□ 山東航空股份有限公司 王明輝/文
近年來,我國高溫、大風、暴雨、暴雪、沙塵暴、龍卷風等極端天氣事件呈現(xiàn)多發(fā)重發(fā)的態(tài)勢,給航班運行帶來了前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。據(jù)《中國氣候變化藍皮書(2021)》,氣候系統(tǒng)的綜合觀測和多項關(guān)鍵指標表明:氣候系統(tǒng)變暖仍在持續(xù),極端天氣事件風險進一步加劇。未來極端天氣的出現(xiàn)將更加頻繁,將成為民航運行不可忽視的安全風險和隱患。中國是全球氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū),為應(yīng)對極端天氣變化,航空公司應(yīng)及早制定完善措施,來應(yīng)對極端天氣的風險和挑戰(zhàn)。本文通過分析極端天氣對航班安全、運行、服務(wù)、效益等方面的影響,對航空公司極端天氣條件下的航班運行提出了相應(yīng)的建議措施。
我國極端天氣事件種類多,發(fā)生頻率高,季節(jié)性、區(qū)域性明顯。對民航運行影響較大的極端天氣主要包括極端高溫、極端寒潮、極端強對流天氣、熱帶氣旋、沙塵暴等。兩個或以上種類的極端天氣事件可能會疊加成為復(fù)合型極端天氣事件。我國的極端天氣主要有以下幾類:
一是高溫。我國高溫天氣一般發(fā)生在5~9月份,東南和西北地區(qū)為高溫天氣高發(fā)區(qū)。江南、華南北部、海南北部及重慶、新疆南部、準噶爾盆地及內(nèi)蒙古西部等地為高發(fā)中心。
二是寒潮。寒潮是一種大范圍的天氣過程,來自高緯度地區(qū)的寒冷天氣,在特定的天氣形勢下迅速加強并向中低緯度地區(qū)侵入,造成沿途地區(qū)出現(xiàn)劇烈降溫、大風、凍雨、積冰和暴風雪天氣。我國寒潮年發(fā)生頻次分布呈北多南少的特點,東北、華北西部和北部、西北北部和中部以及西藏大部、內(nèi)蒙古等地都有發(fā)生。結(jié)冰和降雪日數(shù)的空間分布呈山地高原多、低地平原少、北方多、南方少的特點。青藏高原、東北大部及內(nèi)蒙古東部、新疆北部為結(jié)冰和降雪多發(fā)區(qū)。
三是強對流天氣。強對流天氣是指因空氣強烈的垂直運動而導(dǎo)致的天氣現(xiàn)象,具有突發(fā)性、強度大、歷時短、破壞性強的特點,包括雷暴大風、冰雹、龍卷風、短時強降水等災(zāi)害性天氣。中國雷暴活動最頻繁地區(qū)集中在華南、西南南部及青藏高原中東部。大風多發(fā)于青藏和內(nèi)蒙古高原。冰雹分布特點是高原山地多于平原,內(nèi)陸多于沿海。青藏高原為冰雹多發(fā)區(qū),云貴高原、黃土高原、內(nèi)蒙古高原、東北大部及新疆西部和北部山區(qū)次之。龍卷風的分布規(guī)律則是平原多于山地,沿海多于內(nèi)陸,江蘇、安徽、湖北、湖南、江西和廣東為中國龍卷風多發(fā)區(qū)。龍卷風主要在春夏季發(fā)生。
四是熱帶氣旋。熱帶氣旋是發(fā)生在熱帶或副熱帶海洋上的氣旋性渦旋,是一種強大而深厚的熱帶天氣系統(tǒng)。按照底層中心附近最大風速由小到大可將其劃分為熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風、強臺風和超強臺風。強烈的臺風往往伴隨大范圍大風、暴雨,甚至可能誘發(fā)強烈的風暴潮等,造成嚴重的災(zāi)害。我國臺風季節(jié)性特征明顯,6~12月份均有臺風登陸,主要集中在7~9月份。登陸地點遍布中國沿海地區(qū),主要集中在浙江省及以南沿海省市。
五是沙塵暴。沙塵暴是沙暴和塵暴的總稱,是指強風從地面卷起大量沙塵,使水平能見度小于1千米,具有突發(fā)性和持續(xù)時間較短特點的概率小危害大的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。我國西北地區(qū)幾乎貫穿全年,春夏間較為頻繁,尤以5、6月份居多,東部地區(qū)則4、5月份居多,河套以東4月份較為頻繁,東北部和北部區(qū)域5月最多。另外,內(nèi)蒙古、甘肅等地秋季沙塵天氣明顯增加。
極端天氣氣候事件成因復(fù)雜,研究資料偏少,精準預(yù)報難度大。航班運行決策的依據(jù)來自于民航氣象部門的預(yù)報,如果預(yù)報不準,在此基礎(chǔ)上做出的決策也會有相應(yīng)偏差。
極端天氣條件容易導(dǎo)致航班大面積延誤、空中盤旋等待,繞飛,返航備降,航班滑行時間過長等問題,造成機組超時疲勞風險。疲勞狀態(tài)容易出現(xiàn)人為因素導(dǎo)致的不安全事件。
極端強對流天氣引起的強降水、顛簸、積冰、雹擊、雷擊、大風、風切變等不利影響,可能造成道面濕滑、摩擦系數(shù)減少,飛機性能大幅下降,空中發(fā)動機關(guān)車、機體腐蝕或損壞、飛機釋壓、通信失效、操縱困難、沖出或偏出跑道甚至造成人員傷亡的嚴重后果。
極端天氣條件導(dǎo)致航路關(guān)閉、不可用或造成終端區(qū)域航班飛機起降效率降低,空中繞飛增加,集中時段空中飛機架次偏多,空域緊張,機場及周邊機場機位緊張,航班機動燃油消耗增多,進而出現(xiàn)最低油量或燃油緊急狀況的風險增加。
極端天氣條件導(dǎo)致航班無法正常起飛,延誤、更改或取消放行,以及放行后面臨的返航備降、運力不足等問題都給航班正點率帶來了嚴峻的挑戰(zhàn),削弱了航班的正常性。
跑道濕滑或污染。濕和污染跑道運行時,起降所需跑道長度增加,最大側(cè)風限制減小,起飛或著陸限重可能隨之減少。大雨、大雪等影響視線,暴風雪天氣下除防冰保持時間顯著縮短,甚至無保持時間,導(dǎo)致航班無法起飛。當跑道摩擦系數(shù)較低時,會導(dǎo)致機場跑道關(guān)閉。
極端天氣影響儀表飛行程序的適用性。對于無溫度補償能力的航空器,高低溫超限時,LNAV/VNAV程序不可用。低溫情況下,PBN程序可能需要進行低溫高度修正,以保證越障和安全,但一旦使用低溫修正程序,將導(dǎo)致某些程序標準無法使用。極端強降水天氣,可能會淹沒機場進近設(shè)施,導(dǎo)致進近程序不可用,影響進近程序的選擇和著陸標準。
極端天氣條件下因返航備降等原因造成航班大面積延誤時,極有可能造成機組超時,飛機無法回到基地,出現(xiàn)無空勤人員執(zhí)飛、無飛機可用的窘境。航班銜接出現(xiàn)問題,后續(xù)航班會加大延誤、順延或取消,都會給公司運行造成極大的被動。
暴雨、暴風雪等極端天氣條件下,機場及空管部門保障能力下降,會出現(xiàn)更換登機口,旅客登機延誤、旅客上客進度慢等情況??吞蒈嚤砻鏉窕每陀兴さ够蚴軅目赡苄?。
極端天氣條件易造成前序航班延誤、取消或改航備降,給當班航班的運行及后續(xù)航班的銜接帶來極大的被動。機場所在地保障能力不足無法安置旅客時,易引發(fā)大量旅客滯留機場,嚴重時導(dǎo)致旅客群體性事件的發(fā)生。
極端天氣條件下,航班延誤、取消或改航備降的概率增加,造成航空公司收益減少,運行成本增加。極端高溫條件下,高海拔機場通常面臨著最大起飛或著陸限重減小,導(dǎo)致旅客可訂座位數(shù)和貨物載量的減少。臺風、大風、暴雨、暴風雪等極端天氣條件下,航空公司簽派放行時,通常會多帶機動燃油,來應(yīng)對可能的盤旋等待及空域或備降場機位緊張。多加的燃油、返航備降的燃油消耗以及再次起飛攜帶的燃油,增加了公司的燃油成本。
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優(yōu)化業(yè)載錄入、備降場、航線、進離場方式選擇,精準評估制作計算機計劃油量,減少不必要的燃油消耗。引進新飛機,逐漸淘汰油耗高,能效低的機型。優(yōu)化航路的申請和使用,減少燃油消耗。和飛機油料供應(yīng)商一起,研究采用新型或可再生能源。
針對目前極端天氣預(yù)報仍存在不精準的問題,選派有資質(zhì)的氣象預(yù)報員和飛行簽派員在現(xiàn)有氣象系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立增強型氣象情報系統(tǒng),及時制作修訂發(fā)布飛行動態(tài)預(yù)報和極端天氣告警等氣象信息,為運行控制提供更多決策參考和氣象預(yù)警。
對航班運行關(guān)鍵崗位的人員,如機組、運控、維修人員等增加極端天氣知識、運行案例相關(guān)的培訓(xùn),熟悉極端天氣特點和處置流程。加強機組資源管理、簽派資源管理等有利于空地協(xié)同、優(yōu)化資源的培訓(xùn)。加強地面服務(wù)人員應(yīng)對大面積延誤、旅客群體性事件處置方面的培訓(xùn)。機組排班時做好機組資質(zhì)管控,復(fù)雜天氣運行時安排復(fù)雜天氣運行經(jīng)驗豐富、實力較強的機組執(zhí)飛。
HUD技術(shù)應(yīng)用可以有效增強機組情景意識,降低運行標準,有效應(yīng)對低云、低能見等復(fù)雜天氣情況。ADS-B技術(shù),可以增強空中飛行階段飛機狀態(tài)的跟蹤與監(jiān)控。PBN技術(shù)的推廣和使用可以降低民航對地面導(dǎo)航設(shè)施的依賴。隨著不斷出現(xiàn)的民航先進技術(shù),航空公司可以選擇應(yīng)用和嘗試,來應(yīng)對極端天氣帶來的風險。
預(yù)先研判天氣,梳理航班,會商確定極端天氣應(yīng)對方案,如涉及航班調(diào)整或取消,及時通知到保障單位和旅客。放行階段,做好燃油、天氣標準、備降場、飛機適航標準(MEL/CDL放行)的把控,評估機組資質(zhì)和搭配,做好放行溝通和講解。當放行要素發(fā)生變化時,及時通知提醒機組,并做好處置預(yù)案,調(diào)整放行方案和時機。當預(yù)期極端天氣不滿足運行標準無法執(zhí)行時,果斷暫停或取消航班運行。當天氣趨勢符合放行標準但存在較大返航備降風險時,會同各部門啟動會商,研究放行方案及后續(xù)可能的返航備降處置預(yù)案。飛行全程做好航班動態(tài)和極端天氣變化趨勢監(jiān)控,確保機場、航路運行情況及備降場可用情況動態(tài)掌握。監(jiān)控機組值勤期和飛行時間,避免因空中等待、地面滑行、返航備降等造成機組超時疲勞風險。對于空中出現(xiàn)的異常情況,及時反應(yīng)和處置。當獲知遇到機械故障等影響航班安全運行的情形時,及時會同飛行專家、飛行簽派、機務(wù)專家等進行會商,提供決策意見和支持。做好航班動態(tài)銜接和旅客通知工作,避免大面積延誤或旅客群體性事件。
健全和完善航班大面積延誤、旅客群體性事件、低油量或燃油緊急狀況等事件的專項應(yīng)急處置預(yù)案。進行應(yīng)急處置時,延誤信息及時發(fā)布,滯留旅客及時安置,做好后續(xù)航班銜接,盡量避免發(fā)生4小時以上延誤。應(yīng)急處置結(jié)束后,及時總結(jié)應(yīng)急處置經(jīng)驗和不足,形成運行案例,不斷豐富和完善公司的應(yīng)急處置程序。