摘 要：氣象預(yù)報(bào)預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時性會對航班的正常運(yùn)行、航班安全及航班正點(diǎn)率產(chǎn)生影響，而雷暴大風(fēng)、強(qiáng)降雨、冰雹、臺風(fēng)、大霧、冰雪等極端天氣都會影響航班安全運(yùn)行，通過及時發(fā)布?xì)庀箢A(yù)報(bào)預(yù)警信息，機(jī)組和地面保障部門可以及時采取措施，確保航空器、地面設(shè)施設(shè)備及人員安全，提高極端天氣下的運(yùn)行效率。分析了氣象預(yù)報(bào)預(yù)警工作存在的不足和困難，從提高極端天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、提升極端天氣預(yù)警及時性、提升航空氣象情報(bào)的準(zhǔn)確性三個方面深入研究了提高中小機(jī)場極端天氣預(yù)報(bào)預(yù)警能力的策略，旨在進(jìn)一步提高民航氣象工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：極端天氣；天氣監(jiān)測；預(yù)報(bào)預(yù)警；氣象服務(wù)保障

中圖分類號：P45 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

極端天氣氣候（以下簡稱極端天氣）是指在特定時間、特定地點(diǎn)發(fā)生的超越常態(tài)的小概率氣象現(xiàn)象，通常具有突發(fā)性強(qiáng)、不確定性大、疊加性強(qiáng)、破壞性大等特點(diǎn)。2023年，國家氣候中心發(fā)布了對全國氣候年景的判斷，預(yù)告了極端天氣將繼續(xù)頻繁出現(xiàn)，氣候變暖仍在持續(xù)。

2021年10月1日，大連機(jī)場突遇極端冰雹天氣，時長約23 min，有8家航空公司共41架航空器受損，導(dǎo)致部分航班延誤、取消。2023年7月，北京受臺風(fēng)“杜蘇芮”影響，全區(qū)累計(jì)平均降雨達(dá)到471.1 mm，最大降雨點(diǎn)位達(dá)723 mm的雨量，對航班正常運(yùn)行帶來極大影響[1]。因此，如何提高氣象極端天氣預(yù)報(bào)預(yù)警能力，減少天氣原因造成的航班異常，越發(fā)成為中小機(jī)場民航氣象的工作重點(diǎn)。立足中小機(jī)場氣象專業(yè)的角度，分析預(yù)報(bào)預(yù)警工作存在的不足和困難，并提出相關(guān)建議。

1 氣象預(yù)報(bào)預(yù)警工作存在的不足和困難

第一，中小機(jī)場存在人力資源相對匱乏、專業(yè)技術(shù)人員業(yè)務(wù)水平參差不齊的現(xiàn)象，且聯(lián)動會商機(jī)制不完善。在此背景下，機(jī)場氣象預(yù)報(bào)預(yù)警工作更多依賴于預(yù)報(bào)員自身經(jīng)驗(yàn)積累，預(yù)報(bào)預(yù)警能力和氣象服務(wù)保障水平不足以應(yīng)對極端天氣，具有不平衡和波動性大的特點(diǎn)。此外，中小機(jī)場的聯(lián)動會商機(jī)制不完善。由于資源和技術(shù)的限制，中小機(jī)場往往無法建立起高效、穩(wěn)定的聯(lián)動機(jī)制。這使得氣象預(yù)報(bào)工作在應(yīng)對極端天氣時，顯得尤為脆弱和被動。

第二，中小型機(jī)場在設(shè)施設(shè)備方面存在一定的落后性，探測手段相對單一，導(dǎo)致在獲取氣象原始數(shù)據(jù)時需要依賴于本場的多種儀器及地方氣象臺的數(shù)據(jù)，尤其是在獲取雷達(dá)產(chǎn)品探測到的關(guān)鍵氣象信息時，對地方氣象臺的設(shè)備依賴性尤為明顯。一旦地方氣象臺的設(shè)備出現(xiàn)故障或關(guān)停，這些中小型機(jī)場就會失去探測強(qiáng)對流天氣的重要工具，從而影響到機(jī)場的運(yùn)行安全和效率。此外，本場的探測設(shè)備使用年限較長，設(shè)備老化問題較為嚴(yán)重，故障率相對較高。這在實(shí)際使用過程中不僅會消耗大量的時間成本，還對預(yù)報(bào)員的預(yù)報(bào)工作質(zhì)量造成不利影響。預(yù)報(bào)員在面對老舊設(shè)備時，需要投入更多的時間和精力進(jìn)行維護(hù)和修理，這增加了他們的工作負(fù)擔(dān)，同時也會影響預(yù)報(bào)信息的準(zhǔn)確性和及時性。

第三，中小機(jī)場在氣象數(shù)據(jù)的融合方面存在明顯不足，預(yù)報(bào)預(yù)警發(fā)布平臺的技術(shù)水平相對落后。目前，

這些機(jī)場主要依賴于人工編輯和發(fā)布預(yù)警預(yù)報(bào)信息，隨后通過電話、網(wǎng)絡(luò)等方式將這些信息傳遞給服務(wù)用戶。隨著對預(yù)警信息及時性、準(zhǔn)確性的要求日益提高，這種工作模式效率已經(jīng)難以滿足實(shí)際運(yùn)營需求，難以保證氣象服務(wù)的整體質(zhì)量，效率低下且容易出現(xiàn)信息傳遞的延誤或錯誤，進(jìn)而影響飛行安全和機(jī)場運(yùn)營的效率。因此，中小機(jī)場迫切需要升級其氣象數(shù)據(jù)處理和預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更加自動化、智能化的信息處理和發(fā)布流程，確保能夠快速、準(zhǔn)確地向相關(guān)用戶提供關(guān)鍵的氣象信息，從而提升整個機(jī)場的運(yùn)行效率和服務(wù)水平。

2 提高氣象預(yù)報(bào)預(yù)警能力的策略

要想全面提高中小機(jī)場極端天氣預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)能力，關(guān)鍵在于豐富探測手段提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、完善預(yù)警平臺提高預(yù)警提前量。從提高極端天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、提升極端天氣預(yù)警及時性和民航氣象情報(bào)的準(zhǔn)確性三個方面進(jìn)行論述。

2.1 提高極端天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率

2.1.1 建立針對極端天氣的總結(jié)及識別機(jī)制

極端天氣受季節(jié)和地域的影響具有突發(fā)性和不確定性。機(jī)場氣象臺可結(jié)合本地區(qū)地形特點(diǎn)和氣候特征，對歷史上出現(xiàn)過的極端天氣事件進(jìn)行案例搜集和總結(jié)，梳理出本地區(qū)可能出現(xiàn)的典型極端天氣。研究極端天氣的特點(diǎn)和成因、天氣背景、主要天氣形勢、各種物理量場的特征等，進(jìn)行極端天氣復(fù)盤，設(shè)定各類極端天氣的預(yù)報(bào)指標(biāo)編制《極端天氣下預(yù)報(bào)指標(biāo)參考手冊》，針對易發(fā)、多發(fā)的極端天氣，理清預(yù)報(bào)思路，為預(yù)報(bào)預(yù)警提供重要參考。

2.1.2 升級雷達(dá)產(chǎn)品，加強(qiáng)對極端天氣的監(jiān)測

進(jìn)一步強(qiáng)化與地方氣象臺的交流與合作，充分發(fā)揮中國新一代天氣雷達(dá)（CINRAD）在極端天氣監(jiān)測中的作用。當(dāng)前，多普勒天氣雷達(dá)是雷暴和強(qiáng)對流天氣探測和臨近預(yù)警的主要工具，對極端天氣具有較好的監(jiān)測作用[2]。它通過發(fā)射一系列脈沖電磁波，利用云、霧、雨、雪等降水粒子對電磁波的散射和吸收，探測降水的空間分布和鉛直結(jié)構(gòu)，并以此為警戒跟蹤降水系統(tǒng)，可探測雷達(dá)站周圍幾百公里范圍內(nèi)的天氣系統(tǒng)。但其也有一定的局限性，強(qiáng)降水，尤其是強(qiáng)冰雹對C波段雷達(dá)波束會有明顯衰減，對于強(qiáng)冰雹，在距離雷達(dá)20 km范圍內(nèi)判斷較為困難。

而新一代天氣雷達(dá)帶有雙偏振功能，其主要目標(biāo)有以下兩個：（1）提高降水估測精度；（2）識別降水系統(tǒng)內(nèi)水凝物粒子的種類和相態(tài)，尤其是提高冰雹識別的準(zhǔn)確率。因此，機(jī)場需要加強(qiáng)與地方氣象部門的合作，在各機(jī)場探測資料同化的前提下，使各業(yè)務(wù)平臺能有效融合民航機(jī)場氣象探測數(shù)據(jù)和地方氣象部門氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)，升級雷達(dá)產(chǎn)品，完成新產(chǎn)品的互通共用。

2.1.3 加強(qiáng)相關(guān)探測手段和相應(yīng)資料在極端天氣中的應(yīng)用

除（多普勒）天氣雷達(dá)外，常規(guī)高空（圖1）和地面觀測（含區(qū)域自動氣象站）資料、實(shí)時氣象衛(wèi)星云圖、

風(fēng)廓線雷達(dá)、閃電定位儀（圖2）、AMDAR（Aircraft Mete-

orological Data Acquisition Relay）系統(tǒng)、數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品、探空資料等也是探測極端天氣的重要手段。中小機(jī)場氣象臺應(yīng)不斷完善相關(guān)探測設(shè)備，推進(jìn)智能探測設(shè)備建設(shè)，提高機(jī)場終端區(qū)對對流天氣、風(fēng)切變、湍流等天氣的探測能力，對主要航路提供全方位的氣象監(jiān)測與預(yù)警，形成綜合立體氣象探測體系。并熟知不同極端天氣的指標(biāo)特征，充分利用這些探測資料加強(qiáng)臨近監(jiān)測工作，為提高氣象服務(wù)質(zhì)量提供技術(shù)支持。例如，雷達(dá)反射率因子結(jié)合探空資料可對雷電的發(fā)生進(jìn)行較好的臨近預(yù)報(bào)，若觀測到40 dBz的雷達(dá)回波高度≥環(huán)境溫度-10 ℃所在的高度，則可對云地閃發(fā)布預(yù)警。通過加強(qiáng)對探測設(shè)備的應(yīng)用和對各種資料的分析，研究復(fù)雜天氣機(jī)理和預(yù)報(bào)技術(shù)，對可能產(chǎn)生的極端天氣做好定點(diǎn)、定時和定性的預(yù)判，提升極端天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。

2.1.4 完善復(fù)雜天氣的協(xié)同會商機(jī)制

第一，充分發(fā)揮氣象臺每日例行天氣會商機(jī)制的作用。機(jī)場氣象臺在每日天氣會商時，需要對前一日預(yù)報(bào)質(zhì)量及重要天氣過程進(jìn)行復(fù)盤，判斷昨日預(yù)報(bào)結(jié)論的準(zhǔn)確性和預(yù)警信息發(fā)布的及時性。通過分析歷史數(shù)據(jù)，修正今日預(yù)報(bào)思路，為提升當(dāng)日預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性奠定基礎(chǔ)。

第二，完善與氣象局和周邊氣象臺的協(xié)同會商機(jī)制。通過對常規(guī)地面圖和高空圖的分析，了解本地區(qū)大范圍的天氣形勢，知悉近日有無重要天氣過程影響并判斷其強(qiáng)弱。當(dāng)預(yù)計(jì)有影響區(qū)域的復(fù)雜天氣時，及時啟動與氣象局和周邊氣象臺的協(xié)同會商機(jī)制，對重要天氣的種類、強(qiáng)度、影響范圍進(jìn)行進(jìn)一步分析和研判，提升復(fù)雜天氣和極端天氣區(qū)域預(yù)報(bào)結(jié)論的準(zhǔn)確性和一致性。

第三，落實(shí)中小機(jī)場片區(qū)天氣會商機(jī)制。當(dāng)中小機(jī)場片區(qū)預(yù)計(jì)或已經(jīng)出現(xiàn)雷雨、暴雨、大霧、暴雪等極端天氣時，及時與空管氣象臺開展天氣會商，空管氣象臺協(xié)助中小機(jī)場研判片區(qū)天氣形勢，提高屬地化機(jī)場極端天氣下分類監(jiān)測和預(yù)報(bào)預(yù)警能力。

2.2 提升極端天氣預(yù)警及時性

2.2.1 完善預(yù)警發(fā)布產(chǎn)品，提升預(yù)警及時性

極端天氣的發(fā)生與發(fā)展一般伴有大的天氣環(huán)流系統(tǒng)，針對天氣系統(tǒng)要提早進(jìn)行定性、定點(diǎn)、定量的預(yù)判。目前，數(shù)值模式預(yù)報(bào)發(fā)展基本穩(wěn)定，根據(jù)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，判斷出大環(huán)流天氣系統(tǒng)對本場的影響，發(fā)布未來3～5 d的短期預(yù)報(bào)產(chǎn)品（如未來重要天氣提示），提示各氣象用戶關(guān)注重要天氣過程的影響[3]。在此基礎(chǔ)上持續(xù)跟蹤天氣演變情況，進(jìn)行預(yù)報(bào)結(jié)論“一日一訂正”，發(fā)布未來2 d重要天氣專項(xiàng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品，細(xì)化極端天氣的影響時間與范圍，提醒氣象用戶做好應(yīng)急保障措施，為氣象用戶作出決策提供重要依據(jù)。在極端天氣臨近時，及時發(fā)布機(jī)場天氣警報(bào)，實(shí)現(xiàn)極端天氣短期（未來3～5 d）、短時（未來2 d）、臨近（未來幾小時）預(yù)報(bào)預(yù)警，提升機(jī)場極端天氣預(yù)警的及時性，實(shí)現(xiàn)航空氣象預(yù)報(bào)預(yù)警的精準(zhǔn)化、定量化。

2.2.2 建立一體化服務(wù)平臺，提高預(yù)警覆蓋率

機(jī)場氣象臺可結(jié)合不同用戶（航空公司、地面保障部門、運(yùn)行決策部門）的需求，建立一體化氣象預(yù)警服務(wù)平臺，結(jié)合手機(jī)終端、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、電話或微信群、對講機(jī)等手段，通過一體化平臺更新預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品，為用戶傳遞預(yù)報(bào)預(yù)警信息，向用戶提供具有針對性、個性化的氣象服務(wù)，在空間上實(shí)現(xiàn)全覆蓋，確保各氣象用戶均能通過有效的方式及時收到預(yù)警信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣象信息和航空決策系統(tǒng)全面融合，實(shí)現(xiàn)氣象信息服務(wù)一體化。機(jī)場氣象臺還可以為管制部門提供面對面的天氣講解服務(wù)，重點(diǎn)就復(fù)雜天氣對機(jī)場重點(diǎn)區(qū)域及起飛爬升區(qū)域的影響進(jìn)行詳細(xì)的講解，使用戶及時了解極端天氣信息，讓機(jī)場極端天氣預(yù)警更及時、更易懂，實(shí)現(xiàn)預(yù)警從“發(fā)得出”到“用得上”的轉(zhuǎn)型升級，最大限度地降低極端天氣的運(yùn)行

風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 提升航空氣象情報(bào)的準(zhǔn)確性

航空氣象情報(bào)是各航空公司及氣象用戶獲取機(jī)場氣象信息的有效途徑，因而氣象情報(bào)的準(zhǔn)確性對航空用戶的決策的影響較大（圖3）。航空氣象情報(bào)包括機(jī)場例行天氣報(bào)告（METAR）、機(jī)場特殊天氣報(bào)告（SPECI）、航空器觀測報(bào)告、機(jī)場預(yù)報(bào)（TAF）、著陸預(yù)報(bào)、起飛預(yù)報(bào)、區(qū)域預(yù)報(bào)、航路重要?dú)庀笄閳?bào)（SIGMET、AIRMET）、火山重要?dú)庀笄閳?bào)（SIGMET FOR VA）等。

而中小機(jī)場發(fā)布的航空氣象情報(bào)一般有機(jī)場例行天氣報(bào)告（METAR）、機(jī)場特殊天氣報(bào)告（SPECI）、機(jī)場預(yù)報(bào)（TAF）和著陸預(yù)報(bào)。

機(jī)場天氣報(bào)告是由持有民航氣象觀測執(zhí)照的觀測人員在地面用儀器或目力對大氣狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)、連續(xù)的觀察和測定，包括地面風(fēng)、云、能見度、露點(diǎn)溫度、氣壓等數(shù)據(jù)，并形成報(bào)告，發(fā)布頻率為1 h/次。氣象觀測員在遇到極端天氣時，應(yīng)增加觀測次數(shù)，研判天氣狀況，可按標(biāo)準(zhǔn)不定期發(fā)布特殊天氣報(bào)告，為航空氣象用戶提供真實(shí)、準(zhǔn)確的氣象實(shí)況數(shù)據(jù)。

圖3 "航空氣象情報(bào)

機(jī)場預(yù)報(bào)是指機(jī)場區(qū)域內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)，每3 h或6 h發(fā)布1次未來9 h或24 h本地區(qū)可能出現(xiàn)的天氣狀況，內(nèi)容為機(jī)場的云層高度、能見度、風(fēng)向、風(fēng)速、降水等氣象要素在未來9 h或24 h內(nèi)的變化。航空氣象用戶根據(jù)各機(jī)場發(fā)布的氣象情報(bào)對航班進(jìn)行調(diào)整，減少因極端天氣造成航班備降等異常情況。氣象預(yù)報(bào)員面對復(fù)雜天氣時應(yīng)按要求編發(fā)報(bào)文變化和2 h著陸預(yù)報(bào)，并細(xì)化預(yù)報(bào)時段，使復(fù)雜天氣的預(yù)報(bào)更加精細(xì)化。當(dāng)發(fā)現(xiàn)預(yù)報(bào)結(jié)論有誤時，應(yīng)及時修訂預(yù)報(bào)報(bào)文，在精細(xì)化的基礎(chǔ)上提高預(yù)報(bào)報(bào)文的準(zhǔn)確率。此外，還應(yīng)做好對氣象報(bào)文質(zhì)量的控制、對發(fā)布情況的監(jiān)控工作，減少錯報(bào)、遲報(bào)、漏報(bào)的發(fā)生，從氣象情報(bào)的編發(fā)、傳遞、報(bào)文的內(nèi)容、報(bào)文的監(jiān)控等方面層層把關(guān)，確保及時、準(zhǔn)確地發(fā)布各類航空氣象情報(bào)，提升航空氣象情報(bào)的準(zhǔn)確性，為航空公司和氣象用戶提供更精準(zhǔn)、可靠、直觀的氣象信息支持，為航空安全運(yùn)行更好地發(fā)揮氣象服務(wù)支撐作用。

3 結(jié)束語

在極端天氣頻發(fā)的背景下，中小機(jī)場需要加強(qiáng)對極端天氣的識別，不斷完善氣象探測體系和設(shè)備，并充分分析各類探測資料以提高極端天氣監(jiān)測和預(yù)警能力，完善協(xié)同聯(lián)動會商機(jī)制等，提高對極端天氣的預(yù)報(bào)水平。通過完善預(yù)警發(fā)布產(chǎn)品、建立一體化服務(wù)平臺，提升機(jī)場預(yù)警的及時性和覆蓋率，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)和更及時的預(yù)警，滿足氣象預(yù)報(bào)預(yù)警精準(zhǔn)化、定量化需求，提升航空氣象情報(bào)的準(zhǔn)確性，最大限度地減輕極端天氣對民航安全運(yùn)行的影響。

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