航空气象学连载(7)
对流云与尘卷风
当对流云出现时,往往容易确定热力抬升区域,积云可以指示热力抬升区域,但是当起下面的热力上升气流已经消失后,积云只会慢慢的蒸发消散,因此要注意观察积云的变化,以确定热力上升气流的状况。如果费尽力气在一朵
行近消散积云下面盘旋,最终发现自己已经损失了相当的高度,不得不提前降落,那时的沮丧心情就可想而知了。
在积云的初生和发展阶段,在云下和云内存在着较强的上升气流,由于最热而又最快速的上升气流一般出现在热力抬升区的中心处,因此这时云底呈向上凹状,云的轮廓明显,顶部呈圆环型突起。由于水汽的聚集,造成云层透光率下降,因此云底颜色发黑。而消散中的积云,由于热力上升气流停止,云底向下呈凸状,云的轮廓不稳定,常有破碎的边缘,有时云顶明显下塌,甚至平衍成积云性层积云。
当大气层结很不稳定,地面加热很强时,积云可以发展成浓积云或积雨云,在这种情况下,上升气流往往是强烈而又持续的射流,还可能随着对流的发展产生降水、雷暴、冰雹等灾害性天气。滑翔伞在这种天气里飞行是极为恐怖的。台湾有一起飞行事故就是一名滑翔员在雷雨到来前,为了不背伞下山强行起飞,造成被吸入云中造成窒息死亡的。当这些云中出现降水后,由于降水质点的拖带
和雨滴的蒸发,在云中及云下会出现冷的下沉气流,如果下沉气流强度相当大,就会形成下击暴流,即低空垂直风切变。下击暴流会在近地面气层造成雷暴大风,严重危及飞行安全,我们都有过夏季在强烈的雷雨到来前会突然有一阵大风的体验,这就是下击暴流。由于下击暴流/低空风切变的强度很大,因此成为了航空飞行中看不见的空中杀手。1976年6月23日17时左右,在美国费城机场因雷雨出现了下击暴流,这时正值一架飞机在跑道入口处着陆,突然出现了强烈的雷暴大风,逆风增大到25-30米/秒。当飞机重新爬高复飞时,在上升到79米高度处逆风消失,飞机坠毁在跑道上。在1996年的全国滑翔伞锦标赛上,由于阴雨天气逼近,比赛科目取消,起飞场风向接近于90度侧风,一名湖南选手不顾天气情况强行起飞,在数次起飞失败后,被强风横向吹走,在缆车旁摔落,头盔碎裂,万幸的是人没有生命危险。事故后不到10分钟,大雨和强风就随之而到,救援人员在大雨中将该选手抬下山送医院急救。因此提醒大家,在天气恶劣时千万不要呈一时之快或贪图省力,毕竟天空是我们的舞台,而不是我们的敌手。
另外,在理想的天气时,积云在空中常呈带状分布,这就是我们所说的“云路”。云带一般与风向平行(有时偶然也会与风向垂直)。滑翔员可以利用每一条云带上的各个积云,从一个热力抬升区滑翔飞行到另一个热力抬升区,尤其当积云顺风排列时,可以因此而滑翔相当远的距离,因此有人把这些云带称为“热力走廊”。晴天时,无云对流热泡也可以构成类似的“热力走廊”。滑翔伞/滑翔机的创记录飞行都是利用这种“热力走廊”来完成的。
“尘卷风”:在春季和初夏,在干燥多尘沙的地区经常可以看到小范围的旋涡,在这些旋涡中,气流夹带着沙土旋转上升,这就是尘卷风,在草原,沙漠和干燥地区常常可以见到这种现象。我国的内蒙、甘肃等地在春末夏初就常出现尘卷风。
尘卷风一般出现在强烈的日晒和十分干燥的空气条件下,空气产生强温度直减率,在空气越来越快的上升过程中,周围空气迅速冲过来补充到原来的空气位置,造成强烈的涡旋,夹带着大量的尘土、杂物升入高空。由于尘卷风中的空气上升速度和水平速度都很快,同时内部伴随着强烈的热力乱流,因此只适合于硬式高速的滑翔机利用,对于滑翔伞这种软翼低速飞行器来说,这种上升气流还是远远躲开为妙。
另外需要注意,在尘卷风区域肉眼可见的尘柱与热力抬升区并不完全是一回事。尘柱可以很狭小,而热力抬升区可外延到可见的尘柱之外,因此这种天气不能只凭尘柱来确定热力抬升区的大小,还应通过其他的方法,例如观察鸟的滑翔来寻找它。
下期连载“海风滑翔”