美国航空天气服务介绍

AviationWeatherComponentsandServiceFunctionsinU.S.美国航空天气组成部分和服务功能I.M.SystemsGroup,Inc.(IMSG)3206TowerOaksBlvd,Suite300Rockville,Maryland20852,USA(Jun2015)IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.1IMSG航空气象技术和管理培训讲座系列提纲OutlineNOAA/NWS（美国大气海洋局/国家天气局）简史NOAA和NWS的相关组织结构气象对空运空管支持概述NWS预报指导产品和业务预报产品FAA特殊天气雷达与自动化短临预报系统小节IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.2IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.3•1870:根据国会联合决议，Grant总统签署法律，要求战争部长（SecretaryofWar)推行对美国大陆本土军事要塞和周边（大湖区，海域）进行气象观测，以电报和海岸信号灯发送信息，以提供风暴预警。•1870-1880:AlbertJ.Meyer将军，第一任天气局长NOAA/NWS简史IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.4•1891:农业部进行使用空中爆破气球进行人工降雨试验；天气局开始负责向公众发布洪水预警。•1909:天气局开始气球探空观测•1914:天气局成立航空气象部以满足开始上升的航空需求。（北达科他大学开始每日无线电报广播农业气象预报）•1940:天气局归入商业部（DOC）；陆军和海军分别建立天气中心；罗斯福总统命令海岸警卫队在海洋气象站值班。•1946:NWS选定Ohio州Cincinnati市，和Missouri州堪萨斯城作为首个河流预报中心。（后来共有13个河流预报中心服务全美国）•1952:天气局在Washington，D.C.组织局地强雷暴预报单元，发布龙卷风预报•1960:世界第一颗气象卫星TIROSI，从Florida州空军导弹测试中心成功发射•1975:第一颗业务静止环境卫星（GOES）“飓风猎人”发射成功，对跟踪飓风等发挥巨大作用•1980’s:国家气象局（NWS）开始对气象系统进行现代化，将52个大中气象台和204个小气象台合并成今天的格局［更多信息：］IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.5IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only6NOAA和NWS的相关组织结构重点关注：NWSNESDISIMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.7国家天气局组织结构国家环境预报中心(s)航空天气中心气象台(s)中心气象单元(s)环境模式中心(s)IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.8气象对整个空运空管支持概述•国家天气局（NWS）-122个气象台(WFOs)：分部全国-21个位于ＦＡＡ区管中心的中心天气服务单元(CWSUs)-1个位于FAA指挥中心的天气单元CommandCenterWeatherUnit：Warrenton,VA-3气象监测台MeteorologicalWatchOfficesa.航空天气中心(AWC)：KansasCity,MOb.阿拉斯加航空天气中心(AAWU)：Anchorage,AKc.夏威夷气象台（WFO）：Honolulu,HI-火山灰咨询中心(AAWC)：AK-国家环境预报中心（NCEP）,Washington,D.C.-1个全球航空天气中心（WAFC）－AWC-空间天气预报中心（SWPC）：Boulder,CO•国家实验室:林肯实验室（MITLincolnLab),国家大气科学研究中心（NCAR）,大气海洋局/地球系统研究实验室（NOAA/ESRL），国家强风暴实验室（NWS/NSSL），麦特公司（MITRE），等•气象产品和服务公司:众多（如专业气象公司–WSI，AccuWeather等，航空公司气象部门–DeltaAirlines；气象产品与服务能力专业开发公司–IMSG等，专项产品公司–如Honeywell机舱天气显示系统，其它硬件厂商，软件集成公司，直接或间接参与航空气象建设与服务的公司等）中美地域简单比较IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.9IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.10Core30airportsIMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.11中美常规气象雷达覆盖IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.12NWS预报指导产品和业务预报产品•NWS业务简要IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.13•使用大量观测IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.14•预报指导（ForecastGuidance）以现代数值预报为基础从全球尺度，中尺度，到局地尺度无缝隙预报适合航空气象专用的高分辨率，快速更新数值预报模式多模式集合预报模式预报结果后处理，实时验证，可视化工具等快速更新（RapidRefresh）和高分辨快速更新（HRRR）每小时提供未来15小时预报，时间步长15分钟NCEPProductionSuiteReview3-4December2013RapidRefresh/HRRR1513kmRapidRefresh(RAP)(mesoscale)3kmHRRR(storm-scale)High-ResolutionRapidRefreshScheduledNCEPImplementationQ32014Version2–scheduledNCEPimplementationQ2(currently28Jan)RAPHRRR每小时同化数据，快速循环预报1-hrfcst1-hrfcst1-hrfcst111213Time(UTC)AnalysisFields3DVARObs3DVARObsBack-groundFieldsPartialcycleatmosphericfields–introduceGFSinformation2x/dayCyclehydrometeorsFullycycleallland-sfcfields(soiltemp,moisture,snow)HourlyObservationsRAP2013N.AmerRawinsonde(T,V,RH)120Profiler–NOAANetwork(V)21Profiler–915MHz(V,Tv)25Radar–VAD(V)125Radarreflectivity-CONUS1kmLightning(proxyreflectivity)NLDN,GLD360Aircraft(V,T)2-15KAircraft-WVSS(RH)0-800Surface/METAR(T,Td,V,ps,cloud,vis,wx)2200-2500Buoys/ships(V,ps)200-400GOESAMVs(V)2000-4000AMSU/HIRS/MHSradiancesUsedGOEScloud-toppress/temp13kmGPS–Precipitablewater260WindSatscatterometer2-10K所使用的观测IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.17•业务预报与服务航路预报：航空天气中心（NWS/NCEP/AWC）航站预报：普通气象台（NWS/WFO）空管区服务：中心天气单元（NWS/CWSU）AWC产品举例：IN-FLIGHTWEATHERADVISORIESIn-flightweatheradvisories,includingSignificantMeteorologicalInformation(SIGMET),ConvectiveSIGMETs,Airman’sMeteorologicalInformation(AIRMET),CenterWeatherAdvisories(CWA),andMeteorologicalImpactStatements(MIS),areconsideredforecastweatherinformationproducts.IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.19•AWC产品直接支持CDM例：协同对流预报产品（CCFP）的网上开放式制作过程-参与者有航空天气中心（AWC）预报员，FAA区管中心的中心气象服务单元(CWSU)预报员，气象公司预报员，航空公司预报员等-每2小时一次，制作时效为2，4，6小时的全国对流天气预报。主要依据是业务数值预报产品，经值班预报员最终判别-产品不但包含未来对流区域，而且包含对流出现在此区域的可能性-2014年底实现完全自动化IMSGPresentationtoU.S.-ChinaACPATMETTrainingClassof2015.DistributedbyAuthorizedRepresentative(s)Only.202hrforecastValidat21Z6hrforecastVal