(策劃:王麗杰 制作、剪輯:李佳為、張之涵)
6月~8月,民航業又將迎來雷雨季節的考驗。“堅持安全第一、強化調度指揮、加強動態應對、維護運行秩序”——這是民航局在日前印發的《2025年雷雨季節民航運行保障總體方案》中提出的雷雨季節民航運行保障工作原則。今年的雷雨季,全國航班正常率不低于70%的總體目標如何實現?
面對早出港、晚進港等關鍵保障環節,以及可能出現的航班集中備降、大面積延誤、夜間大流量運行等高風險場景,通過科技賦能的精準預報、智能調度等以及機場、航空公司、空管等單位的協同管理,為飛行安全保駕護航,是民航給出的保障雷雨季節安全有序運行的答案。
精準預測第一步
測風、測云也測雨——雖然都是對天氣的預測,但與日常天氣預報不同,航空氣象預報聚焦航空安全與運行效率,需要以分鐘級更新、公里級分辨率監測機場周邊和航路的風切變、積冰、低能見度、雷暴等氣象情況,并融合雷達、衛星、飛機實時傳感器等多源數據,預判危險天氣對航班起降和航線的動態影響。
換句話說,航空氣象服務對預報的時效性、范圍和精度提出了更高要求。
“從起飛、航行到降落,飛機飛行的每個階段都會受到氣象條件的影響。為更好地支持航班起降、航線調整等工作,航空氣象預報通常采用定點、定時、定量的方式發布。”業內人士告訴記者。定點,指航空氣象預報要精確到機場或者具體航路點及其附近幾十公里范圍;定時,指航空氣象預報要精確到航班運行時間區間,如起降時刻的天氣預報;定量,指氣象要素及強度預報要更為精確,如風速精確到以米/秒為單位、風向精確到10度、能見度精確到米等。
高精度、高時效性的氣象信息為飛行員決策提供了有力支持,也為航空公司和機場提前采取應對措施,減少天氣對航班運行的影響帶來了幫助。航空氣象服務如何實現這樣的高標準、高要求?
在江蘇,航空氣象數據融合與高影響天氣預警服務實驗室成立后,開發了“愛美翼”航空氣象服務平臺,探索出氣象科技賦能發展的一條新路徑。該平臺采用智能網格預報、雷達三維產品、分類強對流臨近預警等數據,結合機場終端區和進近區、機場和飛機航線定位數據,配置實況報警、雷達衛星、短時臨近預報等功能模塊,共集成了10余項適合機場運行保障的精準預報預警氣象技術。
在內蒙古,氣象部門已完成7個機場的氣候可行性論證、8個機場的儀器檢定,實現8部天氣雷達數據的共享共用,制作發布了三大類32種航空氣象服務產品,服務保障了1個支線機場和6個通用航空機場的近3000架次航班安全有序運行,為民航機場降低了超70%的氣象業務運行成本。
此外,全國首部C波段相控陣天氣雷達在北京大興機場投入業務化運行,首部S波段雙偏振相控陣天氣雷達在廣州白云機場完成架設……航空氣象服務依托不斷精進的技術,提升航空天氣預報預警能力。
除了技術的不斷升級,氣象預報模型也在進化。過去,數值氣象預報是物理驅動模型,通過超級計算機進行數值計算,然后得出未來一定時段的大氣運動狀態。如今,隨著人工智能產業的不斷發展和深度學習技術的持續進步,算法優化、數據質量和多樣性提升、交叉學科融合等催生了人工智能氣象大模型,并與數值氣象預報深度融合,形成了更強大的系統。
2023年底,我國新一代氣象超算系統和氣象大數據云平臺建成,實現算力、算法、數據統一調度,服務平均響應時間縮短至0.3秒,收集了國內外20類、10個行業、260種地球系統多圈層數據,數據資源存儲總量超75PB(千萬億字節)。2024年6月,中國氣象局發布人工智能全球中短期預報系統“風清”、人工智能臨近預報系統“風雷”和人工智能全球次季節—季節預測系統“風順”……國內氣象大模型的發展瞄準國際前沿,為我國航空氣象服務構建了人工智能技術研發和氣象應用的創新生態,秒級更新的航空氣象信息在雷雨季時,為民航相關保障單位留足了提前決策的時間,整體工作效率的提高也保障了飛機正常運營。
協同聯動筑根基
根據氣象部門預測,2025年雷雨季節較往年偏早,我國氣候狀況總體偏差。自5月初以來,我國多地出現雷雨大風等強對流天氣,復雜天氣對民航運行保障提出了更高要求。民航局《2025年雷雨季節民航運行保障總體方案》中要求,各單位要堅持安全第一思想不動搖,進一步壓實主體責任、強化協同聯動。
民航業運行鏈條長,涉及單位主體、人員崗位眾多,在雷雨季節高壓狀態下的安全運行,需要全員各司其職、加強協調配合。其中,由機場、空管、航空公司等運行保障單位組成的運行管理委員會(以下簡稱“運管委”)是雷雨季節來臨時,各保障單位協同聯動、會商施策的重要平臺。
依托運管委所建立的應急協商機制,通過A-CDM(機場協同決策)系統的大數據和人工智能技術,各保障單位能夠實時溝通,完成對航班運行相關數據的收集、分析和智能決策,從而保障航班動態調整高效可控。
以5月8日~9日華北地區迎來明顯降水天氣為例,此次降水天氣對北京首都機場、北京大興機場的航班運行造成了影響。在接收到最新氣象信息后,依托運管委建立起的應急協商機制,華北空管局空管中心第一時間下達響應指令,調度各運行單位進入臨戰狀態:首都機場塔臺管制室密切監控首都機場跑道條件、天氣變化和運行容量,動態實施滑行引導和放行控制;大興空管中心管制運行部積極與外部相關單位協調,共同決策調整塔臺整體運行,根據雷雨天氣實時發展情況,及時就離場放行、跑道使用等進行合理調配;終端管制室則綜合考慮航路通行能力和雷雨云團分布情況,及時發布繞飛方案,動態調整進離場流程,強化多機場間協調配合,引導航班安全避讓強對流區域。
各保障單位協調配合打出的一套應急保障的完美“組合拳”,不僅保障了飛行安全,還保障了旅客的出行體驗。
在收到強降雨、雷電等特殊天氣預警后,機場會同步出臺保障旅客出行的措施。在2024年的雷雨季保障中,青島機場除增設手推車、座椅等保障資源,做好網約車、出租車、機場大巴等運力儲備外,還從旅客需求出發,與各航空公司保持密切溝通,通過廣播、航顯屏第一時間告知旅客;在值機區、安檢區、候機區、行李提取區等旅客密集點位,增派流動問詢人員及保障志愿者近百名,做好旅客問詢引導、愛心幫扶、退改簽協助等工作;航站樓內各商業單位提前備貨并調整備勤人員,適當延長店面營業時間。
要做到運行全鏈條的協同聯動,數據的高效流通至關重要。以民航華東空管局實施的民航氣象信息共享與服務系統工程項目為例,其以民航飛行氣象情報交換核心業務、氣象信息共享和氣象信息服務需求為導向,在華東地區設有7個空管局氣象中心和36個空管分局(站)氣象臺實現了整合資源、共享信息、統一服務;海南空管分局自主研發的民航多源數據融合綜合顯示系統則打破了不同運行部門之間的系統數據壁壘,讓數據流動起來,為雷雨季節運行保障提供助力。
空管部門做好氣象預報預警;航空公司提高飛行員應對能力,加強旅客服務工作;機場確保設施設備安全、旅客出行舒心、航班運行秩序良好……在多年雷雨季節保障過程中,民航已經積累了豐富的保障經驗。“早預警、早會商、早決策、早處置、早告知”的“五早”原則為各單位形成工作合力,保障雷雨季節航班安全運行和旅客順暢出行打牢了基礎。
安全飛行第一位
“為什么我的航班延誤了?”“為什么飛行時間變長了?”在雷雨季節出行時,旅客總會有這樣的疑問。繞飛也好,延誤也罷,每一次決策都是為了安全飛行。
雷雨季節天氣變幻莫測:風切變會使飛機劇烈搖擺和顛簸,影響飛行員對飛機的操控;雷暴帶來的強烈雷電和電磁輻射會對飛機的飛行電子設備產生干擾;強降雨會影響飛行的能見度;冰雹會對飛機的航電設備和液冷系統產生影響。雷雨季節安全飛行,對飛行員的技術和心理提出了更高要求。
在面對雷雨天氣時,飛行員為飛行安全付出了哪些努力?
飛行教員/機長、民航一級飛行員劉清貴表示:“首先,我們會對照雷達天氣圖和空中氣象分布圖,認真查看飛行路線經過的區域,對飛行進行總體把握;其次,我們會與簽派員進行充分溝通,做好繞飛路線規劃,同時確保飛機油量充足,支持繞飛;再次,在空中飛行期間,我們會依靠專業的設備,提前研判10分鐘~15分鐘的飛行路徑,做好繞飛決策;最后,在繞飛時,我們會及時與管制員溝通,按照手冊規定從上風面而非下風面繞飛,保障飛機安全、平穩運行。”
除了飛行員本領的提高,技術也在不斷助力飛機在雷雨天氣條件下的安全飛行。機載氣象雷達是飛行員的“空中氣象助手”,通過微波信號的發射與接收,其能夠獲取云層、降雨等氣象現象的詳細信息,分辨率、探測參數和三維信息獲取等方面的長足進步則為及時收到氣象預報和保障飛行安全提供了有力支持;視景增強系統(EVS)為飛行員賦予了透過迷霧看本質的“透視”能力,可以實現無外界引導設備依賴的自主進近著陸;平視顯示著陸系統(HUD)作為飛行員的“空中眼鏡”,利用光纖技術傳輸信號,將導航、自動飛行等飛行參數以投影方式顯示在駕駛員或飛行員前方視野內,飛行員無須低頭查看儀表就能獲取重要信息……
以“未雨綢繆”的姿態保障每一個航班安全起降是筑牢雷雨季節安全防線的關鍵。
在地面,地勤人員也在為安全飛行保駕護航。一方面,機務維修人員會在航前航后檢查飛機放電天線、放電刷、氣象雷達等雷雨季節飛行關鍵設施設備的性能,確保飛行安全萬無一失;另一方面,航務保障人員會與防雷檢測專業技術人員一道,對機場導航站、機房、變電站、停車場、航站樓等區域的接閃器、引下線、接地裝置和等電位連接等進行全面的防雷檢測,并對直接影響航班起飛和著陸關鍵設備的運行參數進行全面測試驗證,保障運行安全。
面對不斷變化的新技術、新業務、新需求,數據安全也是保障安全飛行的重要一環。為此,民航電信公司氣象團隊創新開發了多種自動化告警識別和處理程序。該程序能夠實時監視系統組件的運行狀態、各類產品數據的及時性,同時配合民航氣象網絡安全的配套防護設施,實時監控系統不正常訪問記錄,捕獲網絡攻擊和數據扒取請求,形成自動識別、自動告警、自動封禁IP(互聯網協議)的一整套自動化處理流程,提高故障和風險應急處置效率,為雷雨季節運行保障工作提供了智慧支撐。
雷雨季每年都會如期而至,但民航安全保障始終在與時俱進,以精準的科技手段、高效的協同機制,用“以變應變”的智慧,為每一次飛行筑牢安全防線,讓旅客即使在雷雨交加的天氣中,也能安心踏上旅途。(中國民航報 記者張人尹)
(本文刊載于中國民航報2025年5月21日5版)
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