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在全国雷雨日数最多的机场,创新打造“全国第一”的精准气象服务

发布时间:2024-12-05 23:55:08

    华南地区天气复杂多变,全国第一因此雷雨等复杂天气一直是全国气象影响广州白云机场正常运行的最重要因素。据统计,雷雨2019年、日数2020年广州白云机场全年雷雨天数分别达80天、最多造68 天,场创连续两年成为全国雷雨最多的新打机场。中南空管局气象中心MDRS概率预报的精准准确率达到91.4%,实现全国第一,服务正是全国第一高效、精准的全国气象气象服务让航班飞得更加安全、顺畅。雷雨
    一般而言,日数民航航班无法在雷雨云团中安全飞行,最多造空管部门、场创航空公司、机场都需要以航空气象产品作为复杂天气下的运行决策依据,在雷雨来临前、在雷雨间隙或者结束后,尽可能放飞更多航班,努力趋利避害,提升运行效率。在2020年中南空管局保障广州白云机场起降航班达37.3万架次,高峰时平均每37秒就有一家航班起飞或者着陆,全年放行正常率达到了90.71%。中南空管局这一系列保障成绩都走在全国前列,而中南空管局气象中心依托航空气象技术研究与应用开放实验室所实现的科技创新成果有重要贡献。
    应对雷雨,自主创新航空气象科技“三板斧”
    面对广州机场雷暴多、预报难的挑战,气象中心自主创新的三大航空气象科技“利器”――广州机场终端区对流天气临近预报系统、对流天气协同预报系统(CCFP)、航空多元资料融合处理系统,合力保障广州白云机场航班安全高效运行。广州机场终端区对流天气临近预报系统是自动化的气象短期预报小能手。该系统常年365*24小时不间断监视、分析和预测广州机场终端区每个进出走廊的重要关键点、广州白云机场跑道及一五边的对流天气未来2小时内发展情况;红黄绿交通灯式的显示直观表明未来2小时对流天气对广州机场终端区航班运行的影响,空中通道是否畅通清晰明了。
    对流天气协同预报系统(CCFP)则是形成气象产品的小助手。该系统快速收集和处理最新的各种数值预报产品,利用最新的天气雷达实况对预报的雷达回波进行评估强度的校正,根据评估结果确定各类数值预报结果权重系数,实现多种数值预报产品的融合;从融合产品中提取强对流区域的边界,并计算覆盖率、顶高等信息。经过一气呵成的流程,未来8小时间内的对流天气预报预报产品快速抵达航空气象预报员和管制流量管理部门的工作电脑桌面。天气因素是否影响空中放行?什么时候天气好转可以放飞航班?有了这个系统,航空气象预报员和流量管理领班的决策底气更足了。
    而要指引航班从雷雨云团间隙间穿行,则需要航空多元资料融合处理系统的协助。当前某块对流云体发展到哪个高度?是否有闪电?未来移动和发展趋势如何?影响哪个航线和扇区,高空飞行航班是否受影响?这些高精尖的难题都能在系统中找到答案。系统整合中南空管局气象中心多年来的科技成果,天气雷达、闪电信息、卫星云图、机场气象报文和对流预报等气象信息像积木般组合显示。这一系统直接部署到中南空管局管制运行一线的领班席位上,管制员轻点鼠标即可了解实时天气信息,精准引导航班克服恶劣天气安全飞行。
     这三项自主研发的气象科技“利器”分别获评中国航空运输协会度民航科学技术奖三等奖和中南空管局科技改进二等奖,在行业内处于领先水平。
    捕捉雷电,自主研发“千里眼”精准探测雷暴险情
    长久以来,民航气象业界对雷电观测的范围基本仅限于机场周边,且主要依赖观测员人眼观测,范围有限且很难做到精确。
    怎样有效规避闪电的影响以提升运行效率?中南空管局气象中心敏锐意识到这一民航运行保障难点,自主研发了机场终端区雷电监测与预警系统,引入可提供精确闪电位置和时间的闪电定位数据,结合气象雷达数据研发智能算法识别有效闪电进行分析,筛选掉机器采集的无线电通信、高压电线等非自然放电现象,织密、织牢广州白云国际机场雷电的监测“防护网”。气象人员通过系统能精确地捕捉机场半径125km内发生的雷电,更精准地判断实际雷电发生位置,极大地提升了探测时间和空间分辨率,对雷雨天气的预判不再“一概而论”。
    “以往没有这套系统,气象判断每次雷雨过程机场空域和周边几乎是完全覆盖的,无法起飞降落。但有了这套系统,我们根据观测结果可以发现,部分时段机场的北边空域,不管是雷电还是降水,都是相对偏弱的,可以根据实际情况安排航班出港。”中南空管局气象中心观测情报室副主任、开发人员张李梓介绍,“这就实现了雷雨天气的精细化观测服务,进一步提升了恶劣天气下航班进出港的空域利用率,安全高效地减少了雷雨天气对航班的影响。”该系统获得民航局空管局小发明小创造一等奖,其实际效能可见一斑。
   运行为先,在气象研发中坚持用户需求导向+1
    “民航气象和公众气象的最大不同,是我们的天气预报产品不仅仅是一堆天气图表和数据,更是民航科学运行的重要决策依据,除了准确以外,更需要符合用户需求和习惯。”气象中心主任楚建杰说。
    想提升民航气象服务水平,不能闭门造车,要用“产品经理”的视角精准分析可行的发展方向,深入挖掘用户对气象支持科学流量决策的需求。其中,以管制流量管理思维定制天气产品,强化与管制用户的沟通和交流,显得尤为重要。在此背景下,管制-气象联合工作组应运而生,气象中心打破沟通壁垒,同管制建立更高频次的交流、开展更深层次的研讨、提供更迅速的建议回馈。
    气象中心“产品经理”不止于“满足需求”,更在乎“创造需求”。2020年,技术骨干常态化驻扎现场,将服务“触角”伸入区域管制运行现场;通过开展“预报员拿话筒”活动,使全体预报员建立与管制员共同的情景意识,更了解怎么把天气讲好、讲明白。这一年,气象中心建立复杂天气高密度会商和标准化天气讲解机制,建立了契合管制交接班时间的区域预警产品和天气通报机制,为管制科学运行决策提供有力支撑。
    广州白云机场运管委是广州地区民航运行的“大脑”,气象中心派驻工程师以上预报骨干常态化值守运管委的空管气象分析席位,组建技术专家团队探索建立标准化、规范化席位运作模式。
    培育菁英,打造民航气象科研创新“孵化器”+2
    硬实力、软实力,归根到底要靠人才实力。在“十三五”期间,中南空管局气象中心申报了民航局科技项目2项,民航局空管局科技项目4项,中南空管局科技项目26项,已完成15项并获得各级奖励,组建出一支以2名正研级高级工程师、2名首席预报员领军的高素质科技人才队伍。
    2020年,中南空管局气象中心创新建立“探索型工作项目”机制,盘活人才干事创业的内生动力和工作热情。中心公开招募员工参与上级布置的项目研究,员工也可自定开展某一专题的工作调研、应用研究、技术开发等,成果由中心组织验收或评价,择优进行奖励,并向上级推荐报奖或立项。借助基层智慧,对运行难题集智攻关,点燃创新引擎,使小智慧凝聚成大能量,小改进汇聚成大创新。短短一年内,气象中心共发布7个招募项目,自定专题项目报备2个,共计31名员工46人次参加项目研究,参加人数约占中心总人数的30%,极大激发了一线员工的工作热情。S模式二次雷达气象数据研究、数值预报综合显示系统和白云机场风切变分析研究等6个项目已通过验收评价,越来越多的“利器”正在反复锤炼中得到“孵化”。
    气象服务日常保障工作非常繁重,为什么还要坚持自主研发?是为了深挖自身潜能、满足管制运行一线的实际需求,更是为了推动全体中南气象人的能力提升。2020年,广州白云机场雷雨警报发布的平均提前量达到65分钟,比2019年增加了51.2%,首次突破了一个小时,这是衡量气象业务水平的一个质的飞跃。“科技创新不是仅为了写论文,我们要把把科技成果写在实现现代化的伟大事业中。”中南空管局气象中心首席预报员、航空气象技术与应用开放实验室副主任黄奕铭说。

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