探討民航氣象地面觀測中關于氣壓的觀測與報告

谷芳琳 張振遠

摘要：在民航氣象工作中，氣壓是影響飛行安全的重要因素。近年來，由于人為、環境或設備等因素，出現了幾起由于氣壓報錯導致的安全差錯，存在一定的飛行安全隱患，引起了民航業對氣壓的重視程度。全國各地空管局下發了杜絕氣壓出錯的文件和措施。該文從民航氣象地面觀測的保障工作角度出發，結合實際保障案例，簡要闡述氣壓對民航飛行安全的影響，分析討論氣壓出現差錯的原因，并對如何令氣象觀測員認識到氣壓報告及服務的重要性進行討論，提出相關觀點與措施。

關鍵詞：民航氣象觀測;氣壓; ?安全; ?飛行

1民航氣象相關氣壓概念

氣壓是作用在單位面積上的大氣壓力，稱為大氣壓強，簡稱氣壓。其數值等于單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱的重量。氣壓是關乎航空飛行重要的氣象要素之一。氣壓的變化是隨著空間和時間的變化而變化。航空器在起飛著陸以及空中飛行階段都應參照氣壓高度表來確定飛行高度。圖1是不同飛行高度與相關概念氣壓對應圖。航空氣象地面觀測業務中常用到的有本站氣壓、場面氣壓（QFE）、修正海平面氣壓（QNH）以及海平面氣壓等概念。

本站氣壓：氣象臺（站）氣壓表（或傳感器）所在高度的氣壓;場面氣壓（QFE）：機場標高處的氣壓。精密進近跑道和跑道入口低于機場標高2 m或以上的非精密進近跑道，場面氣壓的數值應當以該跑道入口的標高為基準;修正海平面氣壓（QNH）：場面氣壓按國際標準大氣條件訂正到海平面的氣壓;海平面氣壓：海平面高度上的氣壓是指本站氣壓訂正到海平面高度處的氣壓。

2 氣壓與飛行的關系

2.1航空器起飛爬升與進近著陸階段中氣壓的作用

氣壓與航空器在飛行中的關系是十分緊密的，同時也是影響飛行安全的重要氣象要素之一，在氣象觀測中觀測與報告的氣壓數值必須準確無誤。氣壓對航空飛行的影響，主要包含兩方面，氣壓的變化主要影響著航空器起飛爬升、進近著陸以及滑跑距離，如果航線上飛行員調錯氣壓高度表有可能造成危險接近甚至兩機相撞。飛行過程中，特別是在夜間或低能見度等復雜天氣情況下，如果給航空器提供的氣壓偏高，意味著降低了高度，使實際飛行高度低于標準，駕駛員按此高度穿云著陸就可能造成等級事故，輕者場外提前接地，重者撞擊山地、機毀人亡。反之，報告的氣壓值偏低則實際高度高于標準，航空器在著陸過程中高度過高導致復飛或沖出跑道，發生不安全事件、造成經濟損失。如果在氣象要素數及其他要素值變化不大的情況下，氣壓如若變小，航空器的離地速度和起飛滑跑的距離就會相應增大。因為空氣密度已經變小，若要獲得同樣的升力當增加空速;另一方面，空氣密度減小，發動機的功率就會相應減小，航空器增速也會相應變得緩慢，會導致航空器的起飛滑跑距離有所增長。

2.2飛行高度層和氣壓的關系

如若要確定飛機在空間的垂直位置需具備兩個要素：測量及準備和自該基準面至航空器的垂直距離。航空器在飛行中，對應不同測量的基準面，相應的垂直位置是具有特定名稱的。航空器表示飛行高度層時，應使用標準大氣壓作為高度表撥正值;航空器表示高度時，應使用修正海平面氣壓作為高度表撥正值。

隨著海拔高度的升高，氣壓將降低。隨著海拔升高1000英尺，氣壓降低1個平均大氣壓。當氣壓降低時，空氣密度變小或空氣稀薄。相當于上升到更高的高度，即密度高度隨氣壓而減低，密度高度會增加，對飛機的性能產生重大影響。

2.3時間變化與氣壓變化的關系

氣壓數值無論在任何位置或任何地點都是隨時間的變化而不斷產生變化的，這種變化包括非周期性變化的和周期性變化兩種類型。民航地面氣象觀測重點關注地面氣壓的年、日周期變化。氣壓年變化是一年內氣壓高低的周期變化，規律如下：隨地理緯度、海陸熱力性質差異等情況的不同而異。通常海洋小于陸地，低緯度地區小于高緯度地區。在高山和海洋上，冷季的氣壓低于暖季，在大陸上，暖季的氣壓低于冷季。氣壓日變化在低緯度地區比較明顯，氣壓日振幅隨緯度的增高而減小。導致大氣壓日變化的原因有三點：1）大氣的運動;2）大氣溫度的變化;3）大氣濕度變化。氣壓的日變化規律如下：除了必須有一個最低數值與最高數值外，還應當有一個次低數值與次高數值。當溫度升高，大氣逐漸向高空輻散，在下午15-16時，大氣上升輻散達最大，在上午9-10時，大氣輻散下降壓縮到最大程度，空氣密度最大，此時氣壓為一天中最高值。

3 關于氣壓的報告與記錄

觀測到的基準觀測點的氣壓值應當按規范要求使用中性硬度的鉛筆記錄在地面觀測簿的相應欄內，以hPa為單位，并保留至一位小數。在機場例行天氣報告和機場特殊天氣報告中，應按照《民用航空氣象地面觀測規范》附錄十一《機場例行天氣報告（METAR）和機場特殊天氣報告（SPECI）的電碼格式》的模板報告基準觀測點的修正海平面氣壓， 這些值應當截取為整數，以四位數字表示，緊跟在字符Q后不加空格以“P H P H P H P H ”組編報，不足四位數時，千位數用0補齊。發布天氣報告前，應對本次的修正海壓與上一份報告中的修正海壓、工作站上顯示的修正海壓值以及振筒氣壓儀顯示值進行比較，確保每份報文中的修正海壓值準確。對外通告修正海壓時，應確保修正海壓值準確無誤后報出，報告后要求對方復述，并在值班日志上做記錄。

4 ?氣壓差錯行業判定

《民航空管系統不安全事件標準（試行）》對氣壓數值錯誤有如下判定標準：機場天氣報告中的氣壓值、通報管制部門的氣壓值與實際應報氣壓值相差2百帕的定義為一般差錯。機場天氣報告中的氣壓值、通報管制部門的氣壓值與實際應報氣壓值相差3百帕（含）以上的定義為嚴重差錯。依據《民航空管系統氣象工作質量管理辦法》，氣象業務差錯同樣也分為嚴重差錯和一般差錯。其中機場天氣報告中的氣壓值與實際應報氣壓值相差3百帕（含）以上的;通報管制部門的氣壓值與實際應報的氣壓值相差3百帕（含）以上的。定義為氣象業務嚴重差錯。機場天氣報告中的氣壓值與實際應報氣壓值相差2百帕的;通報給管制部門的氣壓值與實際應報氣壓值相差2百帕的。定義為氣象業務一般差錯。

5 實際保障案例

案例一：某局某日某時發布觀測報告，在例行報告時段，值班觀測員發現主發報機的線路出現故障，隨后使用備份發報機進行發報，依舊沒有收到回報，最后值班觀測員使用電話與預報值班人員溝通，口述報文內容請預報員代發此份觀測例行報，但報員聽錯氣壓值，將該報文發出，導致所發天氣報告的氣壓數值與實際應報氣壓值相差8百帕，造成一起嚴重差錯事件。 原因剖析：觀測員應急程序按主發報機、備份發報機、預報代發的順序是沒有問題的，但是口述報文應要求對方復述，尤其是修正海壓的數值必須核對準確，該觀測員并沒有核對報文和數據，加之實況報文發報時間很短，觀測員應急程序和步驟不熟練，心里緊張等原因造成了此次嚴重差錯。案例二：筆者所在單位在某日，下午雷暴過程結束在消散過程中，由于冷高壓過境導致一小時時段內修正海平面氣壓變化上升了3.8百帕，值班觀測員高度重視，及時通報相關部門，并持續觀測氣壓值的變化，隨后兩小時持續上升共8百帕，此種情況十分罕見，值班觀測員做到有變化有通報，與預報部門和管制部門及時溝通 并給管制部門做出天氣原理的相關合理解釋，提供專業、準確的氣象觀測服務。對氣壓值變化的重視和對氣象學知識的學習掌握可以幫助觀測員輕松應對工作中出現的難題。

6 防范措施

氣壓值的報告出現差錯使航空器在飛行中發生嚴重的安全隱患，因此防止氣壓值的錯報一直是氣象部門的重點要求工作。全民航系統一直努力通過“人防”、“技防”等手段防范氣壓出現差錯。筆者單位在“技防”這方面已采用相當嚴謹的告警提示手段，當自動觀測設備的氣壓值超過一定的范圍就會發出告警提示音提示觀測員，觀測員需立即查看，與機務員、預報員一起判斷氣壓值的變化到底是設備故障原因造成還是天氣系統過境造成，從而能夠及時為用戶提供準確服務。發報機發布天氣報告時，當氣壓值超過一定的范圍同樣會告警提示觀測員，因而大大減小了錯發氣壓值得概率。日常保障中，總結出以下觀點和措施進行“人為”防范措施：1）通過業務培訓以及安全日常教育，不斷提醒和督導，養成觀測員的防范意識，提升對氣壓報告的重視程度以及紅色防范底線，值班觀測員要對于“氣壓”特別謹慎對待。2）觀測員應當嚴格遵守工作程序，自覺監視氣壓值的變化，將基準觀測點氣壓值與其他點的氣壓值進行對比、隨時關注查看，并將自動觀測系統的氣壓值與自動氣象站以及振筒氣壓儀氣壓進行對比，如果其中任何兩者差值超出規定范圍，立即進行報告和排查，如自觀機務員告知觀測員氣壓數據不可用時，應嚴格按應急流程進行發報和服務，并做好相關記錄。發布天氣報告時除與上述數值進行對比，還應與上一份報告中的氣壓值進行對比，確認無誤后方可發出。

總結

氣壓是影響航空飛行重要氣象要素之一。在民航飛行活動中由于氣壓因素導致的不安全事故不在少數，因此氣壓的觀測與報告在民航氣象地面觀測中也是最值得重視的工作。科技發展日新月異，氣壓監測儀器也在時代更迭中更新換代，從老舊的單振筒氣壓儀發展進步為液晶顯示的雙振筒氣壓儀，各種自動觀測系統中也設置了氣壓實時監測對比及告警功能。作為民航氣象觀測員，我們要在把氣壓值的變化當做重點監測對象，為航空用戶和管制部門及時、準確提供修正海壓數據，為飛行安全保駕護航。