航空氣象服務與直升機飛行安全探討

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摘要：直升機在我國海空立體救援中扮演著重要角色。航空氣象服務與直升機飛行安全密切相關，天氣現(xiàn)象、氣象要素時刻影響著飛行活動的各個階段，直升機飛行有特定的天氣標準。蓬萊沙河口機場經(jīng)過多年的氣象服務建設，形成了信息渠道廣泛、服務內容多樣、服務方式多元的救助飛行氣象服務特點，建立了相對完整的航空氣象服務體系。

關鍵詞：氣象服務；氣象因素；天氣標準；飛行安全

直升機具有高效、快捷、地理空間受限小的特點，能夠快速到達海（水）陸作業(yè)現(xiàn)場，實施搜尋救助、物資輸送、空中勘察等工作。作為通用航空器，直升機一切飛行都在大氣中進行，大氣時刻不停地運動，產生風云雨雪、冷暖干濕等各種自然現(xiàn)象，這些現(xiàn)象與直升機飛行安全、運行效率、任務成敗密切相關。蓬萊沙河口機場（以下簡稱蓬萊機場）作為交通運輸部北海第一救助飛行隊（以下簡稱北一飛）下屬通航機場，是海上救助事業(yè)成長壯大的見證者。截至2015年6月，北一飛已從波濤洶涌的海面、洪水泛濫的山區(qū)、孤立無援的海島挽救了1404條鮮活的生命。上述地區(qū)開展救助有時會遭遇雷雨、大風、低云和低能見度等危險天氣，對直升機飛行和作業(yè)構成威脅，增大了?？?、陸空救援難度，導致救助任務失敗乃至取消。相較于船舶、車輛，直升機對氣象條件的要求更高。因此，做好飛行氣象服務保障工作，努力摸清大氣活動規(guī)律，掌握天氣演變特點，及時準確的提供氣象實況數(shù)據(jù)和預報信息，對于直升機飛行趨利避害，保障飛行安全，增強人員信心，確保行動順利，具有重要意義。

1飛行安全中的氣象因素

1.1天氣現(xiàn)象對飛行的影響

在眾多的天氣現(xiàn)象中，雷雨、地面大風、低能見度、低空風切變、低云、積冰和顛簸是危及直升機安全的危險天氣。雷雨，即強降水伴隨雷暴的天氣現(xiàn)象，大雨沖刷座艙玻璃，會降低目視飛行能見距離；雨水附著在跑道，減小摩擦力，致使直升機滑跑距離變長；雷電干擾中短波無線電通信，還易擊傷機體或機載電子設備。地面大風（17米/秒及以上）則會破壞直升機飛行的穩(wěn)定性，增大飛行操作難度。低空風切變對起飛、著陸階段的直升機威脅較大，風向風速的突然轉變易造成直升機偏離起落航線，掉高度甚至導致觸地事故。低能見度降低了直升機的地標觀測距離，機組容易判斷失誤，誘發(fā)飛行事故。低云則是造成飛行事故的主要天氣現(xiàn)象，在低云遮蔽機場的條件下，直升機必須穿云飛行，飛行能見距離降低的同時還可能遭遇到積冰和顛簸。冬季過飽和云內飛行可能出現(xiàn)旋翼、發(fā)動機、空速管積冰，導致直升機升力、功率、飛行參數(shù)異常，引發(fā)直升機進入危險飛行狀態(tài)。云內上升氣流、湍流、亂流則造成直升機顛簸，使機身搖晃劇烈，操縱困難，帶來不良后果，危及直升機安全。在實際觀測中，危險天氣并不孤立出現(xiàn)，通常是一種或幾種天氣伴隨出現(xiàn)。例如大風、雷雨使能見度惡化，強烈發(fā)展的積雨云會產生雷暴、低云、風切變、積冰和顛簸等極端天氣現(xiàn)象。

1.2氣象要素與飛行的關系

濕度、氣溫、氣壓、風等氣象要素也間接或直接影響著直升機的飛行品質。蓬萊機場毗鄰黃海，海上潮濕空氣會腐蝕直升機發(fā)動機和其他金屬部件，增大機務維護難度。氣溫高低影響發(fā)動機推力、載重量、滑跑距離，讓機載高度表數(shù)值失真。氣壓是直升機起飛、降落和航線飛行時，必須使用的一個參數(shù)，由于各地氣壓變化，往往造成機載氣壓高度表顯示誤差。地面風會直接影響直升機的操縱性能，高空風關系到直升機航速和油耗。

2直升機飛行天氣標準

直升機起降及飛行最低標準實際上就是天氣標準，以對飛行影響密切的能見度和云底高為限制條件。目前，蓬萊機場運行標準為：云底高不低于200米、能見度不小于2公里。北一飛嚴格禁止直升機在低標準或危險天氣條件下運行，為此《運行控制手冊》中明確了直升機目視、儀表、海上航線飛行需要滿足的天氣標準。

2.1目視飛行規(guī)則最低天氣標準

在修正海平面氣壓高度3千米以下，能見度不小于5千米，距云的水平距離不小于1500米，垂直距離不小于300米。在運輸機場以外的空域，在修正海平面氣壓高度900米以下或者離地面高度300米以下（以高者為準），按目視飛行規(guī)則運行直升機時，能見度晝間不小于800米/3000米（海上），夜間不小于1600米/5000米（海上）。

2.2儀表飛行規(guī)則最低天氣標準

當天氣條件不低于起飛最低標準，但低于儀表飛行規(guī)則著陸最低標準時，機組不得按照儀表飛行規(guī)則起飛直升機，除非在距起飛機場1小時飛行時間的距離內有備降機場。機組按照儀表飛行規(guī)則起飛直升機或者進入儀表飛行規(guī)則飛行或者云上運行，要求直升機到達著陸機場的預計時刻，天氣條件達到或者高于儀表飛行規(guī)則著陸最低標準。儀表飛行中的備降機場天氣條件同樣應等于或者高于該機場最低天氣標準。

2.3海上航線飛行下降高度天氣標準

晝間云高不低于200米、能見度不小于3公里，夜間云高不低于300米、能見度不小于5公里。在該標準以上，機長可決定下降高度，從云中飛行轉入海上能見飛行。

3航空氣象服務措施

蓬萊機場通航飛行活動多、任務種類雜，針對每一種飛行任務的特點，航空氣象服務的手段和方法不同。其中救助飛行是蓬萊機場氣象服務的保障重點，相較于一般飛行，救助飛行距離遠、作業(yè)難度大、海況天氣復雜，北一飛氣象人經(jīng)過多年建設和經(jīng)驗積累，總結出一套行之有效的做法，確保救助飛行安全。概括而言，目前蓬萊機場航空氣象服務具有信息渠道廣泛、服務內容多樣、服務方式多元三個特點。

3.1廣泛氣象信息獲取渠道

3.1.1救助基地所在機場提供氣象信息

北一飛蓬萊基地自身擁有機場，其觀測設備設施相對齊全，足以幫助氣象員直接、快速地報告本場天氣實況和預報信息，大連基地也可通過聯(lián)系大連機場獲取必要的氣象信息支持，為救助機組決斷提供參考。

3.1.2氣象服務網(wǎng)站提供所需氣象資料

除登陸中國天氣網(wǎng)、中央氣象臺等官方網(wǎng)站，查找強對流天氣預報、霧霾預報、降溫大風沙塵預報等服務信息。根據(jù)氣象服務協(xié)議，氣象室獲得了青島航空氣象網(wǎng)使用權限，并注冊成為民用航空氣象綜合服務平臺的專業(yè)用戶，可以查找全國190多個機場實時氣象報文、重要天氣預告圖、重要氣象情報和天氣預警信息，為氣象員開展工作打下了堅實的信息基礎。

3.1.3民航空管站氣象臺提供氣象咨詢服務

2013年9月，北一飛與民航青島空管站簽署了《青島空管站氣象臺與蓬萊機場保障服務協(xié)議》，空管站氣象臺向北一飛提供重特大飛行任務（應急救援或保障任務）期間飛行航路天氣預報和所在地區(qū)天氣趨勢預報，使氣象員面對復雜多變的天氣狀況時，可以征求專業(yè)咨詢意見。

3.1.4海上船只、平臺提供作業(yè)海域天氣實況

當救助直升機飛赴遠海執(zhí)行救援任務時，在條件允許的情況下，通過電臺、電話等通信方式提前向海上救助船舶、遇險船只、石油平臺詢問作業(yè)海域天氣實況，間接了解實際天氣狀況，增強判斷力，佐證預報結論，為救助飛行提供決策支持和氣象保障。

3.2多樣化的氣象服務內容

3.2.1地面觀測服務

地面氣象觀測在機場范圍內，蓬萊機場氣象員按照規(guī)定，在飛行活動前一小時開始定時觀測直到飛行活動結束。定時觀測每一小時開展一次，觀測項目包括：天氣現(xiàn)象、主導能見度、云、地面風向和風速、氣溫、濕度、氣壓。觀測結果詳細記錄在地面觀測簿中，氣象員按照民航觀測和報告標準編制機場例行天氣報告（METAR）。當機場救助警報拉響后，氣象員應在十分鐘內做好包含例行天氣報告的氣象報告單，當面呈送給機組，低于天氣標準的氣象條件要明確指出。

3.2.2危險天氣告警服務

當蓬萊機場遭遇危險天氣，氣象員要及時報告機場管制室和運行控制部，收集氣象信息及有關資料，同時加密觀測，密切注視危險天氣發(fā)展動向；及時了解起飛（降落）機場、航路及備降機場的天氣預報、天氣實況；向飛行中的機組發(fā)出本場告警，并提出相關建議；禁止直升機在危險天氣中起飛（降落），選擇天氣形勢轉好或趨穩(wěn)時放行。

3.2.3趨勢預報服務

航空氣象預報是組織和實施飛行的重要依據(jù)，由于氣象要素在時間和空間上的多變性和技術上的限制，氣象員需要綜合地面實況、天氣圖、衛(wèi)星云圖、雷達圖等觀測數(shù)據(jù)，結合數(shù)值預報產品，依據(jù)天氣學原理和方法對蓬萊本場、目的地機場及救助區(qū)域的天氣趨勢作出合理判斷，得出預報時段內各氣象要素最有可能出現(xiàn)的值以及最有可能出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象。對于可能威脅直升機飛行、影響機場運行的天氣，提前向機場保障、機務和空勤人員發(fā)出預警，做好防范措施。

3.2.4高空預報服務

高空預報包括航路預報、區(qū)域預報，直升機一般飛行高度較低，執(zhí)行救助任務時通常不走航路，所以一般只提供區(qū)域預報，氣象中心以預告圖的形式，分為重要天氣預告圖和高空風/溫預告圖。當直升機執(zhí)行遠距離救助任務時，氣象員整理并打印3000米以下重要天氣預告圖、1500米高空風/溫預告圖交給機組，重要天氣預告圖內包含雷暴、熱帶氣旋、顛簸、積冰、云、鋒面、對流層頂高度和急流等可能對低空飛行構成威脅的天氣現(xiàn)象和云。

3.2.5氣象通告服務

氣象員根據(jù)協(xié)議使用青島航空氣象網(wǎng)、航空氣象服務綜合平臺等網(wǎng)絡平臺，實時查詢了解各地機場警報、區(qū)域預警、天氣通報及快報、終端區(qū)重要天氣預警等氣象通告。通過救助基地、塔臺或船舶，對影響機場起降或航線飛行的救助直升機及時發(fā)出預警信息，幫助機組掌握天氣動態(tài)，在遭遇危險天氣前，盡快做出避讓、繞行、備降或延后飛行的決策。

3.2.6專題會商服務

針對重大氣象災害，氣象室會召開專題會商，匯總各方氣象員意見，形成未來2-3天趨勢預報的書面報告。以2015年10號臺風“麥德姆”為例，在福建登陸后一路北上，針對可能造成的災害性天氣和由此引發(fā)的海上險情，7月24日上午氣象室召開專題研討會，討論臺風“麥德姆”移動路徑、發(fā)展趨勢以及北上對山東、遼東半島帶來的風雨影響。會商后，氣象室撰寫了書面報告，向運控部、飛行部通報臺風動態(tài)變化和相關影響。

3.3多元化的氣象服務方式

3.3.1面對面氣象服務

氣象室可根據(jù)不同階段差異化需求，提供多元化的救助飛行氣象服務。在接到險情救助后，值班氣象員向機組呈交天氣報告單、趨勢預報，當面進行報文講解或直接參與天氣會商，詳細分析天氣特點及變化。針對飛行中可能遭遇的天氣狀況，與飛行員充分溝通，盡可能提供全面、精確的氣象業(yè)務指導，讓飛行員做到心中有數(shù)，防患于未然。

3.3.2網(wǎng)絡氣象服務

通過辦公QQ群、微信群和短信平臺，為飛行人員乃至全隊職工提供綜合、快捷、便利氣象信息服務。例如臺風“麥德姆”過境山東半島前后，值班氣象員及時利用網(wǎng)絡平臺一日三次最新臺風信息及“近期天氣趨勢預報”，提醒員工加強防范、提高警惕，采取必要的防抗措施。同時運控部通過短信平臺臺風天氣預警，為臺風期間發(fā)生的三起救助任務提前做好氣象保障，幫助飛行員合理利用臺風窗口時間，成功救起3名海上遇險人員。

3.3.3飛行期間氣象服務

在救助直升機從本場起飛后，氣象室全程跟蹤，密切關注落地機場、航線、救助區(qū)域的天氣變化，實時更新雷達圖、衛(wèi)星圖、機場天氣報告以及所在城市整點實況，關注機場警報和區(qū)域警報，區(qū)分天氣系統(tǒng)威脅程度，努力通過多種通信方式，將可能危及飛行安全的天氣系統(tǒng)的出現(xiàn)時間、移向以及強度變化，告知執(zhí)行救助任務的機組，解答機組疑問。

4結語

北一飛建隊以來，航空氣象服務保障工作已伴隨直升機隆隆的旋翼聲走過了11個春秋，新老氣象員放飛直升機16872架次，保障救助飛行任務870起，沒有發(fā)生一起天氣原因造成的飛行事故或事故癥候，確保了全隊飛行正常、可靠、安全。展望未來，在如何提高氣象服務質量上，結合實際工作，我提出四點建議和想法。一是苦練內功，“打鐵還需自身硬”，氣象員要保持進取心，主動學習新知識，精進業(yè)務能力，提高預報水平和氣象保障能力。二是規(guī)范業(yè)務流程，及時保質保量地完成各項觀測、預報任務，形成良好的業(yè)務習慣。同時針對突發(fā)天氣事件做好預案，周密安排，提前做好應急準備。三是積極與運控、飛行、航務及其他保障部門交流溝通，建立良好的協(xié)作機制，考慮各自的實際需求，做好氣象定制服務。四是在氣象儀器設備建設上給予必要支持，建立更全面的天氣觀測及要素信息采集手段，同時為氣象員配備專業(yè)的MICAPS業(yè)務終端，幫助氣象員及時掌握數(shù)值預報最新成果，為氣象服務工作搭建一個牢固的硬件平臺。

作者:郭泓麟 單位:交通運輸部北海第一助飛行隊