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冬季飞行复习

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不利和危险的天气状况的季节在我们身上。


Gulfstream G650出租车在加拿大的雪覆盖的柏油碎石地带,而雪清醒则清除邻近的滑行道。冬季飞行带来不良天气,需要额外的警惕,特别是在地上。
由karsten shein
Comm-Inst气候科学家

W高风和吹雪,条件可能会更好,但至少暴雪已经过去了,随着太阳落在地平线低于地平线之下,飞行员们拿出了空间来陪伴他们的出发。

乘客装载和清关手头,飞行员发出了他们准备好滚动的线索。走向横穿滑行道的结束,一个侧链风吹了商务喷气机。

不幸的是,飞机的轮胎在雪地尘埃下的半英寸的冰上踩踏。阵风仅提供足够的力量来打破轮胎自由,射流开始无法控制地滑向滑行道的边缘。

即使喷射的前进运动缓慢,它也会将飞机从滑行道上带到了草地上,进入草地,在这个过程中打破了滑行道。

中间和高纬度的冬天经常是一个季节的黑暗,感冒和恶劣的天气,使得挑战。每年冬天,全球数十架飞机逃跑跑道和滑行道,而成千上万的航班由于暴雪条件从暴雪到冷冻发动机油而被推迟或取消。

在第135部分的NTSB意外数据库的审查中,涉及IMC飞行的事故和事故在冬季比夏天的普通常见于4倍。在这些事故中,夜间发生了很大的比例,冰布或湿润的跑道和雾或低天花板。这种因素的组合可能导致控制,跑道短途旅行,迷失方向和控制飞行到地形。

虽然细节可能有所改变,但是从跑道超越事故中的以下可能原因声明总结了许多冬季,与风险有关的飞机事故。 “[原因是]飞行员未能在着陆后停止飞机在倾斜的冰污染的跑道上着陆后。

为事故做出贡献是试点未能考虑风力条件和未能获得跑道条件。“不幸的是,几乎所有这些冬季事故中的共性都是调查员对飞行员错误的归属。

在Tex(Tellureide Co)的雪条件下降落,这个Learjet 35离开了跑道并闯入3件。这两个飞行员都略微受伤。

更黑暗

由于地球倾斜,我们必须在中间和高纬度地区的冬天竞争的第一件事是减少的日光。幸运的是,秋天是日光时光最小的时候。 12月21日在北半球(南部21日)之后,日长度逐渐增加。

日光长度的另一个因素是我们在时区的位置。西部进一步进入时区,在太阳升起和套装的日子后来。当然,纬度越高,日光小时越少。

在北极/南极圈附近,冬季阳光可能每天只花几分钟,而在淡紫色之上,太阳在冬季冬至几周甚至几个月几周而不是上升。

虽然这可能似乎没有重要,但在夜间我们失去了深入的感知,而一些飞行员可以转向增强的视觉系统,而不是所有飞机都安装了光采或红外视觉系统。

在湍流遇到之后,通过移动飞机与其他飞机或地面车辆的地面碰撞是第二种最常见的飞机事故/事件,特别是在夜间和雾化的可见性情况下,如雾。

在黑暗中运作只会使我们更重要的是,飞行员在拥挤的柏油厂运营时,飞行员会更大的情境意识和谨慎行事。

较冷的空气

较低的太阳角和减少的日子长度意味着高纬度的空气变得苦寒和致密,推动赤道 - 病房并将极性前部和喷射流移动到下纬度。

冷却也增加了前方两侧的温度差异,经常产生强冬季旋风。当极性和亚热带空气之间的差异最大,这些风暴系统在早期和晚期最强。较冷的空气降低了对流层的高度,这意味着对流细胞在夏季期间的工作量并不高度进入飞行水平。

水蒸气卫星图像显示大气河“菠萝快递”在2010年12月进入中央加利福尼亚州的大量水分。大气河流可以产生显着的冻雨,雾,低天花板和山地遮挡。

但是,同时,冬季的较强的上部空气循环通常会产生更具破坏性的透明空气湍流。在表面上,较冷的空气保持较少的水蒸气,这意味着饱和空气表面层变得更加容易。

这部分是为什么冬季天空通常以低天花板,雾气和地形遮蔽为特征。考虑在30°C(86°F)的空气,具有70%的相对湿度。在这些条件下,空气需要每立方米空气加入约9克水中饱和。

但在冬季,2°C(35°F)和70%相对湿度的空气只需要约1.6g / m3饱和。在这些条件下,即使落下的毛毛雨也可以提供足够的蒸发水分以使云层下方的空气饱和,降低甲板。

此外,冷空气的低水保持容量也意味着通常仅在不添加水的情况下饱和空气的温度较小。

这是冬季温暖和静止的前沿的原因之一,以及沿着地形逐渐上升的微妙空气流动,经常产生足够的电梯,以产生广泛的平流雾和广泛的低层压天花板。

刨冰

较高纬度的冬季空气在表面或附近的冻结水平。考虑到空气中的水滴可以保持液体至-40°C(-40°F),在冬季的时间内,机身掺杂非常普遍。

虽然糖化可能会发生任何温度近于或低于冻结,但空气中有可见水,在0°C和-10°C(32°至14°F)之间的温度下飞过过冷雨趋于提供最大的糖合威胁。无论飞机是否被飞行被认证到已知的糖霜条件,总是最好避免在酸冰危险区域中预测或报告糖化或报告的区域或在雨云中飞行或在雨云中飞行。

如果您在飞行中经历结冰,请部署反和脱色措施,如果可能,请寻求加热空气。在地面上,在冰可以收缩的情况下,确保您的飞机获得彻底的解除,并且您在其有效窗口中离开。

与美国国家天气服务的预后图表一样,恶劣的冬季天气往往是相当好的预测。然而,飞行员应该认识到,对于实际发生的雨/雪/冰雨界限,以及任何给定位置的条件的时序和严重程度可能会有很大的不确定性。小心必须在受影响区域运行时行使。

漂亮

最特色的冬季天气事件之一是暴雪。中纬循环风暴系统在中央低压周围旋转,并沿着景观拖动强烈的冷面,倾倒大量的雨水和雪地。在前面,强大的压力变化和冷空气产生更多的雪和嚎叫的交叉风。这是一个可以导致跑道游览和超支的情况。

飞行员应该意识到这一点,虽然即使是小机场尽最大努力保持跑道和滑行道,但他们只清理雪。很少见到,由于飞机腐蚀性,机场将放下盐或其他化学混合物。

重复清除跑道可以用雪和冰块在混凝土中包装凹槽,使它们无用。此外,在暴风雨中,落在温暖的路面上的雪可能会融化并再次溢出雪下方。

去除雪可能无法摆脱涂抹跑道或滑行道本身的冰。吹雪是一个额外的光滑因素。在高风中,吹雪可以迅速重新涂上清除的跑道,因为它没有机会与人行道粘合或压缩,这往往像冰一样滑。穿过吹雪的飞机可以在风中横向失去抓地力和滑动。

在冬季风暴中,持续监测报告的天气条件是明智的,询问ATC关于跑道条件,如果你在柏油碎石处,那么看起来你可能会去雪橇。

如果您正在登陆往往被污染的跑道或冰污染,最好的行动方案是尝试替代机场 - 如果可能的话。飞机轮胎通常不设计用于污染表面上的牵引力。

如果这不是一个选项,则尽可能缓慢地降落,并使用扰流板降低速度。应设定自动变压,推力反向器可在限制范围内使用,但高发动机压力比可能导致方向控制劣化。切勿对你的车轮制动器施加硬压力,保持一条直线路径,并且如果你必须转向(如滑行道),请以非常缓慢的速度这样做。

如果您的轮胎进行滑雪,请尝试变成滑块,如果您的飞机有防滑制动器,或者如果没有,则在制动器上轻松脱掉逐渐制动压力。本课程可以在损坏飞机之前提供恢复的机会。鉴于经常沿着冬季冷锋的高风,如果它在雪地或冰上行驶,可以将飞机推开横向力。

当存在雪或冰时,良好的指导方针,将飞机的横向限制减少了一半。这不保证您不会离开路面,但在干跑道上建立了跨风限制。

在最近的事故中,通过带有22-kt横向组分的风吹过ord(o'hare,芝加哥IL)的跑道推断出跑道145。飞机的横向限制为30 kts。如果飞行员减半,他们可能没有尝试着陆。

Bombardier CRJ在Yyz(Pearson,加拿大多伦多)Deedice。如果条件有利于地面或爬出的情况,则在任何脱发之前,除尘是必不可少的。

在压力之下

冬天也可以带来严重清晰,用清晰,冷空气进入哪些涡轮机和道具急切地咬人。但这些条件的原因是强大的高压,可能延长压力高度计的限制。偶尔,阿拉斯加,加拿大和西伯利亚的高压电池导致超过31.00英寸的汞(1050 HPA)的高度计设置 - 1968年12月31日的西伯利亚的历史新高为32.01。

由于压力高度计通常仅设置为HG的最多31.00,因此它们有效地变得无法操作,而不应依赖任何IFR操作。当发生异常高的压力时,一些航空权当局(如FAA)将发出TFR禁止飞机运营(例如,41.144)。

但是,在其他地方,没有这种限制存在。在这些情况下,无论您设置压力高度计,您的实际高度都将始终更大。

当然,最好的行动方案是推迟飞行,直到压力在高度计限制内掉落,但如果飞行员选择在那些极端的高压条件下飞行(如飞越区域),它们通常建议设置他们的高度计到标准压力(HG,1013.2 HPA)的标准压力(29.92),以维持其他飞机的高度清关,仍然高于该地区的最低途径高度,并避免在条件下飞行(如夜间),其中一个人的视觉上定位公司交通或能力确定它们高于地面或障碍物的高度。

您看到和避免的能力是这些情况下最关键的工具。

大气河流

在像太平洋西北等许多其他沿海地区的地方,海洋电流保持周围的空气温度高于其。这是由于海水可以存储的令人印象深刻的热量。因为热量从热到寒冷,海洋,在冬季,这通常比其上方的空气温暖,不断地向大气输热。

结果是,大气的表面层通常远高于冻结,即使它上面的空气也在下面。与这种建设一起引领的是加强冬季极性喷气机,支持风暴开发在海洋上,落入下层纬度,经常在陆上驾驶这些风暴。距离海上的喷射器中的北极(或南极)槽可以在沿海地区融入一场暴风雨。

同样,坐在近海的喷射中的强大高(山脊)可以迫使喷射成北部和横向分支。南部(南半球北半球北部)分支机构可以直接从热带地区驾驶一个“大气河”,直接坐在地上,陆上气流与上升的地形相结合,以延长的形式从空气中缠绕水分倾盆大雨。

多年来,已经产生了一些太平洋西北部最极端洪水的“菠萝表达”是一个如此大气河流。这种现象通常在冬季发生,当时喷射到南部进入中原,夏威夷附近的水分能够沿着极地前面流入从北加州到不列颠哥伦比亚州南部的地区。

大气河流为航空创造了几个问题,而不是其中最不重要的是跑道和滑行道上的潜在水,而洪水的方法道路。因为这些系统发生在冬季,所以空气可能仅在冻结上方几度。随着空气升到内陆地形,它可能会凉爽到或低于冻结,意思是过冷和云液滴,潜在的冰在低海拔。

此外,从巡航中脱离的飞机必须穿透广泛的降水屏蔽。在飞行水平上几个小时后,机翼罐中的燃料低于冻结,导致冷却浸泡。冷燃料从翼表面加热,所以,即使空气可能高于冻结,雨击偶尔翅膀皮肤仍将冻结成釉料。在陆上跑步的水分大致意味着饱和度低水平。

区域机场可以通过降水雾沉积,由于蒸发雨,由于空气饱和而形成。云也可能是低水平的层状,这意味着高大的塔和附近的地形可能会被遮挡。在冬季雨季活动期间,情况意识至关重要。

冬天在低纬度

虽然中等和更高的纬度往往受到冬季天气系统的最不利影响,但热带和副波比得多。闭路会聚区(ITCZ) - 在热带地球上的行星圈的对流带 - 沿着太阳落下。因此,在北半球冬天,ITCZ的位置在大多数地方靠近赤道的近距离。

这将北半球热带和亚波质留下比较干燥。事实上,在热带地区的大多数部分中,季节未被温度波动描述,而是分为与ITCZ相对于该区域的位置相对应的湿和干燥时段。冬季和夏季季风也跟踪这种关系。

虽然我们倾向于将季风视为雨季,但季风的话只意味着季节。在许多地方,印度冬季季风等冬季季风的特征在于凉爽,干燥空气从更高的纬度流动。这通常导致干旱条件,特别是如果季风被强大的高压锚定。将这种干燥天气交给印度的同一驱动因素也有助于在东南亚东部的潮湿冬季,从南海的潮湿空气中绘画。

除了季风之外,冬季极地前部的赤道挡路件往往会像锋利的低谷一样挖掘亚热带,可以为佛罗里达州中部,地中海和中国南方等地方带来短暂的冷空气爆发。这些槽产生的大气动态带来了较低的纬度强大的旋风,风,雨和雷暴。在美国,许多冬季风暴发展德克萨斯州甚至是墨西哥湾,一些成为博彩的新英格兰。

在极少数情况下,这些系统沿着海湾海岸产生了大雪。 1895年2月,沿海路易斯安那州的Rayne镇获得了24英寸的雪。无论一个苍蝇在哪里,冬季都是一个需要额外关心天气的季节。一如既往地,如果您遇到天气状况,您的同事应该了解,请务必让他们知道。


Karsten Shein是Cofounder和Sexporeis的科学总监。他以前是Shippensburg University和Noaa的气候学家助理教授。 Shein拥有仪器评级的商业许可证。

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