今天是2021年第一個(gè)世界候鳥(niǎo)日（每年五月和十月的第二個(gè)星期六），今年的主題是“像鳥(niǎo)一樣歌唱、翱翔”，呼吁人們共同聆聽(tīng)和觀察鳥(niǎo)類，保護(hù)鳥(niǎo)類及其棲息地。

 

 

人們?cè)鴫?mèng)想著像鳥(niǎo)一樣翱翔于天空，所以世界上第一架飛機(jī)“飛行者”1號(hào)于1903年12月17日問(wèn)世了。

 

飛機(jī)的問(wèn)世，使得原本屬于鳥(niǎo)兒的天空，多了人類的身影。人類在天空的活動(dòng)與鳥(niǎo)類的飛行活動(dòng)產(chǎn)生了重疊，鳥(niǎo)擊從而開(kāi)始發(fā)生。

 

圖源：getty images

 

何為鳥(niǎo)擊？

鳥(niǎo)擊（Birdstrike）又稱鳥(niǎo)撞，一般指在飛機(jī)起飛、飛行和著陸過(guò)程中與空中鳥(niǎo)類相撞所產(chǎn)生的飛行安全事故或事故征候。

圖源 | Wikimedia

鳥(niǎo)擊具有突發(fā)性和多發(fā)性，1905年萊特兄弟首次記錄了這類事件。世界上首例鳥(niǎo)擊致人死亡事故發(fā)生在1912年，飛機(jī)被海鷗擊中后失控墜入大海，飛行員遇難。

隨著飛機(jī)制造業(yè)的發(fā)展，鳥(niǎo)擊逐漸成為嚴(yán)重威脅飛機(jī)安全起降的重要因素之一，所以國(guó)際航空聯(lián)合會(huì)International Civil Aviation Organization把鳥(niǎo)擊事件升級(jí)為A級(jí)航空災(zāi)難。

鳥(niǎo)擊有多危險(xiǎn)？

也許很多人認(rèn)為，鳥(niǎo)擊不是一個(gè)很重要的問(wèn)題，體重才幾百克的鳥(niǎo)兒對(duì)于重達(dá)幾十噸甚至上百噸的飛機(jī)來(lái)說(shuō)，似乎不值一提。

事實(shí)并非如此。動(dòng)量定理測(cè)算，一只0.45千克的鳥(niǎo)兒與時(shí)速800公里的飛機(jī)相撞，會(huì)產(chǎn)生153千克的沖擊力，堪比小型炮彈；一只7千克的大鳥(niǎo)，撞到時(shí)速960公里的飛機(jī)上，沖擊力將達(dá)到144噸。

遭遇鳥(niǎo)擊的飛機(jī) | 圖源：bing

雖然統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，超過(guò)60%的鳥(niǎo)擊事件沒(méi)有造成嚴(yán)重的飛機(jī)損壞，但這種偶然的碰撞仍然會(huì)對(duì)人的生命構(gòu)成威脅，并且會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)后果。

航空史上最嚴(yán)重的鳥(niǎo)擊事件發(fā)生在1960年，一群多達(dá)2萬(wàn)只的歐椋鳥(niǎo)（Sturnus vulgaris）飛到飛機(jī)的航線上，大量歐椋鳥(niǎo)被吸入引擎，4個(gè)引擎中的3個(gè)失去動(dòng)力，導(dǎo)致飛機(jī)快速墜毀，62人遇難。

圖源：mc.af.mil

ICAO的調(diào)查結(jié)果表明，鳥(niǎo)擊與飛機(jī)等航空器發(fā)生撞擊概率最高的部位是發(fā)動(dòng)機(jī)，然后依次是機(jī)翼、風(fēng)擋、雷達(dá)罩、機(jī)身、起落架。

圖源：www.boeing.com/commercial/aeromagazine/

目前絕大部分民航飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)都是渦輪風(fēng)扇式發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)行時(shí)類似于一個(gè)巨大的吸塵器，極易將處在飛行軌跡上的鳥(niǎo)類吸入，造成葉片損壞。

發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)通常能至少抵擋住一只鳥(niǎo)的撞擊，發(fā)生事故的可能性較小，但飛行中若多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)因鳥(niǎo)擊發(fā)生故障，將致使飛機(jī)失去控制，導(dǎo)致墜機(jī)和人員傷亡。

圖源：sammyboy.com

當(dāng)風(fēng)擋（擋風(fēng)玻璃）受到鳥(niǎo)類撞擊時(shí)，輕則鳥(niǎo)類血跡會(huì)遮擋飛行員視線，嚴(yán)重時(shí)玻璃碎片會(huì)使人員受傷，造成設(shè)備損壞。

圖源：nationalgeographic.com

鳥(niǎo)擊事件除了引起飛機(jī)損壞、人員傷亡之外，還會(huì)造成航班延誤，進(jìn)而造成后續(xù)的經(jīng)濟(jì)損失，主要包括設(shè)備維修、航班運(yùn)行調(diào)整及善后賠償、機(jī)場(chǎng)應(yīng)急和事故調(diào)查等方面。

圖源：微博

國(guó)外有調(diào)查表明，航班延誤損失可高達(dá)15000美元/小時(shí)，每年給航空業(yè)造成的損失約9億美元。鳥(niǎo)擊問(wèn)題現(xiàn)在已經(jīng)是全世界航空業(yè)共同面臨的難題，鳥(niǎo)擊防范不可忽視。

鳥(niǎo)擊如何防范？

鳥(niǎo)擊可能發(fā)生在飛機(jī)飛行的任何階段，但最可能發(fā)生在起飛、進(jìn)場(chǎng)和著陸階段，這些階段都與機(jī)場(chǎng)及周邊環(huán)境緊密相關(guān)。

Bird strike statistics (ICAO) for the flight phase at whichincidents occur (2008-15) 

鳥(niǎo)擊防范是一項(xiàng)涉及多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域的工作。初期階段的防范工作主要集中在飛機(jī)如何提高鳥(niǎo)擊防范性能上，后來(lái)才逐漸將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移到通過(guò)鳥(niǎo)類學(xué)、生態(tài)學(xué)、物理學(xué)以及環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域來(lái)綜合治理。

通常來(lái)講，機(jī)場(chǎng)的噪音污染和強(qiáng)烈的人為活動(dòng)都會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類產(chǎn)生威脅，但相反的是，很多鳥(niǎo)類卻喜歡在機(jī)場(chǎng)及其周邊活動(dòng)，可見(jiàn)機(jī)場(chǎng)為鳥(niǎo)類提供了一定的棲息場(chǎng)所和食物。

機(jī)場(chǎng)內(nèi)的草坪有一定的遮蔽作用，并且能為雀形目和雞形目等鳥(niǎo)類提供種子、昆蟲(chóng)等食物，小型池塘等水域是鷺科鳥(niǎo)類喜愛(ài)的覓食場(chǎng)所……

李必成 攝

采取改變棲息地、控制鳥(niǎo)類行為等方法可以降低機(jī)場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類的吸引力。在維持機(jī)場(chǎng)所需草皮水平的同時(shí)，控制草的種類和高度、監(jiān)測(cè)蟲(chóng)情的動(dòng)態(tài)變化可以直接減少鳥(niǎo)類的隱蔽場(chǎng)所和食物來(lái)源；用水溝蓋網(wǎng)或彩繩覆蓋池塘等水域可以阻礙鷺科鳥(niǎo)類著陸取食。

蟲(chóng)情調(diào)查 | 王軍馥 攝

草情調(diào)查 |卜云 攝

為了減少鳥(niǎo)類在機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)內(nèi)的活動(dòng)，機(jī)場(chǎng)使用驅(qū)鳥(niǎo)車、固定式煤氣炮、聲學(xué)驅(qū)鳥(niǎo)器、攔鳥(niǎo)網(wǎng)、恐怖眼、驅(qū)鳥(niǎo)劑等設(shè)備設(shè)施來(lái)影響鳥(niǎo)類行為以達(dá)到驅(qū)趕的效果。

驅(qū)鳥(niǎo)車 | 張航供圖

恐怖眼 | 王軍馥 攝

驅(qū)鳥(niǎo)劑 | 王軍馥 攝

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和綜合運(yùn)用，很多機(jī)場(chǎng)已使用遠(yuǎn)程紅外太陽(yáng)能監(jiān)控、探鳥(niǎo)雷達(dá)等新的技術(shù)手段開(kāi)展鳥(niǎo)擊防范工作。

遠(yuǎn)程監(jiān)控提高了危險(xiǎn)性鳥(niǎo)類防范的及時(shí)性，在時(shí)間和空間上提升了監(jiān)測(cè)能力。探鳥(niǎo)雷達(dá)可以全天候自動(dòng)“看”鳥(niǎo)類的活動(dòng)軌跡和范圍，與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合開(kāi)發(fā)出的鳥(niǎo)情探測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)為機(jī)場(chǎng)鳥(niǎo)擊防范工作提供新的思路和防控手段。

遠(yuǎn)程監(jiān)控 | 張航供圖

探鳥(niǎo)雷達(dá)與全向聲波設(shè)備聯(lián)動(dòng) | 張航供圖

隨著國(guó)內(nèi)外機(jī)場(chǎng)數(shù)量的增多，鳥(niǎo)擊風(fēng)險(xiǎn)也在不斷增加。我館承擔(dān)的虹橋機(jī)場(chǎng)及周邊生態(tài)調(diào)研項(xiàng)目正通過(guò)多手段綜合監(jiān)測(cè)，分析鳥(niǎo)類為什么出現(xiàn)在這里，哪些種類造成的風(fēng)險(xiǎn)最大，什么時(shí)候風(fēng)險(xiǎn)最大等問(wèn)題，以制定更具針對(duì)性的措施降低鳥(niǎo)擊發(fā)生的概率，實(shí)現(xiàn)人類和鳥(niǎo)類的和諧共處。

參考資料：

1. https://www.icao.int

2. https://www.wikimedia.org

3. 陳唯實(shí),李敬.雷達(dá)探鳥(niǎo)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用綜述[J].現(xiàn)代雷達(dá),2017,39(4):7-17.

科學(xué)審核

楊剛

上海自然博物館（上?？萍拣^分館）

自然史研究中心副研究員

編輯

一星期

文章為上海自然博物館所有