西南地區(qū)航空氣象服務(wù)思考

楊晶軼 何勇

摘 要：作為民航運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)之一，航空氣象服務(wù)在航空運(yùn)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(wù)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(wù)能力以滿足航空用戶的需求，是當(dāng)前航空氣象工作的重中之重。本文對當(dāng)前西南地區(qū)航空氣象服務(wù)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，探討如何提高航空氣象服務(wù)水平的對策。

關(guān)鍵詞：航空氣象服務(wù) 預(yù)報(bào) 現(xiàn)狀 對策

中圖分類號：V32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0043-02

隨著中國民航運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，近年來西南地區(qū)機(jī)場建設(shè)方興未艾，航空公司機(jī)隊(duì)規(guī)模不斷擴(kuò)大，航班量持續(xù)增長，空中交通管理部門、航空公司、機(jī)場等航空用戶對航空氣象服務(wù)保障的要求也越來越高，航空氣象用戶對氣象服務(wù)呈現(xiàn)多元化、精細(xì)化和客戶化的需求，流量管理、區(qū)域管制、航空公司集中運(yùn)行控制、排堵保暢、通航等對氣象服務(wù)的精細(xì)化要求也越來越高，對氣象服務(wù)提出了新的需求和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，航空氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)服務(wù)能力與航空用戶需求之間的差距也日漸明顯。如何做好新形勢下的航空氣象服務(wù)，為航空用戶提供有效的決策信息，提高航空氣象服務(wù)水平以滿足航空用戶的需求，以避免和降低天氣原因造成的航班延誤是當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期航空氣象發(fā)展面臨的主要問題。

1 天氣對航空運(yùn)行的影響

天氣是影響航空運(yùn)輸安全、正常的重要因素之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)：約1/3的航空事故與天氣有關(guān)。隨著科技的不斷進(jìn)步，飛機(jī)的性能和智能化程度都有了明顯提高，飛機(jī)機(jī)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(fù)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(cuò)綜復(fù)雜的地理?xiàng)l件使得西南地區(qū)的氣候特征復(fù)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(diǎn)。盡管機(jī)場助航設(shè)施和飛機(jī)的性能越來越先進(jìn)，但對于具有復(fù)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(yùn)輸延誤的主要原因。同時(shí)，由于民航運(yùn)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(yù)計(jì)起飛時(shí)間做出恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)存在很大難度，機(jī)場、航空公司等運(yùn)行部門也無法準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)航班起飛時(shí)間，加上其他因素的影響，造成了日趨嚴(yán)重的航班延誤現(xiàn)象與正常率偏低的航班運(yùn)行狀況。

2 航空氣象服務(wù)現(xiàn)狀及問題分析

航空氣象服務(wù)是指為航空活動提供的氣象服務(wù)。其基本任務(wù)是探測、收集、分析、處理氣象資料，制作發(fā)布航空氣象產(chǎn)品，及時(shí)、準(zhǔn)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(wù)。目前西南地區(qū)航空氣象服務(wù)主要分為針對機(jī)場的氣象服務(wù)和針對區(qū)域的氣象服務(wù)。針對機(jī)場的氣象服務(wù)，涵蓋機(jī)場和終端區(qū)，為用戶提供機(jī)場天氣實(shí)況以及各種氣象要素預(yù)報(bào)，如風(fēng)向風(fēng)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(yù)報(bào)，如雷暴、霧、降水等。針對區(qū)域的氣象服務(wù)，主要涵蓋昆明飛行情報(bào)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(fēng)向風(fēng)速、溫度、云高、云狀、雷暴、顛簸、積冰等）的預(yù)報(bào)。

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，服務(wù)方式從傳統(tǒng)的報(bào)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(wù)方式的創(chuàng)新發(fā)展，航空氣象服務(wù)的核心——預(yù)報(bào)能力的提高卻十分有限。預(yù)報(bào)產(chǎn)品的精細(xì)化、客觀化程度仍然偏低，對重要天氣的定量化預(yù)報(bào)能力不足，制約了航空氣象服務(wù)水平的提高。

2.1 短臨預(yù)報(bào)手段不足

短臨預(yù)報(bào)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(guān)可能的災(zāi)害性預(yù)報(bào)。中小尺度系統(tǒng)諸如雷暴的生命史一般只能維持幾小時(shí)，中尺度對流系統(tǒng)如中尺度對流復(fù)合體一般持續(xù)6h或以上。這些系統(tǒng)的預(yù)報(bào)一直是國際前沿科學(xué)問題，也是預(yù)報(bào)難題。短臨預(yù)報(bào)的準(zhǔn)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(wù)機(jī)構(gòu)目前主要利用氣象局常規(guī)資料觀測、MICAPS資料、機(jī)場雷達(dá)觀測、衛(wèi)星觀測、閃電定位儀等資料，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出短臨外推預(yù)報(bào)。然而根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的主觀短臨預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確率較低，精細(xì)化、客觀化程度不高，缺乏能實(shí)時(shí)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(shí)效為0～6h圖形化預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

2.2 缺乏高分辨率的數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)

現(xiàn)有數(shù)值天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品（歐洲中心EC、美國GFS、國家氣象局T639等數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品）可以為中長期預(yù)報(bào)提供有價(jià)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(yù)報(bào)產(chǎn)品，在航班流量日益增長，逐步進(jìn)入大流量時(shí)代的過程中，已不能滿足西南地區(qū)復(fù)雜天氣條件下航空運(yùn)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(yù)報(bào)系統(tǒng)尚未建立，航空氣象預(yù)報(bào)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(shí)效為12～24h的覆蓋全國范圍的圖形化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)。

2.3 預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品客戶化程度不高

隨著航空運(yùn)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(jī)場等航空氣象用戶對氣象預(yù)警預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率、氣象產(chǎn)品的精細(xì)化、氣象服務(wù)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(wù)機(jī)構(gòu)不僅要給出天氣發(fā)展趨勢的定性預(yù)報(bào)，還要從天氣覆蓋范圍、移動方向、強(qiáng)弱變化等細(xì)節(jié)上做到定時(shí)與定量，并且及時(shí)更新，滿足流量管理尤其是出現(xiàn)大面積航班延誤時(shí)運(yùn)行管理的需要。目前，航空氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品過于專業(yè)化，與航班運(yùn)行的結(jié)合不夠緊密，缺乏主動的氣象服務(wù)產(chǎn)品體系，缺乏客戶化的航空重要天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品，預(yù)報(bào)報(bào)文等預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品信息量少，定制化服務(wù)程度低，預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品輔助決策功能較弱，遠(yuǎn)不能滿足用戶需求。氣象服務(wù)與航空運(yùn)行的結(jié)合不夠緊密，缺乏專業(yè)化、定制化的服務(wù)，造成提供的產(chǎn)品可用性低，從而導(dǎo)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(wù)效率低

在重要天氣保障過程中，航空氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)發(fā)布了多種預(yù)報(bào)產(chǎn)品，如區(qū)域預(yù)警、終端區(qū)預(yù)警、機(jī)場警報(bào)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(xì)化程度不夠，重復(fù)信息多，也加大了用戶釋用的難度，對用戶的有效引導(dǎo)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(wù)為主，用戶重復(fù)問題多，預(yù)報(bào)員重復(fù)勞動多，效率低，缺乏有效輸出。

3 對策探討

3.1 加強(qiáng)對新技術(shù)的應(yīng)用研究

加強(qiáng)對新技術(shù)的應(yīng)用研究，做好技術(shù)儲備，為提高預(yù)報(bào)服務(wù)能力打好基礎(chǔ)。開展多元資料（氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)、微波輻射計(jì)、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(wù)的多元探測資料融合技術(shù)。利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術(shù)提高航空氣象預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度。發(fā)展數(shù)據(jù)快速采集、清洗和標(biāo)準(zhǔn)化處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息，采用大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等新技術(shù)，充分挖掘氣象觀測資料、預(yù)報(bào)資料及其他相關(guān)數(shù)據(jù)的價(jià)值，從低能見度智能預(yù)報(bào)、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(yù)報(bào)技術(shù)。建立適用于航空運(yùn)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(yùn)行決策的關(guān)鍵因素。

3.2 建立高分辨率快速更新循環(huán)同化數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)

隨著數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，航空天氣預(yù)報(bào)的能力不斷提升，但是由于地域性和時(shí)效性的原因，在航空氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中，仍然難以把握雷雨、低能見度發(fā)生和持續(xù)的時(shí)間、落區(qū)以及降水強(qiáng)度。天氣預(yù)報(bào)技術(shù)在理論和數(shù)值預(yù)報(bào)上短期難以有突破之前，綜合利用有限數(shù)值預(yù)報(bào)資料及各種實(shí)時(shí)探測資料實(shí)現(xiàn)氣象產(chǎn)品精細(xì)化、客觀化，建立高分辨率快速更新循環(huán)同化數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)，提供西南地區(qū)航空運(yùn)輸業(yè)務(wù)運(yùn)營迫切需要的戰(zhàn)術(shù)（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(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和服務(wù)水平的有效途徑。

3.3 創(chuàng)新運(yùn)行模式，提升運(yùn)行效率

通過運(yùn)行管理和服務(wù)方式創(chuàng)新，使航空氣象成為民航安全運(yùn)行、高效運(yùn)行和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的重要基礎(chǔ)行業(yè)和技術(shù)支撐。加強(qiáng)需求管理，加強(qiáng)對空中交通管理部門、航空公司、機(jī)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(qiáng)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(gè)性化的需要。加強(qiáng)對用戶的引導(dǎo)，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(wù)平臺，利用互聯(lián)網(wǎng)+、平臺交換和移動通信終端等技術(shù)，發(fā)展高效的氣象業(yè)務(wù)平臺，提升運(yùn)行效率。

3.4 創(chuàng)建新型氣象服務(wù)模式

探索建立與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代相適應(yīng)的氣象服務(wù)模式。通過融入式發(fā)展，將氣象信息和氣象服務(wù)融入航空業(yè)內(nèi)專業(yè)用戶的運(yùn)行體系，為其提供精準(zhǔn)的氣象服務(wù)。利用云計(jì)算云平臺、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)，建立“互聯(lián)網(wǎng)氣象+”模式，通過開放接口讓所有服務(wù)對象按需獲取氣象數(shù)據(jù)資源。服務(wù)的對象從組織到每個(gè)航班、每個(gè)席位、每位旅客，服務(wù)的周期擴(kuò)展到航空活動前、中、后，基于用戶習(xí)慣，提供便捷智能的服務(wù)手段和渠道。

3.5 建立互聯(lián)網(wǎng)氣象服務(wù)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(wù)的供給方和需求方，將觸角伸入到每一個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，向用戶提供安全可控、個(gè)性化、便捷、權(quán)威的氣象資料服務(wù)，創(chuàng)建服務(wù)、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(yù)報(bào)服務(wù)水平不斷提升，有力促進(jìn)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(yù)報(bào)技術(shù)和信息化技術(shù)的發(fā)展，航空氣象服務(wù)還有著很大的提升空間，如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升服務(wù)能力，最大程度地挖掘氣象服務(wù)的潛力，仍有許多值得思考的地方。

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