增强航空上天气危害识别之技术下.PDF

飛航天氣第二十七期 2017.4 增強航空上天氣危害識別之技術 (下 ) 鄭文通 1羅羽君 1 於上期我們介紹了識別航空氣象危害因子之技術，說明美國聯 邦航空總署(FAA) 開發雲冪與能見度分析(CVA)產品，做為增強普通 航空活動安全之解決方法。CVA 利用了機場例行天氣報告(METAR)測 站及地球同步環境應用衛星(GOE S)雲偵測技術，提供飛行員所需之 航空氣象資料。本篇將繼續說明 Herzegh et al. (2015)研究提到 之案例分析以及驗證 CVA效能。 CVA 以簡單格式清楚標示儀器飛航(IFR) 、目視飛航(VFR)條件及 被遮蔽地勢可能出現的地區。在 A WC網站上，可取得即時與兩小時 前的 CVA圖(AWC_CVA 圖示) (網址： /adds/cv)，使用者若欲存檔或下載使 用，其 GRIB2 格式的 CVA數據可經由美國國家天氣服務(NWS)的 NOAAPort系統(僅供訂閱者使用)取得，也可於 NWS電訊通道 (Telecommunications Gateway)透過FTP 取得資料。 有關 CVA的顯示介面，圖 1為美國本土的 CVA飛航類別顯示圖， 可用來檢視天氣狀況，例如根 據目前氣象觀測，在預定飛航活動或 飛航活動區裡或附近，是否顯示 I FR條件或被遮蔽的地勢。若需要 其他補充資訊，使用者可檢視對應的雲冪與能見度圖，以及更詳細 顯示 18個地區的天氣狀況圖像，圖2 為更詳細的 CVA區域圖像。使 用者也可利用測試版直升機緊急醫療服務 (HEMS)工具，於互動式地 理資訊系統(GIS)資料 1 民航局飛航管制組 48 飛航天氣第二十七期 2017.4 (/tools/desktopapps/hemstool)中檢視 CVA 中的雲冪、能見度與飛航類別資訊。HEMS 工具主要用途是提供 HEMS 領域常見的短程與低空飛行航班所需的 天氣資訊。根據FAA 國家政 策公告 N8000.333號 (/assets/4db27660/docs/HEMS_FAA_DOC.pdf )，該工具僅在 HEMS 目視飛行的飛行員下達終止決策時使用。 驗證 CVA 效能 CVA 可正確顯示 METAR 站對應網格點的雲冪與能見度觀測，然而 針對 METAR 站範圍外的區域，CVA則是透過特殊運算方法推估即時 天氣狀況，包括使用最鄰近空間內插，地形修正以及衛星雲遮(cloud mask)資料等產出雲冪高度。 美國海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration ; NOAA)的全球系統組(GSD)曾針對最鄰近空間內插 的網格數據，執行1 項 CVA量性評估，來檢視CVA 的 IFR 條件預測 能力。該評估實驗選取了某些 METAR站，其觀測資料不經例行的運 算方式產出 CVA推估值，接著檢視這些目標 METAR 站的CVA 數值的 演算法。這些 METAR 站數值係從 CVA運算法與最鄰近觀測得來的結 果，因此CVA 分析中並未使用這些目標站所的實際觀測值，其值可 作為獨立驗證的依據。 Herzegh et al. (2015)研究提到，該研究比較了在空間內插網 格點區域之中，CVA 在 不同地區以及冬季與夏季天氣預報的準確程 度。研究發現，以美國本土而言，冬季 IFR預報準確率(POD) 0.77 比夏季 0.60 高。此外，冬季誤報率(FAR) 0.22也比夏季0.31低。 值得注意的是，誤報率可說明「 IFR預報中有多少是錯誤的？」的 49 飛航天氣第二十七期 2017.4 問題。 圖 3、圖4 分別為美國本土16 個地區中 CVA冬夏兩季預報準確 度及