□ 中國民用航空飛行學院 李曉婧/文
隨著國家低空空域管理改革的逐步深化,以及通用航空管理政策的相繼落地,以及“一帶一路”背景下通用航空發展戰略的不斷實現,我國通用航空需求將會快速增加,通用機場建設將迎來發展高潮。通用機場的建設與發展涉及多方面的因素,其中一個較為基礎的因素便是要充分考慮強風、低空風切變、低能見度、強對流天氣、山地亂流和低碎云等低空天氣條件以及氣象觀測探測設施對飛機起飛與降落的影響。同時,通用航空飛行活動具有空域低、點多面廣、飛行作業項目多樣、使用機型種類多、飛行時間不確定等基本特征。因此與民用運輸機場氣象服務相比,通用機場氣象服務具有其自身特色。我國大多數通用機場氣象服務體系建設不完善,多數機場沒有氣象探測設施設備,且通用航空飛行空域大多在運輸航線外,無氣象探測設施設備;目前通用機場沒有氣象服務機構及氣象專業人員,獲取氣象產品的途徑、方式單一,甚至無法獲取作業空域的氣象產品。以上這些情況都對我國通用機場飛行安全和機場發展造成影響。因此,通用機場氣象保障的現狀分析和對未來發展的思考是十分必要的。
隨著通用航空政策的逐漸明朗,2018年行業增長數量持續發力。民航局通用航空管理系統統計數據表明,截止2018年底,我國通用航空企業數量達422家,飛行小時數達86.8萬小時,通用航空器數量2495架,通用航空從業人員6500人,取證通用機場202座,發布通用航空政策130條。這些可喜的數字也對通用機場氣象服務提出了新的要求。目前,我國民用運輸機場氣象服務較為滿意,符合國際民航組織以及FAA的相關規定,并且已參與到國際氣象服務的過程中。然而,根據筆者的走訪調研得出我國通用機場氣象服務與國外相比差距較大,不能滿足當前通用機場氣象服務的需求,主要表現在以下幾個方面:
飛行服務站是通用航空飛行的重要基礎服務設施。據不完全統計,截至2018年6月底,美國約有180個飛行服務站和58個自動飛行服務站,而我國目前在建或者已建成的飛行服務站只有13個。而且目前我國沒有專門的通用航空氣象服務機構向通用機場、公司及空管部門、私人飛行等用戶提供通用航空氣象服務。初期建設的飛行服務站尚不能通過一定的手段獲得豐富的、針對通用機場飛行的氣象情報,并向通用機場提供規范的通用航空氣象服務。例如,海南飛行服務站向通用機場提供的氣象服務信息以從互聯網上獲取的民用氣象信息為主,從海南航空氣象信息系統的顯示終端了解的氣象信息為輔;但以上方法無法提供各通用機場及作業區的準確氣象信息服務。
目前大部分通用機場的氣象觀測探測設備由機場或航空公司自行建設、維護。由于機場規模不大,導致探測設備簡單落后且觀測氣象要素較單一,僅少數實力雄厚的通用機場配備氣象雷達、自動氣象觀測站等設備觀測多種氣象要素;作業區和其他區域則幾乎沒有氣象觀測設備,無法獲取氣象情報,帶來極大的飛行安全隱患。另外,目前大部分通用機場的氣象服務各自為本場飛行提供本場的氣象實況或預報等服務,未通過網絡共享氣象資源和獲取其他機場氣象情報,當轉場飛行時通過電話詢問目的地機場或起降點的實況或預報天氣情況。不能共享氣象情報信息,既影響了重要氣象信息傳遞的高效性,又加大了相關人員的工作負荷。
目前,通用航空用戶在本場區域飛行主要依據機場氣象設備觀測的實況天氣數據;通過民航數據庫系統參考臨近民用運輸機場的氣象雷達拼圖、相鄰運輸機場的METAR/SPECI/TAF報文、低層重要天氣預報圖;通過互聯網獲得的民用氣象信息、通過互聯網或專線獲得民航氣象情報;利用網絡公共資源查詢衛星云圖,區域雷達回波圖(如圖1),降水量分布圖等,如中央氣象臺網。

在除本場以外的作業區飛行、轉場飛行時,則無及時、精細化的氣象情報可參考。針對通用航空低空、超低空運行特點,缺乏切合通用機場需求的通用航空氣象情報。隨著通用航空活動的日益頻繁,依靠目前的氣象情報信息遠不能滿足通用機場發展的需要。
由于通用航空不同機型升限各異,特別是在護農作業時有時離地只有幾米的高度,當遇到緊急情況時可選擇空曠地帶降落。由此可見,低空區域性天氣基礎知識在培養通用機場氣象人員時需要特別注意。
通用機場培訓機構以執照培訓為目的,其理論培訓以執照考試為導向。理論教員往往身兼幾門航空課程的教學工作,盡管具備豐富的實踐經驗,但由于專業不對口或者偏重于通用航空業務服務,其培訓效果存在一定的質疑。由于民航飛行的特殊性,特別是缺乏相關保障措施的通用航空飛行,需要對相關理論有深入了解。因此,需要加強航空氣象理論教員知識能力的提升。
隨著低空空域改革的不斷深化及經濟的快速發展,通用機場得到了長足的發展。然而發展源于需求,機場對氣象情報的需求也日益增多。主要體現在以下幾個方面:
通用機場期望通過通用航空氣象組織為其提供精準、全面的低空氣象情報信息,包括氣象情報的采集、處理、共享、發布、以及講解服務等;或通過通用航空飛行服務站獲得以上氣象情報信息并為其提供講解服務。關于低空氣象資料,目前主要依靠通用機場觀測資料、附近民用運輸機場發布的地面天氣報告、低空重要天氣預報圖、民用氣象信息,但存在資料時間間隔長,區域天氣精準度較低等問題。對于普遍低于3000m飛行高度的通用航空運行,不能很好地切合低空空域天氣復雜多變,局部小氣候等特點的需要。
針對以上不足,需要根據通用航空運行天氣特點改進己有的氣象情報產品,增加氣象要素的觀測預報種類,提高氣象情報發布的頻次,加大氣象情報的精細化程度,以滿足通用航空低空飛行的天氣特點需要。比如可以考慮在垂直方向上提供900、950百帕天氣圖、風場圖等;同時適當增加氣象產品,比如重要天氣警報、強對流預報、低空風切變預報等產品;另外短時臨近預報對低空飛行顯得尤為重要,其間隔時次可細化到每10分鐘,以滿足低空氣象條件變化快、局地性、復雜度的需要。
由于目前大部分通用機場、通用航空公司的氣象情報收集、處理、發送自成一體,無法共享氣象資源和獲取其他機場氣象信息,造成了重要氣象信息的延遲獲得和相關人員工作負荷的增大。
因此,通用機場及廣大通用航空用戶迫切需要一個簡單實用的通用航空氣象服務網絡,實現各通用機場、起降點、作業區及低空航線氣象信息的收集與共享,并可能實現民航、民用氣象信息的融合使用。近些年,由于APP軟件具有的安裝便捷、使用簡單、快速高效等優點,通用機場及通用航空用戶也期望通過APP軟件應用形式,通過移動終端接收通用航空飛行所需的氣象信息,因此需要加強通用航空氣象APP應用的研發和推廣,該軟件應包含圖2所示功能模塊。

圖2:通用機場氣象服務APP功能模塊
通用機場航空氣象人員配備缺少相應的規范要求,機場氣象人員的培訓還缺少有效的途徑。由于多數通用航空依據目視飛行規則開展飛行活動的運行特征,存在著忽視氣象服務的情況,導致部分通用機場甚至沒有氣象人員。
從以上分析可以看出,目前我國還沒有專門針對通用機場提供完善氣象服務的機構,同時氣象觀測設施設備有限,不能夠完全滿足通用機場的需求。為了滿足社會公眾對通用機場建設和發展的更高要求,適應經濟建設和社會發展的需要,通用機場氣象服務質量的提高具有現實意義,對未來發展的思考主要體現在以下幾個方面:
1.通用機場的發展離不開政府的扶持,未來建設以政府為服務主體的通用機場氣象保障服務平臺。以航空氣象綜合監測預警信息、航空氣象預報信息為基礎,建立航空氣象危險信號指標庫,結合人工智能和自動化技術,針對通用機場、作業區域、低空航線等重點區域,定時自動生成航空氣象預警消息、通用航空氣象評估報文、專業航路氣象圖形、航空專題報告等形式的航空氣象輔助決策信息。同時接入飛行計劃情報和飛行監視數據,有針對性地為管轄區域內通用航空飛行員提供全方位的飛行氣象信息。該平臺的建設實現了各機場、區域、航線的氣象信息共享。
2.根據通用機場所在地域特征,開發適用于通用機場不同業務需求的氣象服務產品。不同地域的通用機場具有定制化的氣象產品,比如南方沿海機場關注強對流方面的產品,內陸山區機場更關注低空風切變方面的產品;同時增加通用機場所需的產品種類,形成精細、準確、高時空分辨率的氣象產品。為了提供更直觀、立體和人性化的產品,可將氣象服務產品使用文字、圖表、電碼、動態圖形、視頻天氣講解、語音播報等方式,通過互聯網、無線電通信、專線、微信、QQ、APP、電話等多種途徑主動推送或進行互動。
3.提高飛行服務站的氣象服務水平。飛行服務站接收通用機場氣象觀測設備的氣象資料,同時接收國家氣象部門的氣象信息。對于地面氣象站無法觀測的區域,通過安裝視頻監控設備了解相關區域的氣象信息。飛行服務站綜合機場和國家氣象部門數據為通用機場提供氣象信息源。飛行服務站設置專門的氣象咨詢席位,該席位負責為通用機場提供其關心區域的氣象情況。飛行服務站通過設置固定頻率使通用機場呼叫其氣象咨詢席位獲取所需氣象信息。
4.通用機場航空培訓機構氣象理論教師的資質需要進行認證考核,提供相應的復訓機制,保證理論教師的能力和教學水平得到持續提升,從而保證理論教學工作的質量可控。鼓勵有條件的機場、公司組織一線氣象人員考取相關資質,加入到培訓隊伍中來,充分發揮他們積累的一線經驗知識。對現有教材進行修訂,刪減不需要的高空氣象知識,增加或擴充有關山地、沙漠等復雜地形中的飛行環境介紹,完善對現有氣象知識體系及氣象資料在低空飛行中的應用。
我國通用航空事業的發展,離不開通用機場建設發展的有效支撐。在規劃通用機場時,需要注意提防天氣、氣候的影響,需要提高氣象服務水平。我國要達到目前美國通用機場氣象服務的狀態,還有大量工作亟待完成,應根據通用航空的特點提供更加精準、全面的服務產品,同時加大對通用機場氣象專業人員的培養力度,逐步形成具有規模的通用機場氣象服務體系,最終提供的氣象服務能夠完全滿足通用航空用戶對氣象服務的需求。