孫俊穎 李政晉
在民機(jī)試飛中,有些科目希望在萬(wàn)里無(wú)云的晴空下進(jìn)行,有些則需要尋找極端氣候,如自然結(jié)冰試驗(yàn)、大側(cè)風(fēng)試飛等。因此,試飛氣象服務(wù)保障對(duì)民機(jī)試飛非常重要,甚至能對(duì)試飛安全與試飛效率起到關(guān)鍵性作用。
近些年,隨著國(guó)產(chǎn)民機(jī)試飛進(jìn)程的推進(jìn),中國(guó)試飛氣象服務(wù)保障也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展,從對(duì)適航標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)氣象條件的解讀、試飛氣象的氣候分布特征分析,到提供中期、近期的預(yù)報(bào)服務(wù),都為國(guó)產(chǎn)民機(jī)試飛提供了切實(shí)的保障。
天氣預(yù)報(bào)的6個(gè)步驟
在日常生活中,關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的天氣預(yù)報(bào)無(wú)處不在,打開(kāi)電視、刷刷手機(jī),各種表現(xiàn)形式的預(yù)報(bào)產(chǎn)品讓人眼花繚亂,這些天氣預(yù)報(bào)和民機(jī)試飛的氣象服務(wù)工作有何不同呢?首先我們來(lái)了解一下天氣預(yù)報(bào)是如何產(chǎn)生的。
天氣預(yù)報(bào)可以簡(jiǎn)單分為氣象觀測(cè)、數(shù)據(jù)收集、數(shù)值預(yù)報(bào)、綜合分析、預(yù)報(bào)會(huì)商、預(yù)報(bào)產(chǎn)品發(fā)布等6個(gè)步驟。全世界所有的氣象觀測(cè)站每天都在固定的時(shí)間同時(shí)對(duì)大氣進(jìn)行觀測(cè),把得到的數(shù)據(jù)上傳全球共享。
這些觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳遞匯集,輸入到超級(jí)計(jì)算機(jī),通過(guò)求解描寫(xiě)天氣演變的方程組,計(jì)算出未來(lái)的天氣。這就是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的通俗解釋。大家熟知的“太湖之光”、“天河”等超算都是用來(lái)計(jì)算天氣的。
然后,氣象預(yù)報(bào)員根據(jù)最新得到的大量數(shù)據(jù)信息,在圖像分析處理平臺(tái)上制作出天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品。當(dāng)然,重要天氣過(guò)程還需與其他預(yù)報(bào)員會(huì)商,之后發(fā)布未來(lái)一定時(shí)段和空間范圍的天氣預(yù)報(bào)。
氣象學(xué)家們從天氣學(xué)原理出發(fā),孜孜不倦地推演著復(fù)雜的方程組,用動(dòng)力學(xué)框架來(lái)闡釋大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程,從而模擬未來(lái)大氣的運(yùn)動(dòng)演變,預(yù)測(cè)未來(lái)天氣。預(yù)報(bào)員們從歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)論中開(kāi)始預(yù)報(bào),研究分析高低空配置、高低壓系統(tǒng)、冷暖平流等。一名預(yù)報(bào)員得出一個(gè)地區(qū)的天氣預(yù)報(bào)結(jié)論,需要看幾十張圖。
苛刻的試飛氣象要求
得益于科技的進(jìn)步,目前天氣預(yù)報(bào)已經(jīng)能夠做到對(duì)一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)的精確預(yù)報(bào),但對(duì)于民機(jī)試飛來(lái)說(shuō),這些要素還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足需求。在實(shí)際生活中,我們經(jīng)常會(huì)遇到上海徐家匯大雨滂沱而陸家嘴艷陽(yáng)高照的天氣,我們經(jīng)常會(huì)好奇天上一團(tuán)云系的高度范圍和移動(dòng)速度,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)氣溫和風(fēng)速變化萬(wàn)端的趨勢(shì),這些都是手機(jī)APP查不到的,也是公眾氣象部門(mén)無(wú)法覆蓋的廣度和精度。為滿足這些需求,試飛氣象專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。
試飛氣象主要包括試飛氣象保障和試飛氣象條件研究工作。試飛氣象保障,即為保障飛行、地面和其他試驗(yàn)任務(wù)而提供氣象情報(bào)和飛行決策;試飛氣象條件研究,即根據(jù)試飛大綱要求,進(jìn)行相應(yīng)的天氣現(xiàn)象、氣象要素、機(jī)場(chǎng)及空域等條件的統(tǒng)計(jì)分析。
如果把這些工作職責(zé)落實(shí)到日常工作中,試飛氣象要求通過(guò)中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)明確工作計(jì)劃,涉及到飛行實(shí)施、地面改裝、人員安排、物資發(fā)運(yùn)等;要求通過(guò)短期預(yù)報(bào)確定試飛窗口期,涉及到起降時(shí)刻申報(bào);要求短臨預(yù)報(bào)規(guī)避本場(chǎng)、空域或航路的危險(xiǎn)天氣,確保飛行安全、高效、順利。
具體到某一次試飛任務(wù),試飛氣象需要在空間上定位到機(jī)場(chǎng),在時(shí)間上精確到小時(shí);具體到某一個(gè)試飛科目點(diǎn),試飛氣象需要給出如何在空域內(nèi)更高效完成試驗(yàn)點(diǎn)的建議,如何上下調(diào)整高度以避免云中開(kāi)展試飛,需要在陰天里尋找可飛高度,需要在連續(xù)降水天氣中找到可飛時(shí)刻,諸如此類,不勝枚舉。這種按照試飛科目精準(zhǔn)定制的預(yù)報(bào)服務(wù)是試飛氣象的最大意義,也是每一個(gè)試飛氣象預(yù)報(bào)員的至高追求。
為探索飛機(jī)設(shè)計(jì)的包線,民機(jī)試飛一直都在挑戰(zhàn)氣象的極限——需要絕對(duì)的“好天”,碧空如洗、風(fēng)和日麗時(shí),開(kāi)展常規(guī)科目試飛(對(duì)環(huán)境氣象無(wú)特殊要求的試飛),盡可能提高試驗(yàn)開(kāi)展效率;也需要絕對(duì)的“壞天”——雪窖冰天、云迷霧罩、大雨滂沱時(shí),開(kāi)展特殊氣象條件科目試飛,驗(yàn)證惡劣環(huán)境下的飛機(jī)性能,提高飛機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
精細(xì)化的氣象預(yù)報(bào)是自然科學(xué)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到的境界,也是整個(gè)氣象學(xué)科的努力方向。盡管如此,試飛氣象人始終秉持著這樣一種理念:“盡管難以達(dá)到百分之百的準(zhǔn)確,我們?nèi)砸冻霭俜种俚呐??!?/p>
“與天斗,其樂(lè)無(wú)窮”
過(guò)去幾年來(lái),在民機(jī)型號(hào)的研制歷程中,中國(guó)商飛試飛中心氣象臺(tái)圍繞國(guó)內(nèi)試飛氣象領(lǐng)域做了大量開(kāi)創(chuàng)性的研究和探索工作,并在這個(gè)過(guò)程中逐漸認(rèn)識(shí)到氣象技術(shù)支持對(duì)于安全高效試飛的重要性。
在國(guó)產(chǎn)民機(jī)保障工作中,中國(guó)商飛試飛氣象團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難,注重預(yù)報(bào)質(zhì)量,不斷提高預(yù)報(bào)水平,在氣象預(yù)報(bào)、飛行監(jiān)控、氣象設(shè)備、特殊氣象等崗位上為推動(dòng)試飛任務(wù)進(jìn)程不遺余力,努力做到精準(zhǔn)捕捉、精準(zhǔn)規(guī)避。
大氣環(huán)境變化多端,認(rèn)識(shí)自然規(guī)律、利用自然規(guī)律是人類永恒的事業(yè)。對(duì)于試飛氣象工作,更加需要捕捉各種極端天氣,高溫、高濕、高寒、結(jié)冰、大側(cè)風(fēng)等等,在試飛氣象團(tuán)隊(duì)的不懈追求和共同努力下,一道道難關(guān)終將被攻克。
“與天斗,其樂(lè)無(wú)窮?!痹囷w氣象工作,立足當(dāng)下,研判未來(lái),在一次次預(yù)判和檢驗(yàn)中找尋自然科學(xué)的真諦。雖然做不到人定勝天,但在追風(fēng)逐雨的路上使氣象工作意義最大化就是氣象預(yù)報(bào)員的價(jià)值體現(xiàn)。