一次航班遭遇对流颠簸之天气情景再现

一次航班遭遇对流颠簸

之天气情景再现民航气象中心李自鑫目录01事件概述02天气情景再现03服务与思考2012年5月10日，CZ3525航班于13：42（北京时，以下同）从广州新白云机场起飞飞往上海，航空器为波音777型飞机。飞机起飞后约23分钟，在广州东北方向的龙门附近，高度37100英尺（9423米）遭遇强烈颠簸。颠簸持续数秒钟，造成11人受伤。事件概述通过分析CZ3525航班机组成员对事件过程的描述以及当时的天气资料，可以确定的是：CZ3525航班遭遇的强烈颠簸是由对流天气引起的，简称为CIT（convectioninducedturbulence）。此类颠簸是航路中可能遭遇的颠簸种类之一。在对流天气活跃多发的夏半年，对流颠簸经常伴随积云、浓积云以及积雨云（Cb）出现。尤其是，积雨云通常会带来强烈的垂直运动，使得云体内部以及附近出现强烈的水平风切变以及垂直风切变，航空器飞入这些区域就会遇到中到严重的颠簸。天气情景再现10日午后龙门区域的天气情况5月10日14时（北京时）华南地区雷达基本反射率拼图以及航空器飞行路径示意广东的北部到福建南部存在一条带状对流云团，即飑线;尤其是在广东省韶关以南至汕头以北之间对流发展更为旺盛（图中反射率为红色的区域）。NCEP再分析资料：1000mb高度场以及飑线不同时刻的位置（红线）；黑点标注的是广州机场的位置。10日午后龙门区域的天气情况下午14时左右，龙门以北至东北方向的区域（图3）对流发展旺盛并且不断快速增强。由于此时对流已经经过了数小时的发展，可以看到典型的飑线特征：较大范围绿色层状降水回波以及黄色混合型降水回波位于强对流区域的北侧。尤其是东侧更加强烈。龙门地区以北和东北方向的区域在14时对流强度快速增强，云顶高达到对流层顶，民航飞机无法从云体上方飞越。对流引起颠簸CIT的理论机制（概述）以及飞机报告解读理想的飑线系统的纵向切面。阴影区域为对流单体。黄色实线为雷达探测边界。箭头曲线反映了高空区域的垂直气流的强度，数字代表该区域发生颠簸的典型强度。

强对流天气引起的强烈上升或下沉气流是造成颠簸的主要原因。

对于发展旺盛的深对流来说，云砧及其下方有强烈的强迫辐散出流，这种出流既是水平辐散的，垂直方向也是下沉气流，会造成局地的强湍流颠簸，并且风暴移动方向一侧的颠簸强度大于风暴后部区域的颠簸强度；而对流最强的核心区域的颠簸强度能够达到强烈甚至极强对流引起颠簸CIT的理论机制（概述）以及飞机报告解读

首先，机组在报告中提到在机载气象雷达中发现的一条宽度约20海里的疏散绿色天气回波，并决定从之中穿越。当时龙门东北方向的飑线系统发展旺盛，这一块绿色天气回波并不是晴空区，而是强对流区域中下沉气流占主导地位的区域。由于气象雷达的回波强度表示的是云体的散射强度，所以下沉气流携带较少冰晶和液态水，进而回波显示较弱。

对流引起颠簸CIT的理论机制（概述）以及飞机报告解读

随后，机组报告在遭遇对流云带前，飞机航向60，左侧顺风约40海里/小时。这与当时这一区域的偏西风环境风场是吻合的。当飞机接近对流云带时，机组发现外部风向变为了顶风大约40海里/小时，这说明飞机开始进入对流云砧下方的辐散出流区，这种出流由于是强迫辐散的，所以与云带垂直，即基本上是北风。随后机组在发现风向变化之后，颠簸感逐渐明显（进入理想模型图中的数字2区域）。接着，在飞机穿越绿色天气回波的过程中，遭遇强烈及以上颠簸（穿越数字1区域）。14时（北京时）华南地区风云二卫星红外云图以及高空环境风场和云砧出流。图中黄色圆点为龙门所在位置。服务与思考

对流天气是被公认的对航空运行影响最大的天气因素。在航路上，为了避免遭遇CIT，各个运行单位都对绕飞雷雨云团做出了明确的规定。现在国际上也有通过改善机载雷达等来帮助机组避开强颠簸潜势区的方法。有效时间为5月10日14时的高层重要天气预告图（SWH）的部分内容服务与思考

更为重要是，气象学家了解到不同对流系统的强度差别以及一个系统内不同位置、不同时段的强度差别，提出根据不同的对流天气系统分别提出绕飞策略，用以代替之前的统一标准。在近期美国联邦航空局（FAA）发布的规避对流颠簸的方针中指出：“对于强度剧烈或是出现强雷达回波的雷暴，一定要绕飞至少20英里（相当于17.38海里）；特别是在大范围的积雨云云砧下飞行时。通过目视或是雷达能够确定顶高在35000英尺（相当于10667米）或以上的雷暴是极其危险的。”结论1、5月10日14时CZ3525航班遭遇的颠簸是由强对流飑线系统引起的。飞机在35000英尺高度穿越对流下沉区时遭遇强烈或极强颠簸。2、理想的飑线结构模型能够指出不同强度颠簸发生的区域。此次事件中机组报告的颠簸情况和理论分析相吻合。

3、对不同的对流天气系统进行分类，从而