雷暴在消散前經(jīng)過三個(gè)不同的階段。它從積云階段開始，在這個(gè)階段空氣開始提升。如果存在足夠的水分和不穩(wěn)定性，云層在垂直高度上繼續(xù)發(fā)展。
連續(xù) 、強(qiáng)勁的上升氣流會(huì)阻止水分下落。在大約在15分鐘內(nèi)， 雷暴可以到達(dá)成熟階段，這是雷暴生命周期中最猛烈的時(shí)間段。這時(shí)，水滴、無論是雨還是冰都變得太重 ，云已經(jīng)不再能承托其重量，開始以雨或冰雹的形式下落。這樣帶動(dòng)了空氣的形成一個(gè)向下的運(yùn)動(dòng)。溫暖上升的氣流與冷卻的降水帶動(dòng)的下洗氣流和強(qiáng)烈的湍流都同時(shí)存在于云內(nèi)和云附近。在云下 ，下洗的空氣增加了地面風(fēng)速并降低了溫度。一旦云頂部附近的垂直運(yùn)動(dòng)減慢，云的頂部就開始擴(kuò)展并呈現(xiàn)砧狀形狀。這時(shí)，雷暴進(jìn)入消散階段。這時(shí)的下洗氣流擴(kuò)散并替代了維持雷暴所需的上升氣流。
輕型飛機(jī)不可能飛越雷暴。強(qiáng)烈的雷暴可以穿透對(duì)流層頂，并且取決于緯度的不同，雷暴可能達(dá)到50000至60000英尺的驚人的高度。 在雷暴下飛行可能會(huì)使飛機(jī)遭受雨、冰雹、破壞性閃電和強(qiáng)烈的顛簸。
對(duì)于雷暴的經(jīng)驗(yàn)法則是：因?yàn)楸⒖赡苈湓谠仆鈹?shù)英里遠(yuǎn)，對(duì)于嚴(yán)重的雷暴或強(qiáng)烈的雷達(dá)回波的天氣至少從距離其中心20海里（NM）以外繞飛。如果不能繞飛雷暴，就不要起飛，直到雷暴通過。
危險(xiǎn)
所有的雷暴都包含對(duì)航空有危害的情況。這些危害可能有多種不同的組合。 并不是每個(gè)雷暴都包含所有的危害，我們也不可能通過目視確定雷暴包含哪些危險(xiǎn)。
颮線
颮線是窄范圍活躍的雷暴。通常它在冷鋒或其前方濕潤、不穩(wěn)定的空氣中發(fā)展，但它也可能在遠(yuǎn)離任何鋒面的不穩(wěn)定空氣中發(fā)展。 颮線也可能非常長，不能輕易繞飛過去，或者太寬而且強(qiáng)烈，不能穿越過去。 它通常包含穩(wěn)態(tài)雷暴，并且給飛機(jī)帶來最嚴(yán)重的天氣災(zāi)害。 它通?？焖傩纬?，通常在下午和天黑后幾個(gè)小時(shí)之間達(dá)到最大強(qiáng)度。
龍卷風(fēng)
最強(qiáng)烈的雷暴會(huì)將周圍的空氣猛烈地吸入云底。如果被吸入的空氣帶有任何氣旋，一般會(huì)從地表到云中形成非常強(qiáng)烈的渦旋。氣象學(xué)家估計(jì)，此類渦旋內(nèi)部的風(fēng)速超過200海里/小時(shí)，而且渦旋的內(nèi)部氣壓非常低。強(qiáng)風(fēng)匯聚沙塵和碎屑，同時(shí)低壓會(huì)產(chǎn)生出漏斗狀的云體，這種云會(huì)從積雨云的底部一直向下延伸。如果這種云沒有連接到地面，被稱作“漏斗云”；如果接觸到地面，就形成了“龍卷風(fēng)”；如果接觸到水面，則形成“水龍卷”。
孤立的雷暴或者颮線雷暴都有可能產(chǎn)生龍卷風(fēng)?？赡墚a(chǎn)生龍卷風(fēng)的大氣環(huán)境很有可能存在劇烈的顛簸。進(jìn)入龍卷風(fēng)渦旋區(qū)的飛機(jī)會(huì)失去控制并且遭受結(jié)構(gòu)損壞。由于渦旋區(qū)能夠延伸到云中，無意中進(jìn)入雷暴的飛機(jī)可能會(huì)遭遇到隱藏的龍卷風(fēng)渦旋區(qū)。作為雷暴主云體的附屬體，龍卷風(fēng)會(huì)延伸到雷電及降水區(qū)域幾英里外。因此，任何與強(qiáng)烈雷暴相連的云體都有可能隱藏渦旋區(qū)。
湍流
在所有的雷暴中都可能隱藏有危害性的湍流，較嚴(yán)重的湍流可能會(huì)對(duì)飛機(jī)造成損害。云中最強(qiáng)的湍流往往存在于上升和下沖氣流之間的切變處。即使在云的外部，距強(qiáng)雷暴云頂數(shù)千英尺或者橫向距云體 20英里外仍然可能遇到切變及湍流。低高度湍流區(qū)是與陣風(fēng)前沿相關(guān)聯(lián)的切變帶。通常，風(fēng)暴前緣上的“滾軸云”標(biāo)記出該切變中渦流的頂部，并且它表示極其顛簸的區(qū)域。陣風(fēng)鋒面經(jīng)常移動(dòng)到相關(guān)的降水之前 （高達(dá)15英里）。陣風(fēng)鋒面在即將來臨的雷暴之前就會(huì)導(dǎo)致地面風(fēng)的快速或者劇烈的變化 。
結(jié)冰
雷暴中的上升氣流承托具有相對(duì)大的液滴尺寸的大量液體水。當(dāng)超過冷凍線時(shí)，水變得過冷。當(dāng)上升氣流中的溫度冷卻至約-15℃時(shí)，大部分剩余的水蒸氣作為冰晶凝華。在該高度以上，在更低溫度下， 過冷水滴的量降低。過冷水在與飛機(jī)撞擊時(shí)會(huì)凍結(jié)。明冰可能發(fā)生在高于冰凍線的任何高度，但在高高度，較小的液滴的結(jié)冰可以是霧凇或混合的霧凇和明冰。 在0 ℃和負(fù) 15℃之間， 大量的過冷水滴會(huì)很快形成明冰，并且在雷暴群中的單體雷暴中可能經(jīng)常遇到。
雷暴結(jié)冰是非常危險(xiǎn)的。 雷暴不是飛行員可能遇到結(jié)冰條件的唯一區(qū)域。任何時(shí)候溫度接近0°C并且存在可見水汽時(shí)，飛行員應(yīng)警惕結(jié)冰。
冰雹
雷暴中冰雹與湍流混雜是對(duì)飛機(jī)最大的危險(xiǎn)。 過冷水滴在凍結(jié)層之上開始凍結(jié)，一旦有過冷水滴開始凍結(jié)，其它水滴也會(huì)附著其上，有時(shí)可以形成巨大的冰球。隨著強(qiáng)烈的上升氣流，在強(qiáng)雷暴內(nèi)部較高的高度會(huì)形成大塊冰雹。冰雹可能會(huì)在距離雷暴中心較遠(yuǎn)的地方墜落，因此可能會(huì)在距離雷暴數(shù)公里之外的晴空遭遇冰雹。 當(dāng)外界溫度高于 0℃時(shí)，下落的冰雹開始融化，并以冰雹或降雨的形式到達(dá)地面。地面降雨并不能表明上方?jīng)]有冰雹。飛行員應(yīng)當(dāng)預(yù)判雷暴附近可能出現(xiàn)的冰雹，尤其是強(qiáng)雷暴的砧狀云下方。大于直徑 0.5 英寸的冰雹在幾秒內(nèi)可對(duì)飛機(jī)機(jī)體造成嚴(yán)重?fù)p傷。
云高和能見度
一般來說，雷暴云中能見度幾乎為零。而在云底與地面之間，降水和揚(yáng)塵也會(huì)對(duì)能見度產(chǎn)生很大影響。雷暴所形成的低云和低能見度，伴隨雷暴所產(chǎn)生的諸如湍流、冰雹以及閃電等其它危險(xiǎn)天氣會(huì)使儀表進(jìn)近無法實(shí)施。 對(duì)高度表的影響 雷暴接近時(shí)，大氣壓力會(huì)快速下降。但伴隨第一波陣風(fēng)、較冷的下沖氣流以及強(qiáng)降雨，氣壓又會(huì)快速上升，直到雷暴過后氣壓又恢復(fù)正常。以上這個(gè)氣壓的變化周期可能在十五分鐘內(nèi)完成。如果飛行員沒有進(jìn)行正確的高度表設(shè)置，高度誤差可能超過100 英尺。
閃電
閃電可能會(huì)擊穿飛機(jī)蒙皮并對(duì)通信和電子導(dǎo)航設(shè)備造成損傷,閃電可能會(huì)點(diǎn)燃燃油引發(fā)爆炸，但閃電所造成的嚴(yán)重事故卻并不多見。飛行員可能被附近的閃電短時(shí)致盲，使他或她暫時(shí)無法通過儀器或目視進(jìn)行導(dǎo)航，無法控制飛機(jī)。近距離的閃電也可能對(duì)磁羅盤造成永久性的損傷。即使是較遠(yuǎn)的閃電也可能會(huì)對(duì)低頻及中頻無線電通信造成影響。雖然閃電的強(qiáng)度及頻率與雷暴的參數(shù)沒有直接聯(lián)系，但是通常認(rèn)為強(qiáng)雷暴內(nèi)部發(fā)生閃電的頻率較高。
發(fā)動(dòng)機(jī)吸水
渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)水的吸入量有一定的限制。雷暴中存在上升氣流，尤其是處于發(fā)展階段的雷暴。如果雷暴中的上升氣流速度接近或超過區(qū)域內(nèi)下落的雨滴的速度，則可能發(fā)生非常高濃度的水的聚集。從而使吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的水量可能會(huì)超過其設(shè)計(jì)極限。因此，在雷暴中大量水滴聚集的區(qū)域飛行，可能導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火甚至結(jié)構(gòu)性損壞。
那么遇到雷暴怎么繞飛呢？
以下摘自民航局咨詢通告AC-91-FS-2014-20《航空器駕駛員指南-雷暴、晴空顛簸和低空風(fēng)切變》
繞飛雷暴：
即使雷達(dá)的回波較弱，也不要輕視雷暴所帶來的危害。繞飛永遠(yuǎn)是上策。以下是繞飛雷暴的建議：
1）雷暴壓境時(shí)，不要朝向雷暴起飛或著陸。陣風(fēng)鋒引起的低空湍流可導(dǎo)致飛機(jī)失控。
2）即使能清楚地看到雷暴云的另一側(cè)，也不要在雷暴云下方飛過。雷暴云下的湍流和風(fēng)切變會(huì)造成極大的危害。
3）不要在雷暴的砧狀云下方飛過。該處存在嚴(yán)重的晴空顛簸。
4）在沒有機(jī)載雷達(dá)的情況下，不要飛入隱藏有分散雷暴的云層中。
5）不要依靠目視表象來判斷雷暴內(nèi)部的湍流。
6）不要認(rèn)為ATC會(huì)主動(dòng)為繞飛雷暴提供雷達(dá)引導(dǎo)或者偏航建議。
7）在通信頻率上仔細(xì)收聽其他飛機(jī)關(guān)于偏航或備降的要求。
8）應(yīng)盡早向空中交通管制詢求繞飛建議或者請(qǐng)求繞飛許可。
9）更換通信頻率后，在接受加入原航路指令前，應(yīng)向管制員表明當(dāng)前繞飛雷雨的情況。
10）在接受加入原航路指令時(shí)，應(yīng)確保飛行的航跡上無危險(xiǎn)天氣。
11）對(duì)于強(qiáng)烈雷暴或者產(chǎn)生強(qiáng)烈回波的雷暴，應(yīng)保證至少30公里的繞飛間距，尤其在大范圍雷暴的砧狀云下方。
12）對(duì)于雷雨覆蓋面積超過60%的區(qū)域，應(yīng)整體繞過。
13）強(qiáng)烈且頻繁的閃電通常意味著強(qiáng)烈的雷暴。
14）云頂高度達(dá)到或超過10000米（約33,000英尺）的雷暴是極度危險(xiǎn)的。
15）應(yīng)向管制員報(bào)告遭遇雷暴的情況。
16）如果無法繞過雷暴，應(yīng)等待或備降，直至雷暴消散。
必須穿越雷暴該怎么辦？
如無法避免進(jìn)入雷暴，以下是進(jìn)入雷暴前的建議：
1）系緊安全帶和肩帶（如安裝），固定所有松散物品。
2）應(yīng)選擇在最短時(shí)間穿越雷暴的航跡。
3）為避免嚴(yán)重積冰，應(yīng)選擇低于凍結(jié)層的高度或在溫度低于-15℃以上的高度穿越雷暴。
4）確保接通皮托管加溫、汽化器加溫或噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)防冰，防止發(fā)動(dòng)機(jī)失效或失去空速指示的發(fā)生。
5）應(yīng)使用機(jī)型手冊(cè)推薦的顛簸速度，設(shè)置相應(yīng)推力。
6）應(yīng)將駕駛艙的燈光調(diào)至最亮，避免閃電造成的短時(shí)失明。
7）自動(dòng)駕駛儀接通時(shí)，應(yīng)解除高度保持模式及速度保持模式。高度和速度自動(dòng)控制會(huì)增加飛機(jī)的機(jī)動(dòng)，增大機(jī)身結(jié)構(gòu)的負(fù)荷。
8）使用機(jī)載雷達(dá)時(shí)，應(yīng)間歇調(diào)整雷達(dá)天線角度，將有助于探測雷暴在其他高度上的活動(dòng)情況。
誤入雷暴的應(yīng)對(duì)措施：
1）應(yīng)注視儀表，向外看會(huì)發(fā)生由閃電導(dǎo)致的短時(shí)失明。
2）不要隨意改變推力設(shè)置，應(yīng)保持推薦的顛簸速度。
3）應(yīng)保持穩(wěn)定的姿態(tài)，允許高度和速度波動(dòng)。
4）進(jìn)入雷暴，不建議回轉(zhuǎn)，直線穿越通常是減少滯留雷暴時(shí)間的最佳選擇。轉(zhuǎn)彎會(huì)增加飛機(jī)的負(fù)荷。
未完待續(xù)-----------------------
本文為FAA《航空知識(shí)手冊(cè)》2016第12章《氣象理論》節(jié)選，由飛行圈翻譯組翻譯！
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