摘 要:保障救助飞行安全是直升机能否成功实施救助的先决条件,气象因素对救助飞行安全的影响不容忽视。在直升机执行海上救助任务时,向机组提供有效准确的航空临近气象预报,帮助机组制定安全的救助飞行方案,为救助成功实施保驾护航,本文通过分析临近预报的概述与预报方法,对救助中的临近气象预报服务开展分析与探讨。
关键词:直升机;临近预报;海上救助;气象服务
随着我国救援技术的发展,直升机在海上救援中扮演的角色日益突出,具有在海上反应迅速,高效运转,受海况影响小以及搜救视野开阔的特性,弥补了海上救援船舶的缺陷。
交通运输部北海第一救助飞行队(以下简称北一飞)自2006年成立以来,在黄渤海海域出色的完成多次大型救助任务,在海上救援历程中,发挥着无法替代的作用。
为救助直升机提供有效的气象保障服务,是保障安全飞行的重要条件之一,通过对2015年全年的救助飞行数据进行统计分析,其中由于天气原因造成救助任务取消或备降,就占全年救助任务取消的37%。2015年执行的3起大型救助任务均是由于寒潮侵袭或冷空气过境,造成黄渤海海域出现8-9级大风,大浪大涌,导致海上作业船舶发生险情。因此,提高气象服务保障水平,将气象观测信息以及准确的气象预报信息及时的反馈给救助机组,对于制定救助方案和直升机安全飞行有很大的帮助。
北一飞是交通运输部最早成立的海上救助飞行队之一,担负着黄渤海海域的海上救助任务。以蓬莱沙河口机场为中心点,在救助直升机有效救助半径内的海上救助任务其持续时间一般在3个小时以内;执行威海和青岛以南海域的救助,救助直升机需要从蓬莱沙河口机场起飞,途径威海和青岛机场落地加油,整个救助任务从救助直升机起飞到落地所持续的救助时间往往在6~7个小时,大部分的海上救助任务飞行时间仍然在2~3小时之间,而这个时间段位于临近预报的有效预报时间段,因此,气象值班人员能够综合利用各类气象资料开展临近气象预报,向救助飞行机组详细表述救助有效时间段内的天气变化趋势,对于海上救助任务的顺利开展有很好的参考价值。
1 临近天气预报
在气象学上,临近预报是指对未来0-2小时天气过程和气象要素变化做出的一种天气预报,主要的预报对象包括短历时降水,雷暴,强对流,阵性对流降水,平流雾以及低云等,其中各类强对流天气演变的临近预报最具有挑战性。这些天气现象往往对飞机起飞、着陆以及航路飞行有极大的威胁。
20世纪临近预报主要是针对0~6小时的预报,但是局限于观测手段单一,气象监测设备的落后,对于临近预报的准确率一直很低,随着中小尺度气象学的发展,卫星云图、气象雷达以及探空气球等监测设备的广泛应用,加上数值预报和资料同化技术日渐成熟,临近预报不断的被市/县级气象局和中小机场气象台所接受。
在保障航空飞行安全中,气象工作者能够及时发布实时天气形势预报或天气预警,提高机场报文中9小时预报和24小时预报的准确率,为机组及时提供最新最准确的气象预报信息,不断的为航空气象安全飞行做出贡献。
2 临近气象预报方法
北一飞与青岛航空气象站建立合作关系,从航空气象服务网站上可以获取山东半岛、辽东半岛以及环渤海区域各类民航机场所发布的气象报文,以及华东区域和华北区域的中低空重要天气预告图,结合雷达图和卫星云图可以很好的为飞行救助机组提供详细的气象资料,就目前来讲,北一飞气象人员能够简单做出临近预报方法主要依托于雷达图和卫星云图,利用外推法对影响蓬莱本场和救助区域的天气做出预测。
2.1 雷达监测
临近预报手段最主要的是雷达监测,现如今气象雷达在全国的覆盖率普遍提高,从全国雷达拼图和区域雷达拼图中可以有效的分析对流云团的移动方向,对流强度等。单站雷达可以判断以雷达站为中心点,有效半径在230km以内对流云团的活动情况。
环渤海区域的各大城市基本可以覆盖整个渤海海域以及部分黄海海域的天气活动规律,尤其是烟台和大连两地的雷达站,覆盖黄渤海海域的大部分地区,威海、青岛以及连云港气象雷达可以覆盖黄海的大部分海域,这对于北一飞在黄渤海海域实施救助,尤其是针对远距离救助有很大的帮助。可以有效的避免救助直升机飞行中遭遇强对流天气的影响,使救助机组在遭遇雷暴云团时选择安全的绕飞路线,提前做好返航或备降准备。
2.2 卫星云图
卫星云图在临近预报中也广泛应用,可见光云图,红外云图、水汽含量云图和合成云图在临近预报中可以分析天气系统的位置。天气系统作为引导系统,往往决定暖湿气流的移动方向,通过卫星云图不同时次的动画演示,从而判断冷锋及局部对流云团的移动路径,判断降水落区。这对于北一飞来说是非常有参考价值的气象监测手段,通过卫星云图直观的判断云系的分布情况,使值班气象员和飞行机组对航路天气形成初步判断。
3 海上救助中的临近预报服务
3.1 建立天气预警发布机制
综合利用青岛航空气象站以及中央气象台等网站发布的气象信息,在遇到冷锋过境,低空切变线以及台风等易造成强对流天气的天气系统时, 北一飞气象工作者根据多年的气象值班经验,以及现有的能够获取到的气象监测资料,及时发布临时天气预警。一旦运行控制室发出救助警报,气象值班人员可以启用已发布的天气预警,向运控和救助机组发布气象预警,对救助实施方案预先做出调整。
3.2 建立救助前临时天气会商
针对有天气系统过境黄渤海海域,而蓬莱本场以及各备降机场观测到的天气实况达到救助直升机起飞标准的情况,气象值班人员应随时关注雷达图和卫星云图,建立天气会商机制,多名气象人员联合分析。在救助任务执行之前,利用几分钟的时间,及时向机组指明雷达图上强对流天气的区域,指明卫星云图上天气系统产生云系的覆盖区域,简单介绍雷达图和卫星云图上天气系统的移动方向,从而制定更为安全合理的救助实施方案。
3.3 区域联动监测机制
救助任务执行过程中,出现中小尺度对流天气,气象值班人员应增加与运控、管制以及机组之间的沟通,通过电话,QQ等通讯手段与位于黄渤海海域待命救助船,以及海上作业平台取得联系,获取救助船和海上平台所在区域的天气实况,结合雷达图和卫星云图做出判断,并及时告知机组,使救助机组能够及时打开机载气象雷达,监测对流云团方位和强度对救助直升机的影响,从而做出绕飞或是备降的救助实施方案。
4 结语
随着航空业和气象科技的不断发展,气象预报技术也日渐成熟,尤其是对中小尺度天气系统的预报技术方面有重大突破。临近预报的准确性在未来直升机海上救助中也将凸显重要价值。北一飞现仅依靠雷达图和卫星云图进行临近预报是远远不够的,在未来的救助气象保障中,应努力加强与气象局建立MICAPS共享机制,引入数值预报产品和探空资料,引入海洋气象产品,提升飞行队气象预报整体水平,为直升机海上救助提供准确有效的气象保障服务,以此保障直升机海上飞行安全,顺利完成海上救助任务。
参考文献:
[1] 俞小鼎,周小刚,王秀明.2012.雷暴与强对流临近天气预报技术进展.气象学报,70(3):311-337.
[2] 孙继松,戴建华,何立富,等.2014.强对流天气预报的基本原理与技术方法—中國强对流天气预报手册.北京:气象出版社.
作者简介:
吕开龙,毕业于南京信息工程大学,2011年交通运输部北海第一救助飞行队工作从事航空气象观测和气象预报工作。