完善我国民航气象管理和保障服务体系的可行路径探讨
——以中美日三种模式对比为视角

□ 南京航空航天大学金城学院 刘羿良 南京信息工程大学 刘亚平/文

航空是指飞行器在地球大气层中的飞行活动，飞行器的安全飞行必然受到大气中各种气象因素的影响，如顺风、逆风、侧风和风切变等对飞机起降安全影响很大，大雨可能导致发动机熄火，复杂天气条件下必须对航路进行重新规划等。为了保障飞行安全，各国在民航发展初期就根据国情建设了民航气象管理和保障服务体系。

我国民航气象管理和保障服务体系现状

我国政府组成部门几经调整，目前是在交通部下设中国民航局。中国民航局设有内设机构——空管行业管理办公室，直属机构——空中交通管理局。空管行业管理办公室下设航空气象处，相关职责为起草民航气象法规、规章、政策、标准和技术规范并监督执行，航空气象人员资格管理，气象探测环境许可管理等；空中交通管理局下设气象中心，相关职责为承担民航气象系统的运行管理、发布指导预报、统一服务、技术装备维护维修技术支持、国际技术交流与合作等。

长期以来，在国家经济困难、气象观测条件和信息传输技术相对落后的情况下，中国民航气象走出了一条有中国特色的管理和保障服务之路。经过多年的持续建设，形成了“民航气象中心—地区气象中心—机场气象台”三级运行管理模式，拥有了较完备的航空气象规章标准体系，建立了完整的综合观测、预警预报、信息处理与气象服务系统，实现了全系统基础资料的共享和情报交换的自动化，搭建了产品制作与发布的统一平台，有效地承担起民航飞行的气象保障服务工作。

中美日三种民航气象管理和保障服务模式之比较

（一）三种模式

第二次世界大战后，各国航空事业都得到了快速发展，均建立起相应的民航气象管理和保障服务体系，中国、美国、日本民航气象管理和服务保障体系架构见表1。

表1：中美日民航气象管理和保障服务体系架构

从表1看到，由于国情不同，国力有别，中美日三国形成了三种典型的民航气象管理和保障服务体系架构模式。中国以民航系统为主导，民航气象台归民航系统垂直管理；日本以气象系统为主导，主要依赖于气象部门的各管区气象台和地方航空气象台；美国民航天气服务中心则是由航路交通管制中心和相邻的气象台双重管理。

（二）三种模式产生、发展和演变的客观历史原因

每一种模式的产生都有其深刻的经济、技术、自然条件和社会历史原因。民航发展初期，影响民航气象管理和保障服务体系建设主要有两大因素，一是信息传输能力，决定民航气象保障服务的及时性；二是气象观测台站数量，决定民航气象保障服务的准确性。

20世纪50～60年代，我国通信传输技术相对落后，气象信息主要靠电报、人送等方式传递；气象观测台站稀少，设备落后，气象部门的观测能力不能满足飞行航路监测和预报服务需求。在国力有限的情况下，在民航系统直接建设民航气象管理和保障服务体系是切实可行的，能够重点保障飞行航路监测，并最大限度地缩短信息传递距离。同时期，美国和日本信息传输技术较我国好得多，电话、电报、电传、电视等技术普及率较高。日本四面临海，受海洋和气象影响大，气象灾害严重。因此，日本十分重视气象研究和建立以气象为核心的相关工作体系。日本气象厅实际上是集气象、海洋、水文、地震、火山、地球环境等相关行业为一体的综合职能体。而美国当时国内发展相对均衡，航空和气象水平较高，形成民航和气象两个部门对民航气象共管局面。

（三）三种模式的比较优势

我国的优势主要表现为民航气象台技术人员直接对飞行提供服务，便于气象预报人员和飞行人员的沟通交流，使飞行人员能够更及时和准确地掌握航路天气，遇到问题能够快速解决。我国航空公司、区域管制中心、民航运行管理中心设气象席位。民航气象台技术人员在飞行前直接为飞行人员提供面对面的服务，讲解与磋商；飞行中为航空器提供航线天气跟踪服务，及时发布并指导飞行人员合理运用航路天气实时情报等。

美国的优势是在民航气象保障服务中，航空部门和气象部门密切合作。美国商务部下设国家海洋和大气管理局，其下再设航空气象中心，负责美国的航空气象预报与服务工作；运输部下设联邦航空管理局，其下再设航路交通管制中心，航路交通管制中心和相邻的气象台共同管理天气服务中心。

美国还有以下两个特色：

一是通过专业气象服务公司提供影响飞行的天气、预报服务。美国航路预报由天气服务中心发布，商用机场预报由临近的气象台发布。美国航空公司更多的是使用气象服务公司提供的精细化气象信息，航空公司或个人（如飞行员）可以向专业气象服务公司购买气象服务产品。气象服务公司主要承担民航气象业务服务，保证了服务的多样性、准确性和及时性。截至2015年，美国航空管理局认证的能够提供非联邦自动气象观测系统和气象服务产品的公司有6家（全天候公司、贝尔福仪器公司、美索菲国际、维萨拉公司、沿海环境系统公司和切诺基民族工业公司），他们利用联邦海洋和大气管理局提供的雷达卫星等探测资料、数值天气预报资料、世界区域预报系统产品等气象资料，根据管制、航空公司等用户的实际需求，研发相应的气象服务系统（如对流天气预报、机场终端区综合气象系统、航路集成天气系统、协作对流预报产品、新一代网络在线天气、运行决策辅助系统、航路流量计划工具等），提供有针对性的精准气象预报。

二是多元化的筹措条件建设经费。中国和日本民航气象由政府部门承担，其资金来自于政府部门财政拨款，总体资金有保障，但资金来源渠道单一，不能完全满足民航事业快速发展对气象要求的急剧增长。美国气象管理和保障服务相对于中日来说更加多元化。美国联邦政府主要承担民航气象基础设施建设，民航气象保障服务的软件建设经费大量来自于企业和个人。

日本的优势主要是依靠十分发达的气象部门进行民航气象保障服务。日本在国土交通省下设日本气象厅，主要职责是负责全日本的气象观测、地震、火山及海啸灾害等监测，以及发布天气预报，台风、暴雨雪的警报等。日本航空气象工作由日本气象厅直接领导，各级航空气象机构是气象厅组织系统的一部分。日本气象厅除基础的日常气象业务工作外，还有航空气象观测（机场地面观测和飞机气象观测）、机场预报、机场警报和以航线或区域为对象的天气预报。气象资料通过气象厅的自动编辑中继系统向日本国内的气象中心传送；气象中心对气象资料进行进一步加工处理，发往各气象台站；各个航空气象台、气象站和机场气象服务部门再根据气象中心发布的加工过的气象资料制作适合于服务对象的气象产品，用于指导用户和现场保障。具体说来，航空气象台还要结合航线飞行的要求，编制机场所需的各种气象图文，作为飞行用的气象文件。气象台站还为飞行管理人员（航务代表）提供拟制航行，向机长提供必要的气象图表并对航线天气进行口头讲解；将收集来的气象信息以不同的形式送交飞行管理人员。飞机起飞后，如果在空中遇到了未预报出的天气，而机长认为需要修改航路计划时，可以通过航路管制人员向气象台咨询最新的气象情报。

进一步完善我国民航气象管理和保障服务体系的客观条件具备

（一）信息传输技术发生了质的剧变

长期以来，由于我国信息传输技术相对落后，只能依靠民航局自身建立综合观测、预警预报、信息处理与气象服务系统，承担飞行保障的气象服务工作，最大限度地减少信息传输环节技术的不足。民航气象台结合航线飞行的要求，编制机场所需的各种气象图文，制作飞行用的气象文件；直接为飞行人员提供拟制航行，向机长提供必要的气象图表并对航线天气进行口头讲解；飞机起飞后，如果在空中遇到了未预报出的天气，机长认为需要修改航路计划时，可以通过航路管制人员向气象台咨询最新的气象情报。

20世纪80 年代后，我国信息传输技术发生了质的剧变（见表2）。

表2：信息传输技术发展概况

随着数字技术的兴起，海量的信息能够存储在一个非常小的物理空间内。互联网的全球普及促进信息传播技术、传播网络和媒介内容与计算机芯片处理能力指数式增长的质变。演讲、图片和声音转换成信息内容，所有的文本形式数字化。数字化的文本能够通过开放的、灵活的、适配的传播基础设施，迅速地穿越物理距离在全球无限制地扩张。在互联网+的模式中，信息的生产者与使用者之间可以自由互动。今天，气象观测和气象分析等信息传输已经不再是影响我国民航气象保障服务的瓶颈。

（二）气象观测台站密度和观测技术满足社会需求

目前，国家气象部门已建有各类气象台站2600多个，各类专业台站（农垦、水利、民航、盐业、海洋、航天、石油等部门）1300多个。我国气象台站的分布密度、观测质量和时效已达到或超过世界气象组织要求的标准，能够满足大部分社会实践需求。

近年来，我国气象业务也发生了很大变化。从需要通过观测员人工目测或器测的云、能见度、天气现象、固态降水量、雪深等观测，到新型自动气象站、激光云高仪、能见度仪、天气现象仪、固态降水传感器、雪深传感器等地面气象观测自动化工作全面启动，到58%的台站布设了新型自动气象站和能见度仪，25%的台站布设了固态降水传感器，人工观测任务逐步被自动观测所替代。

完善我国民航气象管理和保障服务体系的可行路径探讨

（一）加快航空气象管理和保障服务体制改革，加快与中国气象局业务的深度融合

航空安全需要完备的气象管理和保障服务体系，民航气象管理和保障服务不是民航体系和气象体系简单的沟通，而是包括管理体制、组织协调、服务方式等的顶层设计。顶层设计要求运用系统论的方法，通过集中有限的资源，从全局的角度，对各方面、各层次、各要素进行统筹规划，达到高效快捷的目的。

国家气象与航空气象的融合是大势所趋，世界上90%的国家都采用以气象为主导的航空气象管理和保障服务体系。我国民航气象管理和保障服务体系不能仅停留在目前“接受中国气象局业务指导”层面上，应加强与中国气象局的深度整合，积极争取与中国气象局资源共享、成果共享、产品共享。

（二）充分发挥中国气象局气象研发优势，提高民航气象管理和保障服务水平

提高民航气象预报质量的关键是提高数值预报的精度，而最先进的数值预报产品主要集中在气象部门。中国气象局作为全国性的气象主管部门，主要针对公众气象服务，其研发机构难以针对航空气象需求进行更深入的研究和开展更专门化的航空气象业务。日本民航气象保障服务预报是日本气象厅提供的，所以能够得到最先进的气象预报产品支持。美国的机场航空气象业务与公众气象服务同属于美国国家海洋和大气管理局负责发布，因而最新的研究成果可以快速被一线气象台和航空气象中心应用，实现理论到实践的成果转化。如可以用到世界最先进的全球模式数值预报和区域模式，创造出先进的丰富的航空气象产品。

（三）最大限度地利用中国气象局观测网点资源，提升民航气象管理和保障服务质量

我国航空气象管理和保障服务由国家民航局提供。随着我国经济的持续快速增长，民航气象观测台站（含自动气象站）、气象台（气象预报）站点密度增加、分布更趋合理。通过航空气象资料的共享、全国和地区航空天气会商等协作工作，形成精确的气象报告。我国民航气象中心在全国设立7个地区气象中心、158个机场气象台、9个国际航空气象监视台和1个国际航空气象情报收集与交换中心。但150多个民航系统建立的气象台站，只有43个归民航空管局直属，其他100多个气象台站随机场下放到地方，行政管理和业务渠道都比较松散，不利于气象业务和航空服务高度统一。我国机场气象台还需要从当地气象局等外部系统获取气象资料。各机场气象台获得的气象资料不完全相同，渠道不尽相同，传输效率低，质量不一，不利于进行统一标准的业务管理和精准服务。

虽然美国只有122个民航气象台；日本东京管区气象台下设1个航空地方气象台作为航空气象业务中枢，各管区气象台、地方气象台和气象站共设9个航空气象站、53个机场分站、82个气象观测站。但是美国和日本全国的民用气象台站资料均可供民航气象预报共享使用。由此看到，我国民航气象必须最大限度地利用中国气象局的气象观测网点资源，才能更好地提升民航气象管理和保障服务质量。

（四）开展航空气象专业服务，提供有针对性的灵活多样的预报产品

民航气象管理和保障服务主体是民航，核心要求在民航，但核心技术却掌握在“气象”手中。在气象学者和非气象学者之间，关于预报产品方面的描述语言存在着明显的“断层”。日本以气象为主导的民航气象保障服务体系发挥了高水平气象解决民航需求的优势。我国气象和民航都是“国”字头的行政管理部门（或企业），都有国家的行业标准，如气象部门要求提供定时、定量、定点的“三定”预报，而民航气象服务更要求提供确定性的天气预报以供决策。这种定式的服务（产品）却忽略了预报不确定性带来的风险。

美国民航气象管理和保障服务主要由两部分组成：官方的职责是制作预报、发布警报。气象服务公司负责航空气象服务，美国航空气象保障服务实现了由专业的气象服务公司提供的社会化服务。美国通过快速更新、快速循环同化处理等技术，把探测资料同化到精细化的数值预报模式当中，提高预报的准确率。美国气象资料对公众全面开放，同时向气象台、航空公司、气象服务公司提供。在气象服务公司的预报产品中广泛使用概率预报，不同用户可以根据自身需求进行决策。社会化和公司化运作，保障了气象服务的服务功能得到极大的提升，如气象服务公司可以根据用户需求临时提供有针对性的特定服务。

我国民航气象系统的预报员既要制作预报，还要为航空公司的航班放行等服务。在复杂天气情况时，机场气象台会面对超高负荷的气象服务需求，服务上力不从心。因此，我们要开放民航气象服务市场，分离服务与基础业务，成立气象服务公司，面对用户的终端服务，应当由市场化的机制来调控。

（五）扩大民航气象保障服务的多元化建设投入，保障基础设施建设和延伸服务需求

从经费来源和硬件投入看，中国和日本民航气象资金主要来自于政府部门财政拨款，总体资金有保障，但资金来源渠道单一，不能完全满足民航事业快速发展对气象要求的急剧增长。美国气象管理和保障服务相对于中日来说更加多元化，其资金和技术支持来自于政府、企业和个人。