□本报记者 郑雪

　　经常坐飞机的朋友大概记得，在飞行期间偶尔会听到这样的广播：“飞机将遇到不稳定气流，会有些颠簸，请您尽快回到座位并系好安全带……”然后，没过一会儿，飞机就真的开始颠簸了。那么，机组是怎么预先知道前方会有不稳定气流的呢？

　　答案在于飞机上安装的气象雷达。它位于飞机最前端的雷达罩内，用来探测和避让航路上的恶劣天气、颠簸气流。霍尼韦尔IntuVue三维气象雷达（简称“IntuVue”）正是这样的“千里眼”，能够对飞机前方从地面到6万英尺高空和320海里范围内的空域进行监测，并准确辨别带有冰雹、闪电等特征的气象情况。

　　气象雷达的用武之地

　　我们知道，飞行从来都是靠天吃饭的。虽然一起航空事故是多方面因素造成的，但天气往往是影响飞行安全的重要因素。数据显示，30%的飞行事故与天气有关。例如，夏季飞行注定要和雷雨、台风等恶劣天气打交道，雷雨天气出现时常伴随航路颠簸、积冰和雷击等事故隐患，雷暴伴随的大风、降水对飞机的起降安全也会构成威胁。

　　飞行安全容不得飞行员超标准“与天斗、与地斗”，所以在飞行过程中探测和规避恶劣天气至关重要。这就给气象雷达提供了用武之地——探测飞机前方航路上的气象目标和其他目标的存在及分布情况，并将其探测目标的轮廓，以及雷雨区的强度、方位和距离等信息呈现在飞行员眼前的雷达显示屏上，协助他们对航路进行选择和预判。

　　据了解，气象雷达是利用电磁波经天线辐射遇到障碍物会被反射回来的原理，通过探测前方降雨水滴的大小和数量来预报天气的。降水越大越密，雷达的反射回波就越强。那么，飞行员又是如何解读从机载气象雷达上发来的信息呢？

　　在气象雷达显示屏上，颜色深浅代表气象或地形回波信号的强弱。简单地说，绿色区域代表有一定的水分，可能伴有毛毛细雨，是安全的；黄色区域代表雨水量比绿色区域大些，容易产生较为强烈的颠簸；红色区域代表常伴有雷暴、强对流云层、强暴雨、冰雹等极端天气，飞机都会选择绕开它。所以，夏季飞行，飞行员都不愿意看到气象雷达显示屏上一派“番茄炒鸡蛋”的景象。

　　一般来说，当飞机飞越绿色或黄色区域前，机长就会通知客舱，飞机可能发生颠簸，让旅客做好准备。这就是在颠簸发生前，旅客能得到通知的原因。而当飞机遇到红色区域而选择绕飞时，也就是与红色区域擦肩而过，这时候更容易产生强烈的颠簸。当然，气象雷达的作用并不仅限于预测颠簸。

　　虽然威胁飞行安全的危险天气很多，但气象雷达并不能全部探测到。一般来说，其探测目标主要有雷雨、潮湿的冰雹和湍流、冰晶、干燥的冰雹和雪等，而对于云、雾、洁净空气的湍流、沙尘暴等则无能为力。随着技术的进步，气象雷达探测的准确性还在不断提高，功能也在不断完善。

　　唯一的三维自动雷达

　　过去，雷达系统为飞行员提供的天气信息都是二维图像，显示了可能出现的恶劣天气，但不能显示强风暴天气是如何形成的，也不能显示风暴峰值将在何处阻挡飞行的航路。霍尼韦尔自主研发的IntuVue三维气象雷达有效地解决了这一问题，让飞行员能够清晰全面地看到飞机周边、320海里范围内、从地面到6万英尺高空的风暴情况。同时，该系统还能让飞行员更快地看到潜在的危险天气情况，作出改变航路的决策，避免对飞机造成损害或给旅客带来伤害和不适。

　　霍尼韦尔航空航天集团亚太区业务发展总监那保罗表示，气象雷达是通过扫描来探测前方气象情况的，飞机在飞行过程中可能不容易接收到实时的气象变化信息。他说：“飞行员抱怨，在飞机转弯进近、高空转弯、下降或爬升的过程中，他们不好预测可能出现的天气情况。尤其是在高空飞行的时候，因为很多导致颠簸的天气情况在飞机下面，传统的气象雷达探测不到。”

　　所以，在那保罗看来，气象雷达不仅要“看到”前方的天气情况，飞机上面、下面的天气情况也要能够“看到”。“我们在研发IntuVue时就设计了寄存的功能，使其扫描回来的数据可以寄存在数据库中，并显示给飞行员。甚至飞机在进行180度转弯时，所有的气象数据都已经寄存起来了，不用像传统气象雷达要经过几次扫描才能更新飞行员需要的气象数据。”那保罗说。

　　据了解，IntuVue可以探测到前方320海里范围内的天气情况。以处于巡航阶段的空客A320飞机为例，320海里要飞行30分钟～40分钟。但是，气象条件是动态的。那保罗说，IntuVue具有强大的预测功能，能够预测哪些气象条件是危险的，哪些在衰竭，以及它们变化的快慢程序。他补充说，在巡航阶段，最关键的是120海里范围内的气象信息。如果能提供320海里范围内的气象信息，飞行员就更有心理预期。

　　IntuVue是目前唯一能提供多种水平与垂直剖面气象分析和解析选项的雷达产品，也是唯一能够以全三维形式显示气象情况的自动雷达。目前，不少机型已经配备了IntuVue，包括波音777、波音737、空客A320、空客A350、空客A380等；配备IntuVue的航空公司也遍布全球，有国泰航空、新加坡航空等。

　　“看见”危险天气

　　风切变尤其是低空风切变，被称为飞行界的“隐形杀手”，对飞行安全危害极大。那么，IntuVue能够探测到它吗？那保罗说，IntuVue可以探测到一部分风切变，近地警告系统也可以探测到一部分。

　　风切变很特殊，跟地形和气象等因素有关。它会导致垂直运动的风突然加速，产生特别强的下降气流，并由空中垂直下冲逼近地面，然后呈辐射状向水平方向散开。那保罗说：“猛烈的下冲气流直逼地面，如果地面上有尘土，气象雷达就能‘看到’它在移动，从而向飞行员发布遭遇风切变或乱流的信号。”如果将IntuVue和近地警告系统结合起来，其对风切变的探测准确率能达到80%以上。但是，那保罗警告说，即便如此，飞行员还是必须保持非常清醒的认识。

　　同时，飞行员怕闪电，因为不知道它是否会对设备造成损坏。所以，飞机在飞行过程中最好避开这些区域。那保罗说，以前有专用的闪电传感器，但加装这种设备存在兼容性的问题。“IntuVue三维气象雷达能够探测到降水，如果两个降水区域有相对的移动方式，就可能产生闪电。我们在计算机里进行分析，知道哪些地区会发生气流与气流之间的摩擦，并将其显示在显示屏上，让飞行员知道其危险性，从而绕开它。”那保罗说。

　　此外，湍流对飞行器的飞行性能、结构载荷、飞行安全的影响也很大。数据显示，湍流是机上旅客和空乘人员受伤的主要原因，约占所有与天气相关的商用飞机事故原因的65%。基于对气象变化情况的预测，研究人员预计今后湍流发生的频率将提高1倍，湍流强度也将加大。

　　一般来说，气象雷达能够探测到潮湿的湍流，IntuVue也不例外。但更重要的是，IntuVue延长了湍流警告时间，具有业内最长的60海里湍流探测距离，给机组人员更多时间做好准备，从而确保旅客的安全。它还能在正常巡航速度下在飞机接近湍流前5分钟~10分钟，预测出风暴天气伴有冰雹或闪电的可能性，而且精确度高达93%。这让飞行员能够更快地在风暴来临前重新规划航路，提高旅客和机组人员的安全性，减少对飞机的损坏。

　　但是，对于不易被人察觉的晴空湍流，IntuVue也无能为力。那保罗说，晴空湍流不带水，气象雷达很难发现它。“但是，颠簸的原因，一是有侧风，二是有前面飞机留下的尾流，三是电离层可能受到太阳波束的影响。无论如何，它们都与温度变化有关。我们正在研究，看气象雷达能否‘看到’这种小幅度的温度变化。”他说。