□本報記者 鄭雪

　　經常坐飛機的朋友大概記得，在飛行期間偶爾會聽到這樣的廣播：“飛機將遇到不穩定氣流，會有些顛簸，請您儘快回到座位並係好安全帶……”然後，沒過一會兒，飛機就真的開始顛簸了。那麼，機組是怎麼預先知道前方會有不穩定氣流的呢？

　　答案在於飛機上安裝的氣象雷達。它位於飛機最前端的雷達罩內，用來探測和避讓航路上的惡劣天氣、顛簸氣流。霍尼韋爾IntuVue三維氣象雷達（簡稱“IntuVue”）正是這樣的“千里眼”，能夠對飛機前方從地面到6萬英尺高空和320海裏範圍內的空域進行監測，並準確辨別帶有冰雹、閃電等特徵的氣象情況。

　　氣象雷達的用武之地

　　我們知道，飛行從來都是靠天吃飯的。雖然一起航空事故是多方面因素造成的，但天氣往往是影響飛行安全的重要因素。數據顯示，30%的飛行事故與天氣有關。例如，夏季飛行註定要和雷雨、颱風等惡劣天氣打交道，雷雨天氣出現時常伴隨航路顛簸、積冰和雷擊等事故隱患，雷暴伴隨的大風、降水對飛機的起降安全也會構成威脅。

　　飛行安全容不得飛行員超標準“與天鬥、與地鬥”，所以在飛行過程中探測和規避惡劣天氣至關重要。這就給氣象雷達提供了用武之地——探測飛機前方航路上的氣象目標和其他目標的存在及分佈情況，並將其探測目標的輪廓，以及雷雨區的強度、方位和距離等資訊呈現在飛行員眼前的雷達顯示屏上，協助他們對航路進行選擇和預判。

　　據了解，氣象雷達是利用電磁波經天線輻射遇到障礙物會被反射回來的原理，通過探測前方降雨水滴的大小和數量來預報天氣的。降水越大越密，雷達的反射回波就越強。那麼，飛行員又是如何解讀從機載氣象雷達上發來的資訊呢？

　　在氣象雷達顯示屏上，顏色深淺代表氣象或地形回波信號的強弱。簡單地説，綠色區域代表有一定的水分，可能伴有毛毛細雨，是安全的；黃色區域代表雨水量比綠色區域大些，容易産生較為強烈的顛簸；紅色區域代表常伴有雷暴、強對流雲層、強暴雨、冰雹等極端天氣，飛機都會選擇繞開它。所以，夏季飛行，飛行員都不願意看到氣象雷達顯示屏上一派“番茄炒雞蛋”的景象。

　　一般來説，當飛機飛越綠色或黃色區域前，機長就會通知客艙，飛機可能發生顛簸，讓旅客做好準備。這就是在顛簸發生前，旅客能得到通知的原因。而當飛機遇到紅色區域而選擇繞飛時，也就是與紅色區域擦肩而過，這時候更容易産生強烈的顛簸。當然，氣象雷達的作用並不僅限于預測顛簸。

　　雖然威脅飛行安全的危險天氣很多，但氣象雷達並不能全部探測到。一般來説，其探測目標主要有雷雨、潮濕的冰雹和湍流、冰晶、乾燥的冰雹和雪等，而對於雲、霧、潔凈空氣的湍流、沙塵暴等則無能為力。隨著技術的進步，氣象雷達探測的準確性還在不斷提高，功能也在不斷完善。

　　唯一的三維自動雷達

　　過去，雷達系統為飛行員提供的天氣資訊都是二維圖像，顯示了可能出現的惡劣天氣，但不能顯示強風暴天氣是如何形成的，也不能顯示風暴峰值將在何處阻擋飛行的航路。霍尼韋爾自主研發的IntuVue三維氣象雷達有效地解決了這一問題，讓飛行員能夠清晰全面地看到飛機周邊、320海裏範圍內、從地面到6萬英尺高空的風暴情況。同時，該系統還能讓飛行員更快地看到潛在的危險天氣情況，作出改變航路的決策，避免對飛機造成損害或給旅客帶來傷害和不適。

　　霍尼韋爾航空航太集團亞太區業務發展總監那保羅表示，氣象雷達是通過掃描來探測前方氣象情況的，飛機在飛行過程中可能不容易接收到實時的氣象變化資訊。他説：“飛行員抱怨，在飛機轉彎進近、高空轉彎、下降或爬升的過程中，他們不好預測可能出現的天氣情況。尤其是在高空飛行的時候，因為很多導致顛簸的天氣情況在飛機下面，傳統的氣象雷達探測不到。”

　　所以，在那保羅看來，氣象雷達不僅要“看到”前方的天氣情況，飛機上面、下面的天氣情況也要能夠“看到”。“我們在研發IntuVue時就設計了寄存的功能，使其掃描回來的數據可以寄存在數據庫中，並顯示給飛行員。甚至飛機在進行180度轉彎時，所有的氣象數據都已經寄存起來了，不用像傳統氣象雷達要經過幾次掃描才能更新飛行員需要的氣象數據。”那保羅説。

　　據了解，IntuVue可以探測到前方320海裏範圍內的天氣情況。以處於巡航階段的空客A320飛機為例，320海裏要飛行30分鐘～40分鐘。但是，氣象條件是動態的。那保羅説，IntuVue具有強大的預測功能，能夠預測哪些氣象條件是危險的，哪些在衰竭，以及它們變化的快慢程式。他補充説，在巡航階段，最關鍵的是120海裏範圍內的氣象資訊。如果能提供320海裏範圍內的氣象資訊，飛行員就更有心理預期。

　　IntuVue是目前唯一能提供多種水準與垂直剖面氣象分析和解析選項的雷達産品，也是唯一能夠以全三維形式顯示氣象情況的自動雷達。目前，不少機型已經配備了IntuVue，包括波音777、波音737、空客A320、空客A350、空客A380等；配備IntuVue的航空公司也遍佈全球，有國泰航空、新加坡航空等。

　　“看見”危險天氣

　　風切變尤其是低空風切變，被稱為飛行界的“隱形殺手”，對飛行安全危害極大。那麼，IntuVue能夠探測到它嗎？那保羅説，IntuVue可以探測到一部分風切變，近地警告系統也可以探測到一部分。

　　風切變很特殊，跟地形和氣象等因素有關。它會導致垂直運動的風突然加速，産生特別強的下降氣流，並由空中垂直下衝逼近地面，然後呈輻射狀向水準方向散開。那保羅説：“猛烈的下衝氣流直逼地面，如果地面上有塵土，氣象雷達就能‘看到’它在移動，從而向飛行員發佈遭遇風切變或亂流的信號。”如果將IntuVue和近地警告系統結合起來，其對風切變的探測準確率能達到80%以上。但是，那保羅警告説，即便如此，飛行員還是必須保持非常清醒的認識。

　　同時，飛行員怕閃電，因為不知道它是否會對設備造成損壞。所以，飛機在飛行過程中最好避開這些區域。那保羅説，以前有專用的閃電感測器，但加裝這種設備存在相容性的問題。“IntuVue三維氣象雷達能夠探測到降水，如果兩個降水區域有相對的移動方式，就可能産生閃電。我們在電腦裏進行分析，知道哪些地區會發生氣流與氣流之間的摩擦，並將其顯示在顯示屏上，讓飛行員知道其危險性，從而繞開它。”那保羅説。

　　此外，湍流對飛行器的飛行性能、結構載荷、飛行安全的影響也很大。數據顯示，湍流是機上旅客和空乘人員受傷的主要原因，約佔所有與天氣相關的商用飛機事故原因的65%。基於對氣象變化情況的預測，研究人員預計今後湍流發生的頻率將提高1倍，湍流強度也將加大。

　　一般來説，氣象雷達能夠探測到潮濕的湍流，IntuVue也不例外。但更重要的是，IntuVue延長了湍流警告時間，具有業內最長的60海裏湍流探測距離，給機組人員更多時間做好準備，從而確保旅客的安全。它還能在正常巡航速度下在飛機接近湍流前5分鐘~10分鐘，預測出風暴天氣伴有冰雹或閃電的可能性，而且精確度高達93%。這讓飛行員能夠更快地在風暴來臨前重新規劃航路，提高旅客和機組人員的安全性，減少對飛機的損壞。

　　但是，對於不易被人察覺的晴空湍流，IntuVue也無能為力。那保羅説，晴空湍流不帶水，氣象雷達很難發現它。“但是，顛簸的原因，一是有側風，二是有前面飛機留下的尾流，三是電離層可能受到太陽波束的影響。無論如何，它們都與溫度變化有關。我們正在研究，看氣象雷達能否‘看到’這種小幅度的溫度變化。”他説。