浅析航空气象服务与直升机飞行安全

郭泓麟

摘 要：直升机在我国海空立体救援中扮演着重要角色。航空气象服务与直升机飞行安全密切相关，天气现象、气象要素时刻影响着飞行活动的各个阶段，直升机飞行有特定的天气标准。蓬莱沙河口机场经过多年的气象服务建设，形成了信息渠道广泛、服务内容多样、服务方式多元的救助飞行气象服务特点，建立了相对完整的航空气象服务体系。

关键词：气象服务；气象因素；天气标准；飞行安全

直升机具有高效、快捷、地理空间受限小的特点，能够快速到达海（水）陆作业现场，实施搜寻救助、物资输送、空中勘察等工作。作为通用航空器，直升机一切飞行都在大气中进行，大气时刻不停地运动，产生风云雨雪、冷暖干湿等各种自然现象，这些现象与直升机飞行安全、运行效率、任务成败密切相关。

蓬莱沙河口机场（以下简称蓬莱机场）作为交通运输部北海第一救助飞行队（以下简称北一飞）下属通航机场，是海上救助事业成长壮大的见证者。截至2015年6月，北一飞已从波涛汹涌的海面、洪水泛滥的山区、孤立无援的海岛挽救了1404条鲜活的生命。

上述地区开展救助有时会遭遇雷雨、大风、低云和低能见度等危险天气，对直升机飞行和作业构成威胁，增大了海空、陆空救援难度，导致救助任务失败乃至取消。相较于船舶、车辆，直升机对气象条件的要求更高。

因此，做好飞行气象服务保障工作，努力摸清大气活动规律，掌握天气演变特点，及时准确的提供气象实况数据和预报信息，对于直升机飞行趋利避害，保障飞行安全，增强人员信心，确保行动顺利，具有重要意义。

1 飞行安全中的气象因素

1.1 天气现象对飞行的影响

在众多的天气现象中，雷雨、地面大风、低能见度、低空风切变、低云、积冰和颠簸是危及直升机安全的危险天气。

雷雨，即强降水伴随雷暴的天气现象，大雨冲刷座舱玻璃，会降低目视飞行能见距离；雨水附着在跑道，减小摩擦力，致使直升机滑跑距离变长；雷电干扰中短波无线电通信，还易击伤机体或机载电子设备。地面大风（17米/秒及以上）则会破坏直升机飞行的稳定性，增大飞行操作难度。低空风切变对起飞、着陆阶段的直升机威胁较大，风向风速的突然转变易造成直升机偏离起落航线，掉高度甚至导致触地事故。低能见度降低了直升机的地标观测距离，机组容易判断失误，诱发飞行事故。低云则是造成飞行事故的主要天气现象，在低云遮蔽机场的条件下，直升机必须穿云飞行，飞行能见距离降低的同时还可能遭遇到积冰和颠簸。冬季过饱和云内飞行可能出现旋翼、发动机、空速管积冰，导致直升机升力、功率、飞行参数异常，引发直升机进入危险飞行状态。云内上升气流、湍流、乱流则造成直升机颠簸，使机身摇晃剧烈，操纵困难，带来不良后果，危及直升机安全。

在实际观测中，危险天气并不孤立出现，通常是一种或几种天气伴随出现。例如大风、雷雨使能见度恶化，强烈发展的积雨云会产生雷暴、低云、风切变、积冰和颠簸等极端天气现象。

1.2 气象要素与飞行的关系

湿度、气温、气压、风等气象要素也间接或直接影响着直升机的飞行品质。蓬莱机场毗邻黄海，海上潮湿空气会腐蚀直升机发动机和其他金属部件，增大机务维护难度。气温高低影响发动机推力、载重量、滑跑距离，让机载高度表数值失真。气压是直升机起飞、降落和航线飞行时，必须使用的一个参数，由于各地气压变化，往往造成机载气压高度表显示误差。地面风会直接影响直升机的操纵性能，高空风关系到直升机航速和油耗。

2 直升機飞行天气标准

直升机起降及飞行最低标准实际上就是天气标准，以对飞行影响密切的能见度和云底高为限制条件。目前，蓬莱机场运行标准为：云底高不低于200米、能见度不小于2公里。北一飞严格禁止直升机在低标准或危险天气条件下运行，为此《运行控制手册》中明确了直升机目视、仪表、海上航线飞行需要满足的天气标准。

2.1 目视飞行规则最低天气标准

在修正海平面气压高度3千米以下，能见度不小于5千米，距云的水平距离不小于1500米，垂直距离不小于300米。在运输机场以外的空域，在修正海平面气压高度900米以下或者离地面高度300米以下（以高者为准），按目视飞行规则运行直升机时，能见度昼间不小于800米/3000米（海上），夜间不小于1600米/5000米（海上）。

2.2 仪表飞行规则最低天气标准

当天气条件不低于起飞最低标准，但低于仪表飞行规则着陆最低标准时，机组不得按照仪表飞行规则起飞直升机，除非在距起飞机场1小时飞行时间的距离内有备降机场。

机组按照仪表飞行规则起飞直升机或者进入仪表飞行规则飞行或者云上运行，要求直升机到达着陆机场的预计时刻，天气条件达到或者高于仪表飞行规则着陆最低标准。仪表飞行中的备降机场天气条件同样应等于或者高于该机场最低天气标准。

2.3 海上航线飞行下降高度天气标准

昼间云高不低于200米、能见度不小于3公里，夜间云高不低于300米、能见度不小于5公里。在该标准以上，机长可决定下降高度，从云中飞行转入海上能见飞行。

3 航空气象服务措施

蓬莱机场通航飞行活动多、任务种类杂，针对每一种飞行任务的特点，航空气象服务的手段和方法不同。其中救助飞行是蓬莱机场气象服务的保障重点，相较于一般飞行，救助飞行距离远、作业难度大、海况天气复杂，北一飞气象人经过多年建设和经验积累，总结出一套行之有效的做法，确保救助飞行安全。概括而言，目前蓬莱机场航空气象服务具有信息渠道广泛、服务内容多样、服务方式多元三个特点。

3.1 广泛气象信息获取渠道

3.1.1 救助基地所在机场提供气象信息

北一飞蓬莱基地自身拥有机场，其观测设备设施相对齐全，足以帮助气象员直接、快速地报告本场天气实况和预报信息，大连基地也可通过联系大连机场获取必要的气象信息支持，为救助机组决断提供参考。

3.1.2气象服务网站提供所需气象资料

除登陆中国天气网、中央气象台等官方网站，查找强对流天气预报、雾霾预报、降温大风沙尘预报等服务信息。根据气象服务协议，气象室获得了青岛航空气象网使用权限，并注册成为民用航空气象综合服务平台的专业用户，可以查找全国190多个机场实时气象报文、重要天气预告图、重要气象情报和天气预警信息，为气象员开展工作打下了坚实的信息基础。

3.1.3民航空管站气象台提供气象咨询服务

2013年9月，北一飞与民航青岛空管站签署了《青岛空管站气象台与蓬莱机场保障服务协议》，空管站气象台向北一飞提供重特大飞行任务（应急救援或保障任务）期间飞行航路天气预报和所在地区天气趋势预报，使气象员面对复杂多变的天气状况时，可以征求专业咨询意见。

3.1.4海上船只、平台提供作业海域天气实况

当救助直升机飞赴远海执行救援任务时，在条件允许的情况下，通过电台、电话等通信方式提前向海上救助船舶、遇险船只、石油平台询问作业海域天气实况，间接了解实际天气状况，增强判断力，佐证预报结论，为救助飞行提供决策支持和气象保障。

3.2 多样化的气象服务内容

3.2.1 地面观测服务

地面气象观测在机场范围内，蓬莱机场气象员按照规定，在飞行活动前一小时开始定时观测直到飞行活动结束。定时观测每一小时开展一次，观测项目包括：天气现象、主导能见度、云、地面风向和风速、气温、湿度、气压。观测结果详细记录在地面观测簿中，气象员按照民航观测和报告标准编制机场例行天气报告（METAR）。当机场救助警报拉响后，气象员应在十分钟内做好包含例行天气报告的气象报告单，当面呈送给机组，低于天气标准的气象条件要明确指出。

3.2.2 危险天气告警服务

当蓬莱机场遭遇危险天气，气象员要及时报告机场管制室和运行控制部，收集气象信息及有关资料，同时加密观测，密切注视危险天气发展动向；及时了解起飞（降落）机场、航路及备降机场的天气预报、天气实况；向飞行中的机组发出本场告警，并提出相关建议；禁止直升机在危险天气中起飞（降落），选择天气形势转好或趋稳时放行。

3.2.3 趋势预报服务

航空气象预报是组织和实施飞行的重要依据，由于气象要素在时间和空间上的多变性和技术上的限制，气象员需要综合地面实况、天气图、卫星云图、雷达图等观测数据，结合数值预报产品，依据天气学原理和方法对蓬莱本场、目的地机场及救助区域的天气趋势作出合理判断，得出预报时段内各气象要素最有可能出现的值以及最有可能出现的天气现象。对于可能威胁直升机飞行、影响机场运行的天气，提前向机场保障、机务和空勤人员发出预警，做好防范措施。

3.2.4 高空预报服务

高空预报包括航路预报、区域预报，直升机一般飞行高度较低，执行救助任务时通常不走航路，所以一般只提供区域预报，气象中心以预告图的形式发布，分为重要天气预告图和高空风/温预告图。当直升机执行远距离救助任务时，气象员整理并打印3000米以下重要天气预告图、1500米高空风/温预告图交给机组，重要天气预告图内包含雷暴、热带气旋、颠簸、积冰、云、锋面、对流层顶高度和急流等可能对低空飞行构成威胁的天气现象和云。

3.2.5 气象通告服务

气象员根据协议使用青岛航空气象网、航空气象服务综合平台等网络平台，实时查询了解各地机场警报、区域预警、天气通报及快报、终端区重要天气预警等气象通告。

通过救助基地、塔台或船舶，对影响机场起降或航线飞行的救助直升机及时发出预警信息，帮助机组掌握天气动态，在遭遇危险天气前，尽快做出避让、绕行、备降或延后飞行的决策。

3.2.6 专题会商服务

针对重大气象灾害，气象室会召开专题会商，汇总各方气象员意见，形成未来2-3天趋势预报的书面报告。以2015年10号台风“麦德姆”为例，在福建登陆后一路北上，针对可能造成的灾害性天气和由此引发的海上险情，7月24日上午气象室召开专题研讨会，讨论台风“麦德姆”移动路径、发展趋势以及北上对山东、辽东半岛带来的风雨影响。会商后，气象室撰写了书面报告，向运控部、飞行部通报台风动态变化和相关影响。

3.3 多元化的气象服务方式

3.3.1 面对面气象服务

气象室可根据不同阶段差异化需求，提供多元化的救助飞行气象服务。在接到险情救助后，值班气象员向机组呈交天气报告单、趋势预报，当面进行报文讲解或直接参与天气会商，详细分析天气特点及变化。针对飞行中可能遭遇的天气状况，与飞行员充分沟通，尽可能提供全面、精确的气象业务指导，让飞行员做到心中有数，防患于未然。

3.3.2 网络气象服务

通过办公QQ群、微信群和短信平台，为飞行人员乃至全队职工提供综合、快捷、便利气象信息服务。例如台风“麦德姆”过境山东半岛前后，值班气象员及时利用网络平台一日三次发布最新台风信息及“近期天气趋势预报”，提醒员工加强防范、提高警惕，采取必要的防抗措施。同时运控部通过短信平台发布台风天气预警，为台风期间发生的三起救助任务提前做好气象保障，帮助飞行员合理利用台风窗口时间，成功救起3名海上遇险人员。

3.3.3 飞行期间气象服务

在救助直升机从本场起飞后，气象室全程跟踪，密切关注落地机场、航线、救助区域的天气变化，实时更新雷达图、卫星图、机场天气报告以及所在城市整点实况，关注机场警报和区域警报，区分天气系统威胁程度，努力通过多种通信方式，将可能危及飞行安全的天气系统的出现时间、移向以及强度变化，告知执行救助任务的机组，解答机组疑问。

4 结语

北一飞建队以来，航空气象服务保障工作已伴随直升机隆隆的旋翼声走过了11个春秋，新老气象员放飞直升机16872架次，保障救助飞行任务870起，没有发生一起天气原因造成的飞行事故或事故症候，确保了全队飞行正常、可靠、安全。展望未来，在如何提高气象服务质量上，结合实际工作，我提出四点建议和想法。

一是苦练内功，“打铁还需自身硬”，气象员要保持进取心，主动学习新知识，精进业务能力，提高预报水平和气象保障能力。

二是规范业务流程，及时保质保量地完成各項观测、预报任务，形成良好的业务习惯。同时针对突发天气事件做好预案，周密安排，提前做好应急准备。

三是积极与运控、飞行、航务及其他保障部门交流沟通，建立良好的协作机制，考虑各自的实际需求，做好气象定制服务。

四是在气象仪器设备建设上给予必要支持，建立更全面的天气观测及要素信息采集手段，同时为气象员配备专业的MICAPS业务终端，帮助气象员及时掌握数值预报最新成果，为气象服务工作搭建一个牢固的硬件平台。