民航飞机均安装有性能较好地气象雷达、大气计算机等气象大气探测设备，用于飞行和航路气象探测。飞行员通过这些设备实时了解航线气象信息，适时调整航线，避免恶劣气象对飞行安全影响。这些气象信息内容丰富，但目前这些数据仅用于实时显示，仅服务于飞行员，如能实时传送到地面，纳入气象预报预测数据库，将对提高气象预测分析精确度具有重要意义；如能将这些气象信息让空管部门及后续航班分享，将大大提高航空飞行安全及航空运输管理效率，充分发挥这些海量航空气象数据的价值。
民航飞机飞行频度极高，飞机上采集了大量的航空气象、大气相关信息，如果这些气象信息实时传回地面气象台站，结合天上气象卫星、地面气象信息采集，这些海量的空域气象信息，可以进一步完善我国气象的天基、空基、地基三级信息采集体系，对于提高气象预测的精准度具有重要意义。
我们跟欧美相比有那些差距
美国提出NextGen计划（新型航空运输系统，规划到2025年），由美国国土安全部、国防部、白宫科学与技术政策办公室、航空航天局、联邦航空局等政府机构联合推动，旨在将国家防御与民用飞行的能力整合在一起，使航空旅行更加有效率和效益，更加安全，并以此促进美国的经济、军事发展。其核心诉求是保障安全、增加容量、增强灵活性、降本增效。已形成以卫星、飞机、雷达为基本观测手段的天基、空基、地基气象观测网络系统。现阶段已实现所有民航飞机的航空报告的收集和分发，并已在UPS、西北航空公司的200多架飞机上安装功能更为强大气象数据收集传感系统，用于全球范围内气象资源的大数据收集和分析，服务于美国国家战略。依托强大气象数据库，美国掌握全球各区域详实大气数据，气象预测准确性、航空运输管理效率全球领先。
我国气象信息收集基本形成了天基、空基、地基三级信息采集体系，在空中气象信息采集，主要依靠少量探空气球协助采集，采集空域和频度有限。
2006年6月21日民航空管局发布《关于共同参与航空器气象资料下传的通知》，鼓励航空公司开通航空器气象资料下传AMDAR的功能，但截至2014年，仅有少数航空公司部分飞机开通AMDAR资料下传功能，这些资料数据主要用于航空气象和气象数值预报，但由于覆盖的飞机范围和数量的限制，目前资料对模式初始场和预报场有一定影响，但作用并不明显。航空企业积极性不高。与欧美发达国家相比，我国航空气象还有相当大的差距，突出体现在以下几个方面：
国家战略层面：美国将气象纳入NextGen的核心，不仅布局国内，通过商业飞行，获取全球大气数据，服务国家战略；（如UPS加装WVSSII）
气象信息实时回传：实现航空气象数据实时回传，并加装更加丰富的气象探头。相比而言我国航空气象探测（观测）精度、密度不够，航空气象数据回传AMDAR覆盖范围和数据量有限，大量航空气象数据未采集回传，尚未发挥其巨大效能，应用领域局限在航空气象和气象数值预测，未拓展至其他相关领域。
大气资源数据库：常年数据积累与分享，跨行业、跨领域联动分析整合能力。
国家、企业海量投入：我国主要依靠国家投入，投入有限，未引入民间社会资本投入航空气象数据应用。
航空气象数据实时回传系统项目提出
航空气象数据实时回传系统项目，把空中气象信息采集传送与民用商业飞行的能力整合在一起，服务于航空运输、气象相关的国计民生各行业、各领域，服务于国土安全、军事等各方面。将民用航空器上气象雷达、大气计算机等航电设备实时采集的大量气象数据通过地空高速数据链路回传到地面。这些高空气象数据可以弥补我国气象预测天基、空基、地基三级探测体系中空基气象探测数据采样不足的问题，大大提升气象预测精确度，可使农林牧渔、交通航运等国计民生各行各业领域受益；空中海量气象数据与飞行相关数据进行关联分析，运用云计算、大数据挖掘技术，可以辅助航空运输管理，降低气象因素影响，降低无效油料消耗，提高飞行安全，提高航班准点率，提高航空运输效率，服务民航、通航业务快速发展；空中气象、大气第一手数据获取，直接服务于大气污染治理，对于雾霾防治具有重要价值；这些气象、大气数据同样可以直接服务于国防、军事需要。
目前基于气象雷达、大气计算机等气象数据的采集手段已成熟，可根据国家战略需要增加更多更具价值的气象探测手段（如水汽探测、气溶胶探测等），通过商业飞行获取更为丰富一手大气资源数据，将这些气象数据实时传递给地空数据链路、回传至地面网络进行联合区域的实时分析。
图为航空气象实时回传系统示意图
项目的重要意义
1、加强民航气象的重要性和紧迫性
近年来，我国民航全行业持续快速发展，民航大国的规模已经形成。据预计，在未来20年里，我国民用航空运输量将以每年平均10%的速度增长，这对航空运输系统提出了更高的要求，需要构建更先进的航空运输系统，从根本上解决航空运输各个环节的服务保障能力与快速增长的需求之间的矛盾。
提升气象服务能力的关键
我国民航气象事业虽取得了长足发展，对航空安全运行发挥了重要作用。但是，民航气象科技能力不强，气象服务能力还不能满足民航业高速发展的需要。提升民航气象服务能力，适应未来发展需要，必须依靠科技进步，发挥科技工作的核心引领作用。
海量航空气象数据实时回传，将大大丰富高空气象探测频度和广度，在商业飞行同时实时采集高空气象数据，掌握第一手大气数据，对于提高气象预测精准度，服务于航空跨越式发展具有重大经济和社会意义。
提升航空安全与效率的迫切需要
天气已成为制约航空安全与效率的主要因素之一。加强天气与航空安全和效率的研究，降低天气对航空安全与效率的影响，迫切需要加强航空气象数据挖掘和应用工作。
提升国际竞争力的迫切需要
目前我国民航气象科技总体水平与国际先进水平相比仍有较大差距。欧美等发达国家正全力推进NextGen和SESAR等战略项目，由此衍生出的新技术浪潮正在不断冲击并形成航空气象服务的国际新标准，这给我国民航气象事业的发展带来了前所未有的挑战和压力。提升民航气象科技国际竞争力，适应全球空管一体化的需要，在全球化的市场竞争中赢得发展先机和主动权，迫切需要加快发展民航气象科技创新工作。
2、航空气象的巨大价值
航空气象服务
飞行在大气环境中进行，大气物理要素与天气现象对飞行活动有着重要的影响，因此民航运输飞行的各个环节都需要航空气象服务。机场选址需要气候资料，要考虑天气对空域流量和飞行程序的影响，考虑盛行风对跑道方向的影响；飞行前计划中，需要精确的高空风、温度预报以及航路重要天气预报，用以优化航路并计算用油量；飞机起飞前还需要用地面温度气压计算配载量。
飞机起飞降落都依据严格的天气标准，不同的机型、不同的机长和不同的跑道都有不同的标准，飞机起飞、降落标准包括：风向风速、能见度（或跑道视程）和决断高度（云底高度或垂直能见度）。飞行过程中，遇有航路或者降落机场影响飞行安全的危险天气时，机长要依据天气情况决定绕航、返航或者备降。
航空气象服务不仅支持管制运行顺畅和飞行安全快捷，为飞行的安全和航班的正常保驾护航，也通过帮助用户正确理解和有效使用航空气象信息，节省民航运输企业的运营成本，实现节能减排，从而创造经济与社会效益。此外，航空气象服务为旅客的出行也提供了间接的服务，飞行的安全是旅客乘机出行的基础，航班正常率的提高，可为旅客提供更加方便快捷的旅程，进而减少旅客不必要的花费。
高空大气探测
和较为密集和分布均匀的地面气象观测网相比，航空气象观测除了少量报告机场跑道的气象状况外，其主要目标是探测高空大气状况，通过分析大气大气温度、压力、湿度、成分变化，可以为气象预报、大气污染防治等提供参考。
时空密度优势
和探空网相比，虽然航空气象资料在准确性，数据在不同高度分布的均匀性还存在缺欠，但其优势也是明显的。首先是在观测的时间分布上，探空网资料一般仅限于每天2次观测，12h的间隔很可能比一些中小尺度天气系统的生命期都长，也足以使一些大尺度的天气系统产生性质上的变化而给天气分析和预报带来困难。航空资料的时间分布相对要密集的多，可以在两次探空之间提供更多的高空大气信息。另外，在空间分布上，航空气象报的最大优势在于有大量跨大洋飞行的航空器可以传回海面上空的气象信息，而探空网在大洋上几乎是空白。
垂直廓线探测
与卫星资料相比，航空信息的地域和时间分布上并没有优势，但气象要素垂直分辨率却要高很多，而且一些重要要素，如温度、气压和风的测量精度要高于卫星反演值。航空气象资料高垂直分辨率和在本质上是实地观测的特征，不仅决定了资料的较高可信度，而且当它和其他观测结果结合使用，可以获得更为有效的大气信息。
气象资料获取成本低廉
航空大气探测虽然可以提供珍贵气象信息，但其维持费用相对低廉，尤其是自动化的操作节省了大量人力。例如，根据估计，在美国飞机起飞获得的大气层结廓线信息的费用为20美分，在欧洲费用值也仅为2美元，远远低于每次探空的平均费用300美元。另外，航空气象观测提供更多的气象信息，随着大气探测研究中最新传感器性能的提高和一些涉及资料自动处理和传发技术的改进，在当前数字化技术深入发展的形势下，航空气象资料具有不可限量的美好前景。
3、气象预测和科研中的应用
航空气象报，尤其是在飞机起飞和降落期间得到的观测记录，大多集中在大城市周边，所以资料的最快捷应用首先体现在城市天气分析和预报上，特别是在世界各大空中交通枢纽机场的临近预报上。
这种应用也首先为航空安全带来了效益。另外，航空气象报还被用在了节省燃料航线的选择上，也为航空公司的运营带来益处。
目前，AMDAR/ACARS航空气象观测报的主要内容包括飞机的经度、纬度、高度（气压，用标准大气转换为高度，但当高度较低时可以取高度表的读数）、时间、温度和（水平）风向和风速等。一部分航空报还给出湿度观测值。这些航空气象资料与探空网资料一起，已经成为世界上主要数值天气预报模式和资料分析、同化系统最主要的高层大气原始观测数据。
4、战略意义
航空气象信息在防灾减灾、农业、交通、航空、航天、水利、环境、电信、电力和能源等领域，在应对气候变化、履行国际义务、大气科学研究、提高气象预报预测准确率、精细化水平等国民经济发展中发挥着越来越来越重要的作用，地位越来越突出，气象预报的实时性要求也越来越高。
航空气象信息由民航飞机在飞行中实时获取，相比地基、天基，飞机直接接触空中大气，并实时采样，信息获取较为直接准确，这些气象信息一旦通过地空高速数据链路实时传送回来，一方面可以提高气象预测精准度，服务于国民经济各领域，另一方面可以国土安全、军事等领域，具有重大的战略意义。
5、社会经济价值
天气气候全方位影响着各行各业的经济状况，除了“靠天吃饭”的农业外，航空、航海、商业零售、快递物流业、建筑业等，都对天气比较敏感，气象信息对经济贡献的价值越来越大。著名的"德尔菲气象规律"表示：企业气象投入与产出比为1：98，在气象信息上每投资1元，便可以得到98元的经济回报。我国气象投入产出比虽然达不到这么高，但也有1：40左右。
国际上：英国的气象服务已经全部商业化，年产值达到2600亿美元，美国1600亿美元，日本100亿美元，而我国只有6亿美元，专业的气象数据服务在我国市场前景巨大。
国内知名天气软件墨迹天气已同国家气象局达成合作，其产品“空气果室外版”与相关政府部门合作，用于天气信息采集网络，作为社会化观测的参考；海尔也已在天气类智能家居进行相关研发，使其空调、冰箱等家居产品更人性化、科学化。阿里巴巴也愿意为气象信息付费，提高其销售份额。
（来源：民航资源网 责任编辑：颜昕）
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