Bedre vintervejrudsigter for lufthavne

EU-finansierede forskere har udviklet up to the minute probabilistiske prognoser for vintervejr, der gør det muligt for flytrafikken og lufthavnsoperatørerne at gøre deres operationer mere effektive og mindske risici.

Horizon2020 SESAR PNOWWA-projektet udviklede metoder til probabilistisk kortsigtet prognose af vintervejr. Dette EU-initiativ er finansieret inden for rammerne af SESAR-fællesforetagendet, et offentlig-privat partnerskab oprettet for at modernisere Europas lufttrafikstyringssystem (ATM). Disse metoder vurderer også usikkerhed ved hjælp af 4-D-baner til at hjælpe med ATM.

4-D banekonceptet er baseret på integration af tid i et flys 3-D bane, gør det muligt for den at flyve på en praktisk talt ubegrænset, optimal bane så længe som muligt. For at opnå dette, imidlertid, flyet skal møde meget præcist en ankomsttid over et udpeget punkt. 4-D trajectory management er et nødvendigt koncept for at imødekomme fremtidig vækst i flytrafikken.

Probabilistiske prognoser bruges i ATM-applikationer til at understøtte operationel planlægning i overfladestyring og ATM-beslutningstagning, og dermed øge lufthavnens kapacitet, forkorte forsinkelser og fremme sikkerheden. PNOWWA undersøgte teknikker, der kan reducere sårbarheden af ​​ATM-driftsplanlægning på grund af vanskeligheden ved at forudsige vintervejrsfænomener.

Nøjagtige kortsigtede prognoser

"Nowcasting" er en teknik til prognoser på meget kort afstand, som kortlægger det aktuelle vejr, bruger derefter et estimat af dens hastighed og bevægelsesretning til at forudsige vejret en kort periode frem - forudsat at vejret vil bevæge sig uden væsentlige ændringer. Den er baseret på en ekstrapolation af bevægelse af vejrradarekkoer og kan bruges til at forbedre forudsigeligheden af ​​ændringer i snefaldsintensiteten.

"Vi udviklede en metodologi og en forskningsprototype, der er i stand til at levere en meget kortsigtet (0-3 timer, nowcast) sandsynlige vintervejrsudsigter om snefald og iskaldt regn i 15 minutters tidsintervaller, " siger projektkoordinator Dr. Ari-Matti Harri. Konsortiet havde også til formål at forbedre forståelsen og forudsigeligheden af ​​ændringer i snefaldsintensitet forårsaget af underliggende terræn, som bjerge og hav.

Desuden, forskere identificerede og fremmede brugen af ​​sandsynlighedsprognoser på flere niveauer af ATM-driftsstyring. De anvendte også sandsynlighedsprognoser på flere lufthavnsaktiviteter, herunder afisning, lufthavnsefterspørgsel og kapacitetsbalancering, og vedligeholdelse af lufthavnens driftscenter.

Yderligere aktiviteter omfattede forbedret banegennemløb (procedurer med lav sigtbarhed), fjerntliggende tårnaktiviteter og kapacitetsbalancering af netværket ved at sammenligne sandsynligheden for snefald i alle lufthavne i netværket. "Vi udførte forskningsdemonstrationer både offline og online på webstedet for det lokale operative brugermiljø, der repræsenterede indflydelsen fra det underliggende terræn til at forudsige nøjagtigheden, " forklarer Dr. Harri.

Fremtidige fordele

Projektpartnere sigter nu mod at forlænge leveringstiden til 48 timer ved at inkludere numerical ensemble prediction system (EPS) prognoser i den aktuelle PNOWWA nowcast. "Den numeriske EPS ville blive blandet og fusioneret problemfrit med de sandsynlige nowcasts. Dette ville skabe en udvidet prognose forlænget op til 48 timer, den mest pålidelige prognose, der er givet for de første tre timer givet ved den nuværende PNOWWA-metode, " kommenterer Dr. Harri.

PNOWWA's resultater kan effektivt bruges i lufthavnssamarbejdsbeslutninger, i operationer under dårlig sigtbarhed og i lufthavnsdriftsplanlægningsprocedurer. Eksterne virtuelle tårne ​​kan lokalisere ATM-tjenester til flere lufthavne på én central placering. Dette skaber muligheder for synergi og besparelser, endnu et udviklingsområde, der i fremtiden kan drage fordel af sandsynlige vintervejroplysninger.