關(guān)于第二期航空氣象預(yù)報高級培訓(xùn)情況的報告

1、民航局空管局第二期航空氣象預(yù)報高級培訓(xùn)成果為提高民航氣象預(yù)報人員的業(yè)務(wù)能力和服務(wù)水平，在成功舉辦第一期培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，2011年，空管局氣象部與美國有關(guān)機(jī)構(gòu)合作，繼續(xù)舉辦了第二期航空氣象預(yù)報高級培訓(xùn)。共有來自各地區(qū)空管局和民航氣象中心的25名氣象預(yù)報員參加此次為期5周的培訓(xùn)。培訓(xùn)分為國內(nèi)和赴美兩部分，國內(nèi)培訓(xùn)于2011年6月在北京舉辦，為期2周，主要使學(xué)員建立英文語言環(huán)境，初步了解美國國家氣象局及航空氣象業(yè)務(wù)；赴美培訓(xùn)于2011年10月在美國舉辦，為期23天?，F(xiàn)主要就赴美培訓(xùn)情況報告如下：赴美培訓(xùn)期間，學(xué)員們認(rèn)真學(xué)習(xí)了相關(guān)專業(yè)知識，參觀了美國天氣預(yù)報辦公室（WFO）、華盛頓航路管制中心( ART

2、CC)氣象服務(wù)席位(CWSU)，在美國航空氣象中心（AWC）進(jìn)行了業(yè)務(wù)培訓(xùn)和實習(xí)。通過參觀和學(xué)習(xí)，學(xué)員們加深了對危險天氣原理與預(yù)報、臨近天氣預(yù)報、雷達(dá)氣象、數(shù)值天氣預(yù)報模式原理與應(yīng)用、氣象資料同化技術(shù)、集合天氣預(yù)報模式等專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，對美國航空氣象預(yù)報流程與技術(shù)有了直觀的認(rèn)識，對我國航空氣象預(yù)報工作目前存在的差距和不足有了深刻的體會，對下一步如何做好我國的航空氣象預(yù)報工作、加強針對災(zāi)害性天氣的航空氣象服務(wù)、開展我國的民航氣象數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)有了深入的思考。一、專業(yè)知識學(xué)習(xí)1、美國氣象服務(wù)體系及航空氣象業(yè)務(wù)美國的氣象服務(wù)分為國家和地方兩級。國家氣象服務(wù)由美國國家氣象局（NWS）下屬國家環(huán)境預(yù)報中心

3、（NCEP )承擔(dān)，下設(shè)8個中心：氣候預(yù)報中心（CPC）、環(huán)境模擬中心（EMC）、水文氣象預(yù)報中心（HPC）、海洋預(yù)報中心（OPC）、航空氣象中心（AWC）、太空環(huán)境中心（SEC）、風(fēng)暴預(yù)報中心（SPC）、國家颶風(fēng)中心（TPC）。各中心各負(fù)其責(zé)，同時又密切聯(lián)系、相互合作，共享氣象資料與資源，分工進(jìn)行各種研究計劃，合作開發(fā)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。美國國家氣象局根據(jù)氣候特點共設(shè)置了122個天氣預(yù)報辦公室（WFO），負(fù)責(zé)地方氣象業(yè)務(wù)。國家級業(yè)務(wù)中心和地方天氣預(yù)報辦公室的關(guān)系和職責(zé)非常明確，即國家級業(yè)務(wù)中心提供基本指導(dǎo)產(chǎn)品，地方天氣預(yù)報辦公室在這些指導(dǎo)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上制作和發(fā)布轄區(qū)內(nèi)的各類天氣預(yù)報。美國本土的民用航

4、空氣象業(yè)務(wù)由航空氣象中心（AWC）、區(qū)域管制中心氣象服務(wù)席位(CWSU)、天氣預(yù)報辦公室（WFO）三部分構(gòu)成。AWC負(fù)責(zé)提供美國全國及全球范圍的航空氣象產(chǎn)品和服務(wù)；CWSU 是美國國家氣象局派駐美國各區(qū)域管制中心的氣象服務(wù)席位，共有21個，負(fù)責(zé)為區(qū)域管制中心提供氣象咨詢和服務(wù)；WFO 既負(fù)責(zé)本區(qū)域內(nèi)的公共氣象服務(wù)，又負(fù)責(zé)發(fā)布本區(qū)域內(nèi)的機(jī)場(一個或多個)預(yù)報、機(jī)場警報等。2、危險天氣原理與預(yù)報主要內(nèi)容包括：區(qū)域危險天氣預(yù)報、天氣模式和預(yù)報技術(shù)、臨近天氣預(yù)報，重點介紹了中尺度天氣系統(tǒng)對航空氣象要素的影響，中尺度對流系統(tǒng)發(fā)展和中尺度模擬方面的最新進(jìn)展，并提出了這些研究領(lǐng)域未來所面臨的挑戰(zhàn)。3、雷達(dá)氣

5、象 主要內(nèi)容包括：對流風(fēng)暴的雷達(dá)特征識別，颮線和中尺度對流復(fù)合單體（MCC）的雷達(dá)特征、強對流雷暴的可視化結(jié)構(gòu)、超級單體雷暴、龍卷、颶風(fēng)及其發(fā)展消散階段特征等。重點學(xué)習(xí)了如何利用雷達(dá)回波分析超級單體風(fēng)暴的產(chǎn)生、發(fā)展和消亡。雷達(dá)氣象知識的主講是美國雷達(dá)氣象界的權(quán)威Les Lemon先生，Lemon先生提出并創(chuàng)建了現(xiàn)代的超級單體概念模型，以他的名字命名的“Lemons technique”是當(dāng)前氣象學(xué)家用于利用天氣雷達(dá)資料判定雷暴單體垂直風(fēng)切變環(huán)境的主要方法。授課中，Les Lemon先生多次強烈建議航空氣象應(yīng)使用S波段雙偏振雷達(dá)。4、數(shù)值天氣預(yù)報技術(shù)。主要內(nèi)容包括：美國數(shù)值天氣預(yù)報模式的現(xiàn)狀和未

6、來的發(fā)展方向，數(shù)值天氣預(yù)報模式原理與應(yīng)用，氣象資料同化技術(shù)，集合天氣預(yù)報模式。重點介紹了數(shù)值天氣預(yù)報的原理、方法和過程，三種資料同化技術(shù)：三維變分法（3D-Var）、四維變分法（4D-Var），集合卡爾曼濾波法（EnKF）。美國現(xiàn)階段數(shù)值天氣預(yù)報模式分為區(qū)域模式和全球模式。區(qū)域模式有：NGM、ETA、RUC等，主要服務(wù)美國本土；全球模式有AVN/MRF，兩者合稱為全球預(yù)報系統(tǒng)(GFS)，其中中期預(yù)報模式(MRF)的預(yù)報時效可達(dá)16天。在氣象資料同化技術(shù)方面，美國正計劃逐步將飛機(jī)機(jī)載雷達(dá)資料同化到區(qū)域模式當(dāng)中。5、在職培訓(xùn)平臺 本次培訓(xùn)中多次使用了美國氣象預(yù)報員網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺，該平臺憑借互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)

7、了便利的預(yù)報員在職培訓(xùn)。內(nèi)容豐富，從天氣學(xué)知識、預(yù)報產(chǎn)品使用到報文發(fā)布，涵蓋民航氣象多方面內(nèi)容，培訓(xùn)內(nèi)容制作相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)，而且每一個專題都有測試題，用于檢查對應(yīng)知識的掌握情況，這些內(nèi)容不管是預(yù)報員學(xué)習(xí)新知識或是溫習(xí)舊知識都很有幫助。二、參觀天氣預(yù)報辦公室和區(qū)域管制中心氣象服務(wù)席位1、參觀天氣預(yù)報辦公室美國國家氣象局（NWS）在全國范圍內(nèi)共設(shè)122個天氣預(yù)報辦公室（WFO），主要負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)公眾天氣預(yù)報、空氣質(zhì)量監(jiān)測、水文監(jiān)測、災(zāi)害天氣（龍卷、雷暴、降雪）的預(yù)報預(yù)警服務(wù)，還提供海洋氣象服務(wù)、航空氣象服務(wù)、火災(zāi)專項氣象服務(wù)和洪災(zāi)預(yù)報預(yù)警服務(wù)。我們參觀的華盛頓氣象預(yù)報辦公室全部工作人員只有20多名，負(fù)責(zé)面

8、積7萬平方公里、人口950萬的公共氣象服務(wù)及轄區(qū)內(nèi)五個機(jī)場的天氣實況、預(yù)警和預(yù)報發(fā)布。之所以能如此高效的完成這多大量的工作，完全依賴于他們擁有極為豐富的數(shù)值天氣預(yù)報模式產(chǎn)品和強大的軟件操作平臺。預(yù)報員不再需要手工分析傳統(tǒng)天氣圖，而是使用基于多種數(shù)值預(yù)報模式的、多功能、高度集成的預(yù)報系統(tǒng)，系統(tǒng)可以自動疊加觀測資料、數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品、氣象雷達(dá)資料、衛(wèi)星云圖、航空器空中報告等多種資料，各種資料高度集成且全部經(jīng)過處理。以編發(fā)機(jī)場天氣預(yù)報（TAF）為例，系統(tǒng)可以自動提取數(shù)值預(yù)報資料，自動編成TAF報文，自動進(jìn)行語法檢查，自動對比長期氣候統(tǒng)計資料，在出現(xiàn)偏差時進(jìn)行自動警告，提醒預(yù)報員進(jìn)行確認(rèn)，預(yù)報員只在認(rèn)為必

9、要時才手動修改報文。報文編發(fā)完成后，系統(tǒng)以圖形線條形式顯示各氣象要素預(yù)報和實況間的對比，并以不同顏色表示差距，綠色代表正常，黃色代表在可接受范圍內(nèi)，橙色代表差距過大可能需要修改。參觀期間，恰逢雷雨襲擊杜勒斯機(jī)場，但WFO沒有接到一個問詢電話，值班預(yù)報員專注于雷雨的監(jiān)控和產(chǎn)品的發(fā)布。經(jīng)交流，得知WFO的職責(zé)主要是分析天氣，制作預(yù)報產(chǎn)品，發(fā)布天氣警報，并不直接負(fù)責(zé)用戶的詢問。對用戶服務(wù)工作主要由位于區(qū)域管制中心的氣象服務(wù)席位（CWSU）和負(fù)責(zé)航空公司氣象服務(wù)的專業(yè)氣象公司，根據(jù)WFO發(fā)布的預(yù)報產(chǎn)品，提供精細(xì)化預(yù)報服務(wù)。 2、參觀區(qū)域管制中心氣象服務(wù)席位 區(qū)域管制中心氣象服務(wù)席位（CWSU）是美國國

10、家氣象局派駐美國各區(qū)域管制中心（ARTCC）的氣象服務(wù)席位，共有21個。主要職責(zé)：監(jiān)視區(qū)域內(nèi)所有可能影響飛行安全與正常的天氣；為管制員提供氣象決策服務(wù)；如果預(yù)期將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生危險天氣時，發(fā)布?xì)庀蠊妫–WA）和氣象影響報告（MIS）；發(fā)布圖文形式的天氣簡報；搜集和轉(zhuǎn)發(fā)航空器空中報告（收到的報告可以疊加在航路重要天氣預(yù)告圖上，并根據(jù)報告及時對預(yù)告圖進(jìn)行修改）；為管制員提供氣象培訓(xùn)。 區(qū)域管制中心氣象服務(wù)席位擁有強有力的技術(shù)支持，可以隨時接收到各類探測資料（衛(wèi)星云圖、雷達(dá)、探空、地面觀測等）、預(yù)報資料（CCFP、SIGMET、AIRMET、FA、TAF等）以及模式輸出產(chǎn)品，并可以通過網(wǎng)絡(luò)聊天室（

11、Chat room）與美國航空氣象中心（AWC）保持密切聯(lián)系和溝通，定時參與AWC協(xié)同對流產(chǎn)品（CCFP）的討論與制作。由于與管制人員長期合作，CWSU人員非常熟悉航路惡劣天氣對管制工作的影響，因此非常重視雷雨、顛簸、積冰等航路惡劣天氣的預(yù)報，并會對其產(chǎn)生時間、發(fā)展趨勢、對航路的影響等方面做出詳細(xì)預(yù)報。同時，系統(tǒng)可以向相關(guān)扇區(qū)的管制人員自動發(fā)布航路惡劣天氣的預(yù)警信息。 三、美國航空氣象中心業(yè)務(wù)培訓(xùn)和實習(xí) 美國航空氣象中心（AWC）的主要職責(zé)是發(fā)布全美及全球的航空氣象重要天氣預(yù)報產(chǎn)品并提供服務(wù)。3天的培訓(xùn)和實習(xí)，學(xué)員們從美國同行那里看到、學(xué)到很多東西：1、多樣的氣象產(chǎn)品和服務(wù)AWC主要提供四類產(chǎn)

12、品和服務(wù)：一是為美國境內(nèi)（除阿拉斯加和夏威夷外）航班提供的危險天氣預(yù)報和警報，包括重要氣象情報、低空氣象情報、協(xié)同對流預(yù)報產(chǎn)品、區(qū)域預(yù)報等；二是全球重要天氣預(yù)報產(chǎn)品，包括全球中層和高層重要天氣預(yù)告圖、熱帶天氣預(yù)警等；三是自動化航空氣象預(yù)報產(chǎn)品，包括湍流顛簸指導(dǎo)、實時積冰產(chǎn)品、潛在積冰預(yù)報等；四是網(wǎng)絡(luò)支撐產(chǎn)品，包括航空數(shù)字化數(shù)據(jù)服務(wù)（ADDS）、航空氣象網(wǎng)站、國際飛行氣象文件程序（IFFDP）等。美國航空氣象中心通過航空數(shù)字化資料服務(wù)網(wǎng)（ ADDS，網(wǎng)址：) 及時、準(zhǔn)確地發(fā)布各類航空氣象信息，供用戶使用。2、豐富的預(yù)報資源和手段在AWC培

13、訓(xùn)和實習(xí)期間，發(fā)現(xiàn)這里的預(yù)報員擁有更豐富的氣象資料和預(yù)報模式。AWC的主要值班席位有8個，包括3個全球預(yù)報席位和5個美國國內(nèi)預(yù)報席位。各席位預(yù)報員在發(fā)布各類預(yù)報產(chǎn)品時都會參考大量的數(shù)值預(yù)報模式資料，并且他們的工作平臺上有多種模式可供參考。例如，在發(fā)布積冰預(yù)警預(yù)報前，預(yù)報員會先參考模式確定飽含過冷水汽的高度層位置、隨時間變化情況，參考實際探空與未來12 小時內(nèi)的模擬探空曲線，最終確定未來某個時段發(fā)生積冰的最大可能區(qū)域。預(yù)報員需要做的一項重要工作就是熟悉每種模式的優(yōu)劣及適用的天氣要素，并在適當(dāng)?shù)臅r候選擇合適的模式作為參考，并根據(jù)實況結(jié)果對每種模式進(jìn)行評估和檢驗，從而進(jìn)一步改進(jìn)和提高模式。此外，AW

14、C預(yù)報員可以隨時收到大量的危險天氣航空器空中報告，內(nèi)容包括飛機(jī)的機(jī)型、危險天氣類型、發(fā)生時間、高度層等，使得預(yù)報員有依據(jù)來驗證和修改所發(fā)布預(yù)報產(chǎn)品。同樣地，大量的空中報告亦會被反饋給數(shù)值預(yù)報模式中心，用來驗證模式的優(yōu)劣，供進(jìn)一步提高和改進(jìn)模式。3、完備的產(chǎn)品制作協(xié)作機(jī)制美國的航空氣象同行具備高度完備的氣象產(chǎn)品制作協(xié)作機(jī)制。例如，夏季對流天氣對航班安全與正常造成很大影響，為了保障飛行安全并達(dá)到最佳的飛行效益與流量管理，AWC的協(xié)同對流預(yù)報席（CCFP）需要制作協(xié)同對流預(yù)報產(chǎn)品給航空管制部門，作為流量管理的依據(jù)。產(chǎn)品包括全美各地的對流天氣信息：現(xiàn)在實況、未來發(fā)展趨勢、對航路及機(jī)場的影響等。在產(chǎn)品發(fā)

15、布前，AWC預(yù)報人員會與WFO的氣象人員、航空公司的氣象人員、區(qū)域管制中心氣象服務(wù)席位的預(yù)報員使用網(wǎng)絡(luò)聊天室進(jìn)行會商。會商開始時，AWC預(yù)報員會先對預(yù)報產(chǎn)品做出概述并提出初稿，其他人員可以利用繪圖工具實時把自己的意見直接畫在初稿上，或用文字?jǐn)⑹鲎约旱囊庖?，最后由CCFP 預(yù)報員決定是否采納各成員意見并形成最終的預(yù)報產(chǎn)品。4、廣泛的業(yè)務(wù)交流與合作美國航空氣象中心在美國國內(nèi)及國際擁有相當(dāng)多的合作伙伴。在國內(nèi)與美國聯(lián)邦航空署（FAA）、美國空軍、氣象發(fā)展實驗室（MDL）、多所高校、多家氣象專業(yè)公司等開展合作和交流；在國際上與英國、巴西、澳洲、新西蘭、中國臺灣等多個國家或地區(qū)的氣象部門開展交流與合作。例如，國際民航組織（ICAO）規(guī)定的世界兩個區(qū)域預(yù)報中心:華盛頓和倫敦，其中華盛頓中心發(fā)布的全球重要天氣預(yù)告圖由AWC制作的。預(yù)報員發(fā)布預(yù)告圖前將通過網(wǎng)絡(luò)聊天室定時與各國氣象部門進(jìn)行討論并適當(dāng)修改，有效地