探讨精细化预报在民航气象服务工作中的应用

发表时间:2021/5/21   来源:《科学与技术》2021年第29卷4期   作者:廉丽萍
[导读] 经济的发展和科学技术的提升促进了民航事业的进步,
        廉丽萍
        内蒙古二连浩特市气象局  内蒙古二连浩特市 01110
        摘 要:经济的发展和科学技术的提升促进了民航事业的进步,而随着人们生活水平的提升,越来越多的开始选择飞机出行,因而一些航空用户比较重视气象服务,对其提出了高的要求。此外,气象事业向着精细化的方向发展,这在一定程度上为民航事业的发展带来了机遇,但也面临着挑战。精细化预报对民航事业的发展起着重要的作用,为此,气象部门应该做好相关的工作,为民航安全航行奠定基础。
        关键词:气象服务;民用航空;精细化预报
一、精细化预报存在的困难和挑战
1.复杂多变的天气给预报带来一定的难度
        在民航事业的发展中,天气对其影响比较大,如果严重的话将对乘客的生命和财产安全带来一定的威胁。全球气象存在不稳定性的特点,同时有很强的复杂性,因为天气预测可能出现偏差的情况。飞机在万米高空中飞行,气象因素的影响可想而知。这在一定程度上给气象部门的工作带来一定的难度和挑战。
2.预报的心理对航空的影响
        為了保证航空飞行的安全性,航空气象部门起着重要的作用。因此,在飞行的过程中坚持安全第一的原则已经深入人心。同时为了提升气象预报的质量,各个部门的工作情况的划分非常的明确。但是在实际的工作中,许多预报人员受到多种因素的影响,在预报的过程中只重视气象预报,而忽视精细化预报。
3.用户需求提升
        经济的发展和科学技术的进步,使越来越多的人们开始重视服务的质量,同时服务的产品也在不断的增多和翻新,但是这与预报的精准度存在一定的矛盾,在一定程度上造成了用户的困扰。此外,一些预报员的自身素质较低,对一些理论知识和服务需求了解较少,这与精细化服务存在一定的差距。因此,改变这种现状是需要解决的问题。
2航班各运行阶段对气候条件的要求
2.1起飞和着陆阶段要求
        在航班起飞时,要对风速、风向进行准确分析,例如对于飞机滑行过程中的风况要精准预测,一旦瞬时风力变化太频繁,则需要结合具体情况对跑道进行更换。在判断瞬时风力所造成的影响很小的时候,应分析滑行时的风速,对于这一过程的绝对速度、起飞速度等进行确定,要求对于这些分析要精确,使飞行员可以对各类飞行参数能够更准确的进行设置。在航班着陆时,因为机场通常比较繁忙,在此特定研究中,必须分析不同航班着陆期间的风速、风力。一旦预测未来机场区域的风风力变化较快,亦或者存在较强的切向风的时候,塔楼应该及时发出警告指令,告知全部飞行员不要使用自动驾驶系统着陆,并且给飞行员发送相应的风向参数,以便他们可以有效应对。
2.2爬升和下降阶段要求
        尽管飞机爬升以及下降阶段对于安全性较高,但在某些天气状况下也可能会引发安全事故。 从这个方面考虑,地面、气象卫星以及飞机自身应保持协同运行,对各个空域的的天气条件进行分析。通过研究和分析不同区域的气候参数,可以预测在不同的爬升亦或下降阶段飞机所在空域的风力参数,从而朝飞机作出对应的运行状态指令,确保航班安全飞行。
2.3巡航时的要求
        航班不同其巡航跨度也会存在较大区别,国际航班跨度最大,像这样大跨度巡航模式引起的问题是:地面控制系统之间的连接经常会发生问题,有时还要通过别的航班才可以把控制请求与信息传输至地面,因此在这种状况下,精细化的预报便不能完全依靠地面控制命令,还需借助于机载设备实现对气候参数的分析以及预报。

在这个阶段对天气条件的要求是,全部飞行都必须能够避开阴云密布的区域,特别那些存在大量电荷的云层要远离,因为这种云层出现雷电的几率较大,一旦误入,势必会导致飞机设备受到损坏或者被雷击导致飞机失事。凭借雷达反射波的分析,可以确定该系统能否正常运行。
3精细化预报在民航气象工作中的应用方法
3.1机场环境播报工作
        对于民航系统来说,飞机在起飞和降落过程中发生安全意外的概率最高,所以,在具体的研究分析中,要通过对机场气候信息的监督和预测,明确系统今后一段运行时间中可能会遇到的问题,从而为飞行员提供相应的操作建议。其中,需要分析的项目主要为机场当前的气候环境,并通过对气象参数的整合分析,研究今后一段时间内整个机场的环境变化情况,为进场以及离场的飞机指明相关参数的设置方式[3]。例如在飞机进场过程中,地面系统要向飞行员播报当前机场的地面区域风力参数,从而让飞行员根据实际情况改变飞机控制方法。比如横向风力较大,且风力参数的变化较大时,要求飞行员关停自动驾驶技术,手动操作,提高操作科学性。对于降水、雾霾等天气,在无需延误航班的情况下,飞机起降中要向飞行员通报跑道的实时信息,并通过跑道变化的预测,分析是否需要让跑道的维护人员参与到对跑道的详细处理过程中。
3.2后续气候变化预测
        在后续的气候变化预测中,要通过对所有工作项目的管理和完善,找到机场和周边区域的整体变化情况,确定在该项工作的落实中是否可以完成对相关部门的协调和处理工作,并分析当前天气状况对所有航班的影响。例如在地面塔台工作中,从当时的机场周边的环境气候发现,虽然存在一定强度的阵风,但其强度较低,飞机自身的自动驾驶系统即可完成对飞机的安全控制。但通过精确预报系统发现,在未来1~2h中,机场阵风风力会逐渐加强,并且风向会逐渐由跑道逆向方向转变为跑道的横向,这类阵风会严重影响飞机的起降安全。对于这种情况,要求塔台指挥人员的工作项目为向后续的降落飞机发出风力警报,同时,为了能够全面防止安全事故的发生,要求一些非必须在场工作人员撤回,而机场中的消防人员要全员待命,以更好地应对机场中可能出现的安全问题。
3.3警报信息发送工作
        警报信息包括2个方面:①地面控制系统向航班发送警报信息,该项工作要求塔台系统能够根据气象工作系统反馈的结果,向飞行员播报相应的信息,从而让飞行员能够更好地根据当前的气象条件进行相应调整。另外,对于已经进入机场管辖空域的巡航飞机来说,一些特定环境下这类飞机需要降落到其他机场,该过程中精细化预报系统发挥的作用为通过对巡航状态的飞机发送相应的气象警报信息,让飞行员对比距离、飞机燃油储备量等参数,确定飞机是否可以降落到其他机场。②当燃油储备量不足时,地面塔台要做好对该架次飞机的语音指令持续接引工作,在飞行员和地面的协作下让飞机安全降落。
3.4驾驶系统切换分析
        当前除了一些小型的固定翼私人飞机外,其余类型的飞机都安装了自动驾驶系统,这既解放了飞行员,又由于自动驾驶系统的感性因素基本不存在,在一定情况下提高了驾驶的安全性。但这一优势在巡航阶段能够更好保持,在接近地面的区域,飞机的飞行环境更加复杂,自动驾驶系统作为一种理性程度过高的系统,无法对周边环境遭受破坏等因素进行分析,所以要切换为人工操作模式。事实上,飞机上的各类传感器可以实现对风力的实时监测,但是一方面这种情况容易造成机场周边的空中交通环境拥堵,对于巡航以及正在降低高度的飞机来说,燃油条件允许时依然进入这一机场的安全系数下降,精细化预报系统可以让塔台向飞行员通报机场的相关信息,让飞行员通过对驾驶系统的切换和参数调整,将航班降落到其余的交通情况良好的机场;另一方面,对于处于空中交通拥堵区的飞机来说,要全部调整为手动操作模式,并完全按照塔台提出的要求完成飞机操控。在精细化预报系统中,通过对气象信息的处理来分析未来一段时间内的环境变化情况。
参考文献:
[1]魏楠青.民航气象预报精细化探讨[J].百科论坛,2018(10):790.
[2]刘莉霞,田丰,王天奎.民航气象预报业务培训平台设计[J].中国科技信息,2017(6):60-61.
[3]张鑫.民航气象精细化预报的探讨[J].百科论坛,2019(14):233-234.
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