暌違4年的天津直博會(huì)已精彩上演,飛行表演霎時(shí)成為了大家關(guān)注的焦點(diǎn),行業(yè)內(nèi)外紛紛將目光轉(zhuǎn)向了天津的上空。事實(shí)上,直博會(huì)期間飛行編隊(duì)的空中表演能否飛得“極限”,是否飛得精彩,有賴于一支能夠“觀風(fēng)測(cè)雨”的幕后隊(duì)伍——?dú)庀蟊U辖M。直博會(huì)的云霄深處藏著哪些信號(hào)?直升機(jī)長(zhǎng)空勁舞的背后又有什么玄機(jī)?開(kāi)展前夕,保障組專家、航空工業(yè)試飛中心預(yù)報(bào)員倪洪波接受了中國(guó)航空?qǐng)?bào)記者的專訪。
氣象保障是貫穿直博會(huì)全過(guò)程的系統(tǒng)性工作
開(kāi)展前夕,盡管直博會(huì)還沒(méi)有正式拉開(kāi)帷幕,但媒體已經(jīng)不斷釋放出各型直升機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)、演練的消息。飛行編隊(duì)動(dòng)起來(lái)了,也意味著氣象保障組已經(jīng)就位。
倪洪波介紹,氣象保障這項(xiàng)工作,從直博會(huì)的日程和活動(dòng)項(xiàng)目安排層面來(lái)講,主要包括轉(zhuǎn)場(chǎng)接機(jī)、飛行演練、飛行表演、調(diào)機(jī)離場(chǎng)四個(gè)環(huán)節(jié)的工作;從飛行組織程序?qū)用鎭?lái)講,主要包括準(zhǔn)備階段(包括預(yù)先準(zhǔn)備和直接準(zhǔn)備)、實(shí)施階段和講評(píng)階段的工作;從氣象保障業(yè)務(wù)職責(zé)的角度來(lái)講,則包括氣象觀測(cè)、天氣預(yù)報(bào)、提供數(shù)據(jù)、天氣監(jiān)測(cè)和預(yù)警、氣象保障建議和意見(jiàn)等工作。
“無(wú)論是轉(zhuǎn)場(chǎng)接機(jī)、調(diào)機(jī)離場(chǎng),還是飛行演練和飛行表演,氣象保障都必須嚴(yán)格按照各階段的工作要求完成相應(yīng)的業(yè)務(wù)職責(zé)。也就是說(shuō),氣象保障是貫穿直博會(huì)全過(guò)程的系統(tǒng)性工作,不容絲毫疏忽或懈怠。”
越是高難度的飛行動(dòng)作對(duì)天氣條件的要求也越高
“飛行演練表演是直博會(huì)的重點(diǎn)和亮點(diǎn)環(huán)節(jié),也是氣象保障的重點(diǎn)和難點(diǎn)。”倪洪波說(shuō),主要因?yàn)橹辈?huì)參展單位多、機(jī)型多且性能差異大、演練和表演動(dòng)作多樣且集中、臨界氣象條件低等。
“舉例來(lái)說(shuō),在飛行表演過(guò)程中,參展直升機(jī)能夠做大限度的動(dòng)作,或者說(shuō)能完成哪些飛行動(dòng)作,都要視天氣條件來(lái)定。越是觀賞性強(qiáng),越是能夠充分展示參展直升機(jī)性能的高難度動(dòng)作,對(duì)天氣條件的要求也越高。”倪洪波強(qiáng)調(diào),這就要求氣象保障必須做到預(yù)報(bào)精準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)精密、預(yù)警精心、服務(wù)精細(xì)。
全面研判天氣情況 精準(zhǔn)“把脈”云天
透過(guò)新聞媒體發(fā)布的飛行演練圖片來(lái)看,近期天津的天氣主要以多云為主,而這些情況,氣象保障組早已通過(guò)技術(shù)手段與判斷分析提前掌握。
倪洪波介紹,今年的直博會(huì)在9月中旬舉辦,從氣候?qū)W的角度來(lái)講,時(shí)間窗口確定科學(xué)適宜。但是,氣象保障還必須全面研判今年天氣層面的“異常”,以便精準(zhǔn)“把脈”云天,為直博會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的保障服務(wù)。
首先,今年厄爾尼諾現(xiàn)象出現(xiàn)較早,發(fā)展空間大,情況更為復(fù)雜。在此氣候背景下,東亞地區(qū)的天氣的“個(gè)性”也將比較明顯。據(jù)今秋氣候預(yù)測(cè)表明,海河流域氣溫略偏高,降水量明顯偏多,由此會(huì)導(dǎo)致大氣低層濕度偏大,易形成輕霧或霧現(xiàn)象。同時(shí),加之9月天津區(qū)域風(fēng)速偏小,大氣擴(kuò)散效應(yīng)偏弱,近地層雜質(zhì)粒子與水汽結(jié)合,易形成霧霾混合現(xiàn)象,這都會(huì)影響能見(jiàn)度。其次,8~9月是西太平洋地區(qū)臺(tái)風(fēng)活動(dòng)相對(duì)頻繁的時(shí)段。雖然臺(tái)風(fēng)對(duì)天津多為遠(yuǎn)距離影響,但其迫使西太平洋副熱帶高壓偏西偏北,使天津區(qū)域水汽輸送充沛。當(dāng)有冷空氣侵入時(shí),易出現(xiàn)局地不穩(wěn)定天氣過(guò)程。第三,目前研究表明,在直博會(huì)期間,天津地區(qū)將有陰雨和降溫天氣過(guò)程,屆時(shí)會(huì)出現(xiàn)較多的低云,短時(shí)風(fēng)速較大。氣象保障需要持續(xù)跟蹤天氣演變,連續(xù)滾動(dòng)更新天氣預(yù)報(bào),密切監(jiān)測(cè)天氣實(shí)況,及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息,為直博會(huì)組織、決策和實(shí)施提供精強(qiáng)的技術(shù)支持。
氣象要素及天氣現(xiàn)象都會(huì)影響直升機(jī)的飛行狀態(tài)
直升機(jī)相對(duì)于固定翼飛機(jī)來(lái)講,具有在小面積場(chǎng)地垂直起降、靈活機(jī)動(dòng)、穩(wěn)定性能好、低空低速飛行等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí),作為人類航空活動(dòng)之一的直升機(jī)飛行,必須依靠大氣才能夠?qū)崿F(xiàn)。
倪洪波表示:“不斷運(yùn)動(dòng)變化的氣象要素及大氣孕育的各種天氣現(xiàn)象,都必然會(huì)直接或者間接影響直升機(jī)飛行的安全、質(zhì)量和效率。當(dāng)然,這些影響,嚴(yán)重程度和后果迥異。”
倪洪波介紹,直升機(jī)以目視飛行為主,所以對(duì)能見(jiàn)度的要求比較高,那些影響能見(jiàn)度的天氣現(xiàn)象,比如,霧、霾、降水、風(fēng)沙、煙塵等,都需要格外關(guān)注。
其次,低空和近地面風(fēng)場(chǎng)對(duì)直升機(jī)飛行影響也不容忽視,例如,大側(cè)風(fēng)對(duì)直升機(jī)的起飛降落影響很大,低空風(fēng)切變會(huì)嚴(yán)重威脅直升機(jī)飛行安全。
第三,直升機(jī)飛行必須考慮云的影響,長(zhǎng)時(shí)間在云中飛行,能見(jiàn)度常常很差,如果誤入對(duì)流性云層,云中的上升、下降氣流會(huì)比較亂,會(huì)嚴(yán)重威脅飛行安全。同時(shí),在適宜產(chǎn)生飛機(jī)結(jié)冰的云中飛行,因?yàn)橹鄙龣C(jī)的固有特性,飛機(jī)結(jié)冰更會(huì)造成嚴(yán)重的后果。
此外,固定翼航空器需要關(guān)注多種飛行高影響天氣,比如,雷暴、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水等,同樣會(huì)影響直升機(jī)飛行。
確保航空飛行100%安全這是所有氣象技術(shù)人員不懈追求
盡管時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)變化之中的大氣會(huì)“制造”復(fù)雜的天氣現(xiàn)象和多變的氣象要素,但是,隨著大氣科學(xué)的不斷發(fā)展,天氣觀(探)測(cè)、預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)和預(yù)警技術(shù)不斷優(yōu)化,包括數(shù)值預(yù)報(bào)、人工智能相互融合,航空氣象保障技術(shù)和手段也在日臻完善。
倪洪波分析,具體來(lái)講,第一,構(gòu)建基于氣候研究的從中短期到短時(shí)臨近預(yù)報(bào)滾動(dòng)迭代的天氣預(yù)報(bào)體系,可以最大限度掌握源于天氣過(guò)程的大氣“脈絡(luò)”,從而防范顯性的天氣現(xiàn)象對(duì)飛行的影響。第二,充分利用多種尺度、多種模式的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,分析和診斷具體的氣象要素,可以對(duì)航空高影響天氣做出趨于量化的預(yù)報(bào),為航空氣象預(yù)警打好“提前量”。第三,充分利用地面觀測(cè)、高空探測(cè)、衛(wèi)星和雷達(dá)監(jiān)測(cè)等多種手段和多源氣象數(shù)據(jù),高密度、全方位、無(wú)縫隙監(jiān)測(cè)、跟蹤天氣實(shí)況,可以最大限度“捕捉”航空高影響天氣,為安全高效優(yōu)質(zhì)的航空飛行筑起堅(jiān)實(shí)的“防火墻”。
當(dāng)然,航空飛行氣象保障綜合效能的發(fā)揮,既有賴于氣象保障“四精”要求的落實(shí)程度,也取決于航空飛行組織、實(shí)施和保障以及空勤、地勤“多位一體”的高效聯(lián)動(dòng),才能充分利用大氣之于航空飛行之“利”,最大限度規(guī)避大氣之于航空飛行之“弊”。
氣象專業(yè)技術(shù)人員在天氣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和短臨預(yù)報(bào)預(yù)警過(guò)程中,一旦預(yù)判有影響飛行安全、質(zhì)量和效率的天氣現(xiàn)象和要素時(shí),會(huì)立即組織集體討論天氣或天氣會(huì)商,根據(jù)其所處的環(huán)境條件、強(qiáng)度、速度和空間范圍,確定其影響飛行區(qū)域、航路和機(jī)場(chǎng)的時(shí)間,及其伴隨現(xiàn)象和嚴(yán)重程度,同時(shí),會(huì)形成氣象保障建議。所有經(jīng)過(guò)集體討論或會(huì)商天氣形成的結(jié)論和氣象保障建議,均會(huì)在第一時(shí)間報(bào)告飛行指揮員,經(jīng)由指揮員根據(jù)天氣狀況采取科學(xué)可行的措施,規(guī)避特定天氣對(duì)飛行的危害,確保飛行安全。
同時(shí),倪洪波也坦承,在當(dāng)前的技術(shù)條件下,無(wú)論是氣象觀(探)測(cè)、預(yù)報(bào)技術(shù),還是監(jiān)測(cè)、診斷預(yù)警技術(shù),都仍然存在諸多不確定性。
“無(wú)論大氣科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r如何,天氣預(yù)測(cè)都很難達(dá)到100%準(zhǔn)確,但是,氣象保障必須確保航空飛行100%的安全,這是所有氣象技術(shù)人員的奮斗目標(biāo)和不懈追求。”