探讨民航气象地面观测中关于气压的观测与报告

谷芳琳 张振远

摘要：在民航气象工作中，气压是影响飞行安全的重要因素。近年来，由于人为、环境或设备等因素，出现了几起由于气压报错导致的安全差错，存在一定的飞行安全隐患，引起了民航业对气压的重视程度。全国各地空管局下发了杜绝气压出错的文件和措施。该文从民航气象地面观测的保障工作角度出发，结合实际保障案例，简要阐述气压对民航飞行安全的影响，分析讨论气压出现差错的原因，并对如何令气象观测员认识到气压报告及服务的重要性进行讨论，提出相关观点与措施。

关键词：民航气象观测;气压;  安全;  飞行

1民航气象相关气压概念

气压是作用在单位面积上的大气压力，称为大气压强，简称气压。其数值等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气压是关乎航空飞行重要的气象要素之一。气压的变化是随着空间和时间的变化而变化。航空器在起飞着陆以及空中飞行阶段都应参照气压高度表来确定飞行高度。图1是不同飞行高度与相关概念气压对应图。航空气象地面观测业务中常用到的有本站气压、场面气压（QFE）、修正海平面气压（QNH）以及海平面气压等概念。

本站气压：气象台（站）气压表（或传感器）所在高度的气压;场面气压（QFE）：机场标高处的气压。精密进近跑道和跑道入口低于机场标高2 m或以上的非精密进近跑道，场面气压的数值应当以该跑道入口的标高为基准;修正海平面气压（QNH）：场面气压按国际标准大气条件订正到海平面的气压;海平面气压：海平面高度上的气压是指本站气压订正到海平面高度处的气压。

2 气压与飞行的关系

2.1航空器起飞爬升与进近着陆阶段中气压的作用

气压与航空器在飞行中的关系是十分紧密的，同时也是影响飞行安全的重要气象要素之一，在气象观测中观测与报告的气压数值必须准确无误。气压对航空飞行的影响，主要包含两方面，气压的变化主要影响着航空器起飞爬升、进近着陆以及滑跑距离，如果航线上飞行员调错气压高度表有可能造成危险接近甚至两机相撞。飞行过程中，特别是在夜间或低能见度等复杂天气情况下，如果给航空器提供的气压偏高，意味着降低了高度，使实际飞行高度低于标准，驾驶员按此高度穿云着陆就可能造成等级事故，轻者场外提前接地，重者撞击山地、机毁人亡。反之，报告的气压值偏低则实际高度高于标准，航空器在着陆过程中高度过高导致复飞或冲出跑道，发生不安全事件、造成经济损失。如果在气象要素数及其他要素值变化不大的情况下，气压如若变小，航空器的离地速度和起飞滑跑的距离就会相应增大。因为空气密度已经变小，若要获得同样的升力当增加空速;另一方面，空气密度减小，发动机的功率就会相应减小，航空器增速也会相应变得缓慢，会导致航空器的起飞滑跑距离有所增长。

2.2飞行高度层和气压的关系

如若要确定飞机在空间的垂直位置需具备两个要素：测量及准备和自该基准面至航空器的垂直距离。航空器在飞行中，对应不同测量的基准面，相应的垂直位置是具有特定名称的。航空器表示飞行高度层时，应使用标准大气压作为高度表拨正值;航空器表示高度时，应使用修正海平面气压作为高度表拨正值。

随着海拔高度的升高，气压将降低。随着海拔升高1000英尺，气压降低1个平均大气压。当气压降低时，空气密度变小或空气稀薄。相当于上升到更高的高度，即密度高度随气压而减低，密度高度会增加，对飞机的性能产生重大影响。

2.3时间变化与气压变化的关系

气压数值无论在任何位置或任何地点都是随时间的变化而不断产生变化的，这种变化包括非周期性变化的和周期性变化两种类型。民航地面气象观测重点关注地面气压的年、日周期变化。气压年变化是一年内气压高低的周期变化，规律如下：随地理纬度、海陆热力性质差异等情况的不同而异。通常海洋小于陆地，低纬度地区小于高纬度地区。在高山和海洋上，冷季的气压低于暖季，在大陆上，暖季的气压低于冷季。气压日变化在低纬度地区比较明显，气压日振幅随纬度的增高而减小。导致大气压日变化的原因有三点：1）大气的运动;2）大气温度的变化;3）大气湿度变化。气压的日变化规律如下：除了必须有一个最低数值与最高数值外，还应当有一个次低数值与次高数值。当温度升高，大氣逐渐向高空辐散，在下午15-16时，大气上升辐散达最大，在上午9-10时，大气辐散下降压缩到最大程度，空气密度最大，此时气压为一天中最高值。

3 关于气压的报告与记录

观测到的基准观测点的气压值应当按规范要求使用中性硬度的铅笔记录在地面观测簿的相应栏内，以hPa为单位，并保留至一位小数。在机场例行天气报告和机场特殊天气报告中，应按照《民用航空气象地面观测规范》附录十一《机场例行天气报告（METAR）和机场特殊天气报告（SPECI）的电码格式》的模板报告基准观测点的修正海平面气压， 这些值应当截取为整数，以四位数字表示，紧跟在字符Q后不加空格以“P H P H P H P H ”组编报，不足四位数时，千位数用0补齐。发布天气报告前，应对本次的修正海压与上一份报告中的修正海压、工作站上显示的修正海压值以及振筒气压仪显示值进行比较，确保每份报文中的修正海压值准确。对外通告修正海压时，应确保修正海压值准确无误后报出，报告后要求对方复述，并在值班日志上做记录。

4  气压差错行业判定

《民航空管系统不安全事件标准（试行）》对气压数值错误有如下判定标准：机场天气报告中的气压值、通报管制部门的气压值与实际应报气压值相差2百帕的定义为一般差错。机场天气报告中的气压值、通报管制部门的气压值与实际应报气压值相差3百帕（含）以上的定义为严重差错。依据《民航空管系统气象工作质量管理办法》，气象业务差错同样也分为严重差错和一般差错。其中机场天气报告中的气压值与实际应报气压值相差3百帕（含）以上的;通报管制部门的气压值与实际应报的气压值相差3百帕（含）以上的。定义为气象业务严重差错。机场天气报告中的气压值与实际应报气压值相差2百帕的;通报给管制部门的气压值与实际应报气压值相差2百帕的。定义为气象业务一般差错。

5 实际保障案例

案例一：某局某日某时发布观测报告，在例行报告时段，值班观测员发现主发报机的线路出现故障，随后使用备份发报机进行发报，依旧没有收到回报，最后值班观测员使用电话与预报值班人员沟通，口述报文内容请预报员代发此份观测例行报，但报员听错气压值，将该报文发出，导致所发天气报告的气压数值与实际应报气压值相差8百帕，造成一起严重差错事件。 原因剖析：观测员应急程序按主发报机、备份发报机、预报代发的顺序是没有问题的，但是口述报文应要求对方复述，尤其是修正海压的数值必须核对准确，该观测员并没有核对报文和数据，加之实况报文发报时间很短，观测员应急程序和步骤不熟练，心里紧张等原因造成了此次严重差错。案例二：笔者所在单位在某日，下午雷暴过程结束在消散过程中，由于冷高压过境导致一小时时段内修正海平面气压变化上升了3.8百帕，值班观测员高度重视，及时通报相关部门，并持续观测气压值的变化，随后两小时持续上升共8百帕，此种情况十分罕见，值班观测员做到有变化有通报，与预报部门和管制部门及时沟通 并给管制部門做出天气原理的相关合理解释，提供专业、准确的气象观测服务。对气压值变化的重视和对气象学知识的学习掌握可以帮助观测员轻松应对工作中出现的难题。

6 防范措施

气压值的报告出现差错使航空器在飞行中发生严重的安全隐患，因此防止气压值的错报一直是气象部门的重点要求工作。全民航系统一直努力通过“人防”、“技防”等手段防范气压出现差错。笔者单位在“技防”这方面已采用相当严谨的告警提示手段，当自动观测设备的气压值超过一定的范围就会发出告警提示音提示观测员，观测员需立即查看，与机务员、预报员一起判断气压值的变化到底是设备故障原因造成还是天气系统过境造成，从而能够及时为用户提供准确服务。发报机发布天气报告时，当气压值超过一定的范围同样会告警提示观测员，因而大大减小了错发气压值得概率。日常保障中，总结出以下观点和措施进行“人为”防范措施：1）通过业务培训以及安全日常教育，不断提醒和督导，养成观测员的防范意识，提升对气压报告的重视程度以及红色防范底线，值班观测员要对于“气压”特别谨慎对待。2）观测员应当严格遵守工作程序，自觉监视气压值的变化，将基准观测点气压值与其他点的气压值进行对比、随时关注查看，并将自动观测系统的气压值与自动气象站以及振筒气压仪气压进行对比，如果其中任何两者差值超出规定范围，立即进行报告和排查，如自观机务员告知观测员气压数据不可用时，应严格按应急流程进行发报和服务，并做好相关记录。发布天气报告时除与上述数值进行对比，还应与上一份报告中的气压值进行对比，确认无误后方可发出。

总结

气压是影响航空飞行重要气象要素之一。在民航飞行活动中由于气压因素导致的不安全事故不在少数，因此气压的观测与报告在民航气象地面观测中也是最值得重视的工作。科技发展日新月异，气压监测仪器也在时代更迭中更新换代，从老旧的单振筒气压仪发展进步为液晶显示的双振筒气压仪，各种自动观测系统中也设置了气压实时监测对比及告警功能。作为民航气象观测员，我们要在把气压值的变化当做重点监测对象，为航空用户和管制部门及时、准确提供修正海压数据，为飞行安全保驾护航。