摘要: 文章从新疆辖区的气象服务机构、航空气象探测、飞行气象情报的发布与交换、预警预报产品、航空气象服务方式、数值预报、集合预报、航空气象服务方式等方面分析了目前新疆气象发展的现状，结合实际提出了提高新疆区域和航路探测能力、提高预警产品的针对性和准确性、提高信息传递的及时性、增进服务产品与用户系统的融合程度、加强与用户的沟通和交流等意见和建议。旨在针对未来发展趋势，通过系统性的战略布局与规划实施，为新疆民航气象高质量发展提供有力支撑。
Abstract: The article analyzes the current situation of meteorological development in Xinjiang from aspects such as meteorological service institutions, aviation meteorological detection, release and exchange of flight meteorological intelligence, early warning and forecast products, aviation meteorological service methods, numerical forecasting, ensemble forecasting, and aviation meteorological service methods in the Xinjiang region. Based on the actual situation, suggestions and opinions were put forward, such as improving the regional and airway detection capabilities in Xinjiang, enhancing the pertinence and accuracy of early warning products, improving the timeliness of information transmission, increasing the integration degree between service products and user systems, and strengthening communication and exchanges with users. Aiming at the future development trends, through systematic strategic layout and planning implementation, it provides strong support for the high-quality development of civil aviation meteorology in Xinjiang.
1. 引言
随着新疆辖区航空运输生产的强劲发展，新疆民航屡创佳绩，全疆机场累计旅客吞吐量和累计完成货邮吞吐量均创历史新高。新疆民航运输展现出了显著的增长动力和发展潜力。气候条件是影响飞行活动非常重要的要素，受新疆三山夹两盆的特殊地形环境影响，新疆大部分机场的地方性天气特点显著，对新疆航空活动影响最大的天气是西北大风、东疆和南疆东部东北大风、沙尘暴、强降雪、雷暴、冻雾、区域性东南大风，冻雾和浓烟是乌鲁木齐机场冬半年影响航班正常的主要原因。近年来，国内学者对新疆区域的各类危险天气进行了研究，研究内容包括大雾、东南风、沙尘暴、雷雨、寒潮、风切变、积冰、颠簸。在大雾的研究方面，马禹等人[1] [2]通过利用新疆90个气象站43年的地面观测资料，对新疆大雾天气、气候特征进行分析，结果表明新疆的大雾天气多出现在北疆，尤其在天山山区；雾的年际变化加大，规律性交叉，往往是冬季大雾日数最多，大雾多出现于夜间，午后消散。在复杂地形下的气象探测方面，侯俊等人[3]的分析认为新疆北有阿尔泰山，中部横贯天山，南部和东南是昆仑山和青藏高原，西部有帕米尔高原，中间有塔里木盆地和准噶尔盆地，最高海拔8611米，最低海拔低于海平面155米，地形十分复杂，有高山、盆地、高原、沙漠、湖泊、河流等。这种独特的地形给新疆的降水带来巨大影响。新疆复杂地形中多源实况降水融合算法的应用和优化既是新疆本地的迫切需求，也是多源实况降水融合算法建设的难点。在新疆特色天气东南风的研究方面，孙鸣婧等人[4] [5]通过NECP逐6 h再分析资料、乌鲁木齐自动站常规资料、微波辐射计等资料，分析了乌鲁木齐春夏两季两次接地的东南大风和一次低空东南大风。航空气象作为新一代民用航空运输系统的一个组成部分，需要实现“全面、系统地提高天气观测和预报水平，大大减少天气对飞行的影响”的目标。本文对新疆辖区航空气象保障能力现状进行分析，并结合新疆辖区气象业务实际，对新疆辖区空管气象、支线机场气象台的航空气象服务改进、气象发展规划、工程建设规划等方面提出建议，以期为新疆辖区气象行业提供高质量智慧气象服务，提升新疆民航气象的业务保障和创新建设能力。
2. 新疆民航气象现状
2.1. 气象服务机构
航空气象机构服务于空管、航空公司、机场、搜寻救援、通用航空等航空从业单位，致力于建设民航强国的战略目标。目前，新疆空管局气象中心作为地区气象中心、国际航空气象监视台，监视着乌鲁木齐飞行情报区和管制区天气，为新疆辖区空管单位、机场、航空公司等部门提供气象服务。气象中心承担民航地区气象中心、机场气象台、气象监视台的职责：发布例行天气报告，及时通知特殊天气，负责制作并发布机场预报、着陆预报、区域预警、机场警报和风切变警报等航空气象预报产品；负责监视责任区域内影响飞行的天气情况，制作发布重要气象情报、低空气象情报，与新西伯利亚、阿拉木图、乌兰巴托、民航气象中心对流天气跨境协同；制作并向有关民用航空气象用户发布其他相关的航空气象预报产品，向新疆地区机场气象部门提供预报与服务的技术指导和支持，开展航空气象预报技术研究、预报与服务产品开发和预报业务技术交流；负责空管气象设备维护、维修及技术更新、零备件管理，为新疆地区航空气象情报交换气象技术研发与应用提供气象应急保障，对疆内航站的气象保障工作进行指导和技术支持。
2.2. 探测资料
气象保障体系已形成多层次探测网络，辖区机场配备AWOS系统、风云卫星接收系统、2部多普勒天气雷达、7部激光雷达、4个自动气象站、18部监测周边天气的摄像头，实现对强对流、低能见度等危险天气的立体监测。气象自观系统数据作为机场运行标准和运行决策管理的量化参考数据[6] [7]，新疆各个民航机场已经实现跑道实况天气的有效监测，均配备有气象自观系统、多普勒天气雷达、风云4卫星、乌鲁木齐自动气象站、周边自动气象站、三维闪电、风廓线雷达、微波辐射计、激光雷达、周边监视天气摄像头等，引接新疆气象局的22个地方气象雷达基数据，以及中科院电科所、香港天文台、新疆气象局三种来源的闪电定位数据。通过气象与管制信息的融合，有效实现区域、终端区、航路、扇区、重要导航点关于对流等重要天气的实时显示。为管制员实时掌握天气动态以及主动为机组提供天气信息和绕飞建议提供依据，为管制运行决策部门制定运行方案提供技术支持。新疆空管气象系统加强与地方气象局的资料共享，获取雷达基数据资料，与航路航线整合，实现部分区域的航迹融合显示，气象中心已经实现0~2 h逐10 min外推，为用户提供了更加直观、易辨识的雷达外推产品。
2.3. 情报发布与交换
2024年建成民航气象信息共享与服务系统(简称三期数据库系统)，是全国民航气象一体化运行的数字平台，有效支撑了新疆辖区飞行气象情报交换以及气象信息收集、处理、存储、共享、服务的业务需求。
2.4. 气象预警产品
新疆辖区的气象预报警报产品所针对的主要天气包括大风、低能见度、低云、强对流、冻降水、强降雪、强降水、沙尘暴、颠簸、积冰等。目前气象预警预报产品有趋势预报、特殊天气报告(SPECI)、机场预报(TAF)、机场警报、终端区预警、区域预警、概率预报、管制天气预报、天气预警、航空天气通报、重要气象情报(SIGMET)、风切变警报、低空气象情报(AIRMET)、对流协同预报、未来一周天气趋势、重大活动或者部分国家法定节假日的航空天气趋势预测。
2.5. 数值预报、集合预报
目前气象中心能够接收到或运算得到的数值预报主要有ECMWF细网格、WAFS伦敦中心数据、WAFS华盛顿中心数据、WRF确定性预报数据、MM5确定性预报数据、基于WRF的逐3小时RUC数据等，这些数据能够为气象预报员提供未来至少36小时的有效参考，ECMWF网格能够提供未来10天内的形势预报和要素预报。除了全球模式预报外，乌鲁木齐机场还运行了4套中尺度数值预报模式，分别是WRF中尺度数值预报模式和MM5中尺度数值预报模式。基于WRF中尺度数值预报模式的航空气象综合辅助决策系统、基于WRF中尺度数值预报模式的逐3小时快速循环同化预报产品，能够为使用者提供更加精细化的气象要素预报和诊断产品。数值预报同化，目前气象中心已开发基于WRF中尺度数值预报模式的逐3小时快速循环同化预报产品，使用三维变分同化，同化常规地面高空资料，掌握了四维变分同化技术，以及同化加密自动站资料、卫星云图、多普勒雷达等资料的方法。
集合数值模式预报已在国内定量降水预报业务中广泛应用，以获得预报不确定性、最可能预报结果以及极端天气预警。目前气象中心已经搭建了集合预报系统，集合预报在为乌鲁木齐机场提供精细化、定点、定量、快速的气象预报服务方面发挥了积极的作用[8]。
2.6. 气象雷达资料外推
以乌鲁木齐机场逐3小时循环同化预报为基础，基于光流法的雷达外推技术的“乌鲁木齐机场终端区对流预报系统”实现了终端区内2~9小时的雷达回波覆盖的预报，填补了新疆民航雷达资料外推研究的空白。
2.7. 航空气象服务方式
2.7.1. 局域网
航空气象信息综合服务系统目前已经在新疆空管局、阿克苏空管站、南航新疆分公司等单位安装显示终端，用户可通过航空气象信息综合服务系统查看最新的机场探测、报文、预警预报等资料。
2.7.2. 面对面的讲解服务
通过在区域管制中心设立气象席位每天定时或不定时地为用户提供面对面天气讲解服务。预报室会在特殊天气临近时，派首席预报员或业务骨干前往塔台席位讲解天气。
2.7.3. 电话、微信
通过电话、分组群发微信等方式提供气象信息。气象中心已经建立微信公众号：民航新疆气象。
3. 未来展望
如今新疆辖区内航空气象用户对多样化服务方式、精细化预报产品的要求越来越高，不同专业背景的用户对航空气象产品的差异化和针对性需求也越来越高。因此，本文结合新疆辖区航空气象业务现状，建议从以下几点提升新疆民航气象保障能力和服务水平。
3.1. 提升新疆区域以及航路探测能力
建立完成更加精细的观测网络，进一步完善新疆支线机场以及终端区的探测设施。在大雾天气多发的乌鲁木齐机场开展探测大雾和低云天气的新探测设备应用，在乌鲁木齐及阿克苏机场开展雷电探测新技术的应用，构建适用于南疆、东疆的高时空分辨率大风监测识别以及预报预警系统。
3.2. 提高预警产品的针对性、精细化
航空气象用户对精细化、准确性要求越来越高，目前新疆各机场缺少针对当地特定气候条件的精细化天气预报模型，预报服务要向以用户为中心转变。空间精细化提高到米，时间精细化到1小时，特殊需要到10分钟。要素精细化到米、雨量量级到毫米、雪深到厘米、温度到度、风级到m/s，服务对象精细化到管制科室。
3.3. 提高信息传递的及时性
推进“新疆航空气象信息服务平台”及手机APP的安装、推广、优化。“新疆航空气象信息服务平台”为辖区运行保障单位提供了更为便捷的各类气象信息手机APP查询服务以及复杂天气预警推送服务，需联合新疆管理局、新疆机场集团大力推广和试用该平台，后续更要不断完善优化该平台的功能，以提高预警信息传递的及时性。
3.4. 积极构建以用户为中心的决策服务评价反馈机制
加强与用户的沟通和交流，持续深入开展多种形式的航空气象用户调研和交流，及时跟进了解用户需求，与用户建立良好的合作关系，改进气象服务模式，提高服务针对性。通过气象服务调研座谈会、论文研讨会、复盘分析会等契机，对用户进行航空气象新知识、新技术、新规范的培训和宣贯，对气象中心的新设备和新产品进行推介，将科技成果有效转化为服务效益。
3.5. 开展新疆地区支线机场数字化帮扶
借鉴东部地区在中小机场协作方面的探索，新疆空管局、新疆机场集团需与国内信息技术单位合作，以技术帮扶、资源共享等方式支持中小机场。通过对现有起降架次、气象数据、航班分布等数据的收集处理与分析，结合新疆地区多其他用户活动等特点，开发建设适用于新疆空域特点及运行环境的协作系统，同时整合中小机场的数据接口和运行信息，实现场面可视化和运行要素感知。