岭地区，当暖空气经过山坡被强迫上例如在山岭地区，当暖空气经过山坡被强迫上升时，在山地迎风的一面空气沿山坡上升，到升时，在山地迎风的一面空气沿山坡上升，到一定高度变冷而形成雷云；但到了山肪背风的一定高度变冷而形成雷云；但到了山肪背风的那一面，空气沿山坡下沉，温度升高，雷雨消那一面，空气沿山坡下沉，温度升

7、高，雷雨消散或减弱。散或减弱。 系统雷暴系统雷暴 由于系统性天气引起的雷暴。由于系统性天气引起的雷暴。 这种系统性天气主要包括锋面、低涡、高空这种系统性天气主要包括锋面、低涡、高空槽槽 和切变线以及热带气旋等。和切变线以及热带气旋等。 系统性雷暴系统性雷暴锋面雷暴低涡雷暴高空槽和切变线雷暴副热带高压西北部雷暴热带气旋雷暴等。 3. 3.雷暴的天气特征及影响雷暴的天气特征及影响* *雷雨雷雨* *大风大风* *雷击雷击* *积冰积冰* *颠簸颠簸*下击暴流下击暴流* *低空风切变低空风切变* *龙卷风龙卷风* 雷雨雷雨降水使能见度降低，降水产生的碎雨云影响飞机起飞和着陆 大雨下方容易出现较强的下

8、降气流 影响跑道的使用大雨恶化飞机的空气动力 过冷却雨滴会造成飞机积冰 雷暴大雨雷暴大雨雷暴大风是强雷暴云的产物。强风暴云体的后部是下沉气流。这种急速下沉的冷空气在云底就形成一个冷空气堆，气象上称“雷暴高压”，使气流迅速向四周散开。因此，当强雷暴云来临的瞬间，风力猛增，气压上升，往往由静风突然狂风大作，风向突变，暴雨、冰雹俱下。雷暴大风突发性强，持续时间甚短，风力可达8-12级，有很大的破坏力。大风对飞机起飞、着陆以及对航行都有很大影响。 雷击雷击电击引起的瞬间电磁场，干扰无线电通信；损坏飞机。容易发生电击的情况在雷暴活动区飞行飞机容易遭到电击。两块对流云之间穿行也容易遭到电击。 在雷暴消散阶

9、段早期比雷暴旺盛期更容易遭到电击。 积冰颠簸积冰颠簸禁止飞入雷雨云和浓积云，禁止小于规定的侧向和垂直距离绕禁止飞入雷雨云和浓积云，禁止小于规定的侧向和垂直距离绕飞雷雨云、浓积云。飞雷雨云、浓积云。 微下击暴流微下击暴流 飑锋（阵风锋）飑锋（阵风锋） 风切变风切变 风切变表现为气流运动速度和方向的突然变化。飞机在这种环境中飞行，相应地就要发生突然性的空速变化，空速变化引起了升力变化，升力的变化又引起了飞行高度的变化。如果遇到的是空速突然减小，而飞行员由未能立即采取措施，飞机就要掉高度，以至发生事故。 发生在高度600米以下的风切变一般称为低空风切变。 风切变风切变 雷暴电击对飞行的影响雷暴电击对

10、飞行的影响飞机一旦遭到电击，机翼、尾翼、机身等处可能被强电飞机一旦遭到电击，机翼、尾翼、机身等处可能被强电流烧出一些洞或凹形斑点；结构不牢的部位、空速管等流烧出一些洞或凹形斑点；结构不牢的部位、空速管等损坏；损坏；闪电电流进入机内，造成设备及电源损坏；甚至危及机闪电电流进入机内，造成设备及电源损坏；甚至危及机组和乘客安全；组和乘客安全；电击引起的瞬间电磁场，对仪表、通讯、导航及着陆系电击引起的瞬间电磁场，对仪表、通讯、导航及着陆系统造成干扰或中断，对微电子数控系统影响更大。统造成干扰或中断，对微电子数控系统影响更大。如果油箱被闪电击中或正在空中加油时遭到电击，有可如果油箱被闪电击中或正在空中加

11、油时遭到电击，有可能发生燃烧或爆炸。能发生燃烧或爆炸。 雷暴电击对飞行影响雷暴电击对飞行影响飞机一旦遭到电击，机翼、尾翼、机身等处可能被强电飞机一旦遭到电击，机翼、尾翼、机身等处可能被强电流烧出一些洞或凹形斑点；结构不牢的部位、空速管等流烧出一些洞或凹形斑点；结构不牢的部位、空速管等损坏；损坏；闪电电流进入机内，造成设备及电源损坏；甚至危及机闪电电流进入机内，造成设备及电源损坏；甚至危及机组和乘客安全；组和乘客安全；电击引起的瞬间电磁场，对仪表、通讯、导航及着陆系电击引起的瞬间电磁场，对仪表、通讯、导航及着陆系统造成干扰或中断，对微电子数控系统影响更大。统造成干扰或中断，对微电子数控系统影响更

12、大。如果油箱被闪电击中或正在空中加油时遭到电击，有可如果油箱被闪电击中或正在空中加油时遭到电击，有可能发生燃烧或爆炸。能发生燃烧或爆炸。 容易发生电击的情况容易发生电击的情况在雷暴活动区飞行飞机容易遭到电击在雷暴活动区飞行飞机容易遭到电击两块对流云之间穿行也容易遭到电击。两块对流云之间穿行也容易遭到电击。 根据实验飞行结果，在雷暴消散阶段早期比雷暴旺盛根据实验飞行结果，在雷暴消散阶段早期比雷暴旺盛期更容易遭到电击。期更容易遭到电击。（例如例如1965年年8月月3日美国空军日美国空军F100飞机执行科研任务，三次穿越一减弱的雷暴，飞机执行科研任务，三次穿越一减弱的雷暴，三次遭到电击。三次遭到电击

13、。 ） 易出现电击的条件易出现电击的条件96的电击出现在的电击出现在7600米以下米以下 88发生在降水期间发生在降水期间 84发生在云中发生在云中 81发生在湍流区发生在湍流区 68发生在飞机上升、下降或正在下滑着陆发生在飞机上升、下降或正在下滑着陆阶段阶段 2008.4.7-8，华东大部遭遇了春季罕见雷雨大风天气，华东大部遭遇了春季罕见雷雨大风天气 ，湘、浙、，湘、浙、鄂等省市遭冰雹袭击鄂等省市遭冰雹袭击 ，灾害天气致数十人伤亡、数十万受灾。，灾害天气致数十人伤亡、数十万受灾。 三、雷暴的雷达回波特征三、雷暴的雷达回波特征 雷暴天气危及飞行安全据国内外资料统计据国内外资料统计,30%,30

14、%的飞行事故与天气的飞行事故与天气有关。造成飞行事故的气象要素是有关。造成飞行事故的气象要素是: :恶劣能恶劣能见度（见度（40%40%）; ;雷雨雷雨, ,冰雹和积雨云（冰雹和积雨云（25%25%）; ;颠簸和急流占（颠簸和急流占（6 6）%;%;飞机积冰（飞机积冰（10%10%）。 下击暴流（下击暴流（DownburstDownburst） 雷暴的雷达回波雷暴的雷达回波1、雷达的基本原理、雷达的基本原理2、雷暴的空间结构、雷暴的空间结构3、雷暴的生命周期、雷暴的生命周期4、雷暴的雷达回波特征、雷暴的雷达回波特征 雷达的基本原理雷达的基本原理气象目标对雷达电磁波的散射，是雷达探测大气的基础气

15、象目标对雷达电磁波的散射，是雷达探测大气的基础大气中引起雷达波散射的主要物质是大气介质，云，降大气中引起雷达波散射的主要物质是大气介质，云，降水粒子等。水粒子等。雷达测的回波主要是粒子群的回波，但不能简单的看作雷达测的回波主要是粒子群的回波，但不能简单的看作是各个粒子的叠加是各个粒子的叠加由雷利散射公式可得：由雷利散射公式可得：A. 散射强度与粒子半径的散射强度与粒子半径的6次方成正比。次方成正比。B. 散射强度与雷达波长的散射强度与雷达波长的4次方成反比。次方成反比。 大气、云、降水粒子对雷达回波的衰减大气、云、降水粒子对雷达回波的衰减所谓衰减，就是吸收和散射两种作用的总合。所谓衰减，就是吸

16、收和散射两种作用的总合。A、波长越长，衰减越小，所以云、雨对、波长越长，衰减越小，所以云、雨对10厘米以下雷厘米以下雷达波的衰减是必须考虑的，尤其是达波的衰减是必须考虑的，尤其是1-3厘米时，衰减影厘米时，衰减影响很严重。所以响很严重。所以3厘米雷达的测雨能力不如厘米雷达的测雨能力不如10厘米的强。厘米的强。B、液态云的衰减随温度的减小而增加。当温度由、液态云的衰减随温度的减小而增加。当温度由20度度降至降至0度时，衰减增加度时，衰减增加1.5倍。倍。C、10厘米和厘米和5厘米雷达，云的衰减可忽略不计。厘米雷达，云的衰减可忽略不计。D、雨的衰减与降水强度成正比，、雨的衰减与降水强度成正比，10

17、厘米雷达，雨的衰厘米雷达，雨的衰减可忽略不计。减可忽略不计。衰减造成的回波变形衰减造成的回波变形 雷暴的空间结构和生命周期雷暴的空间结构和生命周期 一般雷暴云的结构一般雷暴云的结构产生雷暴的积雨云叫做雷暴云，一个雷暴云单体，其产生雷暴的积雨云叫做雷暴云，一个雷暴云单体，其水平尺度一般为十几千米，多个雷暴单体聚集在一起的雷水平尺度一般为十几千米，多个雷暴单体聚集在一起的雷暴群，水平尺度尺度可达数百千米。每个雷暴单体的生命暴群，水平尺度尺度可达数百千米。每个雷暴单体的生命史可分为发展、成熟、消散三个阶段，每个阶段持续时间史可分为发展、成熟、消散三个阶段，每个阶段持续时间为十几分钟到半小时左右。不同

18、阶段的雷暴云的结构有不为十几分钟到半小时左右。不同阶段的雷暴云的结构有不同的特征。同的特征。 发展阶段：发展阶段：淡积云向浓积云的发展阶段，云顶高度超过淡积云向浓积云的发展阶段，云顶高度超过0 C温度温度层层 ，但还没有到，但还没有到-10 C的的 。这阶段云顶发展迅速。这阶段云顶发展迅速, 云顶云顶轮廓清晰轮廓清晰, 呈花椰菜状呈花椰菜状, 云体高耸如塔。云内盛行上升气云体高耸如塔。云内盛行上升气流流, 从云底向上增强从云底向上增强, 在中上部达到最大，中上部最大上在中上部达到最大，中上部最大上升气流速度常常可达升气流速度常常可达15 m/s，云底及四周环境空气辐合，云底及四周环境空气辐合上

19、升卷入云内上升卷入云内, 地面相应有明显的气流辐合在这阶段内云地面相应有明显的气流辐合在这阶段内云体温度普遍高于同高度上的环境空气温度体温度普遍高于同高度上的环境空气温度,如果从云中出如果从云中出现雷达回波开始计算现雷达回波开始计算, 这一阶段大约历时这一阶段大约历时1015 min。 成熟阶段：成熟阶段：积雨云阶段，其特征是开始产生降水雷达回波及地，积雨云阶段，其特征是开始产生降水雷达回波及地，云体中出现下降气流，但在下沉气流的上方，上升气流云体中出现下降气流，但在下沉气流的上方，上升气流仍贯穿云体。云顶亮温低于仍贯穿云体。云顶亮温低于-20 C，一般认为温度层，一般认为温度层0 C到到-2

20、0 C之间的区域主要由过冷水滴、雪花和冰晶组成之间的区域主要由过冷水滴、雪花和冰晶组成，而冰晶是从，而冰晶是从-10 C开始出现并随高度逐渐增多。开始出现并随高度逐渐增多。在有冰晶和过冷却水滴共存的云中由于冰面的饱和在有冰晶和过冷却水滴共存的云中由于冰面的饱和水汽压比过冷却水面的饱和水汽压小，水分子不断由水水汽压比过冷却水面的饱和水汽压小，水分子不断由水滴向冰晶上转移，这种由于冰水共存引起冰水间的水汽滴向冰晶上转移，这种由于冰水共存引起冰水间的水汽转移的作用称为冰晶效应，冰晶则因凝华而增大，当上转移的作用称为冰晶效应，冰晶则因凝华而增大，当上升气流托不住的时候就脱离气团形成降水，这也是降水升气

21、流托不住的时候就脱离气团形成降水，这也是降水的重要理论之一。同时由于过冷水大量冻结而释放潜热的重要理论之一。同时由于过冷水大量冻结而释放潜热加热周围的空气形成暖心（加热周围的空气形成暖心（warm core）,使云顶突然向使云顶突然向上发展，云顶到达平流层下层后向水平方向铺展，于是上发展，云顶到达平流层下层后向水平方向铺展，于是形成了云砧形成了云砧 ,这一阶段持续约这一阶段持续约15 30min。 消散阶段：消散阶段：随着降水的发展随着降水的发展, 云内下沉气流的范围不断扩大云内下沉气流的范围不断扩大, 最终遍布最终遍布整个云体整个云体, 压制了上升气流，这时积云就从成熟阶段进入消散压制了上升

22、气流，这时积云就从成熟阶段进入消散阶段。降水逐渐减弱阶段。降水逐渐减弱, 云内温度逐渐趋于和环境一致云内温度逐渐趋于和环境一致, 云体也就云体也就逐渐崩溃消散或水平延展蜕化为层状云逐渐崩溃消散或水平延展蜕化为层状云, 继续下些小雨。这一继续下些小雨。这一阶段大约历时阶段大约历时30 min。通常把这样的三阶段发展模式作为在环境风垂直切变较弱、通常把这样的三阶段发展模式作为在环境风垂直切变较弱、大气层结位势不稳定和低空空气暖湿条件下发展起来的弱到中大气层结位势不稳定和低空空气暖湿条件下发展起来的弱到中等强度的气团雷暴的典型发展模式。等强度的气团雷暴的典型发展模式。综上所述综上所述, 一块雷雨云单

23、体的生命期大约是一块雷雨云单体的生命期大约是11. 5 h ，雷，雷雨云生成时就蕴含了自毁机制，但如果雷暴云是移动的并且有雨云生成时就蕴含了自毁机制，但如果雷暴云是移动的并且有合适的环境风的垂直切变配合，就很容易发展成深对流系统，合适的环境风的垂直切变配合，就很容易发展成深对流系统，生命史也将大大延长。生命史也将大大延长。 RIJMARC风暴移动方向风暴顶前方出流后方出流0oC暖心阵风锋LHL强降水区强对流区L 雷达的回波特征雷达的回波特征雷达回波主要分气象回波和非气象回波。雷达回波主要分气象回波和非气象回波。非气象回波的直接来源是地物和飞机等。非气象回波的直接来源是地物和飞机等。降水回波可分

24、为层状云降水回波，对流云降水回波可分为层状云降水回波，对流云降水回波，混合降水回波等他们在降水回波，混合降水回波等他们在PPI和和RHI上的特征和回波结构各不相同。上的特征和回波结构各不相同。 片状回波片状回波在PPI上的回波特征：回波分布成片，面积较大，回波边缘由于受到降水区的衰减作用，看起来比较模糊而发毛，但仍可以看到在大偏弱回波中夹有一个个强度较强的回波团。由于在PPI上由于层状云降水回波范围较广，连绵成片，一般称为片状回波。在PPI上的回波特征：回波分布成片，面积较大，回波边缘由于受到降水区的衰减作用，看起来比较模糊而发毛，但仍可以看到在大偏弱回波中夹有一个个强度较强的回波团。由于在P

25、PI上由于层状云降水回波范围较广，连绵成片，一般称为片状回波。比较平整，不出现明显的泡体，垂直厚度不大，一般在5-6km，但随地区和季节的不同而变化。另外，回波的水平尺度比垂直大得多零度层亮带零度层亮带定义：用定义：用PPI探测时，调整天线仰角，衰减接收机增益后，在探测时，调整天线仰角，衰减接收机增益后，在大片的降水回波中也会出现一个环状或半环状的亮圈，这就大片的降水回波中也会出现一个环状或半环状的亮圈，这就是雷达气象学中常说的零度层亮带，也称融化带。是雷达气象学中常说的零度层亮带，也称融化带。意义：意义： 1、国内外大量的观测资料表明，在雷暴的消散阶段可以观测、国内外大量的观测资料表明，在雷

26、暴的消散阶段可以观测到亮带，说明此时对流已经减弱，降水性质已经从对流性质到亮带，说明此时对流已经减弱，降水性质已经从对流性质逐步转化为层状云连续性降水。逐步转化为层状云连续性降水。 2、亮带的存在，表明了亮带上面是雪花和冰晶，而不是过冷、亮带的存在，表明了亮带上面是雪花和冰晶，而不是过冷水滴，他还表明了大气中不存在强烈的对流湍流活动；也就水滴，他还表明了大气中不存在强烈的对流湍流活动；也就是说，在亮带上飞行不会出现飞机结冰地现象，不会碰到强是说，在亮带上飞行不会出现飞机结冰地现象，不会碰到强烈的湍流活动（如果那里没有强风速切变存在）。烈的湍流活动（如果那里没有强风速切变存在）。 3、另外，从亮

27、带出现的位置，可以大致确定零度等温线的高、另外，从亮带出现的位置，可以大致确定零度等温线的高度，在混合性降水过程中，零度层亮带的出现可以作为识别度，在混合性降水过程中，零度层亮带的出现可以作为识别雹云指标之一。雹云指标之一。 块状回波块状回波在在PPI上的回波特征：对流云阵性降水回波通常有许多分散的回波上的回波特征：对流云阵性降水回波通常有许多分散的回波单体组成，这些单体随着不同的天气过程排列成带状、条状、离散单体组成，这些单体随着不同的天气过程排列成带状、条状、离散状或其他形状，回波单体结构紧密、边界清晰、棱角分明、回波强状或其他形状，回波单体结构紧密、边界清晰、棱角分明、回波强度强、回波单

28、体的水平尺度从几千米到几十千米的都有，且回波强度强、回波单体的水平尺度从几千米到几十千米的都有，且回波强度的层次分明，强度梯度大。度的层次分明，强度梯度大。在在RHI上的得回波特征：一些强烈发展的单体，回波顶长呈花菜状，上的得回波特征：一些强烈发展的单体，回波顶长呈花菜状，降水回波一般发展的都比较高，多数在降水回波一般发展的都比较高，多数在6-7km以上，但随季节和天以上，但随季节和天气系统的不同，差异会很大，最高可达气系统的不同，差异会很大，最高可达20km左右，同时层次分明，左右，同时层次分明，强度梯度大。一般观测不到零度层亮带。强度梯度大。一般观测不到零度层亮带。 对流云降水回波的生消变

29、化很快，一个回波单体的的生命周对流云降水回波的生消变化很快，一个回波单体的的生命周期也就是十几分钟或几十分钟，平均持续时间在期也就是十几分钟或几十分钟，平均持续时间在20-25分钟分钟左右，一般来说回波单体的水平尺度越大，持续时间也越长，左右，一般来说回波单体的水平尺度越大，持续时间也越长，由于有些大雷暴在生存期中可能包含许多这样的单体，故雷由于有些大雷暴在生存期中可能包含许多这样的单体，故雷暴的平均持续时间可几倍于上述平均值，例如对特强的超级暴的平均持续时间可几倍于上述平均值，例如对特强的超级单体回波，其持续时间可达单体回波，其持续时间可达1-2小时或更长。小时或更长。雷雨和阵雨雷雨和阵雨

30、雷雨和阵雨都是积状云对流降水，它们在雷雨和阵雨都是积状云对流降水，它们在PPI上都是块状回波，上都是块状回波，在在RHI上都是高耸的柱状回波，一般按以下方法来区分：上都是高耸的柱状回波，一般按以下方法来区分： 1、以外形结构和水平尺度来区分、以外形结构和水平尺度来区分 雷雨回波结构紧密，边缘清晰，云体内泡体活动明显，块体雷雨回波结构紧密，边缘清晰，云体内泡体活动明显，块体明亮，水平尺度通常在明亮，水平尺度通常在10-20km以上，而阵雨结构比较松散，以上，而阵雨结构比较松散，边缘略呈丝缕或毛发结构，其水平尺度通常在边缘略呈丝缕或毛发结构，其水平尺度通常在10km以内。以内。 2、以回波强度来区

31、分、以回波强度来区分 雷雨的回波强度大，通常在雷雨的回波强度大，通常在40dBz以上，而阵雨回波较弱，以上，而阵雨回波较弱，常不到常不到40dBz。3、从回波垂直发展高度来区分、从回波垂直发展高度来区分 雷雨的回波顶通常较高，一般在雷雨的回波顶通常较高，一般在6-8km，盛夏时有的可达，盛夏时有的可达17-18km，少数在，少数在20km以上，而阵雨回波通常在以上，而阵雨回波通常在5-6km以以下。下。 需要注意：雷雨和阵雨回波顶的高度随着地区和季节的不同需要注意：雷雨和阵雨回波顶的高度随着地区和季节的不同而有差异。一般南方略高于北方，夏季高于春秋季。而有差异。一般南方略高于北方，夏季高于春秋

32、季。 4、发展旺盛成熟的强雷雨还会有以下几个明显的特征：、发展旺盛成熟的强雷雨还会有以下几个明显的特征： PPI回波会有一些特殊的形态，如：指状回波，钩状回回波会有一些特殊的形态，如：指状回波，钩状回 波，波，弓状回波、弓状回波、“V”型缺口等型缺口等 RHI回波特征，弱回波区（穹隆），回波墙，悬挂回波，回波特征，弱回波区（穹隆），回波墙，悬挂回波，旁瓣假回波等。旁瓣假回波等。 n有界弱回波区（BWER）n位于钩状回波中的低层中气旋n钩状回波和径向速度偶极子，是判断对流系统中有无中气旋的基本手段。图a 速度弓状回波图b V型槽口nRear Inflow Jet (RIJ)位于弓状回波后， V型

33、槽口也是RIJ造成的它是地面强风的来源，可用来预报预报地面雷暴大风和下击暴流。 絮状回波絮状回波混合性降水的回波表现为层状云降水回波和积状云降水回波的混合性降水的回波表现为层状云降水回波和积状云降水回波的混合，从回波外形看，像棉絮，故称絮状回波。混合，从回波外形看，像棉絮，故称絮状回波。在在PPI上的回波特征：表现为在比较大的范围内，回波边缘呈上的回波特征：表现为在比较大的范围内，回波边缘呈现支离破碎，没有明显的边界，回波中夹有一个个结实的团块，现支离破碎，没有明显的边界，回波中夹有一个个结实的团块，似一团团棉絮，有时絮状回波中会出现零度层亮带。似一团团棉絮，有时絮状回波中会出现零度层亮带。在

34、在RHI上的回波特征：柱状回波高低起伏，犹如破土而出的雨上的回波特征：柱状回波高低起伏，犹如破土而出的雨后春笋，高峰部分常常达到雷阵雨的高度，而较低的平坦部分后春笋，高峰部分常常达到雷阵雨的高度，而较低的平坦部分一般只有连续性降水所具有的高度。一般只有连续性降水所具有的高度。三种雷暴回三种雷暴回波波雷雨阵雨混合性 四、雷暴的气候特征四、雷暴的气候特征 上海地区的雷暴特征上海地区的雷暴特征虹桥机场盛夏季节雷暴频繁，虹桥机场盛夏季节雷暴频繁， 7、8月平均雷暴日分别为月平均雷暴日分别为6.3天和天和7.1天，天，7、8两月雷暴日占全年的两月雷暴日占全年的53.4%，是全年雷暴最为集中的季节。，是全

35、年雷暴最为集中的季节。 浦东机场年均雷暴日浦东机场年均雷暴日19.2天，天，7、8月平均雷暴日分别为月平均雷暴日分别为3 .6天和天和5 .6天，天，7、8两月雷暴日占全年的两月雷暴日占全年的47.9%，是全年雷暴最为集中的季节。月最多，是全年雷暴最为集中的季节。月最多雷暴日数为雷暴日数为9天。雷暴的特点及对飞行的影响与虹桥机场大致相同。天。雷暴的特点及对飞行的影响与虹桥机场大致相同。暴雨或短时强降水多，冰雹、龙卷风少暴雨或短时强降水多，冰雹、龙卷风少雷雨大风天气主要有两类：移动雷暴前的出流、静止雷暴的下击暴流雷雨大风天气主要有两类：移动雷暴前的出流、静止雷暴的下击暴流雷暴常常发生在地面辐合线

36、、切变线、或边界线上雷暴常常发生在地面辐合线、切变线、或边界线上在东移系统中，发生于太湖以东的雷暴单体是影响上海地区的主要系统；在东移系统中，发生于太湖以东的雷暴单体是影响上海地区的主要系统；南方系统中，杭州湾北部的雷暴单体是其主要的影响系统。南方系统中，杭州湾北部的雷暴单体是其主要的影响系统。在盛夏季节的中午，副高边缘控制时，上海的东北角是海陆边界造成的在盛夏季节的中午，副高边缘控制时，上海的东北角是海陆边界造成的地面辐合最强处，常有静止的强雷暴发生。地面辐合最强处，常有静止的强雷暴发生。 东北地区的雷暴特征东北地区的雷暴特征 东北地区雷电活动广布于大兴安岭的迎风面，此区域地东北地区雷电活动

37、广布于大兴安岭的迎风面，此区域地势复杂且西部为一低平的峡口区。大兴安岭的背风坡与势复杂且西部为一低平的峡口区。大兴安岭的背风坡与山脊很少有雷电发生。山脊很少有雷电发生。 出现了三个高值中心出现了三个高值中心 。 其一位于呼伦湖和海拉尔河交汇处；其一位于呼伦湖和海拉尔河交汇处； 其二位于额尔古纳河流域；其二位于额尔古纳河流域； 最后一个位于海拉尔河中下游。最后一个位于海拉尔河中下游。 东北的雷暴大多发生在东北的雷暴大多发生在07 :0012 :00 时段时段,分别分别起源于上述的各高值区。起源于上述的各高值区。13 :0018 :00 时段雷电频数达到最大，此后雷时段雷电频数达到最大，此后雷暴活

38、动减弱并在凌晨趋于消亡。暴活动减弱并在凌晨趋于消亡。本地区的雷电频发与否主要决定于局地性对流天本地区的雷电频发与否主要决定于局地性对流天气的影响。这亦是东北地区的变化有别于其它区气的影响。这亦是东北地区的变化有别于其它区域的地方。域的地方。 北京地区雷暴特征北京地区雷暴特征活动主要集中在三条带状区域活动主要集中在三条带状区域: 第一区域位于北京西南方向并延伸至石家庄一带，第一区域位于北京西南方向并延伸至石家庄一带， 此此走向恰与太行山平行；走向恰与太行山平行；第二区域位于北京东北方向并分为两支分别延伸至渤第二区域位于北京东北方向并分为两支分别延伸至渤海和鲁北一线，本区为雷电活动的最密集区域；海

39、和鲁北一线，本区为雷电活动的最密集区域； 第三区域位于北京西北方向，第三区域位于北京西北方向， 此高值区的范围比前两此高值区的范围比前两者小，者小， 但仍分为两支分别向西北及正西方向扩展。但仍分为两支分别向西北及正西方向扩展。三个高值区与山脉、河流等地理地形密切相联。三个高值区与山脉、河流等地理地形密切相联。 07 :0012 :00 主要集中在北京东及东北方向。主要集中在北京东及东北方向。 13 :0018 :00 雷电活动开始向四周扩展且高值雷电活动开始向四周扩展且高值区移至北京东南方向。京石、京鲁两线的高值带区移至北京东南方向。京石、京鲁两线的高值带此时形成。前一高值区一直持续到此时形成

40、。前一高值区一直持续到19 :0024 :00 才逐渐消弱。京鲁线雷电在才逐渐消弱。京鲁线雷电在19 :0024 :00 急剧急剧减弱，减弱， 但但00 :0006 :00 又有明显的增强。又有明显的增强。 北京地区的河谷地带是局地强对流发生的源区，北京地区的河谷地带是局地强对流发生的源区，同时又是对流系统经常停滞的地区。同时又是对流系统经常停滞的地区。 南方地区的雷暴特征南方地区的雷暴特征我国南方雷暴分布总趋势为自南向北递减，最大我国南方雷暴分布总趋势为自南向北递减，最大值出现在海口。值出现在海口。多雷暴带大多与地形关系密切，主要多雷暴带有：多雷暴带大多与地形关系密切，主要多雷暴带有：我国东

41、部的两广丘陵地区我国东部的两广丘陵地区南岭南岭武夷山、浙武夷山、浙闽丘陵和江南丘陵一带；两广闽丘陵和江南丘陵一带；两广武陵山一带；武陵山一带；云贵高原西部大巴山以西一线；庐山云贵高原西部大巴山以西一线；庐山大别山大别山一线；大巴山一线；大巴山秦岭一线；湖南西北秦岭一线；湖南西北湖北西湖北西部一线。部一线。东南沿海比内陆少（和以往文献中东南沿海比内陆少（和以往文献中“沿海多于内沿海多于内陆陆”不同，统计样本不同）。不同，统计样本不同）。 我国南方雷暴季节变化显著。由冬至夏，雷暴逐我国南方雷暴季节变化显著。由冬至夏，雷暴逐渐增多，渐增多，8月达到最大值，其中月达到最大值，其中5-9月为多雷暴月。月

42、为多雷暴月。由夏至冬，逐渐减少，尤其由夏至冬，逐渐减少，尤其10月以后，骤减，而月以后，骤减，而且且12月份最少。月份最少。 而且而且4-10月雷暴中心位置偏南，主要活动区集中月雷暴中心位置偏南，主要活动区集中在在24N以南、以南、113E以西区域；以西区域；10-3月雷暴中心偏月雷暴中心偏北，主要活动区移到北，主要活动区移到25N以北、以北、115E以西范围内。以西范围内。 五、雷暴天气的飞行应对措施低空风切边的判断与防范低空风切变是飞机起飞降落阶段威胁飞行安全的危险因低空风切变是飞机起飞降落阶段威胁飞行安全的危险因素。低空风切变具有素。低空风切变具有时间短、尺度小、强度大、发生突时间短、尺

43、度小、强度大、发生突然然的特点。由于大、中型喷气运输机质量很大，具有很的特点。由于大、中型喷气运输机质量很大，具有很大的惯性，在低高度往往缺乏足够的空间进行机动。所大的惯性，在低高度往往缺乏足够的空间进行机动。所以，加强对低空风切变判断和防范的研究，尽量提早发以，加强对低空风切变判断和防范的研究，尽量提早发现，及时避开。一旦陷入其中，又能正确处置是十分重现，及时避开。一旦陷入其中，又能正确处置是十分重要的。要的。 目视判别法目视判别法 座舱仪表判别法座舱仪表判别法 目视判断法目视判断法雷暴冷性外流气流的尘云。雷暴冷性外流气流前雷暴冷性外流气流的尘云。雷暴冷性外流气流前缘的强劲气流吹起的尘土随气

44、流移动，它显示外缘的强劲气流吹起的尘土随气流移动，它显示外流气流的范围和高度，其高度也预示着强度，通流气流的范围和高度，其高度也预示着强度，通常紧跟在尘云之后就是强烈的风切变。常紧跟在尘云之后就是强烈的风切变。雷暴云体下垂的雨幡是有强烈下冲气流的重要征雷暴云体下垂的雨幡是有强烈下冲气流的重要征兆，雨幡下垂高度越低、个体形状越大，色泽越兆，雨幡下垂高度越低、个体形状越大，色泽越暗，预示着风切变下击暴流越强。雨幡两公里之暗，预示着风切变下击暴流越强。雨幡两公里之内，风场变化复杂，常有强风切变。内，风场变化复杂，常有强风切变。 滚轴状云。在冷锋性雷暴中，强冷性外流气流会滚轴状云。在冷锋性雷暴中，强冷

45、性外流气流会有涡旋运动结构，并伴有低空滚轴状云。贴地面，有涡旋运动结构，并伴有低空滚轴状云。贴地面，如堵墙，呈乌黑灰暗，伴有尘云。这种云的出现，如堵墙，呈乌黑灰暗，伴有尘云。这种云的出现，预示着强低空风切变的存在。预示着强低空风切变的存在。 座舱仪表判断法座舱仪表判断法空速表空速表 ：空速表是飞机遭遇风切变时，反应最灵敏的仪表之一，：空速表是飞机遭遇风切变时，反应最灵敏的仪表之一，一旦出现异常指示，即应警惕风切变的危害。波音公司规定空速表一旦出现异常指示，即应警惕风切变的危害。波音公司规定空速表指示突然改变指示突然改变15-20海里海里/小时小时，应视为风切变，应视为风切变，不作进近着陆不作进

46、近着陆。因。因穿越下击暴流时，往往逆风使空速先增加，尔后顺风就使空速迅速穿越下击暴流时，往往逆风使空速先增加，尔后顺风就使空速迅速减小，这种大幅度波动的指示空速，往往带来判断和操纵上的失误。减小，这种大幅度波动的指示空速，往往带来判断和操纵上的失误。在地面时，则应中止起飞在地面时，则应中止起飞。 高度表：指示的正常下滑高度是飞机进近着陆的重要数据。在下滑高度表：指示的正常下滑高度是飞机进近着陆的重要数据。在下滑过程中，高度表短时间大幅偏离正常值时，必须立即采取措施，及过程中，高度表短时间大幅偏离正常值时，必须立即采取措施，及时拉起。遭遇下击暴流时，会出现暂短的升高，尔后突然掉高度的时拉起。遭遇

47、下击暴流时，会出现暂短的升高，尔后突然掉高度的危险。所以，不要做出错误的判断。危险。所以，不要做出错误的判断。 升降速率表与高度表关系密切，在遭遇风切变时反映升降速率表与高度表关系密切，在遭遇风切变时反映明显。波音公司建议在下降速度短时间内改变值达明显。波音公司建议在下降速度短时间内改变值达500尺分尺分，即认为遇到强风切变。驾驶员应当采取相应，即认为遇到强风切变。驾驶员应当采取相应措施。措施。 俯仰角是飞机起飞。着陆时飞行员掌握的重要参数。俯仰角是飞机起飞。着陆时飞行员掌握的重要参数。遭遇风切变时，俯仰角指示迅速发生变化，变化越快、遭遇风切变时，俯仰角指示迅速发生变化，变化越快、越大、危害越

48、大。波音规定，俯仰角指示改变突然超越大、危害越大。波音规定，俯仰角指示改变突然超过过5 5度度时，即认为遭遇到风切变，飞行员应时，即认为遭遇到风切变，飞行员应中止进近中止进近。 遭遇到风切边的措施遭遇到风切边的措施不要有意识地作穿越严重风切变或强下降气流区域的不要有意识地作穿越严重风切变或强下降气流区域的尝试，特别是在山区，低高度，或一发失效时更是如尝试，特别是在山区，低高度，或一发失效时更是如此。此。 要与雷暴云的强下击气流区保持距离。雷暴云的外流要与雷暴云的强下击气流区保持距离。雷暴云的外流气流可超越雷暴云之前气流可超越雷暴云之前20一一30公里。不要侥幸抢飞这公里。不要侥幸抢飞这一区域。

49、一区域。 在最后进近阶段如遇到风切变时，只要无法重建着陆在最后进近阶段如遇到风切变时，只要无法重建着陆剖面，就应立即采取有关程序，脱离切变区进行复飞，剖面，就应立即采取有关程序，脱离切变区进行复飞，加入等待或到备降场着陆。加入等待或到备降场着陆。 雷暴天气的注意事项雷暴天气的注意事项飞行前，要认真向气象部门详细了解飞行区域天气飞行前，要认真向气象部门详细了解飞行区域天气情况，特别是对有可能产生雷暴天气的区域，要认情况，特别是对有可能产生雷暴天气的区域，要认真研究雷暴的性质、位置、范围、强度、高度、移真研究雷暴的性质、位置、范围、强度、高度、移向移速、变化趋势等，同时考虑到备降场选择和注向移速、

50、变化趋势等，同时考虑到备降场选择和注意事项。意事项。 要有可能尽量避开雷暴活动区，其方法是推迟起飞要有可能尽量避开雷暴活动区，其方法是推迟起飞时间、改变航线及飞行高度、空中等待、绕飞、改时间、改变航线及飞行高度、空中等待、绕飞、改降、返航等。降、返航等。绕飞雷暴时，基本原则以目视不进入雷暴云，力争绕飞雷暴时，基本原则以目视不进入雷暴云，力争在云上或云外飞行。绕飞时应根据雷暴强度在雷达在云上或云外飞行。绕飞时应根据雷暴强度在雷达回波边缘回波边缘25公里以外通过。穿越两块积雨云空隙中公里以外通过。穿越两块积雨云空隙中一定要慎重，防止从两块强回波之间通过。一定要慎重，防止从两块强回波之间通过。 六六

51、、雷达的使用气象雷达系统是航线飞机驾驶舱中重要和必需的设备。气象雷达系统是航线飞机驾驶舱中重要和必需的设备。在飞行过程中，正确使用雷达对于避开危险天气确保在飞行过程中，正确使用雷达对于避开危险天气确保安全至关重要。安全至关重要。 雷达使用上的认知不足雷达使用上的认知不足HONEYWELL曾对50名航空公司的飞行员就雷达使用进行问卷调查均ATP，平均年龄52岁，12500h 62明确雷达波束由于受到地球曲率的影响而并非沿飞机当明确雷达波束由于受到地球曲率的影响而并非沿飞机当前高度层传播。前高度层传播。15 错误地认为是由于飞机姿态而需将天线角度向下设定。错误地认为是由于飞机姿态而需将天线角度向下

52、设定。63 没有意识到天线角度设置应考虑对地球曲率影响的补偿。没有意识到天线角度设置应考虑对地球曲率影响的补偿。55 没有意识到屏幕上所显示的天气目标其真实强度可能与没有意识到屏幕上所显示的天气目标其真实强度可能与颜色并不相当。颜色并不相当。63 错误地认为在巡航高度上，比如错误地认为在巡航高度上，比如FL310或以上，显示的或以上，显示的绿区是不需要避让的。绿区是不需要避让的。大约大约90 不清楚在多远的距离上将不能准确标度天气的实际不清楚在多远的距离上将不能准确标度天气的实际强度。强度。 如何有效的使用雷达最佳的角度真实强度的反应角度过高被低估的强度 如何有效使用雷达如何有效使用雷达回波最强区域如何正确使用雷达如何正确使用雷达第一步：雷达角度向下可以看到明显的地面回波第一步：雷达角度向下可以看到明显的地面回波 可以在其中分辨出阴影区。可以在其中分辨出阴影区。第二步：将雷达角度向上调，逐步使目标显示出第二步：将雷达角度向上调，逐步使目标显示出 来。来。第三步：继续将雷达角度向上调，直到这个目标第三步：继续将雷达角度向上调，直到这个目标 显示开始弱化。显示开始弱化。第四步：将天线角度稍许向下在第二步和第三步第四步：将天线角度稍许向下在第二步和第三步 之间取得一个既能最大化目标，又