研究气象局雷达资料在民航气象业务中散应用

研究气象局雷达资料在民航气象业务中散应用

王寒傲

中国民用航空呼伦贝尔空中交通管理站 内蒙古自治区呼伦贝尔市市 021008

摘要：本文主要研究利用气象局雷达资料在民航气象业务中散应用，通过空管雷达和气象局雷达网双重方式获取民航运输中所需的气象资料，为民航气象业务活动有序开展提供依据。本文主要从资料获取、雷法探测软件和产品开发、应用效果分析角度来论述以优质的气象服务提高民航飞行安全。气象雷达是雷达领域的重要组成部分，气象雷达在民航安全中发挥着重要的作用，气象局雷达资料可以为民航气象业务拓展研究提供依据。

引言：

民航领域一直是我国建设的重点行业，随着经济全球化的发展，我国民航业运输业也进一步发展，但是气象因素仍然是影响飞行安全的主要因素，导致航班延误、飞行不安全问题多发，天气雷达作为民航气象观察系统中常用的一种设备，其可以有效监测气象状况，为空管和航空公司提供依据，以此控制天气对航班航线的影响。

1. 气象局雷达资料获取

随着我国科技进步，气象雷达技术越发完善，国家气象局建设了新一代多普勒天气雷达网，该网络随着后期的发展完善，覆盖范围越来越广，为了更好的进行全域雷达拼图，满足多种业务、科研、商业需求，气象局加强了开放化产品系统研究，通过建立远程数据传输系统，不断提高民航气象局业务水平和雷达资料应用能力。新一代多普勒天气雷达网一般在指定范围内采用体积扫描方式运行，扫描完成后，根据标准命名格式传送到各辖区气象局和国家气象局。为了更好的满足民航气象业务需求，呼伦贝尔空管站和呼伦贝尔市气象局达成了合作，市气象局主要负责通过下放雷达数据资料下载专用通道。呼伦贝尔空管站通过网络专线和气象局雷达显示终端，通过气象局中心服务器内部的远程FTB，将各种雷达数据资料下载到本地服务器中，并将数据资料建立成为文件，在命名后进行分类处理，为后期开展业务活动提供依据^[1]。

2. 气象雷达产品获取和应用

雷达基础数据指雷达探测器获取的初始反射数据，其主要包括反射率、反射速度、谱宽数据，气象工作人员可以将雷达数据进行算法反演，最终得到二次产品，该产品主要包括雷达拼图反射率、混合反射率、回波顶高、降水情况等二次产品。该产品也可以从基础数据中获取到多仰角回波图片。呼伦贝尔空管站根据业务需求，将获取的新一代天气雷达资料开出了一系列产品，其具体的产品主要有以下几种：第一，基础数据下载。雷达站点基础数据是在压缩后存储在服务器上的，如果运用现代化的网络软件下载数据后需要将数据进行分类、解压，此过程会耗费大量的时间。一般情况下，呼伦贝尔空管站利用专用的下载软件，根据需要将软件以文件名形式命名，可以自动查询气象局服务器中的气象变化情况，可以随时下载，下载后再进行分类存储。软件也可以根据日期对原始数据进行下载，且一些软件集成了FTP软件、解压软件、分类软件，功能多样、高效处理，可以自动检测软件存储空间面积，及时删除旧数据^[2]。地形复杂区域雷达拼图产品。多普勒天气雷达是一种测量小尺度对流天气的探测工具，其具有一定的探测范围限制，部分雷达系统无法有效测量大尺度对流天气回波情况。为了有效解决这种问题，利用气象局雷达显示系统中的雷达拼图产品，其可以进行大面积天气监测和预警，其具有联合监测功能，拼图内的高分辨率三维格点可以进一步开发二次产品，可以多尺度天气进行多方面、客观监测。区域管制中心主要对航线通行许可、限流区流量等进行管制，由此确保飞机有序飞行，管制区域在危险天气航路方形和流量限制方面发挥着重要的作用。且雷达拼图产品和预警产品可以帮助管制员对航线天气未来变化情况有一定的了解，促使区域管制员提高指挥效率。气象监视台主要对民航飞行区域内的各种天气变化因素进行监视，其可以对大尺度天气进行监测，有效解决了单部雷法系统无法满足业务需求的问题。且地形复杂区域的拼图产品可以和卫星产品联合使用，更好的监视飞行地区的天气情况，呼伦贝尔空管站还引进了天气雷达三维拼图组网软件——气象雷达管制支持系统，该软件可以下载雷达基础数据。并将雷达基础数据资料转化为坐标，将基础资料内部的仰角、方位、斜距等坐标要素转化为经度、维度、高度坐标体系，再通过其前者来计算后者，通过位置匹配，将雷达基础资料自动转化为坐标系下的单站格点资料，最终将单站格点资料拼接成为雷达网三维格点反射率场。雷达拼图产品是一种特定范围下的产品，当位于区域管制席位上的飞机可以在指挥高度下飞行，因为回波单体结构的不同，回波强度也不同，如果区域管制员获取的拼图产品属于单一高度层的，将会影响回波的最强特征。在这种情况下，气象预报员可以继续对拼图产品下的反射率进行研究，以此更好的在不同高度层上获取最大反射率。另外，区域管制员也可以从组合反射产品上直接获取飞行地区的最强回波信息，比如，我国西南地区的雷达拼图组合产品覆盖了扇区、航线、雷达站点信息，根据管制员业务要求，其还覆盖了地理信息数据。且根据监测台预报人员业务要求，覆盖了西南相邻地区的坐标，在此数据资料下，区域管制员和预报员可以直接系统终端获取相同拼图产品，便于更好的在特殊天气确定预警范围。

2. 单站产品。雷达拼图产品可以直观、形象的检测地形复杂地区的天气变化情况，当监测到某个地区有降雨时，将雷达站基础数据转化为回波图片。预报员通过该产品进行更加细致的邻近预报。该软件可以输入业务需求，自动生成雷达回波图片、雷达站、仰角，软件一般使用多线程方法实时读取并下载基础数据，在下载完成后将数据绘制成图片传输到服务器上，做成文件夹。文件夹可以根据不同雷达站点，设立对应的仰角，终端软件可以根据天气预报资料和管制人员需求自动显示图片，最终生产单站产品。单站产品可以作为雷达系统备份，便于气象局工作人员查看天气雷达回波和气象局雷达回波数据^[3]。

3. 气象局雷达资料在民航气象业务中散应用效果

当前，特殊地形区域的雷达拼图联合后形成的组合反射产品和单站产品可以应用在区域管制中心和气象监视台上，系统可以实时呈现最新的天气回波情况。雷达拼图产品和单站产品在降雨天气下，可以为邻近地区提供天气预报信息，也可以为民航用户提供全方位天气服务，以此有效提高民航气象预报效果。拼图后的组合反射产品可以自动生成扇区坐标体系、航线坐标，为区域管制部门和航线区域流量控制部门及时掌握降雨天气下航线变化情况。其他气象部门可以在降雨天气下查看相关雷达拼图产品，以此降低以上部门人员工作量，推动我国民航事业的精细化管理，提高航线运行效率。另外，组合反射率产品也可以帮助区域管制人员及时了解危险天气下对坐标系的影像，以此更好的做好预防措施。

4. 结束语

综上所述，气象雷达资料可以为民航气象业务和产品研发提供依据，随着气象产品种类的日益丰富，利用这些气象产品有助于空管气象获取更多的气象信息，提供更全面的气象服务。雷达基础数据下载软件的有效使用也和研发的雷达拼图产品有着直接的关系，因为气象资料的复杂多样，气象探测设备类型也较多，不同的设备可以应用在不同天气系统中。详尽的气象资料是为飞行安全提供优质的航空气象服务的基础，空管气象与气象局加强合作力度，利用空管气象雷达和气象局气象雷达共同研发出更加高效的气象产品，获取更多的的气象雷达资料，以此保证我国民航事业安全、健康发展。

参考文献

[1] 柯福心. iDEN数字集群在城市环境中的快速部署[J]. 数码世界, 2020, No.182(12):32-33.

[2] 张旭. 气象雷达在民航飞机中的应用研究[J]. 科技传播, 2020, v.12;No.265(16):78-79.

[3] 计晓玲. 华东民航机场天气雷达数据联网研究[J]. 中国航班, 2019, 000(009):P.1-2.