雷击风险有哪些规律?如何防范?

根据历史数据统计,每年的2月开始,飞机遭遇雷击的不安全事件就时有发生。尤其是3月份开始进入雷雨季后,飞机遭遇雷击的可能性也大幅提高。近年来受厄尔尼诺现象影响,极端天气多发,系统性强对流天气开始早、持续时间久,行业内飞机遭雷击的次数也因此有了一定量的增加。
 

图1 某地区雷击/电击事件万时率趋势分析图

通过图1趋势分析图数据可知,在该地区2017-2021年的单月雷击事件万时率均值显示:3-8月雷击事件相对高发,最高峰值出现在5月份。在小编所在公司雷击事件信息统计中,也发现了类似的规律:近年来3、4 月份,雷击事件明显增多,在5、6月份达到峰值。
 
在一份来自柯林斯雷达厂商关于《如何避免飞机遭雷击》的材料中,也有着一些值得我们关注的数据。
 

大约83%的飞机雷击事件发生在结冰层下方2500英尺到结冰层上方5000英尺的空间(5到-10℃);

 

报告的雷击事件中,约96%的飞机发生雷击时,是在云中飞行;同降水相关的雷击,大约占所有雷击活动的84%;发生雷击时,约78%的飞行员报告有轻到中度的湍流。

通过以上数据,可以得出以下几点关键信息:

 

1、每年的冬春交替季节,是雷击事件多发时段。3月份开始进入雷雨季后,全国范围系统性天气增多。在冬春交替时节,大部分地区温度不高,云团中水汽含量少,气象雷达回波弱,机组容易对天气的危害性判断不足。
 
2、在仪表飞行气象条件下且位于雷暴和零度等温线附近,当风挡玻璃上有雨水,且出现轻度的湍流情况,飞机遭遇雷击的可能性将大幅增加。
 
3、在统计的雷击事件中,发生在飞机爬升/下降阶段的占比较大。这与空域繁忙和空管指挥方式有一定的关联。因进离场飞机较多,叠加天气绕飞等因素,飞机长时间在零度等温线附近平飞,增加了雷击的风险。
当然,在谈到风险的防控时,我们也要充分认识到“人”的关键作用。运行中,避免犯错和“趋利避害”是飞行员的共同目标。在发生的多起雷击事件中,往往存在机组“认识不足”、“低估”等因素。可见,通过提高对雷雨绕飞的认识和相关知识的储备,提高风险识别和管控,飞行员可有效降低雷雨绕飞过程中存在的各种风险。

 

1、绕飞预案制定

凡事预则立不预则废,这也是TEM(威胁和差错管理)的核心。若机组未充分评估天气的危险性、未考虑飞机下降高度和飞机转弯半径的影响,都有可能会导致误入雷雨。

 

如在制定绕预案过程中,未留有足够的时间和提前量,导致对天气认识和分析不足;习惯性的跟随前机绕飞,忽略了天气在持续动态变化的因素;未考虑天气移动方向和机场空域特点(如广州白云机场东侧绕飞受到本场及珠三角其他机场进出港航班的影响,往往机动空间和可选择高度受限)。诸于此类问题就有可能导致机组做出的绕飞决策不够合理,绕飞手段单一等情况,最终导致雷击事件发生。

 
2、机载气象雷达使用
工欲善其事必先利其器,对于飞行员,机载气象雷达就是雷雨绕飞时的必备利器。如何利用好手中的利器,则是建立在飞行员对机载气象雷达功能及局限的充分理解上。
 
如雷达只能探测含水(降雨)量的多少,并不能直接分辨是否为危险天气;波束的衰减现象,造成远距离探测不准确甚至出现“雷达阴影”现象;雷达制造商的天气算法建模时,多未获得中国地区的天气特征数据,完全依靠雷达设备来判断雷击或雹击存在一定风险等。
 

正如雷达制造厂商强调的:机载气象雷达系统只是气象规避工具,不能用于气象穿越。如果飞行员仅根据天气回波显示的颜色来判断天气强度和进行绕飞的话,则会存在对天气的“误判”,造成误入雷雨。
 
因此,飞行员要熟悉机载气象雷达的使用技巧和特点,灵活使用雷达增益和自动与人工位相结合的方式来证实天气回波。在绕飞时结合经验以及其他辅助手段对天气进行分析和判断,提前决策,做到早发现、早请示、早绕飞。关于机载气象雷达使用介绍大家可看看这篇推文:机载气象雷达和天气绕飞 了解更多信息。
 
3、航空知识储备

在雷雨绕飞时,足够的气象知识储备和应用,无疑能更好地帮助飞行员进行天气的分析和决策。
 
如雷暴云体的特点:水汽含量明显高于周边且均匀一致。因此,机载气象雷达上显示为层次分明、核心区域内部均匀、无杂色块的“红色”,同时外部包裹着黄区、绿区的梯度变化特点;不同种类的雷暴,其范围、强度和持续时间特点;温度低于-40℃时,液态的水不复存在,只有冰晶,极少反射雷达能量(雷达顶和可见顶,见图2);冬春季、高纬度地区、海洋雷暴低反射率特点(水汽少、雷达回波显示偏弱但能量充足);TS(干雷暴)和TSRA(雷暴雨)中水汽含量情况;0度等温线附近绕飞,容易发生雷击事件等。
 

图2 雷暴结构和反射率

有了诸于以上和更多的气象知识积累,结合运行经验和机载气象雷达的正确使用,相信在分析和绕飞天气过程中,飞行员能更好地进行风险评估,强化运行中的雷击防范意识和绕飞意识,做到心中有数,沉重应对。
4、沟通能力
在雷雨绕飞过程中,以下场景我们或多或少听过甚至遇到过:
 
机长不仅负责天气的评估绕飞,还要跟管制员进行申请报告,一个手忙脚乱,一个无事可干;副驾驶不断地在调整雷达增益和天线角度,给机长“暗示”,但并没有说出自己的想法;临近天气,跟管制申请绕飞时,发现有限制,不能偏航以及近两年来的“四区一线”问题......
在上述情况中,不难看出沟通的重要性。在飞行员的九大胜任力中,沟通是其他几项胜任力得以实施的基础。
 

在雷雨绕飞过程中,了解航路绕飞限制、告知管制员/其他驾驶舱成员自己的绕飞方案和分析、了解航路/目的地机场天气情况等,都需要有效沟通作为桥梁和基础。当然,这需要飞行员具备一定的沟通能力和技巧。主动表达自己的意图并寻求反馈,进而达成共识。从营造良好的工作氛围到增强团队凝聚力再到保持团队成员在行动和意识上的一致,都是建立在良好的沟通能力上。
 
以上为小编简要总结概括的四个方面,供大家参考。在谈到“人为因素”时,以往我们更多的是分析人在心理、生理等方面的局限和不足;如何降低人犯错的可能性,减少人为差错上等问题上。人作为独立的个体,有自我思考和主观能动性。作为飞行员,我们为什么没有被自动驾驶所替代?在飞机上担任的角色又是什么?我想在充分认识自身局限和不足时,飞行员更是发现问题、规避风险、解决问题的主体,而并不是风险源所在。

 

如果说,把雷击事件看成概率问题的话。那么作为飞行员,我们要充分利用可用资源(签派、气象资料工具、机载气象雷达、管制员等)再结合自身技能(运行经验、专业知识、九大胜任力等)和主观能动性(规章意识、风险防范意识等),降低风险,减少不安全事件发生的可能性。
 

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作者:飞行GO

THE END
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