正确使用雷达 有效绕飞雷雨.doc

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1、正确使用雷达有效绕飞雷雨引言雷雨雷雨的形成、种类、成分、特点、对飞行的影响雷达雷达的作用、原理、使用方法绕飞几种典型雷雨几种情况下的绕飞结束语正确使用雷达有效绕飞雷雨引言前些时间出现了几起飞机遭受雷击的事件，在飞行员中引起一些压力。虽然空客飞机经试飞和商业运行都证实了其电子、电气设备即使在强烈雷击下也不会受到影响。但机体外部结构如铆钉、起落架舱门、垂尾、天线等处，却不能完全避免雷击的破坏。又加上中国民航对雷击事件定性较重，因此，飞行中如何正确使用雷达，避免遭受雷击，就成了一件我们极为关注的事。其实，雷击只是雷雨对飞行诸多影响的一个方面。要想有效避

2、免雷击，还应该对雷雨及雷达有个全面综合的认识。本文将从以下几个方面进行分析、讨论。雷雨我们通常所说的雷雨，其实就是指积雨云。因其常常伴随雷电交加、狂风暴雨，所以也叫雷雨，雷暴。雷雨按其成分可分为热雷雨、地形雷雨和锋面雷雨。按其外形可分为秃积雨云和鬃（砧）积雨云。但无论如何划分，雷雨形成的基本原理是一样的，都是由淡积云到浓积云再到积雨云这样发展起来的。其基本过程是（图1）：图1低空的湿热空气上升，高度升高，湿度降低，当温度降到露点时，空气中的水汽凝结成小水滴。上升气流继续上升的过程中，在达到冰点后，一部分水滴冻结成冰，而另一部分（由于没有足够的附着

3、内核）仍保持液态即过冷水滴。（当温度继续低到零下15度以下时，过冷水滴也会冻结成冰晶。）如果上升气流足够强大，它们将继续上升，当冰晶和水滴发展到足以克服上升气流时，它们将落下并带动周围的空气形成下降气流，同时部分冰将溶化。在这层空间里同时存在上升和下降气流，如果上升气流足够强大，会将下落的冰反复抛起，从而形成冰雹。因此在较强的积雨云中部有浓密的过冷水滴、冰晶和冰雹，这个区域大约在结冰层（零度）到7000米（零下40度）左右。在积雨云的上部，由于温度极低（零下40度以下），云中水滴已全部冻结成冰晶。当云体顶部圆弧形轮廓部分或全部模糊，并有少量白色茸

4、毛状云丝出现时，积雨云就算初步形成了，这时称为秃积雨云（图2）图2当云顶白色纤细云丝大量出现，并象马鬃式的倒向一边，或云顶扩展成铁砧状，这说明积雨云已发展到最盛阶段，分别称为鬃积雨云（图3）或砧积云(图4)。图3图4从上面分析看出，在雷雨（积雨云）下部（结冰层以下）主要是浓密的水滴，中部（0度-零下40度）则由冰晶、过冷水滴组成，强的时候还有冰雹，上部由干的冰晶组成（图5）。云中上升、下降气流共存，颠簸及强。（云中上升气流通常为20-30米/秒，最大可达50米/秒，下降气流速度往往也可达到10-15米/秒。）图5另外，雷雨中电荷分布很复杂，但也有

5、其大致的规律性（图6）。在云体下方的地面聚集着正电荷，并随云移动。云体底部为正电荷，在云中5华氏度（摄氏零下15度）附近是含负电荷最强的区域，云体上部为正电荷区，而顶部则为负电荷区域。由此可见，结冰层附近是大量正负电荷交接处，也是飞机最易遭雷击的地方。图6如果在雷雨区域或雷雨中飞行，会遇到强烈颠簸、强降水、结冰、冰雹、雷击或雷电干扰、闪电强光以及对仪表设施如无线电设施、高度表指示的影响，直接危及飞行安全。因此，飞行中应尽量避开雷雨。《运行手册》中也有明文规定：禁止飞入积雨云和浓积云中。雷达机载气象雷达是飞行员飞行中探测坏天气（雷雨）的有效工具。结

6、合数字式气象雷达和彩色ND的显示，飞行员可以计划出最佳路线以避开雷雨。雷达原理其实，气象雷达也就是一部降水探测器。它所发射的X频带（频率为9330MHz）波束具有对水的穿透、反射特性，可以被小雨、中雨和大雨所不同程序的反射（图7），从而达到探测降水的目的。换句话说，气象雷达对降水的探测取决于水滴的大小、密度和数量，水滴的尺寸越大，数量越多，密度越大，雷达的回波就越强。图7因此，气象雷达并不能探测到云、雾或风、晴空颠簸、干风切变、雷电等，因为它们不含水滴或水滴颗粒太小。它能测到的是：雨水、湿冰雹和湿颠簸，而对冰晶、干冰雹和干雪（30000英尺以上）

7、只有微弱回波（图8）。图8气象雷达将天气目标的回波通过ND显示出来。不同颜色表示不同的回波信号强度，即降水强度：黑色：（背景色）＜0.76MM/HR绿色:微弱0.76-3.81MM/HR黄色:中等3.81-12.7MM/HR红色:强至特强≥12.7MM/HR品红:颠簸风速＞5M/S波束特性理想状况下,雷达波束扫描方向与天地线平行,ND显示的是机头正前方左右各90度(或稍小于90度)波束中心部位的回波信号,或者说是目标的一个截面（小切片）（图9）。图9但由于我们的气象雷达波束有3.5度的宽度(即波束为3.5度圆锥体),随距离的增加,波束截面扩大,目

8、标反射面也扩大,雷达对目标的分辨率降低(误强为弱或合二为一)（图10），在一定距离上还会出现地形回波的影响（图11）。图10图11另外,