安全航行背后的氣象因素

文｜賀貴春 齊忻敏

近年來(lái)，民航領(lǐng)域?qū)＜艺劶昂桨鄿?zhǔn)點(diǎn)率問(wèn)題時(shí)多次表示，“天氣原因”已成為影響航班準(zhǔn)點(diǎn)率的最大因素。對(duì)于飛翔在高空的飛機(jī)來(lái)說(shuō)，天氣的突然變化可能致其無(wú)法正常起飛和降落，甚至在飛行過(guò)程的某一時(shí)間發(fā)生嚴(yán)重的飛行事故。在天氣復(fù)雜多變的情況下，如何預(yù)測(cè)和面對(duì)航空領(lǐng)域里變化無(wú)常的天氣？ 飛機(jī)安全航行的背后蘊(yùn)含著許多鮮為人知的氣象因素。

航空天氣預(yù)報(bào)的特殊性

航空氣象業(yè)務(wù)與一般天氣預(yù)報(bào)有著本質(zhì)的區(qū)別，航空氣象必須做到定點(diǎn)、定時(shí)、定量。

“定點(diǎn)”就是將預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)范圍精確到某一位置，比如在機(jī)場(chǎng)附近的幾十千米以?xún)?nèi)；“定時(shí)”就是需要時(shí)刻關(guān)注危險(xiǎn)天氣或者不利于飛行器正常航行的氣象要素，比如起飛或者降落具體時(shí)間的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)；“定量”就是針對(duì)雨量，下多大雨，下多長(zhǎng)時(shí)間，氣壓和能見(jiàn)度要預(yù)測(cè)到具體數(shù)值。以風(fēng)速為例，預(yù)測(cè)的平均風(fēng)速必須精確到個(gè)位數(shù)的“米/秒”量級(jí)，風(fēng)向需精確到10°。大風(fēng)、暴雨、雷暴等天氣現(xiàn)象對(duì)飛機(jī)的起飛和降落會(huì)產(chǎn)生很大的影響，飛機(jī)的安全起降須達(dá)到機(jī)場(chǎng)上空的云量、云高、云狀、風(fēng)向、風(fēng)力以及能見(jiàn)度等天氣要素的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

此外，天氣因素和地形地貌也有著密切的關(guān)系。復(fù)雜的地形地貌更容易產(chǎn)生風(fēng)切變，如四川九寨黃龍機(jī)場(chǎng)、香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)等四面環(huán)山，地形復(fù)雜，所以風(fēng)切變現(xiàn)象比較明顯。因此，航空氣象工作人員既要預(yù)報(bào)看得見(jiàn)的天氣，也要預(yù)報(bào)看不見(jiàn)的天氣。

氣象數(shù)據(jù)仿佛股票大盤(pán)一樣不斷變化，永不停歇。全國(guó)氣象部門(mén)實(shí)施監(jiān)測(cè)，將氣象數(shù)據(jù)及時(shí)上傳至民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)，從而為預(yù)報(bào)員進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)比分析提供了有力的保障。

飛機(jī)最怕的天氣

飛機(jī)最怕的“無(wú)形殺手”有雷暴、大霧和低空風(fēng)切變等。夏天雷暴天氣一旦形成，往往伴有強(qiáng)降水和強(qiáng)風(fēng)，容易使飛機(jī)發(fā)生顛簸，雷擊也會(huì)對(duì)機(jī)身造成損害。冬天的大霧天氣、惡劣能見(jiàn)度天氣會(huì)影響飛機(jī)的正常起飛和降落，甚至可能導(dǎo)致飛機(jī)偏離跑道。冰雪天氣會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)或跑道結(jié)冰，造成安全隱患。

最值得注意的是發(fā)生在500 米以下的低空風(fēng)切變。風(fēng)切變是一種大氣現(xiàn)象，是大氣空間中任意兩點(diǎn)之間風(fēng)矢量的變化。 風(fēng)切變就像一把利刃突然切斷了風(fēng)，導(dǎo)致風(fēng)向和風(fēng)速的突然轉(zhuǎn)變。它在短時(shí)間內(nèi)會(huì)使飛機(jī)起飛、爬升、降落、飛行姿態(tài)、速度等參數(shù)發(fā)生劇烈變化，從而失去穩(wěn)定性，變得難以控制，容易引發(fā)嚴(yán)重的空難事故。因?yàn)轱L(fēng)切變是隨機(jī)的，存在的時(shí)間也較短，所以很難預(yù)測(cè)，飛行員把它視為“瘟疫之神”。

決定飛機(jī)的起降

不利于飛機(jī)起降天氣原因的判斷與旅客的生活經(jīng)驗(yàn)有較大的區(qū)別，旅客們往往只能看到機(jī)場(chǎng)附近的天氣，但事實(shí)上天氣因素除了考慮起飛機(jī)場(chǎng)外，還要同步參考落地機(jī)場(chǎng)以及航行路線的天氣。不同的機(jī)場(chǎng)、不同的跑道、不同的機(jī)型都有不同的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，只有在所有標(biāo)準(zhǔn)都符合規(guī)定時(shí)，飛機(jī)才能起降。所以，有時(shí)候旅客會(huì)發(fā)現(xiàn)，即使在同一個(gè)機(jī)場(chǎng)，有些航班能起飛，有些則不能。

在飛機(jī)起飛前，機(jī)長(zhǎng)都會(huì)收到一份包括起飛地點(diǎn)、降落地點(diǎn)、飛行路線的天氣預(yù)報(bào)單，如果在途中遇到雷暴云團(tuán)，機(jī)長(zhǎng)就會(huì)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)情況，決定繞行或者在雷暴云團(tuán)上方飛行，確保飛行安全。

為了獲得實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)信息，航空氣象工作人員需要在航班起飛前的3 個(gè)小時(shí)做好準(zhǔn)備工作，以保證天氣預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)性。天氣預(yù)報(bào)信息準(zhǔn)不準(zhǔn)，關(guān)系到成千上萬(wàn)的旅客是否能及時(shí)登機(jī)，準(zhǔn)時(shí)出發(fā)。為了確保航班安全，氣象工作者在幕后做了大量應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變天氣的準(zhǔn)備工作。

有時(shí)機(jī)場(chǎng)及附近區(qū)域都是晴空萬(wàn)里，但航班仍會(huì)延誤或者取消，很可能是由于航線存在雷暴等惡劣天氣。

在放行每一個(gè)航班時(shí)，簽派員必須考慮的因素是起降機(jī)場(chǎng)及備降機(jī)場(chǎng)的天氣、航路天氣、起飛落地性能、飛機(jī)的適航性、涉及機(jī)場(chǎng)和航路的航行通告、機(jī)組的起落標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)場(chǎng)的起落標(biāo)注、飛機(jī)的業(yè)載等。在綜合評(píng)估以上各因素后，才可對(duì)本次航班做出是否放行的決定。如一切都達(dá)標(biāo)，即可制作放行單和飛行計(jì)劃。每一個(gè)航班都需由機(jī)長(zhǎng)和簽派員共同簽字決定。

飛機(jī)起飛后，簽派員對(duì)此次飛行實(shí)施全程監(jiān)控，包括飛機(jī)位置、航路天氣、機(jī)場(chǎng)天氣等，直到飛機(jī)安全落地。如太原機(jī)場(chǎng)的某條跑道起飛標(biāo)準(zhǔn)為能見(jiàn)度500 米，如果氣象部門(mén)發(fā)布的能見(jiàn)度為450 米，那么該航班簽派員就不能正常放行起飛，航班就會(huì)延誤。如果氣象部門(mén)報(bào)的能見(jiàn)度等于或高于500 米，簽派員就要考慮機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)，如果機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)符合，該航班就可以安全放行。

與其他交通方式相比，航空和氣象的關(guān)系最為緊密。目前，中國(guó)氣象局和中國(guó)民航局氣象資源共享實(shí)現(xiàn)了歷史性突破，兩部門(mén)相關(guān)科技人員合作研制的“面向航空安全和效率的氣象大數(shù)據(jù)共享與服務(wù)云平臺(tái)”項(xiàng)目已經(jīng)全部完成并付諸實(shí)施。