青藏高原雷暴天气过程分析

摘要：本文选取1975～2013年青藏高原范围内75个气象站逐日雷暴观测资料，利用一元线性回归法对青藏高原雷暴天气特征进行分析，并探讨了雷暴对航空飞行的影响，以提升我国航空飞行安全水平。

关键词：雷暴天气 航空飞行 影响 青藏高原

引言

雷暴属于中小尺度天气系统，是强烈的积雨云不断发展的结果，主要出现在夏季。若是飞机误入雷暴活动区，极易受到积冰、降水、冰雹、低空风切变等的影响。青藏高原在夏季就犹如巨大的热源一般，高原上空存在上升运动，因地形条件复杂，受到热力和动力的影响，很容易有大气环流出现，进而引发对流性天气，这也是青藏高原阵性降水、雷暴和冰雹日数比长江中下游地区要高的原因，年平均雷暴日数在50～70d之间，对航空飞行安全极为不利。因此，分析青藏高原雷暴天气过程及其对航班影响，可确保高原机场对雷暴天气发生发展规律进行熟练掌握，进而保证航空飞行安全。

1、研究资料和方法

本文选取1975～2013年青藏高原范围内75个气象站逐日雷暴观测资料，利用一元线性回归法对青藏高原雷暴天气特征进行分析。其中一年内将3～5月看做春季，6～8月为夏季，9～11月为秋季，12月到次年2月则为冬季。一年内首次（末次）发生雷暴日期与1月1日累计天数即为各站历年雷暴初日（终日）天数。分别对台站历年、月平均雷暴日数进行统计。

2、雷暴时间分布特征

2.1年雷暴日变化特征

如图1所示为1975～2013年青藏高原雷暴日数逐年变化趋势图，从图中可以看出近39年青藏高原的年雷暴日数在39～59d之间，平均每年出现49d，其中年雷暴日数的最高值为59d，出现在1981年，最小值为39d，出现在2008年，两者之间相差20d，年雷暴日数变化波动幅度较大。其中单站的西藏江孜（1977年）、索县（1979年）雷暴日数最多，高达107d，而最少的则只有1d，主要分布在青海大柴旦、格尔木等地。结合年雷暴日数变化趋势图，青藏高原雷暴日数呈现出波动下降的趋势，气候倾向率为4.5d/10a，雷暴日数减少趋势较为显著。青藏高原大部分年份的雷暴日数在平均值上下来回波动，只有极少数年份偏少。

2.2雷暴初终日变化特征

近39年青藏高原各站的平均雷暴初日为4月17日（图2），其中最早雷暴初日为4月4日，出现在1981年，最晚雷暴初日则为4月28日，出现在2000年，最早雷暴初日和最晚雷暴初日均在4月份分布，两者之间相差24d，其中单站雷暴初日以囊谦最早，出现在1月2日，单站雷暴初日以格尔木最晚，出现在9月19日。1975～2013年青藏高原的雷暴初日呈现出推迟的趋势，以平均每年0.18d的速率推迟。近39年青藏高原各站的平均雷暴终日为10月3日，其中最早雷暴终日为9月27日，出现在1987年，最晚雷暴终日则为10月8日，出现在1975年，两者之间相差11d。单站雷暴终日以青海省格尔木最早，出现在4月30日（2004年），单站雷暴终日以四川九龙最晚，出现在12月28日（1990年）。1975～2013年青藏高原平均雷暴终日以0.11d/a的速率减少，且减少较为明显。

2.3雷暴日数月季变化

近39年青藏高原月平均雷暴日数呈现出单峰型变化特征（图3），其中3月份往后雷暴日数呈现出逐月增加的趋势，尤其是到了7月份达到最高，平均雷暴日数为11.7d，是全年雷暴日数的23.7%;从8月份往后雷暴日数开始逐月下降，尤其是进入到10月份，雷暴日数减少幅度较大，平均雷暴日数为1.6d，相较于7月份，减少了10.1d，直至到了11月份，雷暴日数为0d。青藏高原雷暴日数的季节差异化显著，其中年内雷暴日数主要分布在夏季，雷暴日数高达32.2d，是全年雷暴日数的65.2%，其次为秋季，雷暴日数则为8.8d，是全年雷暴日数17.8%;春季雷暴日数为8.4d，是全年雷暴日数的17%;冬季几乎没有雷暴天气出现。由此不难看出，青藏高原年内雷暴天气主要集中在夏季，其次是秋季和春季，冬季出现雷暴天气的概率较低。

3、雷暴天气对航空飞行的影响

结合近年来美国民航统计分析气象原因对飞行事故的影响，结果表明在48起飞行事故中，与雷暴相关的有23起，将近是事故总数的48%;而美国空军分析统计的气象原因引发的飞行事故中，雷暴原因则占据了55%～60%。这些统计数字表明了，雷暴仍旧是当前危害航空活动和飞行安全的重要因素。

由于民航事业的快速发展，雷暴對飞行安全的影响不断加大。根据中国国际航空公司机组的反映表明，近些年来，国航航班在美国与欧洲航线上均遭遇过雷电击中飞机的事件，因机组人员沉着冷静，处置果断，并未造成飞行事故。随着夏季的到来，热带气旋和大范围雷暴出现频率增加，对航班运行的影响不断加重。若是飞机飞行在雷暴活动区域内，受雷暴的危害加大。一直以来，雷暴区就被人们称之为空中飞行禁区。若是飞行航线上出现雷雨云，此时的飞机起飞时间将会推迟，这也是平时即便飞机场和落地场的天气条件较好，因航线上有雷暴天气出现，飞机为何延误或取消的原因。

若是飞机起降和飞行过程中出现雷雨天气，空气中的雷电将会损害飞机机身和设备，甚至是导致飞机解体，进而产生重大的航空安全事故。在出现雷暴天气时，闪电将会干扰或者破坏飞机以及地面上相关的通信和导航设备;若是云中气流出现强烈的垂直运动，会出现颠簸或者是云下出现低空风切变;有时还会伴随着冰雹天气，通常情况下，冰雹出现在雷暴云体中或下风方向，对于飞行速度较快的飞机来说，冰雹对其的危害较大，很容易损坏挡风玻璃或雷达罩。若冰雹打落到发动机或操作系统上，将会产生严重的飞行事故。若是雷暴区附近有下击暴流或者风切变出现，很难对飞机起降过程进行控制。

低空风切变则是指在近地面不足600m的高度下，在短距离内风向风速发生突变的情况。对于强烈的风切变来说，会造成飞机在短时间内提前或者被迫复飞，还会造成飞机速度骤变或者操纵难度增加，严重的情况下会引发航空安全事故。龙卷风、雷暴等强对流天气极易引发低空风切变;而锋面，尤其是强冷锋的大风区域内很容易产生严重的低空风切变。

雷暴对飞机威胁的重要因素是闪电，闪电主要包含三种类型，分别是云地闪、云内闪和云间闪。除了主闪道外，雷电还包含有很多分支闪道。若是飞机处在闪道上飞行，雷电很容易击中大型喷气式飞机。雷电中潜藏巨大能量，会以放电的形式展现。一旦飞机被雷电击中，将会造成无线电通讯中断或者是设备受损，干扰电子设备，使得飞机个别部位磁化，对磁罗盘的精准度产生影响，若是无线电罗盘指向雷暴，会损坏电源，影响航空飞行的开展。若是油箱被闪电击中极易导致油箱燃烧或者爆炸，进而引发重大的飞行事故。闪电中产生的强光，会使机组人员发生目眩，眼睛短时间内失明，夜里失明时间更久，不利于对飞机稳定性的操作。

结论：综上所述，雷暴是夏季大自然的产物，不应以人的意志而发生转移，只有对其进行正确认知，并及时采取科学有效的应对办法，以达到趋利避害的目的，才能保障人民生命财产和航空飞行安全，进而促进民航事业持续健康发展。

参考文献：

[1]石磊，孙晓光，王腾.近30年拉萨贡嘎机场雷暴的气候统计特征[J].西藏科技，2013（1）.

[2]任正理，张纪.日照机场雷暴特征分析及其对航空飞行的影响[J].2016（17）.

作者简介：严永鹏（1992.12），男，汉族，甘肃省金昌市人，本科学历，空中交通气象（助理）工程师，从事机场气象预报工作。