浅析香港航空气象服务模式对中南地区航空气象发展的启发
摘要:面对问题换个角度审视,或可别开生面、柳暗花明。本文尝试通过对比香港航空气象服务模式与中南地区航空气象现状之间的差异,分析香港航空气象发展中的优点,来探讨中南地区航空气象发展中的不足之处,并寻求解决中南地区航空气象发展劣势和瓶颈的对策建议。
一、香港航空气象服务基本情况
(一)组织框架
香港天文台是香港特别行政区商务及经济发展局下属政府部门,负责监测及预测天气,以及为香港广大市民和航海、航空、工业及工程行业提供气象和地球物理服务。香港天文台下属航空气象服务科具体负责开展香港地区航空气象业务工作。航空气象服务科下设机场气象所、气象预测系统、航空天气预测及警告服务、雷达及卫星气象、三跑道系统项目、亚洲航空气象中心六个职能部门。其中机场气象所具体负责监测香港机场及香港飞行情报区天气情况,发布机场天气报告和预报产品,为航空运营商及空中交通管理部门等用户提供气象服务,其余部门负责设备维护、系统研发、技术提升及亚洲航空气象中心业务等工作。
香港地区航空气象行业管理工作由香港天文台负责。
(二)航空气象设备情况
香港天文台航空气象服务科专门用于航空气象探测的设备包括:一套机场自动气象观测系统,用于探测香港机场地面气象要素;一部机场多普勒天气雷达,探测机场区域范围天气情况;两部激光雷达,探测跑道上空风场情况;两套云幕仪,测量机场范围云底高;两台气流剖析仪,用于探测垂直风场;分布在机场周边的五台浮标气象站及多套测风仪。
同时航空气象服务科亦使用香港天文台其它的一些气象设备,如气象卫星地面接收系统、远程多普勒天气雷达、数值天气预报系统、本地气象站等。
(三)气象服务产品
香港天文台航空气象服务科为香港机场及南海北部的香港飞行情报区提供航空气象服务,提供的基本气象服务产品包括:机场天气报告(METAR/SPECI)、机场天气预报(TAF)、机场天气预警、机场风切变及湍流预警、本港地区航空天气预报、危险天气警告(SIGMET)、飞行气象文件、飞机报告(AIREP)、电子飞行包等。
同时,香港天文台航空气象服务科根据空管部门、航空公司、机场管理机构及其它相关部门的需要提供相应气象资料展示、气象咨询、气象培训等服务。
(四)质量管理
香港天文台为航空气象服务工作建立了一套完整的质量管理体系,该体系于2002年获得 ISO9001认证。执行这个质量控制政策的目的是要确保航空气象服务符合国际民航组织相关要求与指引,达到有关标准,并同时使服务水平、相关运作、以及质量管理系统的效率持续优化。
二、香港与中南地区航空气象服务优缺点分析
香港地区与内地一样均在国际民航组织附件三框架下开展航空气象业务工作,提供的基本气象服务产品类型也大体一致。但香港天文台以其强大的技术支持,根据用户的不同需求,为不同用户开发和提供了更多个性化、准确性的气象服务产品,每年均获得较高的用户满意度回馈。同时,香港天文台以其高度的国际化程度在推动世界航空气象行业发展发面作出很大的贡献,其航空气象工作特点有很多值得内地航空气象行业借鉴。
(一)香港更加具备国际化前瞻性的发展视野
香港天文台立足本港航空气象服务,不断创新发展航空气象探测与预报技术,并致力于世界航空气象的发展。在业务技术上,香港天文台始终紧跟现代科技发展的步伐。香港机场是世界上第一个配备激光雷达用于开展机场风场探测的机场,香港天文台于90年代便开始研究和开发机场终端区对流天气预警系统,并较早开始自主研究和开发区域性高精度数值预报系统,针对近年来航空器通讯技术的发展开发可实时更新的航空气象电子飞行包等;在行业管理中,香港天文台积极参与世界航空气象业务,始终站在世界航空气象领域的前沿。自2003年开始香港天文台台长或助理台长一直兼任国际民航组织亚太地区气象分组主席或副主席职务。
近年来,内地航空气象行业也积极探索和香港天文台的合作。2018年,香港天文台与民航局、国家气象局合作共同创建亚洲航空气象中心,并争取成为亚洲区域危险天气咨询中心。香港天文台开放、包容、创新的理念给香港航空气象事业注入了源源不断的发展动力,并不断引领亚洲乃至世界航空气象业务的发展,让香港天文台在国际航空气象领域的地位举足轻重。
(二)香港具有更深厚的人才支撑体系
香港航空气象人才体系优势体现在以下几个方面:一是从业人员学历较高。香港天文台航空气象服务科职员基本具有本科或硕士以上学历,其中不少研发人员具有航空气象博士学历;二是研发力量雄厚。其航空气象服务科共有职员90多人,其中除40多人具体负责事务管理、航空气象服务岗位日常值班及气象设备维护外,其余人员大多专业从事航空气象服务各类系统的开发、气象预报技术提升及气象服务产品改进等研发工作,通过技术创新手段不断提高预报准确率的同时,优化航空气象服务;三是气象专业人才类型丰富。在交流中发现,香港天文台航空气象服务科除专业的气象人士以外,通过先招录再培养的方式引进如计算机技术等各种专业背景人士,建立起一批具有气象预报建模能力、多种技术综合应用能力的人才队伍,给航空气象预报技术创新不断带来新的理念。
比较而言,虽然近年来中南地区航空气象从业人员人才队伍建设成效显著,但顶尖气象专业人才及综合应用人才依然缺乏,且未建立起稳定高效的行业技术研发团队,在自主推进航空气象技术发展方面进步缓慢。当然这和目前内地航空气象发展模式有一定关系,即国家对气象可研、发展的战略部署主要集中在中国气象局,民航气象在很大程度上工作目的是为了提供准确、及时的服务给管制部门和航空公司,保障飞行安全是首要责任,可研创新反再其次。
(三)配置强大的航空气象探测网络
香港天文台航空气象服务科除为香港机场配置基本的自动气象观测系统外,专门针对香港机场地形特征带来的低空风切变和湍流危害,配置了双激光雷达、双气流剖析仪及在机场周边配置多套风向风速仪。配合多年技术研发,香港天文台航空气象服务科对低空风切变的研究一直走在世界前列,为香港航空用户带来自动化、精确化的低空风切变警报。另外香港天文台的双多普勒雷达配置为航空气象预报提供了全面精细的天气探测资料。其多元化化、全方位的气象探测数据支撑了机场临近预报系统、精细化数值预报及风切变预警系统的运行,促进了航空气象预报准确性及服务质量的提升。
相较而言,中南地区多数大中型机场只配置了自动气象观测系统和一套天气雷达,极少数机场配置了风廓线雷达,而激光雷达还未有机场配备,当天气形势复杂多变时难以支撑航空气象应用技术创新。造成这种局面主要有两个方面原因,一是目前的行业管理规则、规范性文件仅仅要求了机场气象设备配置的最低标准,大多数中小机场因为成本问题追求仅仅达到最低标准即可;二是维护使用设备需要较为高端人才,目前大多数中小机场气象人员仅能满足日常值班需求,无时间无能力探索新技术新设备。
(四)香港多方面开展广泛深入的信息共享和技术合作
在国内,香港天文台与国家气象局合作共同建立人才培养和交流机制,与民航局、广东省气象局及海南气象局等地方气象部门开展气象信息共享和技术合作;在国际上,与澳大利亚、越南等多个国家民航气象机构展开技术交流和信息交换;同时,香港天文台航空气象服务科与各航空气象用户建立长效稳定的信息交换机制,获取航空器AMDAR、QAR等数据用以进行气象技术研究。广泛的交流合作给香港航空气象服务工作带来丰富的气象探测数据,促进了香港航空气象业务技术的持续提升。
(五)香港需求导向为用户提供丰富实用的航空气象服务产品
除国际民航组织附件三要求的基本服务外,香港天文台为用户提供气象服务产品极具个性化和实用性,真正体现用户需求。其中最具代表性的风切变和湍流预警系统可智能、直观、量化地为管制和飞行用户实时提供香港机场飞行区域低空风切变警报,深受用户的欢迎。香港天文台航空气象服务科根据航空公司需要,开发了给飞行员使用的电子飞行包。该产品可在各种类型系统运行,极其方便飞行员在飞行准备及飞行途中查询航路、起落及备降机场天气实况和未来预报,并根据用户建议完善各类细节。同时随着航空器网络通讯技术的普及,该产品将来还具备实时查询天气实况和最新预报的功能,可以让飞行员轻松上阵,极大改善用户体验。
近年来中南地区航空气象服务产品也在逐步具备个性化,尤其为管制用户流量管理和飞行指挥决策提供的对流天气预报产品取得不小进步,但因基础数据及技术瓶颈其准确性仍有待提高。而在为飞行用户服务方面,中南地区航空气象服务产品仍较粗糙,部分航空公司每年仍需斥巨资从国外机构购买精细化航空气象服务产品,尤为可惜。
(六)建立稳定有效的用户反馈机制
香港天文台航空气象服务科与空管、航空公司等用户建立了稳定的交流反馈制度,每年通过收集用户满意度及建议,不断改进气象服务工作。航空公司用户甚至主动参与航空气象业务提升工作,配合香港天文台开展气象实况验证,进行飞行用户体验交流,协助航空气象知识宣传培训等。
比较而言,中南地区气象服务机构对飞行用户的需求反馈回应仍存在不足,部分飞行用户对航空气象预报产品不够信任,未能真正发挥航空气象服务在提高航班运行效率上的作用。在笔者日常监察中,有发现个别航空气象服务机构对飞行用户反馈需求机制存在着应付了事的情况,完全没有认识到用户反馈是提供航空气象服务水平的途径。
三、对提高中南地区航空气象管理工作的思考
笔者通过学习分析香港天文台在提高航空气象服务方面的举措,结合中南地区航空气象行业发展现状,对提高中南地区航空气象行业管理工作,促进航空气象服务水平的提升提出以下几点建议:
(一)加大气象设施投入,推广新技术应用,
气象探测是气象预报预警的基础,香港天文台很好地为我们展示了强大的气象探测网络如何助益航空气象服务。目前中南地区基本上保证大中型机场自动气象观测系统加天气雷达,小型机场自动气象观测系统的配置,少数机场配置风廓线雷达或闪电定位系统,虽能保证提供基本的气象观测和预报服务,但在开发运行高效精细的预报预警系统方面仍支撑不足。尤其以广州、深圳为代表的天气复杂、飞行量大的大型机场,要鼓励不断规划建设激光雷达、毫米波雷达、微波辐射仪等风场探测和云雾观测先进设备。对于具有特殊复杂天气的中小机场,则鼓励规划建设针对性的复杂天气探测设备,以提供更准确的气象预警信息,确保航班运行安全和高效。同时,针对辖区通航发展现状,鼓励和指导通航机场建设基本气象探测设备,更好地为通航飞行提供气象服务。
新技术应用开发是行业进步发展的关键,也是航班正常保障工作的重中之重。要加大“补短板”的力度,加快基础设施建设,提升安全保障能力,做到与行业规模、增长速度相适应。民航局在2016年下发的《关于加强民用航空气象工作的意见》中已提出推进“终端区天气雷达、激光雷达、毫米波雷达、微波辐射仪等设备的应用,开展气象信息在航空活动中的融合技术研究,引进国内外大数据处理技术深度应用,研究并促进智能气象观测和智能气象服务技术的应用”,迄今文件发布已两年多,然而在中南地区并未看到显著成果。
一要加强航空气象服务机构建设规划布局研究,根据各地气象条件各异、保障难度大的特点,开展例如新型毫米波测云雾雷达、全景视频低能度探测、消云消雾设备、激光测风雷达等验证及应用。进一步推动气象信息共享及大数据建设,推进基于互联网及各种移动终端的气象信息服务,构建智慧型气象。
二要加快气象新系统的研发。开展气象信息在航空活动中的融合技术研究;开展对成熟的数值天气预报产品的深度解释应用;研究提供空间覆盖更广、时间跨度更大的气象预报服务;研究开发机场跑道区域风速风向临近预报系统。
三要重视前期测试验证。避免新系统、新设备前期测试验证不足便铺开建设,造成使用效果不佳的局面。完善新技术前期测试验证程序,争取将新技术基础打牢,再遍地开花结果。
(二)持续推进优化航空气象服务模式
香港天文台航空气象服务科集中优势资源开展航空气象技术研发取得显著效果,其基于互联网和多种移动端的气象服务系统也受到运输及通用航空用户的欢迎。中南地区各省份普遍存在属地化机场气象设备及从业人员不足,气象资源分散的状况,严重制约属地化机场气象服务能力的提升。在民航局政策支持下,要深入研究改进中小机场气象服务、气象设备投入及维护方式,集中优势资源提升中小机场航空气象服务品质,要从政策层面主动引导湖南机场集团气象中心的建设和运行,为下一步全辖区推广该项工作提供经验依据。同时积极推进航空气象服务方式的进步,尤其要积极推动基于互联网及移动端的气象服务的实现,不断改善航空用户体验。
(三)不断加强与外部资源的信息共享和技术合作
一是要全面推进实现民航气象服务机构与地方气象部门的气象信息共享,引导民航与地方气象开展深层次的技术合作,争取地方气象信息资源和技术发展为民航所应用;二是在政策范围内鼓励气象院校、研究机构和社会资源参与航空气象预报和应用技术创新,逐步推动气象服务产品加工领域的市场化;三是依托中南地区在粤港澳大湾区的优势,联合香港天文台在共同推进双方航空气象发展方面达成的共识,鼓励中南地区航空气象服务机构在信息交换、人才培养、技术引进、产品开发方面与香港天文台积极互动;四是加强地区间航空气象行业管理经验的交流和沟通,促进地区间航空气象服务机构的业务交流,以它山之石不断提升辖区航空气象服务水平。
(四)积极构建航空气象服务与用户交互提升机制
航空气象的发展要始终以用户需求为指导。要加大航空气象服务机构执行用户反馈机制的监管,引导航空气象服务机构确实根据用户需求不断改进航空气象服务产品。同时积极促进航空气象用户与航空气象服务机构的互动,根据管制用户需求不断推广管制雷达与气象雷达技术的应用,推进终端区强对流预报技术的进步。鼓励航空公司从飞行数据提供、人员业务交流等方面推进航空气象技术的进步和服务的提升。积极建立和维护航空气象服务机构、各航空气象用户间相互理解、互相信任、共同提高良好氛围,有效发挥航空气象服务在提高航班运行效率上的作用。