強對流天氣對民航飛行活動的影響及精細(xì)化服務(wù)對策

摘 要：強對流天氣具有突發(fā)性、破壞性強、天氣變化劇烈等特點，對民航飛行活動的安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。從強對流天氣的形成機(jī)制及特征出發(fā)，概述了強對流天氣基本情況，分析了強對流天氣對民航飛行活動的影響，并提出了強對流天氣下民航飛行活動精細(xì)化服務(wù)策略。

關(guān)鍵詞：強對流天氣；民航；機(jī)場運營；飛行安全；精細(xì)化服務(wù)

中圖分類號：TN959.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

近年來，隨著全球氣候變化加劇，極端天氣現(xiàn)象頻發(fā)，尤其是強對流天氣，不僅會對人們的生活產(chǎn)生影響，同時還會給民航飛行活動帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。強對流天氣是指由強烈垂直上升氣流引起的局部短時強降水、雷暴、大風(fēng)、冰雹等天氣現(xiàn)象，具有突發(fā)性強、破壞力大的特點。對于民航飛行活動而言，這類天氣條件不僅會直接影響飛機(jī)的起飛、降落過程中的安全性，還可能導(dǎo)致航班延誤或取消，嚴(yán)重影響機(jī)場的運營效率和經(jīng)濟(jì)效益。因此，深入研究強對流天氣對民航飛行活動的影響，并探索有效的精細(xì)化服務(wù)對策，已成為保障航空運輸安全、提高服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵課題。

1 強對流天氣概述

1.1 強對流天氣形成機(jī)制

強對流天氣通常與大氣不穩(wěn)定性密切相關(guān)，其形成涉及多個氣象因素的相互作用。首先，充足的水汽是強對流發(fā)生的基礎(chǔ)條件，當(dāng)?shù)孛媸軣岷螅瘽窨諝馍仙⑴c較冷的空氣接觸時，水汽會凝結(jié)成云并釋放潛熱，進(jìn)一步加劇空氣的上升運動。其次，大氣中存在一個明顯的溫度梯度，即隨著高度的增加，溫度迅速下降，這種垂直溫度梯度促使暖空氣繼續(xù)上升。并且，風(fēng)切變也是重要的因素之一，不同高度上風(fēng)向和風(fēng)速的變化，有助于形成旋轉(zhuǎn)氣流，從而增強對流活動的組織性。最后，抬升觸發(fā)機(jī)制，如地形抬升、前沿抬升等，能夠促使暖濕空氣上升至足夠的高度，觸發(fā)對流云的發(fā)展。這些因素共同作用產(chǎn)生強烈的上升氣流和下沉氣流，進(jìn)而形成雷暴、暴雨等強對流天氣現(xiàn)象[1]。

1.2 強對流天氣的特征

第一，強對流天氣常伴有雷雨大風(fēng)、冰雹、局部強降水等災(zāi)害天氣，是具有重大殺傷性的災(zāi)害性天氣之一。第二，強對流天氣在氣象上屬于中小尺度天氣系統(tǒng)，水平尺度一般小于200 km，有的僅有幾千米。其生命史短暫且有明顯的突發(fā)性，一般為一小時至十幾小時，較短的僅有幾分鐘至一小時。第三，強對流天氣常發(fā)生在對流云系或單體對流云塊中，具有顯著的地域性和季節(jié)性。它多發(fā)生在春、夏季，這是因為春、夏季氣溫上升、水汽輸送增強，大氣中的不穩(wěn)定能量增多，容易釋放能量并形成強對流天氣。第四，我國南方地區(qū)由于氣候濕潤、熱量充足，強對流天氣出現(xiàn)的頻率往往高于北方地區(qū)。

1.3 強對流天氣的主要類型

強對流天氣可以根據(jù)其表現(xiàn)形式和強度分為以下5種類型：（1）雷暴，它常伴隨著雷電和降水，有時還會出現(xiàn)大風(fēng)；（2）超級單體雷暴是一種更為強烈的雷暴形式，具有單一的強烈上升氣流，能夠產(chǎn)生冰雹、強風(fēng)和長持續(xù)時間的暴雨；（3）多單體雷暴由多個雷暴單體組成，這些單體可能會合并形成一個更大的風(fēng)暴系統(tǒng)；（4）颮線是由多個雷暴組成的狹窄帶狀結(jié)構(gòu)，通常伴隨著劇烈的風(fēng)切變和廣泛的破壞性天氣；（5）龍卷風(fēng)是一種極端的強對流天氣現(xiàn)象，表現(xiàn)為一股高速旋轉(zhuǎn)的氣柱，從云底延伸至地面或水面，其路徑上的破壞力極為驚人[2]。

2 強對流天氣對民航飛行活動的影響

2.1 對飛行安全的影響

首先，雷電作為強對流天氣中的常見現(xiàn)象，會對飛行安全構(gòu)成直接且顯著的威脅。雷電可能直接擊中飛機(jī)，造成機(jī)體損傷和電子設(shè)備故障，還可能通過電磁干擾影響飛機(jī)的導(dǎo)航和通信系統(tǒng)，導(dǎo)致飛行員無法準(zhǔn)確獲取飛行信息，進(jìn)而增加飛行過程中的不確定性和風(fēng)險。其次，強風(fēng)和強降水也是強對流天氣的重要組成部分，它們可能導(dǎo)致飛機(jī)在飛行過程中遭遇劇烈的氣流顛簸，影響飛行穩(wěn)定性，甚至造成飛機(jī)結(jié)構(gòu)受損。在著陸階段，強風(fēng)還可能使飛機(jī)著陸姿態(tài)不穩(wěn)，偏離跑道，增加著陸風(fēng)險。最后，強對流天氣還可能引發(fā)低空風(fēng)切變等復(fù)雜氣象條件，這種突然的風(fēng)向、風(fēng)速變化可能導(dǎo)致飛機(jī)在起降階段失去控制，影響飛行安全[3]。

2.2 對機(jī)場運行的影響

首先，強降水可能導(dǎo)致機(jī)場跑道積水，降低跑道的摩擦系數(shù)，增加飛機(jī)起降時的滑跑距離和剎車難度，進(jìn)而影響飛機(jī)的起降安全。同時，積水會使標(biāo)志牌表面變得模糊不清，影響信息的傳遞和識別，如果燈具燈箱內(nèi)部積水，會導(dǎo)致燈光亮度下降，甚至可能造成燈具短路或損壞，增加飛行員在夜間或惡劣天氣條件下的操作難度。其次，強風(fēng)可能使機(jī)場的設(shè)施設(shè)備受損，如吹倒樹木、破壞圍欄等，這些都可能影響機(jī)場的正常運行。最后，強對流天氣還可能引發(fā)能見度降低的問題，如暴雨、雷電等天氣現(xiàn)象可能導(dǎo)致機(jī)場的能見度驟降，低于飛行安全標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而迫使航班延誤或取消。這不僅會影響機(jī)場的航班正常運行，還可能對機(jī)場的旅客服務(wù)、物流運輸?shù)确矫娈a(chǎn)生連鎖反應(yīng)。

2.3 對航班延誤和取消的影響

首先，強對流天氣會使得機(jī)場無法正常起降飛機(jī)。為了確保飛行安全，航空公司通常會采取延遲起飛或降落的措施，進(jìn)而使得航班延誤。其次，強對流天氣會影響空中交通管制的工作，增加空域管理的復(fù)雜性?？罩薪煌ü苤茊T需要頻繁調(diào)整飛行計劃，引導(dǎo)飛機(jī)繞飛雷暴區(qū)，確保飛行安全。這不僅增加了管制員的工作負(fù)擔(dān)，還可能導(dǎo)致航班延誤和飛行路徑的延長。再次，在極端情況下，若強對流天氣持續(xù)時間較長且影響范圍較大，機(jī)場可能會被迫關(guān)閉，以確保人員和機(jī)場設(shè)施的安全。這種情況下，航空公司不得不停飛所有進(jìn)出航班，導(dǎo)致航班取消。最后，航班延誤和取消往往會產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，影響其他機(jī)場的航班計劃。這種連鎖效應(yīng)會進(jìn)一步加劇航班延誤和取消的情況，給航空公司和乘客帶來極大的不便與損失。

2.4 對乘客體驗的影響

首先，航班延誤和取消會直接影響乘客的行程安排，可能導(dǎo)致乘客錯過重要的會議、商務(wù)活動或打亂個人計劃。其次，強對流天氣增加了飛行安全風(fēng)險，乘客可能擔(dān)心航班的安全性，尤其是經(jīng)歷過劇烈顛簸或聽到雷聲的乘客，可能會感到恐慌。這種心理壓力會影響乘客的整體旅行體驗，降低滿意度。再次，航班延誤和取消可能迫使乘客長時間滯留在機(jī)場，影響乘客的舒適度。最后，航班延誤和取消還可能增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。例如，乘客可能需要支付額外的住宿費用、交通費用或重新購買機(jī)票。這些額外支出會增加乘客的旅行成本，影響他們的整體滿意度。

3 強對流天氣下民航飛行活動精細(xì)化服務(wù)策略

3.1 提升氣象觀測與預(yù)報準(zhǔn)確性

第一，構(gòu)建氣象觀測網(wǎng)絡(luò)。建立和完善高密度、高分辨率的氣象觀測網(wǎng)絡(luò)，尤其是在機(jī)場周邊和關(guān)鍵航線上增設(shè)自動氣象站和雷達(dá)設(shè)備。這些設(shè)備可以實時監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等氣象要素，為預(yù)報提供更豐富的數(shù)據(jù)支持。第二，構(gòu)建數(shù)值天氣預(yù)報模型。利用先進(jìn)的數(shù)值天氣預(yù)報模型，結(jié)合衛(wèi)星遙感、雷達(dá)探測等多種數(shù)據(jù)源，提升氣象預(yù)報的精度和時效性。這些模型可以模擬大氣運動，預(yù)測未來一段時期內(nèi)的氣象變化，為航空公司和機(jī)場提供科學(xué)依據(jù)。例如，歐洲中期天氣預(yù)報中心（ECMWF）的全球預(yù)報系統(tǒng)在預(yù)報強對流天氣方面表現(xiàn)優(yōu)異，已被多個國家和地區(qū)采用。第三，發(fā)展智能氣象預(yù)報系統(tǒng)。結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，開發(fā)智能氣象預(yù)報系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以通過學(xué)習(xí)歷史氣象數(shù)據(jù)，識別強對流天氣的特征和規(guī)律，提升預(yù)報的準(zhǔn)確性和可靠性[4-7]。

3.2 優(yōu)化航班運行管理

第一，建立靈活的航班調(diào)度機(jī)制。航空公司應(yīng)建立靈活的航班調(diào)度機(jī)制，根據(jù)氣象預(yù)報結(jié)果及時調(diào)整航班計劃。例如，當(dāng)預(yù)報顯示某個機(jī)場將受到強對流天氣影響時，可以提前取消或延誤航班，避免飛機(jī)在惡劣天氣條件下起飛或降落。還可以通過調(diào)整航班順序，優(yōu)先保障重要航班的正常運行。第二，加強空域管理?？罩薪煌ü苤撇块T應(yīng)加強空域管理，合理調(diào)配航班流量。在強對流天氣條件下，可以通過實施流量控制措施，引導(dǎo)飛機(jī)繞飛雷暴區(qū)，確保飛行安全。第三，提高地面服務(wù)效率。在強對流天氣條件下，機(jī)場應(yīng)加強地面服務(wù)保障，提高行李裝卸、加油、維護(hù)等操作的效率。例如，可以增加地面工作人員數(shù)量，加強設(shè)備維護(hù)，確保在惡劣天氣條件下仍能高效運作。還可以通過優(yōu)化登機(jī)流程，縮短乘客在機(jī)場的等待時間。

3.3 提高飛行安全保障能力

第一，加強飛行員培訓(xùn)。航空公司應(yīng)加強對飛行員的培訓(xùn)，提高其在強對流天氣條件下的飛行技能和應(yīng)急處置能力。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括在風(fēng)切變、雷電、冰雹等惡劣天氣條件下的飛行操作技巧，以及如何使用飛機(jī)上的安全設(shè)備。第二，加強飛行監(jiān)控與指揮。航空公司應(yīng)加強飛行監(jiān)控與指揮，確保飛行員在強對流天氣條件下的安全飛行?？梢酝ㄟ^地面監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測飛機(jī)的飛行狀態(tài)，及時向飛行員提供氣象信息和飛行建議。第三，完善飛行安全管理體系。建立健全飛行安全管理體系，明確各級管理人員的職責(zé)和權(quán)限。通過制定嚴(yán)格的飛行安全規(guī)章制度，確保每個環(huán)節(jié)都符合安全標(biāo)準(zhǔn)。第四，加強與氣象部門的合作。航空公司應(yīng)加強與氣象部門的合作，及時獲取最新的氣象信息。通過搭建氣象信息共享平臺，航空公司可以實時接收氣象預(yù)報和警報，為飛行決策提供科學(xué)依據(jù)。

3.4 制定高效的應(yīng)急響應(yīng)流程

第一，制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案。航空公司和機(jī)場應(yīng)制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案，涵蓋各種可能的強對流天氣情景。預(yù)案應(yīng)包括航班調(diào)度、地面服務(wù)、旅客安置、信息發(fā)布等方面，確保在突發(fā)事件發(fā)生時能夠迅速啟動。第二，建立多部門聯(lián)動機(jī)制。建立航空公司、機(jī)場、氣象部門、地方政府等部門之間的聯(lián)動機(jī)制，確保信息暢通，資源協(xié)調(diào)。在強對流天氣發(fā)生時，各部門應(yīng)密切配合，共同應(yīng)對，確保機(jī)場設(shè)施設(shè)備的完好和正常運行。第三，加強應(yīng)急物資儲備。機(jī)場和航空公司應(yīng)加強應(yīng)急物資儲備，包括食品、飲用水、急救藥品、毛毯等。當(dāng)強對流天氣導(dǎo)致航班延誤或取消時，確?？梢匝杆偬峁┻@些物資，保障旅客的基本需求。

3.5 推動新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用

第一，發(fā)展先進(jìn)氣象預(yù)報技術(shù)。應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展更加精準(zhǔn)的氣象預(yù)報技術(shù)。通過深度學(xué)習(xí)算法，可以從大量的歷史氣象數(shù)據(jù)中提取規(guī)律，提升對強對流天氣的預(yù)報精度。例如，中國氣象局正在研發(fā)基于深度學(xué)習(xí)的強對流天氣預(yù)報模型，已取得初步成果。第二，提高機(jī)場智能化水平。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，提高機(jī)場的智能化水平。例如，可以通過智能傳感器實時監(jiān)測機(jī)場的氣象條件，自動調(diào)整照明、空調(diào)等設(shè)施的運行狀態(tài)，提高機(jī)場的運行效率。還可以通過智能調(diào)度系統(tǒng)，優(yōu)化地面服務(wù)流程，縮短旅客的等待時間。第三，加大技術(shù)研發(fā)投入力度。政府和企業(yè)應(yīng)加大對新技術(shù)研發(fā)的投入力度，支持科研機(jī)構(gòu)和高校開展相關(guān)研究。通過設(shè)立專項基金、提供政策支持等措施，鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，加快科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用[8-13]。

3.6 完善旅客服務(wù)體系

第一，完善信息通報系統(tǒng)。建立完善的信息通報系統(tǒng)，確保在緊急情況下能夠迅速向相關(guān)部門和旅客發(fā)布信息。通過多種渠道向旅客提供及時、準(zhǔn)確的信息服務(wù)，減少旅客的焦慮和不便?？梢酝ㄟ^官方網(wǎng)站、手機(jī)App、短信、廣播等多種途徑，及時發(fā)布航班延誤和取消的信息，告知旅客最新的航班動態(tài)。還可以提供實時的天氣預(yù)報和機(jī)場運行情況，幫助旅客合理安排行程。第二，提供優(yōu)質(zhì)的餐飲服務(wù)。在航班延誤或取消時，機(jī)場應(yīng)提供優(yōu)質(zhì)的餐飲服務(wù)，滿足旅客的基本需求。例如，可以在候機(jī)樓內(nèi)設(shè)置多家餐廳和小吃店，提供多樣化的餐食選擇。第三，加強旅客關(guān)懷措施。在強對流天氣條件下，機(jī)場和航空公司應(yīng)加強旅客關(guān)懷措施，提供人性化的服務(wù)。例如，可以為老弱病殘孕等特殊旅客提供優(yōu)先服務(wù)，幫助其辦理登機(jī)手續(xù)、尋找座位等。還可以提供臨時住宿服務(wù)，為長時間等待的旅客提供舒適的休息場所。

4 結(jié)束語

強對流天氣因其突發(fā)性、破壞性強、天氣變化劇烈等特點，對民航飛行活動的安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。雷電、大風(fēng)、冰雹等惡劣氣象條件不僅直接影響了飛機(jī)的起飛和降落過程，還可能導(dǎo)致航班的延誤或取消，嚴(yán)重影響機(jī)場的運營效率和經(jīng)濟(jì)效益。針對這一問題，本研究提出了提升氣象觀測與預(yù)報準(zhǔn)確性、優(yōu)化航班運行管理、提高飛行安全保障能力、制定高效的應(yīng)急響應(yīng)流程、推動新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用和完善旅客服務(wù)體系等精細(xì)化服務(wù)策略。這些措施的實施將有助于提高民航業(yè)在面對強對流天氣時的應(yīng)對能力，保障民航飛行活動安全和提高航班運行效率。

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收稿日期：2024-10-19

作者簡介：馬俊丞（1999—），男，河南項城人，助理工程師，研究方向為民航氣象觀測。