揭秘航空气象：恶劣天气对飞行有哪些影响？
2010年4月10日，波兰总统卡钦斯基乘坐的飞机在俄罗斯机场坠毁。机载96人全部遇难，卡钦斯基夫妇确认死亡。根据初步调查，该飞机坠毁的主要原因有三个，其中一条就是降落地天气条件不佳，据称飞机失事时当地浓雾弥漫，能见度很低。那么，到底天气对航空运输有着怎样的影响？哪些天气容易造成飞机飞行事故和延误？航空天气预报与普通天气预报又有怎样的不同呢？本期天气视点一一为您解答。
嘉宾：周建华，民航气象中心副主任、中国气象学会航空与航天气象学委员会副主任委员。
经典语录：
“在众多可以引起能见度降低的天气状况中，大雾对航班飞行的影响不可估量，它严重妨碍航班的起飞和降落。”
“雷暴是航空界的‘空中杀手’，因此，雷暴区历来被视为空中禁区。”
“航空预报准确率在75%左右。而航空天气预报的难点，则在于“风切变，还有天气现象的生消。”
一架飞机从起飞、航行直至降落，经历了从对流层—平流层—对流层的高度变化，也会经历各种不同的天气现象，天气变化在飞机飞行的全过程中将带来哪些影响？又有哪些天气现象对飞机飞行有较为不利的影响？
飞机在起飞、降落和空中飞行的各个阶段都会受到气象条件的影响，主要分为可见天气现象和不可见天气现象。可见天气现象比如：雷暴、大雨、大雾等，不可见天气现象如风切变、空中颠簸、空中积冰等。而影响飞行的主要气象要素则是风、气温、气压。
在风的方面，地面风会直接影响飞机的操纵，高空风会影响飞机在航线上的飞行速度和加油量；气温高低，可改变发动机的推力、影响空速表、起落滑跑距离等等，同时，气温高于标准大气温度时，会增加飞机起飞滑跑距离和上升爬高时间，降低飞机载重量；气压会影响飞机的飞行高度。由于各地气压经常变化，往往造成气压高度表指示的误差。
在众多天气现象中，影响飞机飞行最大的，是风切变、低云和低能见度。
风切变是一种大气现象，指在短距离内风向、风速发生明显突变的状况。低空风切变对飞机的起飞和降落有严重的威胁。强烈的风切变瞬间可以使飞机过早地或者被迫复飞。在一定条件下还可导致飞机失速和难以操纵的危险，甚至导致飞行事故。
风切变的多少要看机场的地理位置。由于雷暴可以引起风切变，因此地理位置的纬度比较低，即接近热带的地方，出现雷暴的机会比较多，容易引发风切变。但风切变不仅仅源于雷暴，复杂的地形也可以带来风切变，比如香港机场、美国丹佛市等城市机场的周围有山环绕，强风受山峦与谷地的地形作用，风切变的现象明显。此外，海风也易引起风切变，在香港也经常出现海风引起的风切变，一般人觉得海风不是很强的天气现象，但其实不然。以香港机场为例，盛行风一般是东风，但从海上吹过来的风一般是西风，东风西风汇合在一起，就会引起风切变。
图1：气流影响飞机航行示意图。
低云也是危及飞行安全的危险天气之一，它主要影响飞机着陆。在低云遮蔽机场的情况下着陆，经常会遇到飞机出云后离地面高度很低，如果这时飞机航向又未对准跑道，往往来不及修正，容易造成复飞。有时，由于指挥或操作不当，还可能造成飞机与地面障碍物相撞，造成飞机失速的事故。
另外，低能见度对飞机的起飞、着陆都有着相当的影响。雨、云、雾、沙尘暴、浮尘、烟幕和霾等都使能见度降低，影响航空安全。地面能见度不佳，易产生偏航和迷航，降落时影响安全着陆，处理不当，也会危及飞行安全。
在众多可以引起能见度降低的天气状况中，大雾对航班飞行的影响不可估量，它严重妨碍航班的起飞和降落。当航线上有雾时，会影响地标航行；当目标区有雾时，对目视地标飞行、空投、照相、视察等活动有严重的影响。
当机场能见度低于350米，航班就无法起飞，低于500米时，航班就无法降落。如果能见度低于50米，飞机连滑行都无法进行，处置不当极易造成飞行事故。国内外航空史上都曾发生过飞机在大雾中滑行相撞造成严重后果的事故。
另外，夏季的天气现象雷暴也会对飞机飞行造成严重影响，由于影响后果严重，雷暴甚至被称为航空界的“空中杀手”。
雷暴是指伴有雷击和闪电的局地对流性天气，是夏季影响飞行的主要天气之一。闪电和强烈的雷暴电场能严重干扰中、短波无线电通讯，甚至使通信联络暂时中断。当机场上空有雷暴时，短时间的强降水、恶劣的能见度、急剧的风向变化和阵风，对飞行活动以及地面设备都有很大的影响。雷暴产生的强降水、颠簸（包括上升、下降气流）、结冰、雷电、冰雹和飑，均给飞行造成很大的困难，严重的会使飞机失去控制、损坏、马力减少，直接危及飞行安全。
图2：2006年8日15时37分，由大连经停青岛飞往武汉的MU2518波音737-300型客机，在天河机场降落过程中，突遭雷击，起落架舱周边被雷击中，出现4个雷击点，但飞机安全降落天河机场，百余名乘客安然无恙。（图片来自互联网）
现代飞机使用了大量的电子设备，特别是控制飞行状态的电子计算机，一旦被雷电影响，将造成严重的破坏，直接影响飞机正常航行。因此，雷暴区历来被视为“空中禁区”，禁止飞机穿越。只要有雷暴天气，飞机是不允许飞行的。
以冬季为例，恶劣的天气往往会影响到各种交通出行。比如降雪，除了给公路，铁路交通带来影响外，航空运输也会受到严重阻碍，从而威胁飞行安全，导致航班延误甚至取消。
周建华介绍，飞机的飞行主要分为起飞爬升，航路巡航飞行和渐进着陆三个阶段。雪天里，飞机在这三个阶段的飞行都会受到不同程度的影响。其中，雪天对于航路巡航阶段的飞行影响最小，但是积雪，结冰会严重危及飞机起降阶段的安全。这两个阶段里，飞机的飞行高度低，飞行速度慢，机动性差，受影响最大。
降雪对飞机飞行的影响主要是体现在几个方面：
其一，大雪天气里，机场的能见度严重变低，影响飞行人员的视线。当能见度只有几十米时，飞行人员操控的飞机根本无法降落和起飞，甚至无法滑行。如果处理不当就极易出现飞行事故，这时得机场不得不被迫关闭，正常航班随之变得不正常或被取消。
其二，由于强冷空气的到来，地表温度急剧下降。所降雨雪遇到低温，会在跑道上迅速结成冰层。飞机轮胎与冰层间摩擦力减小，降落或起飞的飞机在跑道上会产生不规则滑动，不易保持方向，极易冲出跑道发生危险。
其三，大雪使飞机机身积冰或结冰，冰霜的聚积增加了飞机的重量。同时，积冰可能引起机翼流线型的改变、螺旋桨叶重量的不平衡，或者是汽化器中进气管的封闭、起落架收放困难、无线电天线失去作用、汽化器减少了进气量飞机马力降低、油门冻结断绝了油料来源、驾驶舱窗门结冰封闭驾驶员的视线等等，这些都可能造成严重的飞机失事。
因此，大雪天气里，由于能见度低，为了保障安全，空中交通管制部门会加大飞机之间的安全距离，控制航班起降，加长间隔时间，拉大空间距离，所以难免会让航班等待时间变长，造成航班延误。同时，一旦飞机出现冰冻现象时，就必须及时除冰。而除冰作业需要一定的时间，这样势必会影响航班正点。
周建华介绍，在实际工作中，航空气象的主要任务是保障飞行安全，提高航行效率，在不同的气象条件下，有效地运用航空技术。如遇到异常天气，会迅速启动应急预案，及时引导进出港航班，疏导旅客，尽全力保障航班及旅客的安全，最大限度地减少因天气原因造成航班延误给旅客带来不便。
目的地机场所在城市天气状况良好，能见度佳，该机场也起降正常，为什么还是因天气原因延误？
航班的正常与否受到出发机场天气，目的机场天气以及航路上天气的影响，不同的航线受天气影响的程度也不尽相同。
目的地机场所在城市天气状况良好不代表该机场适宜飞机降落，覆盖在机场起飞降落航道附近是低云、雷雨区是导致这类型延误的常见因素。有时候在正常航路巡航的飞机也难免要对不良天气区域绕飞，加长了空中飞行时间，使得航班延误。比如雷雨区，这种情况飞机往往只能在地面等待。
为什么快到目的地机场才告知因天气原因无法降落而备降其他机场或返航，而有些飞机又能正常落地？
虽然民航气象部门依靠先进的设备会不断发布比较准确气象变化趋势预报以利于航班运作和调度，但天气情况是不断变化的，也难以很准确的判断，这就会出现到快落地时天气情况突然恶化导致飞机无法降落，出于安全考虑或油量不足以继续盘旋等待天气好转，飞机就不得不备降其他机场。
天气不断在变化，可能是短时间的恶劣天气。这就会出现5分钟前和5分钟后的天气都允许飞机降落，而你的飞机正好赶上那阵恶劣的天气状况而无法降落，这也是常见的现象，同时，如前所述，当天气处于标准边缘时，能否降落由机长决定。机长认为天气不宜降落备降其他机场或返航是应该绝对支持的。
另外，由于各个航空公司所使用的飞机机型也有所差别，而不同的机型对于同样天气情况下，能够正常起飞的标准也不相同，所以有时候也会出现同样的航线，不同的航班却不能同样起降的情况。
有时候飞机在飞行时会产生瞬间或长时间的颠簸，这是为什么？
很多乘客都有经验，飞机广播说前面有气流，大家要绑紧安全带。大气湍流、空中急流都会造成飞机的颠簸。如果乘客向窗外望看不到云，那可能就是晴空的湍流。
由于空气不规则的垂直运动，使飞机上升下沉。严重的颠簸可使机翼负荷加大而变形甚至折断，或使飞机下沉或上升几百米高度的危险。
嘉宾：周建华，民航气象中心副主任、中国气象学会航空与航天气象学委员会副主任委员。
经典语录：
“在众多可以引起能见度降低的天气状况中，大雾对航班飞行的影响不可估量，它严重妨碍航班的起飞和降落。”
“雷暴是航空界的‘空中杀手’，因此，雷暴区历来被视为空中禁区。”
“航空预报准确率在75%左右。而航空天气预报的难点，则在于“风切变，还有天气现象的生消。”
一架飞机从起飞、航行直至降落，经历了从对流层—平流层—对流层的高度变化，也会经历各种不同的天气现象，天气变化在飞机飞行的全过程中将带来哪些影响？又有哪些天气现象对飞机飞行有较为不利的影响？
飞机在起飞、降落和空中飞行的各个阶段都会受到气象条件的影响，主要分为可见天气现象和不可见天气现象。可见天气现象比如：雷暴、大雨、大雾等，不可见天气现象如风切变、空中颠簸、空中积冰等。而影响飞行的主要气象要素则是风、气温、气压。
在风的方面，地面风会直接影响飞机的操纵，高空风会影响飞机在航线上的飞行速度和加油量；气温高低，可改变发动机的推力、影响空速表、起落滑跑距离等等，同时，气温高于标准大气温度时，会增加飞机起飞滑跑距离和上升爬高时间，降低飞机载重量；气压会影响飞机的飞行高度。由于各地气压经常变化，往往造成气压高度表指示的误差。
在众多天气现象中，影响飞机飞行最大的，是风切变、低云和低能见度。
风切变是一种大气现象，指在短距离内风向、风速发生明显突变的状况。低空风切变对飞机的起飞和降落有严重的威胁。强烈的风切变瞬间可以使飞机过早地或者被迫复飞。在一定条件下还可导致飞机失速和难以操纵的危险，甚至导致飞行事故。
风切变的多少要看机场的地理位置。由于雷暴可以引起风切变，因此地理位置的纬度比较低，即接近热带的地方，出现雷暴的机会比较多，容易引发风切变。但风切变不仅仅源于雷暴，复杂的地形也可以带来风切变，比如香港机场、美国丹佛市等城市机场的周围有山环绕，强风受山峦与谷地的地形作用，风切变的现象明显。此外，海风也易引起风切变，在香港也经常出现海风引起的风切变，一般人觉得海风不是很强的天气现象，但其实不然。以香港机场为例，盛行风一般是东风，但从海上吹过来的风一般是西风，东风西风汇合在一起，就会引起风切变。
图1：气流影响飞机航行示意图。
低云也是危及飞行安全的危险天气之一，它主要影响飞机着陆。在低云遮蔽机场的情况下着陆，经常会遇到飞机出云后离地面高度很低，如果这时飞机航向又未对准跑道，往往来不及修正，容易造成复飞。有时，由于指挥或操作不当，还可能造成飞机与地面障碍物相撞，造成飞机失速的事故。
另外，低能见度对飞机的起飞、着陆都有着相当的影响。雨、云、雾、沙尘暴、浮尘、烟幕和霾等都使能见度降低，影响航空安全。地面能见度不佳，易产生偏航和迷航，降落时影响安全着陆，处理不当，也会危及飞行安全。
在众多可以引起能见度降低的天气状况中，大雾对航班飞行的影响不可估量，它严重妨碍航班的起飞和降落。当航线上有雾时，会影响地标航行；当目标区有雾时，对目视地标飞行、空投、照相、视察等活动有严重的影响。
当机场能见度低于350米，航班就无法起飞，低于500米时，航班就无法降落。如果能见度低于50米，飞机连滑行都无法进行，处置不当极易造成飞行事故。国内外航空史上都曾发生过飞机在大雾中滑行相撞造成严重后果的事故。
另外，夏季的天气现象雷暴也会对飞机飞行造成严重影响，由于影响后果严重，雷暴甚至被称为航空界的“空中杀手”。
雷暴是指伴有雷击和闪电的局地对流性天气，是夏季影响飞行的主要天气之一。闪电和强烈的雷暴电场能严重干扰中、短波无线电通讯，甚至使通信联络暂时中断。当机场上空有雷暴时，短时间的强降水、恶劣的能见度、急剧的风向变化和阵风，对飞行活动以及地面设备都有很大的影响。雷暴产生的强降水、颠簸（包括上升、下降气流）、结冰、雷电、冰雹和飑，均给飞行造成很大的困难，严重的会使飞机失去控制、损坏、马力减少，直接危及飞行安全。
图2：2006年8日15时37分，由大连经停青岛飞往武汉的MU2518波音737-300型客机，在天河机场降落过程中，突遭雷击，起落架舱周边被雷击中，出现4个雷击点，但飞机安全降落天河机场，百余名乘客安然无恙。（图片来自互联网）
现代飞机使用了大量的电子设备，特别是控制飞行状态的电子计算机，一旦被雷电影响，将造成严重的破坏，直接影响飞机正常航行。因此，雷暴区历来被视为“空中禁区”，禁止飞机穿越。只要有雷暴天气，飞机是不允许飞行的。
以冬季为例，恶劣的天气往往会影响到各种交通出行。比如降雪，除了给公路，铁路交通带来影响外，航空运输也会受到严重阻碍，从而威胁飞行安全，导致航班延误甚至取消。
周建华介绍，飞机的飞行主要分为起飞爬升，航路巡航飞行和渐进着陆三个阶段。雪天里，飞机在这三个阶段的飞行都会受到不同程度的影响。其中，雪天对于航路巡航阶段的飞行影响最小，但是积雪，结冰会严重危及飞机起降阶段的安全。这两个阶段里，飞机的飞行高度低，飞行速度慢，机动性差，受影响最大。
降雪对飞机飞行的影响主要是体现在几个方面：
其一，大雪天气里，机场的能见度严重变低，影响飞行人员的视线。当能见度只有几十米时，飞行人员操控的飞机根本无法降落和起飞，甚至无法滑行。如果处理不当就极易出现飞行事故，这时得机场不得不被迫关闭，正常航班随之变得不正常或被取消。
其二，由于强冷空气的到来，地表温度急剧下降。所降雨雪遇到低温，会在跑道上迅速结成冰层。飞机轮胎与冰层间摩擦力减小，降落或起飞的飞机在跑道上会产生不规则滑动，不易保持方向，极易冲出跑道发生危险。
其三，大雪使飞机机身积冰或结冰，冰霜的聚积增加了飞机的重量。同时，积冰可能引起机翼流线型的改变、螺旋桨叶重量的不平衡，或者是汽化器中进气管的封闭、起落架收放困难、无线电天线失去作用、汽化器减少了进气量飞机马力降低、油门冻结断绝了油料来源、驾驶舱窗门结冰封闭驾驶员的视线等等，这些都可能造成严重的飞机失事。
因此，大雪天气里，由于能见度低，为了保障安全，空中交通管制部门会加大飞机之间的安全距离，控制航班起降，加长间隔时间，拉大空间距离，所以难免会让航班等待时间变长，造成航班延误。同时，一旦飞机出现冰冻现象时，就必须及时除冰。而除冰作业需要一定的时间，这样势必会影响航班正点。
周建华介绍，在实际工作中，航空气象的主要任务是保障飞行安全，提高航行效率，在不同的气象条件下，有效地运用航空技术。如遇到异常天气，会迅速启动应急预案，及时引导进出港航班，疏导旅客，尽全力保障航班及旅客的安全，最大限度地减少因天气原因造成航班延误给旅客带来不便。
目的地机场所在城市天气状况良好，能见度佳，该机场也起降正常，为什么还是因天气原因延误？
航班的正常与否受到出发机场天气，目的机场天气以及航路上天气的影响，不同的航线受天气影响的程度也不尽相同。
目的地机场所在城市天气状况良好不代表该机场适宜飞机降落，覆盖在机场起飞降落航道附近是低云、雷雨区是导致这类型延误的常见因素。有时候在正常航路巡航的飞机也难免要对不良天气区域绕飞，加长了空中飞行时间，使得航班延误。比如雷雨区，这种情况飞机往往只能在地面等待。
为什么快到目的地机场才告知因天气原因无法降落而备降其他机场或返航，而有些飞机又能正常落地？
虽然民航气象部门依靠先进的设备会不断发布比较准确气象变化趋势预报以利于航班运作和调度，但天气情况是不断变化的，也难以很准确的判断，这就会出现到快落地时天气情况突然恶化导致飞机无法降落，出于安全考虑或油量不足以继续盘旋等待天气好转，飞机就不得不备降其他机场。
天气不断在变化，可能是短时间的恶劣天气。这就会出现5分钟前和5分钟后的天气都允许飞机降落，而你的飞机正好赶上那阵恶劣的天气状况而无法降落，这也是常见的现象，同时，如前所述，当天气处于标准边缘时，能否降落由机长决定。机长认为天气不宜降落备降其他机场或返航是应该绝对支持的。
另外，由于各个航空公司所使用的飞机机型也有所差别，而不同的机型对于同样天气情况下，能够正常起飞的标准也不相同，所以有时候也会出现同样的航线，不同的航班却不能同样起降的情况。
有时候飞机在飞行时会产生瞬间或长时间的颠簸，这是为什么？
很多乘客都有经验，飞机广播说前面有气流，大家要绑紧安全带。大气湍流、空中急流都会造成飞机的颠簸。如果乘客向窗外望看不到云，那可能就是晴空的湍流。
由于空气不规则的垂直运动，使飞机上升下沉。严重的颠簸可使机翼负荷加大而变形甚至折断，或使飞机下沉或上升几百米高度的危险。
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