新形勢下民航氣象探測體系優化建議與措施

□ 民航安徽空管分局 鮑凌宇 江俊杰/文

2021年是“十四五”規劃開局之年，也是新時代民航強國建設新征程的開啟之年。新時代，民航發展由高速增長階段向高質量發展階段轉換，這就需要我們著力實現行業高質量運行，進一步提升民航綜合服務能力，提升旅客出行體驗。民航發展要瞄準解決行業快速發展需求和基礎保障能力不足的突出矛盾，著力“補短板、強弱項”，重點補齊基礎設施、專業技術人員等核心資源短板，大幅提升有效供給能力，加快實現從航空運輸大國向航空運輸強國的跨越。

民航氣象探測是民航氣象工作的基礎。通過充分整合衛星云圖、多普勒雷達、風廓線雷達、微波輻射計、閃電定位儀等各種探測資料，使用現階段成熟的氣象預報技術，實現航空氣象預報的精準化、定量化，進而提升航空氣象綜合服務水平。完善民航氣象探測體系是提升民航氣象服務最基礎的內容。民航氣象探測體系的建設，一方面需要完善機場探測設施設備，加快探測新技術、新設備應用，建設機場、終端區綜合探測與告警系統，利用多元數據融合實現對機場終端區、主要航路和繁忙區域重要天氣的監測與預警，提高氣象綜合探測資料的分析能力；另一方面也需要實現特殊天氣系統的智能化輕量化自動監測與識別，實現對機場重要區域（如跑道）的精細化探測，提升民航氣象綜合探測和重要天氣監測與預警能力。

民航氣象探測概述

（一）民航氣象探測的作用

民航氣象服務有別于公眾氣象服務，兩者之間既有聯系，也有區別。民航氣象注重精細化氣象數據服務，為滿足氣象條件復雜的各類機場安全運行需要，在提供機場跑道局地準確實時的常規氣象要素的基礎上，還具備機場終端區對流天氣、風切變、湍流、雷電等天氣的探測能力，同時對于國內主要航路也具有一定的區域化探測能力以達到全方位的航空氣象監測和預警水平，從而形成綜合立體氣象探測體系。

我國機場眾多，民航氣象服務覆蓋水平差距較大。不同等級的機場應具備相應等級的探測設備配套，對于年吞吐量較大的區域樞紐級別機場而言，不僅需要建設完善的機場氣象探測基礎設施，還要重點強化終端區和主要航路重要天氣的綜合探測和預警能力。對于氣象條件復雜的機場而言，則需要增加特殊的探測手段以滿足機場的起降環境，比如高原機場因地形條件導致的風切變和湍流現象比較普遍，強烈的風切變和湍流對于飛機起降十分危險，因此，對這類機場可能出現在起飛爬升、進近著陸等重點區域的危險天氣實施監測則顯得十分必要。

（二）民航氣象探測發展現狀

隨著民航氣象現代化建設水平不斷提升，氣象探測設備及技術進入新的發展時期。我國幅員遼闊，各地民航氣象探測發展水平有所差異，以華東地區為例，華東空管氣象持續推進機場氣象探測基礎設施建設，重點強化機場終端區重要天氣的綜合探測能力。目前完成了各空管分局站航空自動氣象觀測系統（AWOS）、航空自動氣象站（AWS）和多普勒天氣雷達的普及。AWOS和AWS能夠提供實時的溫壓濕風、云、能見度、跑道視程和天氣現象等飛機起降需要的常規氣象要素，而多普勒天氣雷達是一種主動遙感的探測設備，在測量云、降雨和各種強對流天氣發生內在因素方面有重要的作用，可反演出大氣風場、氣流垂直速度的分布以及湍流情況等，這對預警強對流天氣等具有重要意義。各機場也根據運行需求開展了各類新型探測設備的應用與驗證，取得了不錯的效果。然而由于機場規模和地區發展不平衡等綜合因素的制約，不同機場氣象探測設施建設存在相當大的差距，部分甚至難以滿足日常業務運行需求。

（三）民航氣象探測存在的主要問題

目前民航氣象探測設施配置基本滿足機場范圍地面氣象觀測及其周邊一定范圍的強對流天氣探測的要求，雖然已經構建了較為基礎的氣象探測體系，但距離現代化建設要求尚存在較大差距，主要還存在以下問題：

1.頂層設計不夠清晰，探測設備建設標準不完善

在行業層面上還缺少完整的、系統性的頂層架構設計，現行的《民用航空氣象探測設施及探測環境管理辦法》中雖然規定了民用運輸機場應當建設氣象觀測平臺、氣象觀測場、自動氣象觀測系統，但這樣的配置僅能滿足機場跑道基礎地面氣象探測，不能滿足當前民航氣象對機場終端區、航路及區域的全航程動態服務和高時空精度的立體探測要求。實際建設過程中，由于種種原因導致不同地區探測體系建設差異較大，基礎探測設施（如天氣雷達）還未完全覆蓋空管系統的樞紐機場和終端區、主要航路及繁忙區域，部分機場甚至還未配備自動氣象觀測系統，氣象綜合探測體系建設滯后。氣象條件復雜的機場（如高原機場）配備的探測設施不能夠全方位監測預警危險天氣，缺乏具有地域性的特殊天氣（如平流霧和機場五邊對流云）監測告警系統。

2.設施零件備份不夠，探測設備利用率有待提升

氣象探測體系建設過程中，由于新的探測設施和觀測項目的建設以及舊探測設備升級改造等工作需要投入巨大資金，故很難做到系統設施設備零件備份。由于返廠維修周期長，一旦發生故障將直接影響機場的綜合探測服務能力。若民航氣象系統不能有效的對重要的氣象探測設施運行狀態進行持續監控和告警，不能及時發現問題，將降低氣象探測服務能力，而缺少重要設施設備零件的備份會在我們發現問題后無法及時解決問題，造成更大影響。

3.探測資料數據格式缺乏統一性，氣象信息共享能力不足

民航空管系統正在開展數字化轉型工作，民航氣象的服務模式也面臨著從氣象產品服務向氣象數據服務轉變，氣象數據格式的統一性和與用戶業務深度融合是未來的發展趨勢。實際工作中由于缺乏統一的標準和管理，在民航氣象探測設施的建設過程中會出現不同地區使用不同廠家的氣象探測設備，輸出的數據格式也不盡相同，嚴重影響區域氣象信息融合共享能力，如區域多普勒天氣雷達組網工作，因設施規格、輸出標準和數據格式等不同而進展緩慢。

4.人才隊伍建設亟待加強

近年來，受內外因素共同影響，民航氣象技術人員增幅較少，甚至出現一定規模的人員流失和招聘困難等問題。民航氣象系統人才隊伍梯次結構不合理，缺乏復合型人才和專業技術帶頭人，新技術應用能力與自主研發能力嚴重不足。隨著民航產業的不斷發展，越來越多的新型智能化裝備和新技術得到應用，對民航氣象探測體系建設者也有更高的要求。面對新時期、新形勢，傳統保障人員的業務素質和技術能力顯得不足，人才隊伍建設亟待加強。

氣象探測體系優化建議與措施

（一）加強頂層規劃設計，建立健全探測設備建設標準

借鑒國外先進的航空氣象探測建設標準，結合我國的國情，加強氣象探測體系建設的頂層設計，制定科學合理的規章制度和切合實際的發展規劃，增強工作的連貫性，明確主次和順序。同時針對地區發展不均衡的問題，要制定科學合理的機場氣象探測設備建設標準，在民航氣象探測體系建設過程中，要本著實事求是的原則，開展適用于航空氣象運行需求的標準化、精細化探測設備部署研究。要保證基礎性探測設備的普及，最大限度提升資源使用效率，還應避免重復建設，加強與地方氣象部門和氣象公司的橫向合作，形成優勢互補。在制定規劃時，需要考慮到體系建設的方方面面，從而指導民航氣象探測體系的具體工作，提升航空氣象綜合服務能力。

（二）探索氣象裝備和探測數據共享

針對航空氣象探測設施設備利用率不高的問題，積極探索航空氣象探測設備建設標準和備份運行的新模式。一方面保證探測設施設備在建設初期嚴格遵照相關標準來建設，從源頭上降低設備的故障率，降低運行維護成本；另一方面需要探索建立航空氣象設施設備運行狀態集中監控管理平臺，確保問題能在第一時間發現，如合肥機場的AWOS實時巡檢系統，還可以嘗試建立地區重要氣象探測設備零備件共享聯動機制，減少重要氣象設備的間斷運行時間，提高探測設備的使用效率。

提升航空氣象綜合探測及氣象信息共享能力，必須先統一建設標準、運行標準和產品標準才能實現地區航空綜合氣象探測網的建設，才能推進地區多普勒天氣雷達更新和聯網工作，實現各類氣象信息共享。嘗試建立機載探測數據（AMDAR、EDR）、高精度氣象衛星多通道數據和智能傳感器探測數據的共享機制和系統，形成地基、空基、天基三維綜合航空天氣探測網，依托空管數字化和5G業務應用，建設氣象探測信息共享云平臺，使用氣象信息交換模型（IWXXM）輸出統一的氣象數據格式，實現對各類用戶的信息自動化共享，提升氣象數據應用價值。

（三）加強氣象人才隊伍建設

人才隊伍是民航氣象探測體系建設的關鍵。民航氣象探測體系智能化、自動化和多樣性特征越發明顯，只有充分掌握先進的管理和維護技術才能最大限度地發揮這些探測設備的作用。可以通過引進社會優秀人才，加大與科研院校和氣象科技公司在人才培養上的合作，加強跨專業復合型人才的培養，建立航空氣象績效考核體系和氣象人才職業發展規劃，確保人才隊伍長期穩定。從而建設一支規模適度、結構優化、布局合理、素質優良的民航氣象人才隊伍，為民航氣象探測體系的建設夯實基礎。

（四）加快氣象探測裝備更新升級

在完善航空氣象基礎探測設施建設的基礎上，推進包括風廓線雷達、激光測風雷達、毫米波云霧雷達、微波輻射計、閃電定位儀、相控陣天氣雷達等各類新型高科技智能探測設備的試點、驗證及建設工作，實現航空氣象探測設施設備的現代化，實現對機場終端區及繁忙航路重要天氣的監測與預警，實現危險天氣系統的自動識別告警，形成綜合立體氣象探測體系，進一步提升民航氣象服務能力，助力民航高效運行。

在民航強國建設的新征程上，民航氣象保障工作責任重大，氣象探測體系建設是氣象保障業務的重要組成部分，在整個民航氣象服務體系中起著基礎性的支撐作用，其建設水平在某種程度上決定了民航氣象業務發展質量。從民航高質量發展的高度上理性、客觀地分析存在的問題，找出解決方法和對策，推動民航氣象探測體系朝著更規范、更完善、更高效的目標邁進，為民航氣象現代化建設發揮積極的作用。