1.西安咸阳国际机场?现场运行中心指挥室 陕西?西安?712035
摘要
随着民用航空事业的飞速发展，航班量日益增长，天气对航班正常的影响也越来越大。空管、机场、航空公司等单位对航空气象服务的要求越来越精细。民航气象的预报除了体现专业性的特点以外，更需要与各等单位的运行相结合，为指导运行、治理航班延误提供有力的技术支撑。本文通过建立天气指数，明确天气对机场运行的影响程度，使得天气预报结论与机场运行保障紧密衔接，有效的利用天气预报结论指导运行。
关键词：天气指数，运行影响，机场用户
引言
随着民航运输业的快速发展，民航各单位对预报服务产品的准确性、及时性、精细化程度、决策辅助能力等方面的需求日益增长，这是现有的民航气象服务所不能满足的[1]。目前，虽然天气预报的产品越来越丰富，准确性、及时性、精细化程度以及与用户系统的融合程度不断提高，但是预报结论与机场实际保障结合仍然不够紧密，无法直接通过天气预报的结论指导运行。为了使天气预报更加贴近需求，使机场运行人员看到天气结论就知道如何开展工作。因此，研究天气预报与运行保障的相关性势在必行，只有通过确定天气条件对机场运行的影响程度，才能有效的指导运行。
研究方法
以机场用户的需求为导向，基于天气对机场运行的影响，将气象信息纳入机场用户的决策系统，向机场用户提供针对运行的个性化气象服务，实现气象信息与机场用户运行决策的全面集成[1]。
创建天气指数，天气指数主要用来表征天气现象对机场运行的影响程度。
通过建立气象要素与运行保障影响程度的相关关系，将天气预报结论转化为天气指数，分别建立冰雪天气指数、RVR指数、雷暴天气指数，机场运行部门根据天气指数安排运行工作，并进行反馈。
天气指数预报流程设计
第一步是天气预报。根据气象资料，对天气现象的程度、持续时间、温度湿度等气象要素做出预报。
第二步是将预报结论与运行保障影响程度相匹配。根据知识库中天气各要素与运行保障影响程度的关系，做出匹配，确定天气指数和持续时间并发布。
第三步按照确定的天气指数进行运行保障，并进行过程监控和事件捕获，更新天气指数。
模块分解
1.2.3.4.天气预报
根据气象资料，对天气现象的程度、持续时间、温度湿度等气象要素做出预报。
确定并发布天气指数
1.2.3.4.4.1.4.2.冰雪天气指数
1.1.1.1.1.1.2.3.4.4.1.4.2.4.2.1.冰雪天气指数知识库
（1）气象要素
霜、降雪天气的程度、持续时间，积雪厚度，温度湿度等。
（2）运行影响程度
场道除冰时间、机坪除冰时间、航空器除冰时间
（3）数据积累
积累历史数据，统计分析不同气象要素，对应的除冰时间。根据不同除冰时长定义天气指数。
由此建立冰雪天气指数知识库。
将气象要素和除冰时间建立对应关系。每次除冰时进行记录，统计每半小时同等条件下的平均除冰时间，统计每半小时的气象要素，建立一一对应关系。示例如表4.1所示。
表4.1 气象要素与除冰时间对应表
比如1月1日0500-0530有霜，温度0℃。有10架次采用单车除冰，平均用时6分钟。将此次天气现象及对应的除冰时间录入知识库。
建立知识库时，气象条件统计可以按照数值或范围的方式进行统计，同时需要按照不同气象要素的影响程度确定权重。除冰时间统计需要考虑不同机型、不同航空公司、不同停场时间、不同除冰模式（定点、机位），不同除冰方式（单车、双车、预除）分别统计。
根据不同除冰时长建立不同除冰条件的除冰等级表。单车除冰等级示例如表4.2所示。其它除冰条件的除冰等级（如场道除冰、机坪除冰、航空器双车除冰等）可单独统计确定，也可根据与单车除冰时间的数学关系直接确定。
表4.2 单车除冰等级表
确定冰雪天气指数
根据天气预报结论，代入知识库查询，确定冰雪天气指数。
RVR指数
1.2.1.2.1.1.2.2.4.2.2.RVR指数数据库
基于低能见度的影响程度（低于二类起飞，低于二类降落，高于二类降落）建立RVR指数，示例见表4.3。
表4.3 单车除冰等级表
RVR指数RVR数值
一级RVR<200m
二级200m<=RVR<=300m
三级300m<=RVR<=550m
确定能见度天气指数
根据天气预报结论，代入知识库查询，确定能见度指数。
雷暴天气指数
1.2.3.4.2.3.雷暴天气指数数据库
（1）气象要素
雷暴天气的程度、持续时间、位置等
（2）运行影响程度
无法起降，无法起飞，无法降落，流量下降75%，流量下降50%，流量下降25%。
（3）数据积累
积累历史数据，统计分析不同气象要素，对应的运行影响程度。根据影响程度的不同定义雷暴指数。
由此建立雷暴天气指数知识库，示例如表4.4所示。
表4.4 单车除冰等级表
雷暴天气指数影响程度
一级无法起降
二级无法起飞
三级无法降落
四级流量下降75%
五级流量下降50%
六级流量下降25%
确定雷暴天气指数
根据天气预报结论，代入知识库查询，确定雷暴天气指数。
运行监控并捕获事件
机场运行过程中，进行运行监控，气象条件发生变化或天气对运行的影响程度发生变化时，及时更新天气指数。
4.3.（1）天气预报变化事件
气象资料更新，根据最新资料，变更天气预报结论，更新天气指数。
（2）运行保障影响程度变化事件
运行保障影响程度发生变化，与之前发布的天气指数不符，重新确定并发布天气指数。
（3）周期性事件
对天气预报进行周期性检查并发布新的预报结论，并更新天气指数。
小结
本文从气象服务的机场用户需求出发，通过引进天气指数，将专业的气象预报产品转化为对机场运行的影响程度，建立天气与运行的关系。该方法的应用是民航气象服务供给侧改革的一次有益尝试，有利于将气象信息纳入机场决策系统，从而直接指导机场运行，有效提高机场面对异常天气的处置能力，为航班运行的安全、正常和效益做出更大的贡献。
[1]苏艳华. 民航气象服务的现状与展望[J]. 气象科技进展, 2017(1).
论文作者:王犇
论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期
论文发表时间:2019/8/14
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