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航空气象新疆界---支援空中减碳

航空气象新疆界---支援空中减碳

李凤莹、宋文娟
2012年6月

联合国政府间气候变化专门委员会于2007 年发表第四份气候变化评估报告,指出自20 世纪中叶以来的全球平均气温上升很有可能是由人类活动产生的温室气体上升所引致。二氧化碳是大气中主要的温室气体。最新资料显示,现时二氧化碳的浓度是过去数十万年以来最高,较18 世纪工业革命前足足增加了超过三份之一。
除了工业、发电厂、汽车等人类活动在陆地上排放二氧化碳外,飞机在飞行中亦会使用化石燃料而排放二氧化碳。根据航空业界的估算,飞行中的航机平均每分钟排放二氧化碳49公斤,所以一班飞行12小时的长程航机排放的二氧化碳便达35公吨。虽然航空业所排放的二氧化碳目前只占全球温室气体排放的百分之二至三,但随着航空交通在未来的增长,航空界均认识到必须及早准备面对气候变化的挑战。因此,世界气象组织、国际民航组织和航空界携手合作,一方面研究给航机使用更环保的能源及更高效率、低排放的引擎,另一方面,亦探讨如何提供及使用更准确和精细的航空天气预报,让空管人员及机师更有效地使用飞行航道及空域,减少航机因恶劣天气而需转飞其他机场,或在空中盘旋等候的时间,达到减少消耗燃料及减少排放二氧化碳的目的。
现时,供空管人员、飞机师及航空公司使用的天气信息主要利用特别编码的文字传递如机场天气预报(图一),而机场天气预报的范围只包括机场范围(约8公里之内),这些编码是早在二十世纪中期受当时的国际讯息传递限制下发展出来的。到了近年,业界对气象服务需求上升,特别是针对机场附近更大范围的航站区域(一般可达数百公里) 更精细和准确的预报需求,都是现有机场天气预报的范围所未能复盖的。
TAF
图一:机场天气预报 (TAF) 载述关于某个机场在预测期内预料会出现的气象要素。
恶劣天气对机场及航机的影响越来越显得重要。举个例子,当航道(特别是机场附近的升降航道)或航机在空中的指定盘旋等候降落区(又称「等待点」)受雷暴影响,若未能及早调度飞行路线,航机可能需要转飞其他机场,亦可能需要在空中盘旋等候一段时间。随著航班数目不断增加,这些恶劣天气对航机的影响亦会倍增,严重影响航空交通,不但造成航班延误,更增加航机在空中飞行的时间,增加耗油量和排放更多二氧化碳,亦增加航空公司的成本。
在香港,天文台正与民航处合作发展新的航空预报服务,提供在机场附近空区域(特别是航道或等待点)出现的雷暴强度和移动情况的更精细预测(图二),以协助空管人员可以及早调度航机飞行及安排升降路线,减少受雷暴影响而要转飞或在空中盘旋等候的时间,从而减少耗油量和排放二氧化碳。
在国际上,天文台亦参与世界气象组织专家小组的工作。我们得到航空业界的支持,确认进一步推动发展新的航站区域气象服务的方向,以满足二十一世纪航空界对增强天气服务的需求,提高航空交通管理效率,从而减少耗油量和排放二氧化碳。除了发展在机场附近航站区域的强对流预报外,天文台亦研究提供包括其他影响飞行安全及效率的气象资料,如航站区域的积冰、湍流、更精细的高空风及温度预报等。
归根究底,无论你是居住在大城市或小乡镇,无论身处陆上或空中,气候变化是影响着每一个人的生活,亦是我们这一代和子孙们要面对的严峻考验。只有透过不同业界、政府和民众一起努力,各尽所能才能解决气候问题。航空及气象界已在减碳行动起步了,希望减碳行动得到更加广泛及不同界别的支持。就让我们每人齐心挟力、为地球、为我们的下一代,创造更美好的未来!
图二
图二:香港天文台为航空交通服务单位提供「重要对流天气监察及预测」网页,协助空中交通管理单位采取适当的流量管制措施。