精細化預報應用于民航氣象工作的思考

中國民用航空華北地區(qū)空中交通管理局大興空管中心 韓羽庭

當前我國民航事業(yè)迅速發(fā)展，促使航空客戶對于氣象服務的需求不斷增加，為此氣象服務水平和氣象服務技術不斷創(chuàng)新，促使精細化預報服務應運而生。針對民航氣象工作，在多年的努力下，已經構建了較為系統(tǒng)化、精細化的預報系統(tǒng)，借助當代先進科學技術，將機載雷達、地面雷達、氣象衛(wèi)星等諸多技術手段進整合統(tǒng)一，可以切實保障民航航班的安全起降、穩(wěn)定巡航，這也為我國民航事業(yè)的穩(wěn)定、高質量發(fā)展奠定了強大基礎保障。但是結合當前民航航班運行的過程，從客觀層次上看，航班的地面信息接收存在一定局限性，起接收效果較差，為此必須要不斷進行民航氣象工作創(chuàng)新，將精細化預報系統(tǒng)應用到民航氣象工作當中，確保民航氣象工作穩(wěn)定、科學合理開展。本文將針對精細化預報應用于民航氣象工作相關內容進行詳細分析。

一、精細化預報內涵特點

精細化預報是指定量、定時、定點的預報，預報的內容精細化程度較高，其中涵蓋了具體的地點、具體時間、出現(xiàn)天氣的性質、具體衡量等內容。從客觀層次上來看，精細化預報是一種氣象預報模式，主要應用在航空等對實時氣象情況要求較高的行業(yè)當中。從具體情況來看，精細化預報有以下特點：

其一，氣象預報實時性。在民航領域當中，非常容易受到氣象因素影響，惡劣天氣很容易造成氣象變化不穩(wěn)定，若出現(xiàn)了較大的氣象波動，那么航空飛機就會受到直接影響，所以在精細化預報中，應該確保氣象預報結果的真實性和及時性、高效性。精細化預報可以貫穿于民用飛機飛行的整個過程，并且應該滿足飛機航行過程中對于氣象資料的及時性需求，并且不可以出現(xiàn)誤差、延遲等情況，否則直接影響著民航飛機的安全穩(wěn)定運行。

其二，氣象預報精準性。在民航飛機運行的過程中，對于氣象資料的精準性要求非常高。相比傳統(tǒng)農業(yè)天氣預報來說，民航飛機對氣象預報有著極高的精準性要求，只有在精準天氣預報的支撐下，才能夠為民航飛機進行飛行統(tǒng)籌和指引，確保飛機飛行的安全性與穩(wěn)定性。

其三，氣象預報全面性。氣象預報當中所涵蓋的內容非常復雜，并且大部分氣象資料都會對飛行造成一定程度的影響，為此必須要保障氣象資料預報的全面性、精準性，杜絕氣象預報當中存在影響民航飛行的內容。需要將所有影響飛機飛行的因素進行細致化呈現(xiàn)和分析，杜絕遺漏某一項影響因素的情況出現(xiàn)，以便于全面細致化的提升精細化預報的精準程度。

二、精細化預報應用于民航氣象工作的意義

在當前我國民航工作不斷發(fā)展的當下，為了提升民航服務質量，必須要引入精細化預報服務，以便于為民航服務、民航巡航點打好的天氣預報信息數(shù)據(jù)基礎。精細化預報在當前的重要性日漸凸顯，具備高時間分辨、高地域分辨等諸多特點，可以有效滿足氣象從業(yè)者的精準細致氣象服務需求。此外，精細化預報在2022年“兩會”“冬奧會”期間也提供了精準化的氣象預報服務，真正定點、定時、定量地為社會各個層面提供專業(yè)的氣象預報服務，并且可以結合各個領域的實際需求提供精細化的氣象數(shù)據(jù)信息。在社會發(fā)展的當下，社會各個領域與氣象服務需求不斷提升，促使天氣預報服務更加精準化、具體化、細致化。將精細化預報應用到民航氣象工作當中，能夠結合民航的飛行服務需求，為其提供詳細、精準、及時的天氣預報信息，可以保障民航氣象工作更加精準及時，為民航服務以及飛行調度提供基礎數(shù)據(jù)信息保障，確保民航飛行與服務的安全性。在及時精準的精細化預報服務下，從航空公司飛行調度部門到機場保障部、從空管塔臺管制部門到區(qū)域管制部門、從運行協(xié)調部門到現(xiàn)場指揮部門，都可以精準地結合數(shù)據(jù)氣象預報數(shù)據(jù)，不斷調整自身工作內容，結合未來天氣變化趨勢，延伸服務，為民航安全運行奠定良好基礎保障。

三、民航氣象工作對精細化預報提出的要求

（一）起飛和降落過程要求

在民航起飛和降落的過程中，對天氣狀況有一定要求。在民航航班起飛和降落的過程中，要求最大限度降低地面瞬時風力，杜絕飛機遭受到切向風力影響，以便于確保民航起飛和降落過程滑行安全程度。針對飛機起飛的過程中來說，應該精準地分析風速、風向，尤其是針對飛機滑行方向相同的風來說，精準預測風向可以為起飛和降落工作奠定良好基礎保障。

在起飛和降落過程中，精細化預報工作有以下幾點內容：其一，分析飛機滑行過程中的風力情況，明確瞬時風力，結合實際情況明確起飛和降落是否需要更換跑道。其二，當瞬時風力對起飛和降落的影響相對較小時，必須要借助分析滑行階段風速實際情況，有針對性地對滑行過程中的絕對風速、襟翼伸縮量、速度、起飛速度等內容進行明確，借助精細化預報工作，確保飛行員可以更好地設置各項飛行參數(shù)。其三，在飛機降落的過程中，對于精細化預報的數(shù)據(jù)信息精準度要求更高，為此在進行具體研究的過程中，必須要從這個角度出發(fā)，分析不同航班落地過程中的風速、風力數(shù)值。當預測發(fā)現(xiàn)在今后較長一段時間內，機場區(qū)域的風力變化非常頻繁，并且風力具備較大的切向風力時，必須要對塔臺進行警告指令。借助塔臺指令，對所有飛行員進行警告，杜絕飛行員在降落的過程中開啟自動駕駛系統(tǒng)，在此基礎上，應該對飛行員實時動態(tài)報告風力參數(shù)，以便于其積極應對機場區(qū)域的風力情況。

（二）爬升和下降過程要求

民航爬升和下降過程對于安全性要求非常高，所以必須要借助精細化預報服務手段，對氣象情況進行精準化的把控。若精細化預報數(shù)據(jù)信息不精準，很容易在變化頻繁的氣象環(huán)境下給民航運行帶來潛在的安全隱患。所以，結合這一特點來看，必須要對地面、飛機本身和氣象衛(wèi)星進行統(tǒng)籌，結合綜合角度分析不同空域的氣象情況。精細化預報工作內容，應該對地面氣象系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行把控，針對不同區(qū)域氣象數(shù)據(jù)進行分析研究，預測不同爬升或者下降過程中航班所處空域的風力參數(shù)。對地面系統(tǒng)風向的數(shù)據(jù)信息進行采集，對飛機發(fā)出相應的飛行指令，確保飛機在民航爬升和下降過程中可以杜絕各項風險。

（三）巡航過程要求

結合當前民航實際情況來看，不同的航班對于巡航的跨度要求不同，其中巡航跨度最大的為國際航班。針對國際航班這種大跨度的巡航模式來說，在進行精細化預報的過程中也容易產生地面控制系統(tǒng)銜接問題，甚至在一些情況之下需要借助其他的航班，才能將控制請求和信息傳遞到地面，為此針對巡航跨度較大的航班來說，應該結合實際情況進行服務，精細化預報服務不可以過度依賴地面控制指令，要依靠機載設備，完成對天氣數(shù)據(jù)的分析和預測工作。針對云量較大的區(qū)域來說，尤其是有大量電荷的云層，很容易發(fā)生閃電，所以在航班巡航的過程中會造成飛機相關設備失效，或者在飛機運行的過程中遭受雷電侵襲，為了杜絕給航班運行帶來安全隱患，在精細化預報的過程中，應該對云層情況進行監(jiān)控。當前大多數(shù)民航飛機都安裝了機載雷達系統(tǒng)，在此基礎上便可以對飛機前方視域外空域信號進行掃描，并且對雷達反射波進行細致化分析，確定這一系統(tǒng)是否可以正常運行。在機載雷達的運行和支持下，可以對各種氣候條件的天氣進行分析把控，結合不同天氣情況完成對民航自身航線的調整，實現(xiàn)對危險情況的規(guī)避，確保民航航班運行安全。

四、精細化預報應用于民航氣象工作的優(yōu)化策略

（一）機場環(huán)境播報工作

機場環(huán)境播報是確保民航飛機安全穩(wěn)定降落的關鍵，因為在飛機起飛與降落過程當中非常容易出現(xiàn)安全事故，所以必須要對機場氣候信息進行監(jiān)督和預測，在精細化預報系統(tǒng)當中對機場的氣候信息進行檢測與監(jiān)督，明確民航在未來一段時間運行過程中潛在的問題，從而為飛行員提供良好的風行操作建議。細致化預報工作開展時，應該分析機場當前的氣候環(huán)境，對氣象參數(shù)等內容進行整合分析，細致化研究今后一段時間之內整個機場的環(huán)境變化情況，為民航進入機場、離開機場指明相關參數(shù)設置方式。例如，在飛機進場的過程中，地面系統(tǒng)應該向飛行員報告當前的地面區(qū)域風力參數(shù)，這樣飛行員便可以結合地面參數(shù)的實際情況，改變飛機的控制方法，確保飛機穩(wěn)定降落機場。若橫向風力相對較大時，飛行員可以借助手動飛機控制系統(tǒng)，提升飛機操作的系統(tǒng)科學性。針對降雨天氣、霧霾天氣，在飛機起降的過程中，精細化預報工作應該動態(tài)化地對機場天氣情況進行實時播報，并對跑道變化進行預測，分析駕駛員是否要讓跑道維修人員對跑道進行處理。

（二）后續(xù)氣候變化預測

針對民航后續(xù)氣候變化預測，需要通過對所有工作項目進行管理和完善，找到機場周邊區(qū)域的氣候變化情況，在確定工作落實情況的基礎上，對相關部門的工作盡心協(xié)調處理，并對當前天氣的所有航班影響進行把控。例如，在地面塔臺工作當中，應該對機場周邊的氣候環(huán)境進行把控，雖然存在一定強度的風，但是強度相對較低，飛機自身的自動駕駛系統(tǒng)可以對飛機開展安全控制。通過精確預報系統(tǒng)，可以對未來1-2個小時當中機場風力進行監(jiān)測，若機場的風力逐步增加，并且風向會逐步由跑道逆向方向轉變?yōu)闄M向，這類陣風則會嚴重影響飛機的起降安全。針對此種情況，應該要求塔臺對民航起落安全進行管控，塔臺指揮人員應該為后續(xù)的降落飛機進行風力警報，為了杜絕安全事故的出現(xiàn)，要求機場工作人員進行撤離，消防人員應該隨時待命，便于第一時間對機場安全事故進行管控。

（三）警報信號發(fā)送

在細致化預警當中，針對警報信息發(fā)送來說，主要涵蓋了兩個層面的內容：其一，地面控制系統(tǒng)向航班發(fā)送警報信息。針對該項工作來說，應該要求塔臺系統(tǒng)結合氣象工作系統(tǒng)所反饋出來的數(shù)據(jù)信息，向飛行員進行動態(tài)化的氣象數(shù)據(jù)播報，這樣便可以讓飛行員更好地結合氣象系統(tǒng)的實際內容來調整相應的民航飛行方法。針對一些已經進入機場管轄空域的巡航飛機來說，在一些特定環(huán)境下，這類飛機需要降落到其他機場，確保民航飛機的運行降落安全。在該過程當中，精細化預報系統(tǒng)對民航飛機的巡航狀態(tài)起到了關鍵性指導作用，結合氣象警報數(shù)據(jù)信息，可以讓飛行員對距離、飛機燃油、油箱儲備等諸多參數(shù)進行把控，確保飛機是否可以順利降落。其二，當燃油儲備量不足時，地面塔臺應該做好相應的處理，做好對該架次飛機的語音指令，在飛行員和地面工作人員的協(xié)作之下，確保飛機安全降落。

（四）駕駛系統(tǒng)切換分析

結合當前民航的實際情況來看，除了一些小型的固定翼私人飛機之外，其余類型的飛機都安裝了自動駕駛功能，此種功能可以有效解放廣大飛行人員的雙手，并且杜絕一些駕駛員的人為因素對飛機駕駛安全的影響，有效強化了民航飛機的價值效率。這一功能技術在民航巡航的過程中優(yōu)勢凸顯，可以確保巡航質量。在民航飛機駕駛接近地面位置時，因為飛機飛行的環(huán)境更加復雜，所以自動駕駛系統(tǒng)作為一種客觀、理性的駕駛模式，能夠對周圍環(huán)境進行客觀分析，但是若環(huán)境變化莫測，就需要駕駛員親自進行人工駕駛操作。從實際民航駕駛實踐來看，民航飛機的各類傳感器可以實現(xiàn)對風力的動態(tài)化實時監(jiān)控，借助精細化預報的方式，可以杜絕機場附近空中交通擁堵情況。針對巡航以及正在降低高度的飛機來說，在燃油允許的條件之下，依然允許進入到這一機場，但是其運行的安全系數(shù)不斷降低。在精細化預報技術服務之下，可以與塔臺進行聯(lián)系，促使塔臺向飛行員動態(tài)化預警報告機場周圍的天氣情況，讓飛行員通過對駕駛系統(tǒng)切換調整，將航班降落到其他交通良好機場，確保民航駕駛安全性。此外，針對處于空中交通擁堵的區(qū)域來說，必須要全部調整為手動駕駛模式，這樣便可以按照塔臺的要求，對飛機開展精細化的控制管理，在精細化預報系統(tǒng)當中，對氣象環(huán)境開展動態(tài)化的處理，預測未來一段時間的天氣變化情況。

五、結束語

總而言之，民航作為我國交通運輸?shù)闹辛黜浦?，具備服務高效性、便捷性，交通運輸?shù)乃俣纫蚕鄬^快，更多群眾出行選擇民航，促使民航服務工作突飛猛進發(fā)展。為了切實強化民航服務質量、促進民航安全穩(wěn)定運行，必須要對氣象預報進行精準把控。相比其他交通運輸方式來說，氣象信息對民航來說更加重要，因為天氣狀況直接影響著民航運行安全。在我國科學技術不斷發(fā)展創(chuàng)新的當下，為了切實有效地保障民航運行安全，必須要借助先進的科學技術手段對天氣氣象進行精準及時把控，引入精細化預報，全面強化民航飛行安全，盡力杜絕民航安全事故，為廣大乘客提供更加安全、優(yōu)質的服務。