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1、美国航空气象知识一、美国航空气象简介1. 美国航空气象预报和服务体系的理解更直观目前，美国共有98个机场,涉及542个民用机场和其她军用机场及通航机场,其中59个是能满足9座以上飞机使用的商用机场;拥有超过19万架航空器,约万人拥有飞行驾照;美国上空同步约有700架次飞机在飞行。可以说,美国拥有世界上最大、最繁忙、最拥挤的空域。面对如此繁忙的空域,如何更有效地使用空域资源，对航空气象业务运营和服务提出了很高的规定。(）区域和航路预报美国联邦海洋大气管理局（NOAA)下辖航空气象中心(AWC),负责全美国的航空气象预报与服务的指引、业务运营和业务管理工作,同步,它也是国际民航组织指定的两个世界区
2、域预报中心之一(注：另一种在英国气象局ET Ofce；中国民航气象中心正在为建设成为第三个世界区域预报中心而努力）。航空气象中心(AWC)、阿拉斯加航空气象部门(AAU)、夏威夷气象台(WFO）同步是国际民航组织指定的气象监视台,负责制定区域的SIGMET、AIRE等气象情报发布工作。美国联邦航空管理局(FAA)下辖的航路交通管制中心(TRCC)和相邻的气象台(WFO）联合管理下的天气服务中心（CWU）负责航路预报的发布。CWSU的重要任务是预报并监视ARTC区域内影响飞行的天气，致力于飞行安全保障，提高空中交通流量管理水平，其作用类似于国内民航地区空管局气象中心。（2)机场预报美国商用机场预
3、报(TF)发布职责是由美国国家海洋和大气管理局（NOAA)下辖的气象台(WFO)来进行发布。美国共有122个O来进行全国各商用机场AF预报的发布。学习期间参观了华盛顿杜勒斯机场附近的气象台(WO)，该WFO负责发布首都华盛顿、马里兰州等6个机场的TAF预报。（3)气象服务航空公司不直接从WFO获得机场气象信息,由专门的气象服务公司为航空飞行提供气象服务。WO负责人告诉我们，航班是不可以按照WF发布的机场预报来进行飞行的, 由于那些TAF预报不够精确,是预报员从几种数值天气预报模式产品中选择一种结论来发布的，只是具有指引性质。航空公司使用的气象信息重要是气象服务公司或自己细加工过的精细化气象信息
4、。美国有多家气象服务公司,她们运用OA提供的雷达卫星等探测资料、数值天气预报资料、世界区域预报系统（WAFS）产品等气象资料,根据管制、航空公司等航空气象顾客的实际需求，为航空气象顾客研发各类航空气象信息集成显示系统。其中，应用于管制部门的气象系统为机场终端区综合气象系统（ITS ），安装在3个终端区雷达进近管制室(RACON)以及与TRACON 有关的ARCC,覆盖了45个有剧烈对流天气活动的高流量机场。TWS还安装在FA学院和AA技术中心，有些数据还用于航空公司。此外,气象服务公司为航空公司签派、飞行员等顾客提供的气象服务都是通过因特网进行提供,具有以便、快捷的特点。美国为空管建立了各式各
5、样的专业气象服务系统,涉及： 国家对流天气预报（N)； 机场终端区综合气象系统（IWS）； 航路集成天气系统（CIS)； 协作对流预报产品（C); 新一代网络在线天气(NNEW）; 运营决策辅助系统； 航路流量筹划工具等。2. 航空气象探测资料重要性及时性结识更深刻美国非常注重航站、航路气象探测工作,重要探测装备涉及： 自动气象观测系统（WS)(FA)：110部 自动地面观测系统（AO）(NOA):884部 新一代多普勒天气雷达(EXRAD)： 14部 终端区多普勒天气雷达(TR）： 63部 低空风切变系统(LLWAS） : 110部 GOES/1气象卫星和极轨气象卫星:多套 机场终端区综合气
6、象系统(TWS ):安装在34个终端区雷达进近管制室(TRACON）以及与TACON 有关的RC ,覆盖了45个有剧烈对流天气活动的高流量机场;特别是新一代多普勒天气雷达布局合理,其探测范畴基本可以覆盖美国大陆，为及时、精确监视夏季雷雨等航空危险天气提供了很有参照价值的探测资料。探测资料不仅仅供气象台和航空公司、气象服务公司直接使用，更重要地，通过迅速更新、迅速循环同化(RC、RF)等技术，把探测资料同化到精细化的数值预报模式当中，提高预报的精确率。3. 航空天气预报理念和技术发展的思考更全面在这次培训班中，反复听到的一种词是“天气的不可预报性”。影响天气的要素错综复杂，大气运动呈现的是一种混
7、沌状态。目前对大气运动及其物理过程的理解还相称肤浅。目前的预报技术，把大气运动公式化，物理过程参数化的简朴描述,是对大气运动宏观的平均的状态概括,是对大气运动状态的最大也许性的摸索和追求。对最大也许性的注重,不应当建立在忽视其她也许性的基本上，更不能排除最小也许性。美国国家环境预报中心（NEC）专家简介了目前美国最先进的多种全球和区域模式数值预报技术。培训班学员们接触了“无缝隙天气气候预测技术”概念的基本和实践理论，对预测科学的新结识,对预测预报的不拟定性有了深层次的结识。基于对这一问题的共同结识，美国大力发展精细化数值预报，并在此基本上大力发展概率预报。NCP的专家重点简介了基于模式预报的集
8、合预报措施、评价及其在航空保障中的应用。在国内航空气象服务中,天气预报规定提供拟定性预报以供决策,气象顾客规定气象部门提供定期、定量、定点的“三定”预报，却忽视了预报不拟定性带来的风险。而美国航空气象服务中预报产品中广泛使用概率预报,不同顾客可以结合自身状况进行解读和决策。集合预报措施和概率预报产品对国内民航气象预报的发展方向具有指引性的意义。华东空管局气象中心开发的世博会航空气象精细化客观预报系统就是一套集区域短期数值预报、资料同化、短期集合预报、概率预报等技术于一体的先进的航空气象数值预报系统，系统运营稳定,产品丰富，达到国内外先进技术水平,为民航气象行业首创。4. 航空气象预报手段和措施
9、多样性理解更丰富（）数值预报技术：NOA专家先后简介了目前美国最先进的多种全球和区域模式数值预报技术,专家简介最新WRF模式资料同化技术数据同化措施、雷达和地形资料同化技术预报低空风场与强风暴关系等。（2)集合预报技术和概率预报产品:NECP模式中心专家简介了基于模式预报的集合预报措施、评价及其在航空保障中的应用。(）台风预报技术：多普勒雷达资料分析预报台风、龙卷风的技术、措施,气候变化与台风生成、发展演变的关系。（）卫星遥感技术应用：降水预报技术、微风暴临近预报等。(5)云物理变化规律及预报技术。5. 航空气象服务的及时性和精确性规定更迫切美国为预报员设计了先进的气象资料集成解决系统(AWI
10、PS)作为预报平台。该预报平台可以集成显示全国雷达、卫星探测资料、数值预报资料等的多种气象资料,并可以运用数值预报资料等直接编发航空气象预报,让预报员可以便捷地掌握、分析区域内的气象状况，更精确地发布气象预报、预警信息。NCR专业技术人员示范提取及显示飞机由起飞至降落途中(四维)也许遇到的重要天气的位置和种类，由发出规定至服务器到显示图像只须一两秒。美国正在做或将要做的工作还涉及:（1） 建立四维气象数据（4 Wx)共享平台：从四维资料库中提取有关的基本资料，制作多种天气产品。并且这些天气产品自身不是目的和终点,它们将集成在飞行和空管系统中,直接成为决策支持工具。（2） 环绕空管需求进行细分并
11、建立专业系统,其中涉及：i. 国家对流天气预报(NCWF)：该产品作为FAA专门针对空中交通管理开发的临近预报产品和警报产品。ii. 机场终端区综合天气系统(S）：该系统能集成多种气象信息源,将所有气象资料解决并转换成直观、原则产品,自动为管制员提供机场及终端区实时和预报的各类天气信息。iii. 航路集成天气系统(CIWS)：该系统能集成多种气象信息,将降水、雷达回波(可显示回波顶高和强度）、卫星云图、预报、闪电资料、风暴运动等多种信息实时叠加显示在管制区图上,为ARTCC、TRACN、AOC提供各区域内天气分布状况，重点是飞行繁忙地区的天气。iv. 协作对流预报产品(CCF）：该产品每小时发
12、布一次，有效时间为小时、4小时和6小时，产品由全国雷达回波资料进行拼图形成，可提供全国范畴内对流系统的发生、发展状况、范畴、移动方向、强度、预报的可信度等信息，重要为流量管理中心服务。v. 运营决策辅助系统系统:该系统将终端区机场天气预报(AF）转换成直观的表格形式，逐时显示各气象要素的将来的变化趋势,便于AC的流量管理人员制作飞行筹划时参照使用，重要为流量管理中心服务。vi. 新一代网络在线天气(NNEW):基本功能为气象信息传递和服务系统,获取、管理、分发并运用天气信息，提供精确、及时的天气信息。vii. 航路流量筹划工具:此工具将气象信息作为一部分在ARTC控制屏上显示,涉及雷达回波实时
13、显示、CP、ME、TAF、各机场日出、日落时间表、SIGET、ARMT、GAET等综合气象信息。（3） 建立航空运送天气办公室（)：鉴于目前既有的航空气象业务体系的缺陷,建立WO，将分散于多种单位航空气象业务集中在一起,以实现如下目的:改善预报流程，使其聚焦于航空；改善研究、开发和将其转化于运营中的状况；承当目前CW承当的服务,为机场终端区制作战术决策提供辅助产品；改善航空气象的管理。满足FA的需求，提供更有效的服务。（4） 建立综合天气资料平台：由于目前全美国拥有气象资料种类繁多,格式不一，为业务部门和顾客的使用带来诸多不便。美国exGen航空气象的一种重要任务就是对气象资料进行四维同化解决
14、，建立四维气象资料数据库作为唯一权威的气象信息源(Sigleuthori Sore, S)供运营人和顾客共享天气资料,在共同的平台上，协商飞行筹划。四维数据库(4D ）将于启用。（5） 为国家空域系统（NA)建立决策支持辅助系统：鉴于NAS为航空气象的重要顾客,F指定国家气象局为NAS提供气象服务。同步基于管制人员缺少对气象综合资料应用的纯熟限度，专门建立一种决策支持辅助系统,为国家空域管理提供服务。（6） 雷达资料解决系统：该系统可解决新一代雷达的数据，得到全国范畴内的雷达拼图，可实时显示目前天气,监测天气的演变状况。（7） 异地预报的制作和发布：FO制作发布周边机场的预报，相称于平均每个省
15、设三个FO,其中,西佛吉尼亚州WFO制作华盛顿附近四个机场的预报。此外,由美国航空气象中心(AWC）发布预报指引产品，运用预报平台展示本区域的临近预报和自动站及气象雷达实时探测资料。三、分析与比较分析对比中美航空气象业务运营架构、运营模式、业务系统、服务方式等的不同,我们发现：与美国先进的航空气象业务水平相比，我们还存在着不少差距;同步，我们也看到了自身具有的优势所在。1. 中国航空气象业务体系的优势由于美国航空气象服务基本上是由气象服务公司提供服务，而不同气象服务公司对同一地点、同一时间的天气又也许浮现不同的解释,因此对航空气象顾客而言容易导致服务产品和结论的不一致，也许给顾客带来决策上的困惑。在国内，民航气象观测、预报和服务都是由民航气象部门统一发布的。随着国内民航气象服务体系建设的不断完善,民航气象中心、地区气象中心和机场气象台三级运营机构通过航空气象资料的共享、全国和地区航空天气会商等工作，可以将航空气象预报形成较为统一的结论并提供应航空气象顾客，更有助于顾客进行决策。此外，国内的机场气象台直接面向顾客服务，可以更快捷地掌握顾客的实际需求。2. 美国航空气象业务体系的优势
