观风测雨 把脉云天

发布时间:[2023-09-19] 来源:中国航空报

暌违4年的天津直博会已精彩上演,飞行表演霎时成为了大家关注的焦点,行业内外纷纷将目光转向了天津的上空。事实上,直博会期间飞行编队的空中表演能否飞得“极限”,是否飞得精彩,有赖于一支能够“观风测雨”的幕后队伍——气象保障组。直博会的云霄深处藏着哪些信号?直升机长空劲舞的背后又有什么玄机?开展前夕,保障组专家、博鱼(中国)试飞中心预报员倪洪波接受了中国航空报记者的专访。

气象保障是贯穿直博会全过程的系统性工作

开展前夕,尽管直博会还没有正式拉开帷幕,但媒体已经不断释放出各型直升机转场、演练的消息。飞行编队动起来了,也意味着气象保障组已经就位。

倪洪波介绍,气象保障这项工作,从直博会的日程和活动项目安排层面来讲,主要包括转场接机、飞行演练、飞行表演、调机离场四个环节的工作;从飞行组织程序层面来讲,主要包括准备阶段(包括预先准备和直接准备)、实施阶段和讲评阶段的工作;从气象保障业务职责的角度来讲,则包括气象观测、天气预报、提供数据、天气监测和预警、气象保障建议和意见等工作。

“无论是转场接机、调机离场,还是飞行演练和飞行表演,气象保障都必须严格按照各阶段的工作要求完成相应的业务职责。也就是说,气象保障是贯穿直博会全过程的系统性工作,不容丝毫疏忽或懈怠。”

越是高难度的飞行动作对天气条件的要求也越高

“飞行演练表演是直博会的重点和亮点环节,也是气象保障的重点和难点。”倪洪波说,主要因为直博会参展单位多、机型多且性能差异大、演练和表演动作多样且集中、临界气象条件低等。

“举例来说,在飞行表演过程中,参展直升机能够做大限度的动作,或者说能完成哪些飞行动作,都要视天气条件来定。越是观赏性强,越是能够充分展示参展直升机性能的高难度动作,对天气条件的要求也越高。”倪洪波强调,这就要求气象保障必须做到预报精准、监测精密、预警精心、服务精细。

全面研判天气情况 精准“把脉”云天

透过新闻媒体发布的飞行演练图片来看,近期天津的天气主要以多云为主,而这些情况,气象保障组早已通过技术手段与判断分析提前掌握。

倪洪波介绍,今年的直博会在9月中旬举办,从气候学的角度来讲,时间窗口确定科学适宜。但是,气象保障还必须全面研判今年天气层面的“异常”,以便精准“把脉”云天,为直博会提供优质的保障服务。

首先,今年厄尔尼诺现象出现较早,发展空间大,情况更为复杂。在此气候背景下,东亚地区的天气的“个性”也将比较明显。据今秋气候预测表明,海河流域气温略偏高,降水量明显偏多,由此会导致大气低层湿度偏大,易形成轻雾或雾现象。同时,加之9月天津区域风速偏小,大气扩散效应偏弱,近地层杂质粒子与水汽结合,易形成雾霾混合现象,这都会影响能见度。其次,8~9月是西太平洋地区台风活动相对频繁的时段。虽然台风对天津多为远距离影响,但其迫使西太平洋副热带高压偏西偏北,使天津区域水汽输送充沛。当有冷空气侵入时,易出现局地不稳定天气过程。第三,目前研究表明,在直博会期间,天津地区将有阴雨和降温天气过程,届时会出现较多的低云,短时风速较大。气象保障需要持续跟踪天气演变,连续滚动更新天气预报,密切监测天气实况,及时发布预警信息,为直博会组织、决策和实施提供精强的技术支持。

气象要素及天气现象都会影响直升机的飞行状态

直升机相对于固定翼飞机来讲,具有在小面积场地垂直起降、灵活机动、稳定性能好、低空低速飞行等优点。但同时,作为人类航空活动之一的直升机飞行,必须依靠大气才能够实现。

倪洪波表示:“不断运动变化的气象要素及大气孕育的各种天气现象,都必然会直接或者间接影响直升机飞行的安全、质量和效率。当然,这些影响,严重程度和后果迥异。”

倪洪波介绍,直升机以目视飞行为主,所以对能见度的要求比较高,那些影响能见度的天气现象,比如,雾、霾、降水、风沙、烟尘等,都需要格外关注。

其次,低空和近地面风场对直升机飞行影响也不容忽视,例如,大侧风对直升机的起飞降落影响很大,低空风切变会严重威胁直升机飞行安全。

第三,直升机飞行必须考虑云的影响,长时间在云中飞行,能见度常常很差,如果误入对流性云层,云中的上升、下降气流会比较乱,会严重威胁飞行安全。同时,在适宜产生飞机结冰的云中飞行,因为直升机的固有特性,飞机结冰更会造成严重的后果。

此外,固定翼航空器需要关注多种飞行高影响天气,比如,雷暴、冰雹、短时强降水等,同样会影响直升机飞行。

确保航空飞行100%安全这是所有气象技术人员不懈追求

尽管时刻处于运动变化之中的大气会“制造”复杂的天气现象和多变的气象要素,但是,随着大气科学的不断发展,天气观(探)测、预报、监测和预警技术不断优化,包括数值预报、人工智能相互融合,航空气象保障技术和手段也在日臻完善。

倪洪波分析,具体来讲,第一,构建基于气候研究的从中短期到短时临近预报滚动迭代的天气预报体系,可以最大限度掌握源于天气过程的大气“脉络”,从而防范显性的天气现象对飞行的影响。第二,充分利用多种尺度、多种模式的数值预报产品,分析和诊断具体的气象要素,可以对航空高影响天气做出趋于量化的预报,为航空气象预警打好“提前量”。第三,充分利用地面观测、高空探测、卫星和雷达监测等多种手段和多源气象数据,高密度、全方位、无缝隙监测、跟踪天气实况,可以最大限度“捕捉”航空高影响天气,为安全高效优质的航空飞行筑起坚实的“防火墙”。

当然,航空飞行气象保障综合效能的发挥,既有赖于气象保障“四精”要求的落实程度,也取决于航空飞行组织、实施和保障以及空勤、地勤“多位一体”的高效联动,才能充分利用大气之于航空飞行之“利”,最大限度规避大气之于航空飞行之“弊”。

气象专业技术人员在天气实时监测和短临预报预警过程中,一旦预判有影响飞行安全、质量和效率的天气现象和要素时,会立即组织集体讨论天气或天气会商,根据其所处的环境条件、强度、速度和空间范围,确定其影响飞行区域、航路和机场的时间,及其伴随现象和严重程度,同时,会形成气象保障建议。所有经过集体讨论或会商天气形成的结论和气象保障建议,均会在第一时间报告飞行指挥员,经由指挥员根据天气状况采取科学可行的措施,规避特定天气对飞行的危害,确保飞行安全。

同时,倪洪波也坦承,在当前的技术条件下,无论是气象观(探)测、预报技术,还是监测、诊断预警技术,都仍然存在诸多不确定性。

“无论大气科学技术发展状况如何,天气预测都很难达到100%准确,但是,气象保障必须确保航空飞行100%的安全,这是所有气象技术人员的奋斗目标和不懈追求。”

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