精细化预报在民航气象工作中的应用研究

努尔加依娜提 ·哈森拜

摘要：随着经济的快速发展，人们生活水平的提升，选择飞机这一出行方式的人群越来越多。航班能否安全运行与天气因素具有一定的关联性，所以相关部门以及社会公众对于民航气象预报的要求也越来越高。本文结合民航气象工作实际，首先阐述了精细化预报方法，接着分析了航班各个运行阶段对于气候条件的要求，最后梳理总结了精细化预报在民航气象工作中的应用方式，以供同行参考。

关键词：精细化预报；民航；气象工作；应用

引言

近年来，随着社会的不断发展进步，人们生活水平得到大幅提升，选择飞机出行的方式越来越多，机场航交通流量也在不断增加^[1]。飞机具有速度快、服务质量好等优势，给社会大众带来极大便利条件，但与此同时民航运行也存在许多安全隐患。雷暴、大雾、强降水等恶劣天气时常会对机场航班安全飞行构成威胁。因此，为了降低复杂天气因素对航空飞行安全威胁，就需要高度重视精细化预报在民航气象工作中的应用，要不断高精细预报服务质量，为航空安全飞行提供可靠的服务保障。

1精细化预报方法

精细化预报的要求较高，主要是掌握未来短时间内1~2个小时内所监测区域的气候状况以及变化趋势，并针对各航班进行科学安排以及合理调整提供指导。预测预报的信息涉及到机场地面的风速、风向、跑道的摩擦系数以及未来机场区域的降水量、温度、云、雷暴等天气现象^[2]。为了进行精细化预报，可借助于测速装置、地面反射雷达和其他设施，对机场地面区域运行参数进行分析。至于未来一段时间内风和降水、雷暴、沙尘、低云、暴雪、大雾、低能见度、积雪、冻雾等灾害性天气的变化参数，有必要借助于气象卫星、气象分析设备以及各种气象信息的集成和研究来对机场的未来气候变化进行预测。

对航班影响的主要灾害性天气预报预警标准具体如下：（1）大风天气：本场预计或出现平均风速：12-16米/秒，且持续1小时以上,发布大风黄色预警；本场预计或出现平均风速：17-25米/秒，且持续1小时以上，发布大风橙色预警；本场预计或出现平均风速：25米/秒以上且持续半小时以上，发布大风红色预警。（2）强降雨：预计出现12小时过程降水量达到10.0—15.0mm的降雨或短时中雨，发布降水黄色预警；预计出现12小时过程降水量达到15.1—24.0mm的降雨或短时中到大雨，发布降水橙色预警；预计出现12小时过程降水量达到24.0mm以上的降雨或短时大雨及以上。发布降水红色预警；（3）沙尘暴：本场预计或出现沙暴或尘暴，且可能持续，发布橙色预警；本场预计或出现强沙暴或强尘暴，且可能持续，发布红色预警；（4）雷暴：本场预计或出现少量（FEW）积雨云（CB）伴有连续闪电或疏量(SCT)的积雨云（CB），发布黄色预警；本场预计或出现多量（BKN）积雨云（CB），发布雷电橙色预警；本场预计或出现满天(OVC)积雨云（CB），发布红色预警。（5）低云：云底高度或垂直能见度：90（含）-60米，发布黄色预警；云底高度或垂直能见度：60（含）-30米，发布橙色预警；云底高度或垂直能见度小于等于30米，发布红色预警。（6）低能见度（大雾、浮尘、霾、烟）：本场预计或出现主导能见度值：小于800米（含）的大雾、浮尘、霾、烟，且可能持续，发布橙色预警；本场预计或出现主导能见度值:低于550米的（含）的大雾、浮尘、霾、烟，且可能持续，发布红色预警。

2航班各运行阶段对气候条件的要求

2.1起飞和着陆阶段要求

在航班起飞、着陆阶段对气候的要求是：地面上的瞬时风力变化要求小，特别要避免防航班遭受风切变的影响，要尽可能增强航班滑行的安全性。在航班起飞时，要对风速、风向进行准确分析，例如对于飞机滑行过程中的风况要精准预测，一旦瞬时风力变化太频繁，则需要结合具体情况对跑道进行更换。在判断瞬时风力所造成的影响很小的时候，应分析滑行时的风速，对于这一过程的绝对速度、起飞速度等进行确定，要求对于这些分析要精确，使飞行员可以对各类飞行参数能够更准确的进行设置。在航班着陆时，因为机场通常比较繁忙，在此特定研究中，必须分析不同航班着陆期间的风速、风力。一旦预测未来机场区域的风风力变化较快，亦或者存在较强的切向风的时候，塔楼应该及时发出警告指令，告知全部飞行员不要使用自动驾驶系统着陆，并且给飞行员发送相应的风向参数，以便他们可以有效应对。

2.2爬升和下降阶段要求

尽管飞机爬升以及下降阶段对于安全性较高，但在某些天气状况下也可能会引发安全事故。 从这个方面考虑，地面、气象卫星以及飞机自身应保持协同运行，对各个空域的的天气条件进行分析。通过研究和分析不同区域的气候参数，可以预测在不同的爬升亦或下降阶段飞机所在空域的风力参数，从而朝飞机作出对应的运行状态指令，确保航班安全飞行。

2.3巡航时的要求

航班不同其巡航跨度也会存在较大区别，国际航班跨度最大，像这样大跨度巡航模式引起的问题是：地面控制系统之间的连接经常会发生问题，有时还要通过别的航班才可以把控制请求与信息传输至地面，因此在这种状况下，精细化的预报便不能完全依靠地面控制命令，还需借助于机载设备实现对气候参数的分析以及预报。在这个阶段对天气条件的要求是，全部飞行都必须能够避开阴云密布的区域，特别那些存在大量电荷的云层要远离，因为这种云层出现雷电的几率较大，一旦误入，势必会导致飞机设备受到损坏或者被雷击导致飞机失事。目前，大部分飞机上均安装了机载雷达，可以完成对航班前方视场外空域的信号扫描。凭借雷达反射波的分析，可以确定该系统能否正常运行。对于各类天气状况，航班需完成其自身航线的调整，以合理避免危险并尽可能地提确保航空飞行安全。

3精细化预报在民航气象工作中的应用方式

3.1机场气候环境播报

针对民航系统而言，航班起飞与着陆阶段出现安全事故的可能性最大。因此，在实际研究以及分析中，要加强机场天气情况的监视以及预测，对系统可能会在未来的运行期间遇到的问题要明确掌握，为今后指导飞行员合理操作和有效应对提供指导。在此工作中，需要分析的项目主要是机场当前的气候环境，综合分析气象参数，探究未来一段时间内机场整体环境变化，并指出进场和离场航班有关参数的设置方法^[3]。例如，在航班进场的时候，地面系统应为飞行员播报机场地面区域的风参数，以便飞行员可以结合实际情调整飞机控制方法。例如，当横向风力很大且风参数变化很大时，飞行员应关闭自动驾驶，选择手动操作以提升操作的稳定性。

3.2后续气候变化预测

在后续气候变化预测过程，需对全部工作进行管理以及改进，应了解机场以及周边地区的总体变化，以确定在执行此工作时能否完成和相关部门的协调、处理，并且对当前气候条件对飞机的影响。例如，在塔台工作中，由机场及其附近气象情况了解到虽说出现了阵风，不过阵风的强度较低，航班配备的自动驾驶系统能够实现安全控制。然而，凭借精细化预报系统获悉，在接下来的1-2个小时内，机场的阵风力度将不断增强，风向将从跑道的反方向向跑道的横向逐渐变化，这种阵风会对航班起飞与着陆的安全性造成严重影响。对于此类情况，要求塔台指挥官的工作项目向随后的降落航班作风力警告。

3.3发送警报信息

一是可能发生或已发生复杂天气并将持续时，应立即制作并发布复杂天气预警。二是预警发布前，要加强与其他气象部门，其他气象人员的会商，提高预警信息的准确性。三是编发的预警信息内容，必须由两人以上逐字审查核对，不得在发布时间、等级颜色、种类上出现错漏。四是当发布复杂天气预警信息后，集中预报室、机场气象台站要严密跟踪监视天气变化情况，根据最新资料和预测结果及时变更预警信息；当所涉及的天气现象不再出现或预计不再出现、不够发布标准时，应当取消相应的预警信息，切实提高航空气象预报服务质量。

参考文献：

[1]魏楠青.民航气象预报精细化探讨[J].百科论坛，2018（10）：790.

[2]刘莉霞，田丰，王天奎.民航气象预报业务培训平台设计[J].中国科技信息，2017（6）：60-61.

[3]张鑫.民航气象精细化预报的探讨[J].百科论坛，2019（14）：233-234.

作者简介：努尔加依娜提·哈森拜（1983-），女，哈萨克族，新疆阿拉泰人，本科学历，工程师，从事民航气象预报工作。