飞行理论图解 · 雷暴全解

雷暴全解

形成 · 种类 · 识别 · 避让

雷暴不可飞
躲它,有章法

形成 · 种类 · 识别 · 避让 危险天气

雷暴是强烈发展的积雨云(Cb)制造的整套恶劣天气:湍流、积冰、冰雹、闪电、下击暴流打包出现,所以积雨云被称为"飞行禁区"。考试把雷暴拆成六块考:怎么形成的、分几种、怎么认出来、怎么绕、过境时地面什么样、危害有哪九条。数字要背准:绕飞离云体 10 千米、雷达绕飞 25 千米、云隙 50~70 千米、云上越顶 500 米、下击暴流 18 米/秒。下面一张图一块。

01 形成三条件与单体生命史

发展 → 成熟 → 消散

雷暴 = 强烈发展的积雨云 深厚而明显的 不稳定气层 充沛的 水汽 足够的 冲击力 雷暴单体的生命史 一般雷暴:水平尺度 5~10 千米 · 最高 12 千米 · 生命期约 1 小时 a 发展阶段 淡积云→浓积云 云内都是上升气流 水滴组成 一般没有降水、闪电 等温线向上凸 b 成熟阶段 上升气流温度高 下降气流温度低 降水产生并发展 云顶成砧状 湍流 · 积冰 · 闪电 · 阵雨 · 大风 c 消散阶段 下降气流遍布云中 云体向水平方向扩展 趋于瓦解消散 等温线向下凹 · 残留云砧
三条件
深厚而明显的不稳定气层 + 充沛的水汽 + 足够的冲击力
发展
淡积云→浓积云,云内都是上升气流,云滴多为水滴,一般无降水、无闪电
成熟
除上升气流外局部出现系统下降气流,上升区温度高、下降区温度低;降水产生,湍流、积冰、闪电、阵雨、大风齐现,云顶成砧状
消散
下降气流遍布云中,云体向水平方向扩展,趋于瓦解;残留云砧可转为伪卷云、积云性高积云、积云性层积云
强雷暴三种
多单体风暴(单体更替成带)、超级单体风暴(单一巨大环流,连续移动)、飑线风暴(带状,雷电暴雨大风冰雹龙卷)

注 · "发展阶段无降水无闪电"和"成熟阶段危险天气齐现"是最爱考的一对。记成:发展在憋、成熟在闹、消散在塌。

02 雷暴的种类

热 · 地形 · 天气系统

① 热雷暴 范围小 · 孤立分散 · 间隙明显 陆地午后 · 水面后半夜 对流产生 · 日变化明显 ② 地形雷暴 暖湿空气迎风坡被迫抬升 形成快 · 位置固定 · 云底低 云中气流剧烈 · 降水强度大 不宜从云下飞过 面积较大 ③ 锋面雷暴 冷锋雷暴:强度大 · 移动快 · 日变化小 静止锋:范围广 · 时间长 · 藏在层状云中 暖锋:较弱 · 夜间多 还有:冷涡 / 槽线切变线 / 副高西部 移动规律:与对流层中平均风的风向一致 · 雷暴不过河
热雷暴
对流产生:范围小、孤立分散、间隙明显;陆地午后多,水面后半夜多,日变化明显
地形雷暴
暖湿不稳定空气在山脉迎风坡被迫抬升;形成快、位置固定、面积较大、云底低、气流剧烈、降水强,不宜从云下飞过
锋面雷暴
冷锋:强度大、沿锋线排列成狭长雷暴带、日变化小、移动快,昼夜海陆均出现;静止锋:范围广、持续久、藏在层状云系中、日变化明显;暖锋:较弱、夜间多
其他
冷涡过境可带来突发雷暴;槽线、切变线附近强辐合;副热带高压脊线以北西南气流中,副高西进东退时较多
移动
与对流层中平均风风向一致,雷暴不过河

注 · 种类按"成因"分:热力对流、地形抬升、天气系统强迫。热雷暴孤立好绕,锋面雷暴成带难躲——这也是 04 绕飞规则分"孤立分散"和"带状"两套的原因。

03 雷暴的识别

看云 · 听仪表 · 看雷达

较强雷暴云的外貌 砧状云顶 + 最高云塔 云体高大耸立 下半部较暗 有中心黑暗区 云底弧状 / 滚轴状 悬球状 / 漏斗状 周围浓积云伴随 前方有移动较快的 混乱低云 有垂直闪电 弱雷暴云:结构松散 · 砧顶有脱离趋势 · 水平闪电 机载气象雷达 回波强度大 · 内部密实 · 边缘轮廓分明 彩色荧光屏上:红色、品红色 罗盘指针摇摆 · 缓慢旋转 · 指向雷暴 通讯"咔、咔"声 · 40~50 km 开始 · 可中断 颠簸、积冰、降水渐强 = 进入雷暴标志
强云五特征
高大耸立有砧状云顶和最高云塔;云底弧状、滚轴状、悬球状或漏斗状,前方有移动较快的混乱低云;下半部较暗有中心黑暗区;周围浓积云伴随;垂直闪电
弱云特征
结构松散,砧状云顶有与下部云体脱离的趋势;水平闪电
云中判断
罗盘指针左右摇摆或缓慢旋转,干扰强烈时指向雷暴区;距雷暴 40~50 km 耳机有"咔咔"声,可完全中断
雷达
回波强度大、内部结构密实、边缘轮廓分明,彩色屏上为红色、品红色

注 · "垂直闪电=强,水平闪电=弱"是最省事的判断口诀。雷达回波红色/品红是强降水区的颜色,不是真的红色。

04 避让雷暴的方法

10 · 25 · 50~70 · 500

① 绕飞 · 上风一侧 · 较高高度 目视离云体 ≥ 10 km 雷达绕飞:回波边缘外 ≥ 25 km 云隙 ≥ 50~70 km 垂直云带快速通过 ② 云隙穿过 · 空隙最大处 ③ 云上飞过 · 距云顶 ≥ 500 m 升限、油料条件允许时 ④ 云下通过(条件苛刻) 雷暴不强 · 云底较高 · 降水较弱 云下能见度较好 · 地势平坦 飞行员低空飞行经验丰富 尽量不在雷暴云下方飞行: 云地间闪电最频繁 基本原则:目视不进云 · 力争云上或云外能见飞行 · 雷达配合找有利方向绕飞
绕飞孤立雷暴
选择上风一侧和较高的飞行高度,目视离开云体 ≥ 10 km
雷达绕飞
在雷暴云回波边缘 25 km以外通过
云隙穿过
带状雷暴:空隙 ≥ 50~70 km,从空隙最大处、垂直于云带迅速通过
云上飞过
升限、油料允许时,距云顶高度 ≥ 500 m
云下通过
仅限雷暴不强、云底高、降水弱、能见度好、地势平坦、经验丰富时

注 · 四个数字是考点:10(目视离云体)、25(雷达离回波边缘)、50~70(云隙)、500(云上越顶)。单位别混:前三个是千米,最后一个是米。

05 过境地面天气与下击暴流

压降后升 · 风突变 · 18 m/s

雷暴过境时的地面天气 来临前 雷暴来临 过境后 温度 高 · 湿度大 · 闷热 骤降 较低 气压 下降 开始升高 回升 较小 · 吹向雷暴区 突变 · 风速增加 反向偏转 · 减弱 降水 中心区域最强 停止 阵雨持续时间 ≈ 单体成熟阶段持续时间 下击暴流:着陆的陷阱 1 2 3 4 5 1~2 逆风 · 空速↑ · 高度↑ 3 下冲 · 高度过低 4~5 顺风 · 空速↓ · 可能失速 >18 m/s · 4~40 km · 10~15 min
过境四要素
温度前高闷热、来临骤降;气压来临前降、来临后升;风前小吹向雷暴区、来临突变增大、过境后反向偏转减弱;降水中心最强,阵雨时长 ≈ 成熟阶段
下击暴流
引起地面或近地面 >18 m/s 雷暴大风的突发强烈下降气流;地面为直线风,水平尺度 4~40 km,持续 10~15 分钟
微下击暴流
水平尺度 400~4000 m,地面风 22 m/s 以上,离地 100 m 高度下降气流可达几十 m/s,只持续几分钟
着陆穿越
刚进入遇逆风:空速增加、高度上升 → 中心遇强下冲:高度过低 → 穿过后遇顺风:空速骤降、可能失速

注 · 穿越下击暴流的"逆风—下冲—顺风"三段,是私商仪考试的经典序列题。记住:先给你点甜头(逆风抬升),再把人往下拍,最后顺风让你失速。

06 雷暴对飞行的九大危害

进云 = 全套危险打包

1 龙卷风 涡旋区延伸到云中 误入 = 失去控制 + 结构破损 隐藏的龙卷风涡旋 2 湍流 每个雷暴都可能藏着 几乎无法保持稳定高度 强维持高度 → 负荷大增 3 积冰 成熟阶段云中 0℃ 以上区域都积冰 云中部常遇强积冰 · 云顶弱积冰 长时间飞行易严重积冰 4 冰雹 成熟阶段 3000~9000 m 遭雹击可能性最大 云中心上风侧可能性较小 · 云外数公里晴空也可能 5 低云低能见度 云中能见度几乎为零 叠加湍流、冰雹、闪电 仪表进近无法实施 6 高度表 雷暴压境气压变化剧烈 设置不正确时误差 > 30 m (100 英尺) 7 闪电 遭击高度多在 4000~9000 m 5000 m 集中 · 0℃ ±5℃ 可击穿蒙皮损伤设备 · 云外 30~40 km 仍可能 8 发动机吸水 大量水滴聚集区域飞行 单发或多发熄火 甚至结构性损坏 9 阵风锋 下冲气流阵风面的前缘 伴滩云或滚轴云 又叫阵旋风 · 外冲气流边界
一句话
雷暴把湍流、积冰、冰雹、闪电、下击暴流打包出现,积雨云因此被称为飞行禁区
雹击
直接结构损坏少见,机翼前沿、发动机轻微损伤普遍;成熟阶段 3000~9000 m 遭雹可能性最大;地面无雹时空中仍可能遭雹击
雷击
多发生在 4000~9000 m、5000 m 集中;大气温度 0℃ 左右(±5℃);云中、雨中、上升下降状态居多;云外 30~40 km 仍可能
高度表
气压变化剧烈时若不正确设置,高度误差可超过 30 m(100 英尺)

注 · 九条里带数字的五条最好背:雹击 3000~9000、雷击 4000~9000(5000 集中)、云外 30~40 km、高度表 30 m、距云体 1000 m 内都有强烈颠簸。