淺談西南地區(qū)航空氣象服務
時間:2022-11-06 03:17:31
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摘要:作為民航運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)之一,航空氣象服務在航空運行中發(fā)揮著重要作用。隨著民航事業(yè)的快速發(fā)展,航空氣象服務能力不足與用戶需求之間的矛盾愈發(fā)凸顯,如何提高航空氣象服務能力以滿足航空用戶的需求,是當前航空氣象工作的重中之重。本文對當前西南地區(qū)航空氣象服務現(xiàn)狀進行了分析,探討如何提高航空氣象服務水平的對策。
關鍵詞:航空氣象服務;預報;現(xiàn)狀;對策
1天氣對航空運行的影響
天氣是影響航空運輸安全、正常的重要因素之一,據(jù)統(tǒng)計:約1/3的航空事故與天氣有關。隨著科技的不斷進步,飛機的性能和智能化程度都有了明顯提高,飛機機械故障逐漸減少,而由于天氣原因造成的延誤及事故比例相對增加。西南地區(qū)地形復雜,既有海拔較高的青藏高原和云貴高原,又有地勢較低的丘陵地帶及四川盆地,錯綜復雜的地理條件使得西南地區(qū)的氣候特征復雜,天氣多變,高原地區(qū)大多具有“一山有四季,十里不同天”的氣候特點。盡管機場助航設施和飛機的性能越來越先進,但對于具有復雜氣候環(huán)境和氣象條件的西南地區(qū),不利天氣條件的影響所造成的旅客滯留、航班大面積延誤隨著航班量的增大并沒有減少,反而有所增加,特別是雷暴、霧等不利于飛行的天氣造成的延誤仍是航空運輸延誤的主要原因。同時,由于民航運行各部門間信息共享程度偏低、缺乏有效的決策工具,空中交通管制部門要對航班的預計起飛時間做出恰當?shù)墓烙嫶嬖诤艽箅y度,機場、航空公司等運行部門也無法準確地預計航班起飛時間,加上其他因素的影響,造成了日趨嚴重的航班延誤現(xiàn)象與正常率偏低的航班運行狀況。
2航空氣象服務現(xiàn)狀及問題分析
航空氣象服務是指為航空活動提供的氣象服務。其基本任務是探測、收集、分析、處理氣象資料,制作航空氣象產(chǎn)品,及時、準確地提供民用航空活動所需的氣象信息,為飛行安全、正常和效率服務。目前西南地區(qū)航空氣象服務主要分為針對機場的氣象服務和針對區(qū)域的氣象服務。針對機場的氣象服務,涵蓋機場和終端區(qū),為用戶提供機場天氣實況以及各種氣象要素預報,如風向風速、能見度、云量、云高、溫度等,做出可能發(fā)生各種天氣現(xiàn)象預報,如雷暴、霧、降水等。針對區(qū)域的氣象服務,主要涵蓋昆明飛行情報區(qū)(四川、重慶、貴州、云南、西藏大部),提供飛行航路上的氣象要素(風向風速、溫度、云高、云狀、雷暴、顛簸、積冰等)的預報。隨著信息化技術的發(fā)展,服務方式從傳統(tǒng)的報文、電話、短信轉(zhuǎn)變?yōu)榛ヂ?lián)網(wǎng)、微信、移動APP等方式,氣象信息的獲取渠道增多,獲取更加方便快捷。較之服務方式的創(chuàng)新發(fā)展,航空氣象服務的核心——預報能力的提高卻十分有限。預報產(chǎn)品的精細化、客觀化程度仍然偏低,對重要天氣的定量化預報能力不足,制約了航空氣象服務水平的提高。
2.1短臨預報手段不足
短臨預報的目的是解決0~6h的天氣系統(tǒng)的移動、生消以及與其相關可能的災害性預報。中小尺度系統(tǒng)諸如雷暴的生命史一般只能維持幾小時,中尺度對流系統(tǒng)如中尺度對流復合體一般持續(xù)6h或以上。這些系統(tǒng)的預報一直是國際前沿科學問題,也是預報難題。短臨預報的準確性直接影響交通調(diào)度,對航空部門尤為重要。航空氣象服務機構(gòu)目前主要利用氣象局常規(guī)資料觀測、MICAPS資料、機場雷達觀測、衛(wèi)星觀測、閃電定位儀等資料,根據(jù)經(jīng)驗做出短臨外推預報。然而根據(jù)經(jīng)驗的主觀短臨預報,準確率較低,精細化、客觀化程度不高,缺乏能實時集成大量觀測數(shù)據(jù)并提供快速更新的(如15min~1h更新一次)時效為0~6h圖形化預報產(chǎn)品。
2.2缺乏高分辨率的數(shù)值預報系統(tǒng)
現(xiàn)有數(shù)值天氣預報產(chǎn)品(歐洲中心EC、美國GFS、國家氣象局T639等數(shù)值預報產(chǎn)品)可以為中長期預報提供有價值的參考信息。然而更新頻次較慢的分辨率較低的數(shù)值天氣預報產(chǎn)品,在航班流量日益增長,逐步進入大流量時代的過程中,已不能滿足西南地區(qū)復雜天氣條件下航空運輸?shù)臍庀蟊U闲枨?。適用于西南地區(qū)和行業(yè)的數(shù)值預報系統(tǒng)尚未建立,航空氣象預報的客觀化程度總體偏低。缺乏能提供快速更新的(如1~2h更新一次)時效為12~24h的覆蓋全國范圍的圖形化預報產(chǎn)品的數(shù)值預報系統(tǒng)。
2.3預報服務產(chǎn)品客戶化程度不高
隨著航空運輸量的持續(xù)增長,為保證飛行安全和正常,空中交通管理部門、航空公司、機場等航空氣象用戶對氣象預警預報的準確率、氣象產(chǎn)品的精細化、氣象服務的決策輔助能力等方面提出了更高的需求。根據(jù)用戶提出的要求,航空氣象服務機構(gòu)不僅要給出天氣發(fā)展趨勢的定性預報,還要從天氣覆蓋范圍、移動方向、強弱變化等細節(jié)上做到定時與定量,并且及時更新,滿足流量管理尤其是出現(xiàn)大面積航班延誤時運行管理的需要。目前,航空氣象服務機構(gòu)氣象預報服務產(chǎn)品過于專業(yè)化,與航班運行的結(jié)合不夠緊密,缺乏主動的氣象服務產(chǎn)品體系,缺乏客戶化的航空重要天氣預報產(chǎn)品,預報報文等預報服務產(chǎn)品信息量少,定制化服務程度低,預報服務產(chǎn)品輔助決策功能較弱,遠不能滿足用戶需求。氣象服務與航空運行的結(jié)合不夠緊密,缺乏專業(yè)化、定制化的服務,造成提供的產(chǎn)品可用性低,從而導致雙方無法建立統(tǒng)一的情景意識,對用戶的支持不足。
2.4服務效率低
在重要天氣保障過程中,航空氣象服務機構(gòu)了多種預報產(chǎn)品,如區(qū)域預警、終端區(qū)預警、機場警報等產(chǎn)品,大量的信息一方面給用戶對天氣的演變過程帶來了全方位的了解,另一方面產(chǎn)品精細化程度不夠,重復信息多,也加大了用戶釋用的難度,對用戶的有效引導不夠。信息化手段不夠豐富,在重要天氣保障中,仍然以電話服務為主,用戶重復問題多,預報員重復勞動多,效率低,缺乏有效輸出。
3對策探討
3.1加強對新技術的應用研究
加強對新技術的應用研究,做好技術儲備,為提高預報服務能力打好基礎。開展多元資料(氣象衛(wèi)星、天氣雷達、風廓線雷達、微波輻射計、自動觀測等資料)的融合研究,發(fā)展適用于航空氣象業(yè)務的多元探測資料融合技術。利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術提高航空氣象預報精準度。發(fā)展數(shù)據(jù)快速采集、清洗和標準化處理技術,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價值的信息,采用大數(shù)據(jù)、深度學習等新技術,充分挖掘氣象觀測資料、預報資料及其他相關數(shù)據(jù)的價值,從低能見度智能預報、對流初生識別、雷暴外推等方面開始嘗試,發(fā)展有別于傳統(tǒng)數(shù)值模式的新預報技術。建立適用于航空運行的氣象決策輔助工具,逐漸從輔助決策發(fā)展為支持決策,最后使氣象信息成為影響航空運行決策的關鍵因素。
3.2建立高分辨率快速更新循環(huán)同化數(shù)值預報系統(tǒng)
隨著數(shù)值預報技術的發(fā)展,航空天氣預報的能力不斷提升,但是由于地域性和時效性的原因,在航空氣象預報業(yè)務中,仍然難以把握雷雨、低能見度發(fā)生和持續(xù)的時間、落區(qū)以及降水強度。天氣預報技術在理論和數(shù)值預報上短期難以有突破之前,綜合利用有限數(shù)值預報資料及各種實時探測資料實現(xiàn)氣象產(chǎn)品精細化、客觀化,建立高分辨率快速更新循環(huán)同化數(shù)值預報系統(tǒng),提供西南地區(qū)航空運輸業(yè)務運營迫切需要的戰(zhàn)術(即2h以內(nèi))和戰(zhàn)略(如2~12h)決策航空氣象支持,是提高重要天氣預報準確率和服務水平的有效途徑。
3.3創(chuàng)新運行模式,提升運行效率
通過運行管理和服務方式創(chuàng)新,使航空氣象成為民航安全運行、高效運行和優(yōu)質(zhì)服務的重要基礎行業(yè)和技術支撐。加強需求管理,加強對空中交通管理部門、航空公司、機場等用戶的需求分析,掌握不同用戶對航空氣象的專業(yè)化需求。加強與用戶的溝通,共同研究開發(fā)適合于專業(yè)用戶的定制化產(chǎn)品,滿足不同用戶個性化的需要。加強對用戶的引導,激發(fā)潛在的用戶需求,改善被動滿足用戶需求的局面。發(fā)展高效的氣象業(yè)務平臺,利用互聯(lián)網(wǎng)+、平臺交換和移動通信終端等技術,發(fā)展高效的氣象業(yè)務平臺,提升運行效率。
3.4創(chuàng)建新型氣象服務模式
探索建立與互聯(lián)網(wǎng)時代相適應的氣象服務模式。通過融入式發(fā)展,將氣象信息和氣象服務融入航空業(yè)內(nèi)專業(yè)用戶的運行體系,為其提供精準的氣象服務。利用云計算云平臺、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術,建立“互聯(lián)網(wǎng)氣象+”模式,通過開放接口讓所有服務對象按需獲取氣象數(shù)據(jù)資源。服務的對象從組織到每個航班、每個席位、每位旅客,服務的周期擴展到航空活動前、中、后,基于用戶習慣,提供便捷智能的服務手段和渠道。
3.5建立互聯(lián)網(wǎng)氣象服務平臺
廣泛收集民航、國家氣象、地方氣象及其他社會化觀測資料,豐富大數(shù)據(jù)內(nèi)容,通過互聯(lián)網(wǎng)連接氣象服務的供給方和需求方,將觸角伸入到每一個服務節(jié)點,向用戶提供安全可控、個性化、便捷、權威的氣象資料服務,創(chuàng)建服務、共享、創(chuàng)新、共贏的平臺。
4結(jié)語
近年來,西南地區(qū)航空氣象預報服務水平不斷提升,有力促進了航空安全和正常水平的提高,但與用戶的需求仍存在一定的差距。隨著數(shù)值預報技術和信息化技術的發(fā)展,航空氣象服務還有著很大的提升空間,如何在現(xiàn)有基礎上進一步提升服務能力,最大程度地挖掘氣象服務的潛力,仍有許多值得思考的地方。
參考文獻
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作者:楊晶軼 何勇 單位:民航西南空管局氣象中心