编者按：
本文节选自笔者参加民航干部管理学院组织的
“飞行机组基础操纵能力研讨班”中的发言稿。讨论的中心是如何预防空中失控。
感谢民航干部管理学院搭建的精彩的技术讨论平台。
A330飞机高度FL370云中飞行。区调通报FL360-FL400均有中度颠簸区。之前机组使用气象雷达扫描，仅看到有轻度降水，未见危险天气，考虑到航线处于天气上风面，机组决定按航线飞行后关闭雷达。
之后机组发现航线左侧有天气并较接近，开雷达显示回波迅速增强，并对飞行产生影响。机组断开自动驾驶，操纵飞机以较大坡度右转机动避让。飞机坡度瞬时大于
45°。为保证速度安全裕度，飞机下降700英尺，右偏5海里。
B737-800飞机高度FL350时，机载雷达显示距飞机80海里的前方有较大片的雷雨天气。距雷雨区40海里时，机组决定向左侧绕飞。当距离更近、选择距离环为10海里时，飞机正前方原来为黄色的区域中突然出现一小块红色区域，直径约2海里，疑似隐藏的雷暴顶端。
为避开红区，机长人工操纵飞机进行机动。在转弯过程中，飞机突然遇到颠簸，瞬间有失速抖杆警告。飞机左坡度最大瞬间
38度，最大G值达到1.59。
B737-800飞机上升过程中气象雷达显示航路右侧10—15海里处有小范围的天气。飞机通过10000米后，机载气象雷达显示航路天气正常。
当飞机保持
11000米后，机组从仪表显示上发现风向、风速快速变化，随即飞机剧烈颠簸。左坡度最大值48.69°。
机组左转航向，申请快速下降高度脱离颠簸区域。下降过程中飞机再次遇到强烈颠簸，出现坡度警告和抖杆警告，左坡度最高峰值达到
88.77°，空中垂直载荷最大1.82g。
在阅读过往报告的过程中，笔者发现很多空中失控案例与仓促绕飞雷雨有关。
这不禁让人联想到
B737NG机队如今主流的气象雷达操作方式——
全程使用
“天线自动
+增益自动
”方式
（后文简称
“双自动”方式）。
全程使用
“双自动”方式，是在最近５年左右成为
B737机队主流操作方式的。在此之前
，机组对于气象雷达的操作还是很灵活的。
所谓
“双自动”操作方式，滥觞于几年前柯林斯公司发布的一份气象雷达使用说明。
作为最权威、最全面的气象雷达操作指南，《柯林斯说明》一出就迅速成为各个机队进行气象雷达培训的主要文献。
笔者有多年的
B737CL飞行经历。必须承认，柯林斯的全自动气象雷达设计相当成功。这种雷达极大的减轻了机组的工作负荷。
但是柯林斯在雷达说明书上使用
“可以在所有时间、所有飞机高度显示所有距离内全部的重要天气，不需飞行员进行俯仰或增益设定 ，同时还不会显示杂波”
显然是存在误导性的。
如果说某些机组使用
“双自动”方式是一种技巧偏好的话，那么对于很多近3-4年成为机长的人而言，“双自动”已经是他们唯一掌握的雷达操作方法了。
这是一个令人忧虑的现象。
“记住：你手中的武器是由报价最低的承包商制造的。”
——网传“美军
22条军规”
在
“双自动”方式下，柯林斯
WRX-2100
全自动气象雷达具备双波束扫描、温度补偿、距离补偿、过顶保护、海洋雷暴补偿等功能。
在绝大多数条件下，
“双自动”方式都能够在有效识别所有危险天气。
但是，在航班实践中我们发现
“双自动”方式存在两个显著的缺陷。
第一，
“双自动”方式削弱了雷达硬件原本具备的有效探测距离。
在
“双自动”方式下，雷达会划设一条“
6000英尺湿顶边界
”。
如果雷达判定云体
“湿顶高度”位于飞机
6000英尺以下，
其图像就会被
“抹除”。
在远距离上，这一功能有时会导致对危险天气的
“过杀”。
随着飞机逐渐接近天气，
“湿顶高度”数据逐渐得到修正。一旦该天气被判定高于“
6000英尺湿顶边界
”，其显影就会突然“蹦”出来，并迅速增强。这种现象常见于距天气
30-40海里位置。
B737机队中所谓
“自动方式雷雨越飞越多”的传说，就是这个原因了。
第二，
“双自动”方式下，机组容易陷入“唯颜色论绕飞”的误区，丧失对云体性质的判断。
习惯使用
“双自动”方式的机组，其绕飞决策主要依据雷达图像的显影强度。
他们的思路通常是这样的：
“红色的一定不能进”。
“黄色的需要看情况”。
“绿色的肯定没事儿”。
需知，面对不同的性质的云体，我们可接受的强度是不一样的。单纯以图像显影强度评价绕飞与否，其思路上就是有缺陷的。
（1）“双自动”方式显示2点钟方位有较强雷雨。注意，红圈区域内没有任何天气显影。
（2）机组切换至人工方式，红圈区域出现天气回波。扫描过程显示，该回波由地面一直延伸至接近
9500米高度
。
（3）距离
40-60海里，使用“天线自动、增益+2”方式，红圈内右侧天气得以识别，左侧天气仍无显示。
（4）同一位置，机组使用人工方式，红圈内的两块天气清晰可见。
（5）
距离
20-40海里位置，在“双自动”方式下，红圈内右侧天气显影迅速增强，红圈内左侧天气显影逐渐出现。
（6）
同一位置，机组使用
“天线自动、
增益
+2
”方式，红圈内左侧天气出现较为清晰的图像轮廓。
（7）下图是红圈内天气的实际图像。
在实际航班飞行中，类似的情况很常见。
“双自动”方式不会漏失危险天气，但可能在极近距离才显示图像。
试想，如果我始终使用
“双自动”方式，按原航迹飞行，在
20海里才发现散随回波，用3分钟确认天气，再用3分钟申请绕飞，再用３分钟等待ATC协调。
是不是就跟开篇提到的案例很像了呢？
（1）80海里距离，雷达“双自动”方式下，发现正前方存在天气回波，基本可以判定为强对流云体。
注意：左前方红圈位置，没有任何显影。
（2）
切换至人工方式扫描，红圈位置存在天气回波，且均为对流天气。
（3）40海里距离，雷达“双自动”方式下，红圈位置出现小片绿色回波。单纯依据该显示图像，机组无法判定目标是何种云体。
（4）
在相同距离使用
“增益
+2
”档位，以及人工方式，可以明确断定目标为对流天气，且云顶高度略低于飞机巡航高度。
（5）
20海里距离，“双自动”方式仍然显示为绿色区块。在“增益+2”方式下，已经呈现出较为典型的对流云体特征。
（6）
下图实际拍摄的该云体的形态。
本例拍摄于早晨８点。目标云体正处于旺盛发展阶段，云顶高度接近
9000米，
强度介乎于浓积云与积雨云之间。
必须承认，如果保持
9500米直接飞越，不会进入云体内部。但由强对流云体上方飞越，机组必须评估颠簸、雹击和雷击的风险。
而想要进行上述评估，你必须先解决下面三个问题。
这里到底有没有天气？
这是一个什么天气？
天气有多强？
天气有多高？
单纯参考
“双自动”方式显示的几块绿色碎片，是无法回答上述问题的。
雷达探测大气目标的性能和其工作波长密切有关。把云雨粒子对无线电波的散射和吸收结合起来考虑，各种波段只有一定的适用范围。常用
K波段雷达探测各种不产生降水的云，用
X、C和S波段雷达探测降水
,其中S波段最适用于探测暴雨和冰雹，用高灵敏度的超高频和甚高频雷达可以探测对流层－平流层-中层的晴空流场。
——百度百科
机载气象雷达属于
“
X波段
”雷达，与大名鼎鼎的“萨德”反导系统处于同一波段。（主张我军应当干扰驻韩“萨德”雷达的馊主意可以休矣。）
选择
X
波段的目的，在于对空中水滴获得最优的探测效果。也就是说，机载气象雷达探测的目标是各种含水的云体。
在常见的各种云体中，
“对流云体”对于飞行的威胁最大。
面对同样的雷达显影强度，机组对
“对流云体”和“非对流云体”的容忍度是不同的。
同样是黄色的斑点，如果判定为普通降水云层，我们眼都不眨就直接穿过去了；但如果判定为对流云体，则避之尤恐不及。
不论你习惯何种操作方式操作，
“双自动”、“加增益”或“人工
+自动
”，殊途同归，在思路上都应当分两步走。
第一步，对目标进行定性分析。
第二步，对目标进行强度判定。
笔者主张，机组可以灵活调整天线和增益设置，以获得准确结论为终极目标。
下面我们以案例的形式介绍气象雷达操作的常用技巧和思路。
相对于普通云层而言，对流云体在雷达显影上的第一个重要特点就是有
“核（h ú）儿”，有“皮儿”。
为什么对流云体会出现这样的显影特点呢？
通常来讲，随着高度逐渐上升，普通云层的含水量会逐渐降低。
但是在
“对流云体”内部，存在着旺盛的，垂直方向的水汽交换。所以
在同一
“高度切片”上，对流区域的含水量远高于非对流区域
。
不仅如此，受对流
“搅拌作用”影响，
对流云体内部的含水量更为均匀一致，不会呈现强弱混杂的显影
。
所谓的
“核儿”和“皮儿”就是这么产生的。
（一）
“核（h ú）儿”
对流区域的含水量显著高于周边。且受对流
“搅拌作用”的影响，其内部含水量较为均匀一致。
表现雷达显影上，对流区域回波强度高于周边，其内部显影均匀、无杂色。这就像切开桃子，里面露出的桃核（
h ú）儿一样。
必须强调一点，所谓
“回波强度高于周边”，并不一定意味着雷达显示红区。机组可以灵活调整增益，
让目标显示出最多色级梯度的增益档位，就是最佳的档位
。
借用一位老教员的话：
“
增益是用来看形状的，不是看强度的
”
。
（二）
“皮儿”
同样是由于含水量差异的原因，在
“对流区域”与“非对流区域”边界，会形成一个显著的“显影色级陡降”。这就是我们所说的“皮儿”。
在使用过程中，如果增益档位过高，或者普通云层含水量丰沛，也会表现为云体
“全红”或“全黄”的图像。
这种
“假核儿”就要靠“皮儿”来辅助判断了。
在对流云体内部，对流区边界的
“含水量陡降”，是物理上的差异。
机组调整增益时，对流区边界内外的色级可能发生变化，例如
“内红外黄”、“内黄外绿”等。但“皮儿”的形状和位置，是相对稳定的。
反观普通降水云层的
“假皮儿”，是由于显影强度造成的。
机组调整增益时，
“假皮儿”的范围和形状变化很大，“假核儿”甚至会分散为数小块。
本例是笔者以
“双自动”方式发现天气，而后故意调高增益，用以演示真“皮儿”与假“皮儿”差异的。
（1）下图中红圈与蓝圈目标，内部均被均匀致密的红区充满，在边缘均有显著的
“色级陡降”形成的“薄皮儿”，二者均有可能是对流云体。
（2）增益降低一档。
蓝圈目标
“皮儿”的形状和位置显著缩小。
红圈目标
“皮儿”则无明显改变。
（3）
增益再降一档。
蓝圈目标假
“皮儿”完全消失，假“核儿”分裂为散碎块状。
红圈目标
“核儿”分裂为两块，“皮儿”的形状位置仍无太大变化。
该档位为最佳的增益档位。
（4）增益再降一档。
蓝圈目标完全丧失对流天气特征。
红圈目标，上下两个
“核儿”的显影强度出现了差异，但“皮儿”的位置和形状仍然没有大的变化。
下面我们以
“两步法”分析本例：
第一步，定性分析。
增益切换对比显示，红圈目标为对流天气，蓝圈目标为普通降水云层。
第二步，强度分析。
红圈目标两个核心上弱下强，但考虑是对流云体，所以均不能进入。
蓝圈目标有较强降水，上半部较强且临近雷雨，故而不宜进入；下半部较弱，如有需要可以挑选较弱位置穿行。
（1）“双自动”方式显示前方有大面积红区，但其图像不太符合对流云体特征：
第一，红区内部存在散碎的
“黄块”，“核儿”不够均匀致密。
第二，红区边缘参差不齐，没有清晰闭合的
“皮儿”。
（2）笔者使用减增益做以进一步验证。
在
“增益
-1
”档位，红区迅速“萎缩”，边界的形状和位置均发生显著变化。
（3）在
“增益
-２
”档位，只有极少数区域显影为红区。
下面我们以
“两步法”分析本例：
第一步，定性分析。
通过减增益比对，可以确认目标为含水量较高的普通降水云层。
第二步，强度分析。
“增益
-1
”档位能够显示最多的色级梯度。以该档位选择降水相对较弱的位置通过。
本例我们讨论图上标记的三个目标云体。下图由左至右，依次为增益自动、增益
+1、增益+2、增益+3。
按照《柯林斯说明》的介绍，
WRX2100雷达在增益自动方式下，会针对海洋雷雨回波偏弱自动进行补偿。但事实证明，这一补偿并非绝对可靠。
１号目标：
增益自动
“绿皮黄心”，增益
+2“黄皮红心”。
２号目标：
增益
+2
“绿皮黄心”，增益
+3“黄皮红心”。
３号目标：
增益自动
“绿皮黄心”，增益
+2“黄皮红心”。
下面我们以
“两步法”分析本例：
第一步，定性分析。
增益切换对比显示，均表现出典型的有
“核儿”有“皮儿”的特征，可以确认为对流云体。
第二步，强度分析。
１号目标最强，３号目标次强，２号目标最弱。考虑到三者均为对流云体，而且海洋雷雨显影偏弱，所以上述３个云体都必须避开。
正如本例所展示的，即使在同一片空域中，针对不同云体，最适宜的增益档位也可能是不同的。只要完成定性和强度分析，执行绕飞时增益开几档又有什么关系呢？
下图依次为增益自动、增益
+1、增益+2、增益+3的雷达图像。
遵循之前的分析思路，通过增益切换对比，我们可以很快确认红圈内的三个对流云体。
本例意在介绍涉及绕飞决策的另外两个问题。
第一，本例中有
120节的高空风，
自画面右上方吹来。
高空风会推动云体整体移动。云体内的部分水汽、降水或冰晶，会先于云体向下风面飘散。
所以在雷达图像上会表现出
“上风面皮儿薄，下风面皮儿厚”的现象。机组在绕飞时，应当尽可能选择由上风面绕飞。
第二，对流云体周围，尤其是下风面的层状云，其雷达显影与普通降水云层没有区别。
一旦进入这些
“雷雨附属云层”，飞机遭遇积冰、颠簸、雹击、雷击的概率远高于同等强度的，真正的，普通降水云层。
下面我们以
“两步法”分析本例：
第一步，定性分析。
增益切换对比显示，可以确认红圈三个目标为对流云体，其周围回波为非对流云体。
第二步，强度分析。
“附属云层”与雷雨存在显著相关性。机组应尽可能申请上风面绕飞；如果被迫由下风面绕飞，则应将增益调至最高，尽可能规避“雷雨附属云层”的覆盖范围。
下图依次为增益自动、增益
-
1、增益
-
2、增益
-
3的雷达图像。
必须注意一点，
“减增益”仅用于短时评估，绝对不要长时间使用“减增益”飞行。这可能会导致机组误入雷雨。
当雷雨临近机场终端区时，机组要考虑进离场遭遇风切变的可能。尤其是微下击暴流，对于低空低速飞机是很致命的。
WRX2100
雷达在自动扫描方式下具备前视风切变探测功能。但其支持的高度、角度和距离都是有限的。
以典型的
180节进近速度为例，
３海里的预警距离，意味着机组最多只有一分钟时间用于判断和应急处置。单纯依靠雷达预警，是远远不够的。
在对流云体的发展阶段，其内部以上升气流为主。
受地面低气压的影响，大量空气汇入云体，形成由
四周指向云体的低空风
。
而在成熟消散期，对流云顶开始崩塌，低温降水裹挟大量空气下冲。
气流
“砸”向地面后向四周扩散，形成由
云体向四周发散的低空风
。令航空界闻风丧胆的下击暴流，正是这一现象的极端表现形式。
在本例中，地面风清晰明确的指向对流云体方向。也没有任何来自
ATC或其他机组的风切变报告。
而当天的地面风很明显的由机场指向雷雨。这说明雷雨仍处于旺盛发展的阶段，不太可能出现微下击暴流。
下面我们以
“两步法”分析本例：
第一步，定性分析。
增益切换对比显示，在强降水云层中隐藏有三个对流云体。对流云体均处于发展阶段，风切变可能尚未影响机场，不存在微下击暴流可能。
第二步，强度分析。
图像显示，对流云体与降水云层均表现出很高的强度。
机组应当尽量避免靠近对流云体及其附属云层。对于其他降水区域，机组应当避开较强部分。
依据以上判断，机组做如下准备后
正常起飞。
（
1
）选择全推力起飞。
（
2
）起飞简令复习预测性风切变和风切变处置。
（
3
）与
ATC协调起飞后的绕飞意图。
（
4
）制定特殊的单发返场预案。（机场另一侧是禁止绕飞区）
当对流云体处于发展初期、消散期，或者含水量较低的时候，单纯切换增益可能无法获得典型的对流云体显影。
这个时候就需要我们使用人工方式进行辅助判断了。
对云体进行由
“脚后跟”到“脑瓜顶”的垂直扫描，比对
各高度
“水平断层”的图像
，是雷达人工方式的主要途径。
对流云体能够成形，有一个先决的条件，即高低空存在贯通的
“水汽交换通道”。
第一，
“水汽交换通道”临地面而起，贯通至云顶。
对流云体在雷达显影上，
从脱离地面杂波开始，直至
“湿顶高度”，每个“水平断层”均表现出有“核儿”有“皮儿”的图像
。
第二，对流云体具备相当的
“抗风能力”。它可能随风移动，但不会被高空风“吹倒”或“吹断”，否则就不成其为对流了。
这就意味着对流云体在雷达显影上，
随着扫描高度增加，最强显影位置相对稳定，而范围和强度逐渐减小。
这也就是我们通常所说的：
对流云体是
“站着”的，普通云层是“躺着”的
。
本例意在展示人工方式的基本操作方法。
需要强调一点，自动方式显示的是经过软件
“美图”后图像。人工方式下的“核儿”和“皮儿”更为粗糙，但仍可识别。
（
1
）推荐使用增益最大，确保捕获所有
“嫌疑云体”。
调低天线角度，确保地形杂波
“淹没”所有“嫌疑云体”。
（
2
）逐渐上调天线角度，控制地形杂波逐渐向远方后退。
注意：天线角度旋钮被设计为无档位滑动的形式
。熟练的飞行员可以在两个指示角度之间，获得至少
2-3个“中间角度”。
）
在飞机与地形杂波间的空白区域，如果仍然有回波，则可初步认定为高于地面的目标。
（
3
）随着地形杂波向远方逐渐
“退潮”，雷达波束对目标云体的扫描位置也逐渐升高。
对比下面几张截图可以发现，蓝圈内云体在每个角度均显示有致密均匀的核心区域。而且核心区域的位置没有显著改变。
（
4
）最后一张是自动方式截图，其显影与人工方式结论一致。
下面我们以
“两步法”分析本例：
第一步，定性分析。
（
1
）目标云体由地面向上延伸，直至超过飞机巡航高度。也就是说目标云体是
“站着”的。
（
2
）目标云体在各个
“水平断层”上，均表现出有“核儿”有“皮儿”的显影特征。
（
3
）随着扫描高度增加，
“水平断层”的图像中核心区位置没有显著变化，范围逐渐缩小，符合对流云体特性。
据此可以认定目标为对流云体。
第二步，强度分析。
图像显示，对流云体与降水云层均表现出很高的强度。
机组应当尽量避免靠近对流云体及其附属云层。对于其他降水区域，机组应当避开较强部分。
（
1
）雷达
“双自动”方式显示前方
80海里存在孤立的较强的回波。
（
2
）在上调增益档位的过程中，目标回波没有增大，也没有
“附属云体”。其形状甚至随增益上调有所“萎缩”。
（
3
）笔者切换至人工方式，增益档位最大，先用地形杂波
“淹没”目标。
（
4
）控制地形杂波逐渐后退，笔者发现：
当等距离地形杂波存在时，目标回波存在且较强。
一旦地形杂波退远，目标杂波也迅速减小。
在目标回波与地形杂波之间，无法拉出清晰的垂直间隔
。
这说明该目标不是
“站着”的。
至此，我们已经可以完成对目标的
“两步法”分析了。
第一步，定性分析。
