素人Captain之一：气象问题

小标题：从气象谈起

为什么开篇要说气象，这是普通家用车驾驶者关注较少，玩船、飞机的游戏爱好者也不怎么体会的部分。只有借用气象问题中驾车经验，结合玩模拟飞行类游戏的“仪表飞行”（Instrumental Rating）部分，才会真正地体会到，原来真正难对付的，就是老天爷。

一、飞行是不允许有过错的

我们先理解驾驶飞机、船舶、汽车时，到底有什么实质的不同。下面一个列表，说明了差别——飞行是没有容错性的。

力的作用面

制动性

燃料管理

开车

固体路面

刹车、停车

停车加油

船舶

水

难刹、可停

燃料充足、可靠港加油

飞行

空气

空中不能停

不降落则无后路

怎么来理解容错性？驾驶车辆的时候，停车并不是难事，所以在一次驾驶中，可以随意拆分为多个小的行程，没有燃油安排的压力，也不在于时间上的安排；驾驶船舶，重力还是彻底克服了的，所以尽管在制动上有一定的限制，但是还是能基本做到随时中止一次航程，短暂等待驾驶环境变好后重新开始；但是飞行过程中不行，一旦到了空中，在空中是不能中止飞行的，飞机的燃料又非常少，在一个燃料周期内如果不能降落，则有生命危险。所以说，飞行是容不得有错误的。

二、气象情况的影响

事实上，所有的航行者包括司机、船长、飞行员等，都需要掌握一定的气象知识，以保障操控运输工具运动的安全性。这样的气象知识并不代表其必须学会预测天气情况，而是要充分了解各类天气状况的构成原因，理解这类天气状况的现象，知道这些现象所能导致的驾驶、航行、飞行途中的危险，以便于自己作出如何驾驭运输工具的决策。

对于飞行而言，天气状况可带来的危害有以下几种：

影响种类

说明

性能相关问题

风影响地面速度和方向、空气密度影响推力。

颠簸、翻船问题

不稳定的气流、湍流、风切变、机体结冰等。

能见度相关问题

雾、霾、降雨、空中的云层。

灾害性天气

雷暴、闪电、飓风、严寒积冰等综合性灾害。

如果把每种情况，类比到汽车驾驶的情形之下，就会更加形象地理解气象情况，这也是素人Captain的一点想法，通感总是很管用。

三、大气情况是路况信息

海陆空的行驶，是以不同的施力载体、负载介质为区别的，开车以固体的路面，航海以液体的海水，航空是以气体的大气；换句话说，船长看到的海面、和机长研究的大气，就是开车司机所要关心的路面。开车的时候，大气中的风，对车辆的影响不大，路面的好坏，大气影响不了；航海的时候，风对海面有间接影响，不容小视；飞行的时候，大气就是路面，直接决定了安全。所以，飞行员在基本素质里面会多一块气象学，这是与飞行本身有关的技能，整个飞行就是完全和大气气象为伍，以大气为道路，在大气中运动航行，和开车研究一下路好不好走是一个初衷。

空中道路千万条，不同的高度、方向，衡量这些道路的好坏，用气压这个专门的测量办法，计算单位空间里的空气质量和速度，也和高度、温度、湿度相关，直接来自于日照（温度的来源）、地貌（海拔的高低、空气中水汽的状况）等因素，最后变现为气压、密度等性状。

气压现象

原因

气压高

高度低、温度低、湿度低（小）。

气压低

高度高、温度高、湿度高（大）。

这些道路因素，在最平静的时候都可能影响到飞机的性能状况，气压低的时候，发动机排出一样体积的空气质量小，推力变小，载量变小；湿度大的空气很容易形成水，直接就影响了发动机；还有诸如，顺风的空速一致，地速更大，逆风反之等等，是最小级别的航空气象问题。

四、不太平的空中道路

刨去哪些打雷、闪电等劫数天气不算（在那些综合性灾难中，各种问题同时出现，生还的可能极小），第二级的气象问题有两个大结果：一是空气到处扰动，就好像汽车开上了泥泞之路，可能翻车；二是周围视线受阻，什么也看不见，难以辨别方向。我们先看有关的翻车问题。

危害现象

成因

气流问题

高低压压差导致气流的运动、湍流、颠簸等。

锋面天气

气团相交所致，形成气流问题、降雨等。

气旋

台风，有气压差发生蜗旋，还能移动。

风切变

特别在低空，可以一下子打翻飞机。

积云

空气湿度饱和所致，云中的空气有对流现象。

以上这些问题还是大气直接导致的，还是狭义的大气问题，还称不上广义的气象问题，因为还没有谈论到降雨等伴生问题，只谈论大气的运动问题。有气压的高低，就有流动；有流动的方向正偏，就有气旋；有气团的相遇，就有锋面天气问题；有大气的淤积，就有云层的问题。这一切，都是大气运动导致的翻船问题，是最小级别的航空气象问题的升级。

五、可怕的能见度问题

在能见度上，大气问题中有了伴生的气象状况，问题再升级。对于驾车而言，能见度问题同样是无解的。夜晚没有路灯，只能自己开灯驾驶；大雾的时候，防雾灯无法穿透时，只能靠边停车；大雨瓢泼时，后视镜和前窗都是水，实在看不清了，司机不敢下油门、不能变道。航海也是如此，泰坦尼克号就是在雾中撞上了冰山。飞行中的能见度问题的原因也基本就那些，雾、霾、降雨，空中飞行也有特殊之处，还有一朵那样的云。

危害现象

成因

夜晚

最特殊的能见度问题，最容易规避。

云

空气湿度饱和所致，云底高度由温度、露点降幅所致。

降雨、雪

湿度饱和、凝结导致。

火山灰

很多地方开始讨论，但不算大气问题。

雾、沙尘

类似云，配合地面的灰尘，浓度更大。

前面我们说到，飞机不象汽车和船舶，可以临时停靠一下，所以飞行中遇到能见度问题，只能想办法解决，不能等待。所以，这也直接导致各类导航设备的更新和提升。路途上的能见度问题，靠仪表飞行，到了机场降落的时候，用仪表进近技术，在白茫茫一片中摸着接近，直至看到跑道。下面列出的是ICAO的几类仪表进近的标准。

说明

I类ILS

MDA（决断高度）大于200英尺（60米）；

能见度大于2400英尺（800米）；

RVR（跑道视程）大于1800英尺（550米）。

II类ILS

MDA小于200英尺（60米）；

MDA大于100英尺（30米）；

跑道视程大于1200英尺（350米）。

III类ILS

A：MDA>100英尺30米，RVR>700英尺200米；

B：MDA>50英尺15米，RVR>150英尺50米；

C：无特定要求。

几个标准的特点总结起来，就是在看得到跑道之前完全依靠ILS（仪表降落系统）来导航，直到按规定看到跑道时，切换成目视降落；如果到了决断高度还不能看到跑道，拉起来重飞；如果接近了跑道，跑道视程还不能满足要求，拉起来重飞，寻找其它机场降落的出路。

六、一笔带过灾害性天气

灾害性天气，是所有驾车、航海、飞行中驾驶员都担心的天气现象，不分海陆空，只是表现形式和受灾程度略有不同，比如飞机在空中更容易遭雷击，积冰在地面上担心的是积冰道路打滑等。例举这些问题如下：

危害现象

成因

机体积冰

导致气动性能发生变化，可能翻船。

闪电

电击飞机，也有生还的，但是想想都很怕。

飓风

所到之处，全部摧毁，包括地面车辆。

雷暴

是降雨、积冰、颠簸、电击的集合体。

同样是灾害性天气，避难时的困难又有航空的特殊处理办法。飞行中应用躲避的机会可以多一些，毕竟速度比较快；一旦卷入其中，生还的机会就少得可怜了。撞车，司机仍有可能别急救；任何一次坠机，能活下来的都是上帝的宠儿，上帝不会施宠很多。

问题说到这里，基本上已经把航空气象学的必要性和范围大致地过滤了一遍。归根结底，还是因为飞行的特殊性——不可以暂停修改、不允许犯错的特点，使得这些气象问题就变得不容忽视。

在驾车、航海的经验之上去讨论飞行，这种通感的感受是能带来直观的体会的，相信能帮助素人们更好地理解另一种驾驶中所面临的问题。这是素人Captain系列的一个愿望，通过这些对比，形成共鸣，来引发对另一个陌生事务的认识，立足于直观，引发理解；开篇就先从气象问题说起，也是先从身边可触摸的最共同部分说起。毕竟我们天天都在老天爷的气象环境中前进，只是头上的那片云彩大同小异。

沈益民写于2019年8月13日。