上海夏季强降水影响下的管制分析

一、引言

改革开放以来中国的民航业在飞速发展，从民航的初具规模到现在的民航大国并逐步向民航强国转变。预计到 2030 年我国能基本实现向民航强国方向的转变。随着中国民航事业的繁荣与发展，全国的航班架次流量不断增加，民航运输覆盖范围也在不断扩大，飞机机型种类数量在不断增加，飞机的性能也在不断提高，最重要的是飞行安全系数也在不断上升。上海作为我国东部发达城市的代表 ， 航班量的增加也会是日趋明显。但是有限的空域和不断增加的流量和不断变化的气象要素也逐渐对飞行管制造成了不小的挑战，对飞行安全也造成了越来越来大的影响 [1]。因此我们需要去研究恶劣天气现象对飞行安全的影响以及分析总结在此条件下的较为合理有效的管制措施。

二、民航气象中关于强降雨的定义

一般而言所谓强降雨 ， 换个词说也就是暴雨 ， 它是指在当前天气条件下1-3h 内累计落到地面的降水量在 50mm 以上的强对流天气。强降雨往往在短短的 1-3h 内降水量就能达到 50mm 以上 ， 有时甚至能超过 100mm 。强降雨的产生经常同时伴随着雷暴、低能见度、风切变甚至冰雹等恶劣天气 . 强降雨具有时间短、降水量大、覆盖范围小、破坏力重、让无法准确预报等特点.

但在《民用航空气象地面观测规范》中强降雨的判定标准规定如下 ： 雨落如倾盆、模糊成片、雨声如擂鼓、水潭形成极快，或降雨强度 ⩾8 . 1mm/ 小时。这与我国气象部门规定的有一定的区别

我国强降雨的总体分布情况

总体而言我国的年暴雨日数由东南向西北依次递减，华南地区、东部沿海一带、江淮地区、江南地区及珠三角地区是每年暴雨的多发区域，尤其是在靠海南一片的华南南部地区为暴雨频发地区，其年暴雨日数甚至超过 10d。我国每年平均暴雨日数为230d，其中6、7、8 月的暴雨日数最多；平均每年出现39次主要暴雨过程次数，其中 8 次由热带气旋登陆引起，约有 58% 的主要暴雨过程出现在6—8 月，以7 月最多；每年平均出现特大暴雨26 站次，以华南居多，年最大日降水量介于 336.1-614.7mm 之间，主要出现在 6—10 月之间。每年遴选出的强度强、范围大、影响显著的 10 次重大暴雨事件均出现在 5—11 月，其中以南方暴雨占多数。

三、强降雨对飞行的影响

降雨是空气中的水汽遇冷液化而形成水滴分布在云层中，云层的不断发展最后便会产生降雨。强降雨对飞行安全的影响主要体现在以下几方面：1. 能见度的急剧降低、2. 飞行中发动机容易吸入过量水滴而导致发动机的熄火、3. 飞机遇到过冷水滴容易出现飞机积冰现象而影响飞机的气动性能、4. 夏季强降雨出现时往往还会伴随着雷暴的出现、5. 强降雨还会引起强烈的大风的出现甚至还会出现严重影响飞行安全的风切变、6. 强降雨还会降低飞机着陆时的有效制动距离等等。

（一）、强降雨诱发能见度急剧变化

降水的强度往往能够直接影响机场的能见度优劣，一般强度的降水对能见度的影响是一个缓慢的过程，所以地面的有效能见度往往还是大于 4 公里的。地面能见度有时是衡量飞机能否安全起降的一个重要参考因素，有时机场能见度过低时甚至还会导致机场的暂时性关闭。较低的地面能见度容易使飞行员因为看不见跑道而不确定高度的下降从而会以一个错误的下降率进行进近着陆而使得机轮折断机腹着陆。同时机长无法确定与相邻航空器的距离和与障碍物的距离，这容易导致航空器与航空器和航空器与障碍物的相撞。

首先因为飞机在空中飞行速度较快，因而会影响人的视觉所以这样的话在强降水的天气条件下空中的能见度可能会减小到低于 1 公里。同时在强降水的条件下，密集的水滴打在飞机的挡风玻璃时会形成一层水膜这样的会导致光线的折射从而会进一步的影响飞行员的视线并降低了空中能见度。尤其是在起落的时候能见度的降低让飞行员无法看到跑道从而没有办法准确判断当前的实际高度，最后可能会导致接地不良。机场的跑道也可能会因为积水的原因而产生一种不均匀的反光从而模糊飞行员的视觉甚至让飞行员产生视觉错觉 [3]。

（二）、强降雨造成航空器积冰

当飞机在降水区飞行且遇到过冷水滴时极其容易导致飞机机身或机翼的积冰，尤其是飞机的上表面和机翼的前缘最容易出现积冰的现象。

首先发动机的积冰会减少发动机的进气量和推力。同时因为发动机积冰可能会因为气流过大而破碎进而可能会被吸入发动机而导致发动机的破损熄火。如果没有及时解决发动机的积冰问题飞机的燃油消耗也会不断增大而减小了此趟飞行的经济效益。

航空器机翼的积冰会导致飞机的气动性能的恶化，会降低飞机的操纵灵活性，并会降低飞机的升力并增大飞机的阻力。在此条件下的飞机的失速速度会增大，着陆性能会降低。同时随着积冰的出现，机翼的翼型也会随之改变，飞机的机动性会变差，有时拉杆后的效果可能会变差，飞行员的操作可能会过量而导致飞机的失速。

四、结论与展望

强降雨是一种复杂的天气系统，当大气中蕴藏着大量的不稳定能量，充沛的水气供应，切在足够的冲击力下就能行成一次强降雨天气。它的出现有显著的天气变化，强降雨过境时，气温骤降，气压增大，风速猛增，降水和雷电随之而来。是一种严重威胁飞机安全的天气。

强降雨条件下的空中交通管制：我们要加强学习，了解区域内经常出现的各种强降雨特征，分布情况，认真作好准备；及时掌握天气的变化情况，认真了解强降雨的移动方向，强度的变化，合理制定管制预案；有雷达监控时，要严密监控航空器的动态，灵活机动的实施管制指挥。

在不违反有关部门制定的相关政策下，积极主动的创造条件保证飞行安全。制定出合理的管制方案后，管制人员还要根据实际的具体情况来判定航空器起飞、着陆、进近、穿越、航线飞行是否安全，切记不可硬来，更不能受周围的影响 （ 机长、其他管制人员等的影响 ） 而做出错误的指令。强降雨天气常伴有风切变，特别是五边附近，航空器飞行高度低，极其危险。我国目前对于风切变的研究也刚刚起步，所以管制人员一定要高度集中精力，保证安全。

参考文献：

[1] 黄仪方、朱志愚，航空气象，广汉：中国民航飞行学院，2000

[2] 空中交通管理，北京：中国民航空中交通管理局，2001.5

[3] 空中交通管理，北京：中国民航空中交通管理局，2001.5

[4] Fleming R J. The use of commercial aircraft as platforms forenvironmental measurements Bull 1996;10.