氣候變化對(duì)航空安全的潛在影響

一、引言

近年來(lái)我國(guó)航班延誤導(dǎo)致的旅客大范圍滯留和沖突事件屢見不鮮，且國(guó)際上航空事故率也頻率趨于增多。其中由氣候變化導(dǎo)致的極端對(duì)流和惡劣天氣所引發(fā)的航班延誤率占比不斷攀升。2011-2015年，我國(guó)民航航班正常率逐年降低，平均正常率僅為71.8%，其中天氣原因是航班延誤率增加的主要原因。同時(shí)增暖背景下飛機(jī)起飛限重天數(shù)趨于增多，從長(zhǎng)期來(lái)看，航空公司重量必將影響旅客行李減少，導(dǎo)致同等條件下的飛機(jī)票價(jià)和行李托運(yùn)費(fèi)趨于增長(zhǎng)。目前，全球氣候變化與航空業(yè)的相互影響還處于探索階段。隨著全球化進(jìn)程的不斷發(fā)展，我國(guó)民航的依賴度不斷增高。民航作為國(guó)家的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、窗口服務(wù)行業(yè)，其地位在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和改革開放進(jìn)程中越來(lái)越高，作用和責(zé)任越來(lái)越大，社會(huì)關(guān)注度越來(lái)越高，不斷提高民航安全和真情服務(wù)，推動(dòng)民航安全的高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。因此，必須高度重視氣候變化對(duì)民航的影響。

二、我國(guó)民航機(jī)場(chǎng)劇增 民航戰(zhàn)略地位凸顯

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和全球化進(jìn)程的推進(jìn)，我國(guó)民航業(yè)發(fā)展迅猛，越來(lái)越多的民眾開始選擇飛機(jī)出行，2017年春節(jié)民航運(yùn)送旅客984萬(wàn)人次，同比增長(zhǎng)15.1%，春節(jié)期間全國(guó)平均航班正常率85.6%。截止2015年底，中國(guó)民航共有民航運(yùn)輸飛機(jī)2650架，頒證運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)210個(gè)，通用機(jī)場(chǎng)78個(gè)，其中年旅客吞吐量一千萬(wàn)人次以上機(jī)場(chǎng)有26個(gè)。2015年，中國(guó)民用航空運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量達(dá)到852億噸公里，比上年增長(zhǎng)13.8%，完成旅客運(yùn)輸量4.4億人次，比上年增長(zhǎng)11.3%。中國(guó)民航已連續(xù)11年位居世界第二，成為僅次于美國(guó)的全球第二大航空運(yùn)輸系統(tǒng)。

目前的民航機(jī)場(chǎng)大致形成了五大機(jī)場(chǎng)群，即西北機(jī)場(chǎng)群、北方機(jī)場(chǎng)群、西南機(jī)場(chǎng)群、華東機(jī)場(chǎng)群和中南機(jī)場(chǎng)群（圖1）。這五大機(jī)場(chǎng)群與我國(guó)五大戰(zhàn)區(qū)在地理區(qū)位上具有較高的重合，為我國(guó)的國(guó)防安全建設(shè)發(fā)揮著重要作用，同時(shí)對(duì)于推進(jìn)軍民融合國(guó)家戰(zhàn)略具有積極的作用。根據(jù)國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》文件，到2020年，全國(guó)要建成500個(gè)以上通用機(jī)場(chǎng)，擁有各類運(yùn)輸飛機(jī)4600架，航班起降達(dá)到1142萬(wàn)架次，比2015年的779萬(wàn)架次增加47%。根據(jù)中國(guó)民航局在編的《全國(guó)通用機(jī)場(chǎng)布局規(guī)劃》，預(yù)計(jì)到2030年，我國(guó)民用機(jī)場(chǎng)總量約2300座左右，其中通用機(jī)場(chǎng)總量約2058座，運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)257座。

此外，“十二五”末，我國(guó)航空公司通航全球55個(gè)國(guó)家和地區(qū)的137個(gè)城市，國(guó)際航線達(dá)到660條，國(guó)際客運(yùn)市場(chǎng)份額達(dá)到49%。國(guó)內(nèi)航線則有1990年的385條增加到了2016年的3055條，增幅超過(guò)69倍。2010年以來(lái)我國(guó)公民出境旅游基本保持20%左右的速度增長(zhǎng)，自2014年開始，我國(guó)居民出境游總量超過(guò)1億人次，123個(gè)機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量的增長(zhǎng)速度超過(guò)了行業(yè)平均增長(zhǎng)速度（11%）。我國(guó)國(guó)內(nèi)的民航得到空前的發(fā)展，年均作業(yè)約650萬(wàn)小時(shí)。2020年我國(guó)將初步建成民航強(qiáng)國(guó)，旅客運(yùn)輸量將達(dá)到7.2億人次，2035年達(dá)到15億人次、。這些數(shù)字均表明我國(guó)民航的蓬勃發(fā)展，戰(zhàn)略地位日益凸顯。

在高速增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，可以預(yù)測(cè)，我國(guó)未來(lái)30年內(nèi)航空業(yè)會(huì)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的勢(shì)頭。隨著機(jī)場(chǎng)的改、擴(kuò)建和新建，機(jī)場(chǎng)面積越來(lái)越大，跑道數(shù)量也在增加，機(jī)場(chǎng)范圍的氣象要素更加復(fù)雜，需要更加精細(xì)化的氣象服務(wù)。

圖1 全國(guó)機(jī)場(chǎng)群點(diǎn)位圖

三、增暖背景下的天氣原因?qū)е碌暮桨嘌诱`和事故風(fēng)險(xiǎn)升高

21世紀(jì)以來(lái)受氣候變化、城鎮(zhèn)化步伐加快和人口激增等因素的影響，民用航空業(yè)風(fēng)險(xiǎn)造成的潛在經(jīng)濟(jì)損失呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。其中氣候變化背景下的惡劣天氣導(dǎo)致航班延誤率和事故率居高不下，且缺乏有效應(yīng)對(duì)的措施，加劇機(jī)場(chǎng)公共安全風(fēng)險(xiǎn)。

（一）氣候變化背景下的航空延誤率趨于增多

國(guó)際航協(xié)統(tǒng)計(jì)了2009-2013年全球各地區(qū)百萬(wàn)架次航空事故率，其中歐洲、北美洲、南美洲、東亞、東南亞、地中海地區(qū)和非洲地區(qū)的百萬(wàn)架次航空事故率分別為0.25、0.19、0.86、0.07、0.64、1.51和6.64。2013年上述七個(gè)地區(qū)的百萬(wàn)架次航空事故率分別為0.15、0.32、0.44、0.00、0.70、0.68和0.44。中國(guó)民航近50多年來(lái)，因不利氣象條件導(dǎo)致的二等和重大以上飛行事故40起，占二等和重大以上飛行事故總數(shù)的31.9%。

2012-2016年間我國(guó)國(guó)內(nèi)航空公司非正常航班次數(shù)明顯增加，由2012年的250.2萬(wàn)班次，增加到2016年的367.9萬(wàn)班次，增加了47%。航班延誤原因中由天氣原因?qū)е碌谋壤?012年的21.6%增加到2016年的56.5%。其中由氣候變化導(dǎo)致的極端天氣事件貢獻(xiàn)明顯增多，可以避免的比例占到50%以上。在全世界范圍來(lái)看，造成航班的不正常起飛，比如航班晚點(diǎn)或延誤，75％以上的是由惡劣天氣造成的。

（二）極端天氣因素導(dǎo)致的航空事故人員和經(jīng)濟(jì)損失巨大

航空史上迄今為止最慘重的空難就是由惡劣天氣引發(fā)的。1977年3月27日加納利群島上的特內(nèi)里費(fèi)島洛斯羅德奧斯機(jī)場(chǎng)，大霧瞬時(shí)籠罩了機(jī)場(chǎng)，加之當(dāng)時(shí)通訊技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)落后，兩架波音747巨無(wú)霸客機(jī)在跑道上高速相撞，導(dǎo)致了583名乘客和機(jī)組人員喪生。1993年7月26日韓亞航空733號(hào)班機(jī)首爾金浦國(guó)際機(jī)場(chǎng)前往木浦市，降落前天氣卻瞬間轉(zhuǎn)差，并伴有強(qiáng)風(fēng)和暴雨，導(dǎo)致飛機(jī)即時(shí)爆炸，66名乘客及2名機(jī)組人員死亡。2010年4月10日，波蘭總統(tǒng)乘坐的飛機(jī)由于降落地天氣條件惡劣在俄羅斯機(jī)場(chǎng)墜毀，機(jī)載96人全部遇難。2010年10月冰島火山噴發(fā)導(dǎo)致的火山灰造成近60%歐洲機(jī)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)全面癱瘓，百萬(wàn)旅客滯留嚴(yán)重影響機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)營(yíng)，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)30億歐元。由此可見由極端天氣因素導(dǎo)致的航空業(yè)人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失巨大。

（三）航班延誤導(dǎo)致旅客滯留和公共安全風(fēng)險(xiǎn)增高

氣候變化背景下頻發(fā)的極端天氣導(dǎo)致航班延誤，通常會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的旅客滯留，目前尚未有成熟的旅客滯留應(yīng)對(duì)體制機(jī)制和賠償方案，容易導(dǎo)致旅客和機(jī)場(chǎng)管理部門的沖突，影響機(jī)場(chǎng)公共安全風(fēng)險(xiǎn)。2016年4月24日，因天氣原因?qū)е潞祥L(zhǎng)沙黃花機(jī)場(chǎng)飛往海南三亞的一個(gè)航班未能按時(shí)起飛，部分旅客因此情緒激動(dòng)并與地勤發(fā)生沖突。2017年6月10日當(dāng)天，我國(guó)多地出現(xiàn)了大暴雨天氣，范圍擴(kuò)張波及多個(gè)省區(qū)，華東地區(qū)多個(gè)機(jī)場(chǎng)航班起降被雷雨打亂，當(dāng)日上海通行能力下降約50%，南京、杭州、廣州、長(zhǎng)沙等機(jī)場(chǎng)均受到影響，大量旅客長(zhǎng)時(shí)間滯留，同年8月8日上海再度遭遇雷雨天氣，通行能力再度下降50%。

（四）惡劣天氣影響航空工作人員操作事故風(fēng)險(xiǎn)增高

惡劣天氣對(duì)飛行人員和地勤人員會(huì)造成不良心理影響，工作負(fù)荷增加可能造成疲勞等等，容易增加事故風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，航班延誤導(dǎo)致的人員滯留問(wèn)題尚未有成熟的解決機(jī)制，加劇了沖突和機(jī)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)公共管理秩序產(chǎn)生惡劣影響。

回顧全球歷史上飛機(jī)空難發(fā)生后，事故調(diào)查和善后處理復(fù)雜而且漫長(zhǎng)，航空事故足以徹底抵消掉航空公司多年安全運(yùn)營(yíng)積攢的聲譽(yù)，航空公司甚至整個(gè)航空業(yè)遭遇品牌危機(jī)。加之近年來(lái)，全球航空業(yè)整體走下坡路，航空公司面臨安全和效益之間的平衡。因此，必須高度關(guān)注增暖背景下的氣候變化對(duì)我國(guó)民航業(yè)的影響，將風(fēng)險(xiǎn)減到最小。

四、氣候變化對(duì)航空業(yè)影響形勢(shì)嚴(yán)峻

（一）增暖背景下的極端天氣事件頻發(fā)影響航空安全

由于全球氣候變暖，導(dǎo)致雷暴、暴雨、冰雹、晴空湍流等極端天氣事件頻發(fā)以及由于大氣環(huán)流、等壓面高度等方面的改變，尤其是氣候變化導(dǎo)致惡劣天氣的變異特征增強(qiáng)，影響民航飛機(jī)在航路上飛行安全。雷暴、閃電、冰雹和大風(fēng)四種災(zāi)害性對(duì)流天氣對(duì)民航的影響顯著，亟待開展增暖背景下的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以保證運(yùn)行安全，促進(jìn)航班正常性和民航服務(wù)品質(zhì)的提高。1963年，泛美航空公司的一架客機(jī)被雷電擊中油箱爆炸，導(dǎo)致83人喪生。2017年6月21-24日華北、黃淮中東部和東北地區(qū)南部自西向東的一次強(qiáng)降雨過(guò)程，伴隨著雷暴和大風(fēng)，導(dǎo)致全國(guó)16家機(jī)場(chǎng)遭遇大面積延誤，其中僅首都機(jī)場(chǎng)取消航班703架次。

（二）全球變暖導(dǎo)致飛機(jī)起飛限重天數(shù)增加

隨著氣候變暖，空氣會(huì)不斷擴(kuò)散，大氣密度減小，在更稀薄的空氣中，當(dāng)飛機(jī)沿跑道前行時(shí)，機(jī)翼所產(chǎn)生的升力將會(huì)變小。因此，根據(jù)飛行器的型號(hào)、跑道長(zhǎng)度、機(jī)場(chǎng)海拔等因素，如果溫度過(guò)高，滿載的飛機(jī)在某些時(shí)候可能無(wú)法安全起飛，必須清除超額重量，否則航班將不得不延誤或取消。因此，對(duì)于特定機(jī)場(chǎng)跑道和特定機(jī)型而言，存在一個(gè)最高氣溫閾值，如果機(jī)場(chǎng)氣溫超過(guò)這個(gè)閾值，飛機(jī)的理論最大起飛重量就難以滿足起飛條件。飛機(jī)起飛必須得通過(guò)減少乘客或者貨物來(lái)降低載荷，這無(wú)疑會(huì)對(duì)民航業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

已有研究表明全球變暖導(dǎo)致的氣溫上升，將使得世界各地許多飛機(jī)在未來(lái)幾十年里更加難以起飛?？梢?，高溫導(dǎo)致的限重天數(shù)是量化氣候增暖對(duì)飛機(jī)起飛影響的重要指標(biāo)。我國(guó)學(xué)者周天軍等基于集合模式預(yù)估數(shù)據(jù)，研究了未來(lái)不同溫升目標(biāo)下中國(guó)日最高溫度變化，并選取北京、上海、昆明、拉薩、烏魯木齊、香港和廣州7個(gè)典型的民航機(jī)場(chǎng)，以波音737為例，討論了溫升閾值對(duì)這7個(gè)民航機(jī)場(chǎng)飛機(jī)最大起飛重量的影響。結(jié)果表明：在全球1.5℃（2℃）溫升閾值下，北京、上海、昆明、拉薩、烏魯木齊等五個(gè)機(jī)場(chǎng)的夏季日最高氣溫將會(huì)增加1.0℃~2.0℃（1.4℃~3.0℃），其中拉薩的增溫幅度最大，這將導(dǎo)致北京、上海、拉薩三個(gè)機(jī)場(chǎng)的限重天數(shù)將顯著增加，烏魯木齊機(jī)場(chǎng)在2℃溫升背景下將需要限重。其中拉薩機(jī)場(chǎng)對(duì)增暖最為敏感，在1.5℃和2℃全球溫升情景下，拉薩機(jī)場(chǎng)的限重天數(shù)將由當(dāng)前的7天分別增加到的25和46天。而香港和廣州兩地在兩種溫升背景下的日最高氣溫增幅差異不大。

氣候變暖背景下導(dǎo)致極端熱浪的頻率和強(qiáng)度增加，觀測(cè)數(shù)據(jù)表明全球變暖使得全球80%地區(qū)的創(chuàng)紀(jì)錄熱浪發(fā)生概率有所提高。2017年7月上海最高氣溫達(dá)到40.9℃，創(chuàng)145年最高紀(jì)錄。2017年9月，美國(guó)灣區(qū)多地出現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄歷史高溫，其中舊金山連續(xù)兩日最高氣溫達(dá)到41℃，打破了自1874年有氣溫記錄以來(lái)的歷史最高紀(jì)錄。2017年6月下旬，美國(guó)航空公司取消了40多架從亞利桑那州鳳凰城出發(fā)的班機(jī)，其原因是接近48.8℃的高溫，導(dǎo)致一些飛機(jī)無(wú)法起飛。2017年7月20日，由于機(jī)場(chǎng)氣溫異常偏高，導(dǎo)致美國(guó)菲尼克斯機(jī)場(chǎng)取消了40余架次航班，引起了公眾和媒體的高度關(guān)注。

（三）增暖背景下霧霾天氣增多影響航空安全

氣候增暖背景下靜穩(wěn)天氣增多，導(dǎo)致霧霾影響飛機(jī)飛行安全的風(fēng)險(xiǎn)增高。霧霾通常天氣能見度低于10 km，且變化緩慢，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，幾乎不受日變化影響，且不容易消散，一方面霧霾天氣導(dǎo)致飛機(jī)著陸中看不清跑道，使飛機(jī)偏離跑道或過(guò)早、過(guò)遲接地；另一方面霧霾天氣導(dǎo)致飛行指揮員看不見飛機(jī)，容易造成指揮錯(cuò)誤；此外，霧霾天氣導(dǎo)致能見度達(dá)不到起飛或降落要求，增加了航班延誤或取消頻率，同時(shí)，飛行員看不清地標(biāo)只憑感覺和儀表飛行時(shí)，由于心理壓力產(chǎn)生操縱錯(cuò)誤，從而引發(fā)事故。因此，增暖背景下的霧霾天氣增多給航空飛行活動(dòng)的安全提出了巨大挑戰(zhàn)。2010年8月24日21時(shí)38分，B3130號(hào)航班執(zhí)行哈爾濱至伊春客運(yùn)任務(wù)時(shí)，在黑龍江省伊春市林都機(jī)場(chǎng)著陸過(guò)程中失事，導(dǎo)致44人死亡和52人受傷。數(shù)據(jù)顯示，1951-1985年，發(fā)生過(guò)245次與氣象有關(guān)的嚴(yán)重飛行事故，其中受能見度影響的占47起，達(dá)到了19.2%，僅次于低云。

（四）增暖背景下導(dǎo)致航班飛行時(shí)間增加

全球氣候變暖導(dǎo)致飛機(jī)飛行時(shí)間增加，并導(dǎo)致二氧化碳排放增多。由于全球變暖，飛機(jī)穿行的大氣環(huán)境特征正在發(fā)生著變化。氣候變化對(duì)航空的影響包括增強(qiáng)的湍流和增加的起飛重量限制，也導(dǎo)致了飛行時(shí)間的增加。風(fēng)速是造成91%飛行時(shí)間差的原因。已有研究表明當(dāng)大氣中的二氧化碳濃度加倍時(shí)，橫渡大西洋的倫敦飛往紐約的航班發(fā)生了顯著變化，即無(wú)論哪個(gè)季節(jié)，盛行急流風(fēng)的增強(qiáng)引起了東向航班航行時(shí)間顯著縮短，而西向航班航行時(shí)間顯著增加。東向航行縮短的時(shí)間和西向航行延長(zhǎng)的時(shí)間并未相互抵消，而是使得往返航行時(shí)間增加。在冬季東西向往返時(shí)間增加了近2倍，東向航班航行時(shí)間約為5.3個(gè)小時(shí)，而西向航班航行時(shí)間則超過(guò)了7個(gè)小時(shí)。即使未來(lái)航班數(shù)量沒(méi)有增加，所有橫渡大西洋的航班飛機(jī)每年在空中的航行時(shí)間將額外增加2000小時(shí)，將額外燃燒7200萬(wàn)加侖的噴氣燃料，額外花費(fèi)近2200萬(wàn)美元，并額外排放7000千克二氧化碳。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)數(shù)據(jù)顯示，全球航空公司造成了約3.5%的溫室氣體排放，從而導(dǎo)致了氣候變化。厄爾尼諾現(xiàn)象也對(duì)全球航空業(yè)產(chǎn)生了顯著影響。太平洋赤道部分的水表層溫度變化所產(chǎn)生的大氣波會(huì)沖向東西半球更高緯度區(qū)域，從而改變高緯度環(huán)流性質(zhì)，導(dǎo)致航空飛行時(shí)間的變化。已有研究數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)每天飛行約3萬(wàn)個(gè)商業(yè)航班。如果往返的總飛行時(shí)間存在一分鐘的變化，商業(yè)航班每年在將多出18.25萬(wàn)小時(shí)，導(dǎo)致消耗大約10億的附加噴射燃料，并且導(dǎo)致每年排放100億千克的二氧化碳。

（五）氣候變化導(dǎo)致飛機(jī)腐蝕現(xiàn)象加劇

氣候變化導(dǎo)致的大氣環(huán)境變化加劇了飛機(jī)的電化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕和高溫氧化腐蝕。電化學(xué)腐蝕的兩個(gè)基本條件是電位差和電解質(zhì)溶液。構(gòu)成飛機(jī)的航空材料多為鋁合金，客觀上存電化學(xué)腐蝕的可能。由于飛機(jī)飛機(jī)中時(shí)常穿越溫度和濕度差異較大的氣候帶。氣候變化背景下大氣中的二氧化碳和二氧化硫等氣體，在空氣濕度高的地區(qū)，吸附在鋁合金等航空材料的潮濕表面并電離生成電解質(zhì)溶液，為金屬材料發(fā)生吸氧腐蝕提供了必要條件。同時(shí)飛機(jī)存在大量的結(jié)構(gòu)連接間隙，會(huì)造成電化學(xué)腐蝕蔓延的風(fēng)險(xiǎn)。長(zhǎng)期運(yùn)行在海洋等潮濕中的飛機(jī)電化學(xué)腐蝕問(wèn)題更為突出。海洋環(huán)境的特點(diǎn)是空氣濕度特別高且大量存在Cl-離子，可以直接穿透目前大部分抗氧化防護(hù)涂層而破壞航空材料。尤其氣候增暖背景下海洋上空濕度會(huì)不斷提高，同時(shí)飛機(jī)穿越氣候差異大的地區(qū)時(shí)容易造成飛機(jī)表面的積冰和積水問(wèn)題，造成應(yīng)力腐蝕。因此，氣候變化導(dǎo)致的飛機(jī)電化學(xué)腐蝕和應(yīng)力腐蝕將有增大風(fēng)險(xiǎn)。此外，氣候變暖后極端高溫頻發(fā)會(huì)對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生高溫氧化腐蝕，極大的消耗了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，增加發(fā)動(dòng)機(jī)安全風(fēng)險(xiǎn)。

（六）氣候變化影響了高高原機(jī)場(chǎng)飛機(jī)起飛條件

高高原機(jī)場(chǎng)，是指海拔高度在2438米及以上的機(jī)場(chǎng)。目前世界上運(yùn)行中的高高原機(jī)場(chǎng)有25個(gè)，其中我國(guó)有13個(gè)；全球范圍內(nèi)海拔超過(guò)3500米的高高原機(jī)場(chǎng)11個(gè)，其中我國(guó)有8個(gè)；5個(gè)海拔超過(guò)4000米的高高原機(jī)場(chǎng)，4個(gè)都在我國(guó)。這些高高原機(jī)場(chǎng)集中在青藏高原和云貴高原，地理環(huán)境復(fù)雜，凈空條件差，天氣復(fù)雜多變，地方性特點(diǎn)突出，時(shí)常出現(xiàn)的大風(fēng)、雷暴、低云、低能見度、低空風(fēng)切變等天氣現(xiàn)象，極大地增加了航空安全保障的難度。同時(shí)高高原機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的飛機(jī)構(gòu)型要求特殊。已有研究表明海拔較高地區(qū)對(duì)氣候變化的響應(yīng)較之低海拔地區(qū)敏感。未來(lái)隨著氣候增暖不斷加劇，必將導(dǎo)致高高原機(jī)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備和起飛條件均有不同程度變化。

（七）氣候變化導(dǎo)致飛機(jī)飛行顛簸頻率增多

氣候變暖導(dǎo)致飛機(jī)遭遇晴空湍流現(xiàn)象頻發(fā)，使得飛行更顛簸，甚至造成人員傷亡。二氧化碳增多會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)遭遇晴空湍流現(xiàn)象頻發(fā)。30000英尺以上湍流源于高速氣流帶來(lái)的渦流與不穩(wěn)定氣流。高速氣流是相對(duì)較窄、自西向東圍繞地球的氣流帶，南北半球各有兩條。高速氣流跟隨熱帶氣團(tuán)與極地氣團(tuán)的等溫線自北向南傳播。氣候變暖加快了高速氣流的傳播。不同強(qiáng)度的晴空湍流導(dǎo)致的飛行顛簸對(duì)旅客的影響不同。目前全球大氣中二氧化碳的平均濃度是400ppm，預(yù)計(jì)本世紀(jì)末期二氧化碳濃度將上升到560ppm，是工業(yè)化前水平的兩倍。這將導(dǎo)致晴空湍流增多，飛機(jī)顛簸頻率上升，其中輕度顛簸上升59%，輕至中度顛簸上升75%，重度顛簸將上升149%。這意味著旅客將面臨更多打翻飲料的困擾，聽到更多系好安全帶的警告。重度顛簸甚至?xí)斐扇藛T傷亡，必將給航空業(yè)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

五、航空業(yè)對(duì)氣候變化的影響不容樂(lè)觀

航空業(yè)也對(duì)氣候變化產(chǎn)生顯著影響：

首先，航空業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳加劇了全球氣候變暖和環(huán)境問(wèn)題。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)日前發(fā)布報(bào)告稱，盡管航空排放的溫室氣體僅占全球總量的3.5%，但由于飛機(jī)排放的二氧化碳和其他污染物對(duì)氣候變暖的影響更大，因此航空排放對(duì)地表增溫作用更明顯。飛機(jī)在高空排放的二氧化碳能在大氣中存留100年以上，且二氧化碳與其他氣體和顆粒物排放組合后對(duì)氣候變暖的效應(yīng)將達(dá)到二氧化碳自身的2倍或4倍。

其次，除了導(dǎo)致全球變暖以外，飛機(jī)排放還會(huì)形成酸雨和煙霧。美國(guó)環(huán)保局發(fā)布報(bào)告指出，美國(guó)飛機(jī)排放的氮氧化物約占全美總量的1%，而在機(jī)場(chǎng)周圍的一些區(qū)域能達(dá)到4%。從2002年到2010年，全球商業(yè)航班增長(zhǎng)了9%，而到2020年將再增長(zhǎng)34%。這將意味著，如果現(xiàn)在放任航空造成的二氧化碳排放，在其他領(lǐng)域做出的減排努力很可能徒勞無(wú)功。

再次，航空業(yè)加劇了霧霾天氣的發(fā)生。飛機(jī)由于自重大、耗油量大，其污染排放量也相當(dāng)大。北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)年均起降飛機(jī)約56萬(wàn)架次，發(fā)送旅客8400萬(wàn)人次、貨運(yùn)量達(dá)到200萬(wàn)噸，是我國(guó)最大和最繁忙的機(jī)場(chǎng)。據(jù)相關(guān)研究表明，1架空客380型飛機(jī)，起降時(shí)耗油為2噸，相當(dāng)于600輛出租車一天的耗油量和廢氣排放量。據(jù)此推算56萬(wàn)架次的飛機(jī)起降，每年約排放二氧化硫1188噸、氮氧化合物20563噸、可吸入懸浮顆粒物88噸，相當(dāng)于128.6萬(wàn)輛機(jī)動(dòng)車的空氣污染排放量；按照北京機(jī)動(dòng)車搖號(hào)政策每年凈增9萬(wàn)輛計(jì)算，北京首都機(jī)場(chǎng)因飛機(jī)起降導(dǎo)致的污染物排放量將消耗北京15年的機(jī)動(dòng)車調(diào)控指標(biāo)。按照全球機(jī)場(chǎng)中轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)即20%計(jì)算，每天約有18萬(wàn)人從北京首都機(jī)場(chǎng)進(jìn)入市區(qū)，按照地面交通和軌道交通各50%的比例計(jì)算，9萬(wàn)人乘坐機(jī)動(dòng)車出入機(jī)場(chǎng)，每年產(chǎn)生4000億升汽車尾氣。機(jī)場(chǎng)臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)活動(dòng)每年產(chǎn)生156.6億立方米工業(yè)廢氣。北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)位于北京東北部，處在冬季進(jìn)風(fēng)口，上述污染物，加劇了北京霧霾天氣。

此外，值得注意的是，航空業(yè)的社會(huì)認(rèn)識(shí)，處在高端產(chǎn)業(yè)；以飛機(jī)為核心的臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)利益本復(fù)雜，治理手段有限；加之目前技術(shù)手段有限，對(duì)高空污染物排放檢測(cè)困難。而航空業(yè)近幾十年來(lái)在航油和速度等技術(shù)上突破甚微，已步入中端產(chǎn)業(yè)和污染治理中的低端產(chǎn)業(yè)。

六、我國(guó)亟需開展氣候變化對(duì)航空影響的科學(xué)評(píng)估

氣象保障對(duì)于民航業(yè)尤為重要。在國(guó)際上，氣候變化對(duì)民航業(yè)的影響逐漸受到重視。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院于2012年頒布了《機(jī)場(chǎng)氣候適應(yīng)和恢復(fù)力》科學(xué)報(bào)告；歐洲航空安全組織（EUROCONTROL）也于2013年出臺(tái)了題為《氣候變化風(fēng)險(xiǎn)和恢復(fù)力》的評(píng)估報(bào)告。國(guó)際科學(xué)界圍繞氣候變化對(duì)航空業(yè)的影響問(wèn)題研究近年來(lái)亦不斷有大量成果涌現(xiàn)，科學(xué)認(rèn)知不斷加深。而我國(guó)尚未有相應(yīng)評(píng)估報(bào)告問(wèn)世。在1880-2012年期間，全球陸地和海洋平均表面溫度升高了0.85℃。1900-2015年，中國(guó)表面溫度呈現(xiàn)（0.121℃±0.009℃）/10年的增溫趨勢(shì)。伴隨平均溫度的升高，極端天氣和氣候事件頻發(fā)且強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。如何適應(yīng)這種變化是包括航空業(yè)在內(nèi)的社會(huì)各界所必須面對(duì)的問(wèn)題。伴隨全球溫度的升高，極端天氣和氣候事件等對(duì)民航業(yè)的影響愈發(fā)顯著，而關(guān)于氣候變化對(duì)我國(guó)民航業(yè)的影響問(wèn)題，國(guó)內(nèi)目前的認(rèn)知水平尚存在不足。受限于歷史資料的獲取和氣候模式的水平，相關(guān)研究工作尚處于探索性階段，因此，航空氣象和氣候變化的綜合評(píng)估工作，亟待加強(qiáng)而且已經(jīng)迫在眉睫。

七、對(duì)策建議

2017年我國(guó)通用航空飛行小時(shí)數(shù)僅不到美國(guó)的3%，甚至明顯落后于巴西和南非等發(fā)展中國(guó)家，發(fā)展嚴(yán)重滯后和不平衡。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，民航業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。因此，氣象部門必須抓住民航發(fā)展機(jī)遇期，以“智慧氣象”為理念，以“安全航空”為目標(biāo)，以“氣候變化”為抓手，全面參與到民航的發(fā)展建設(shè)中。主要建議如下：

（一）以軍民融合戰(zhàn)略為抓手，在充分考慮氣候變化的基礎(chǔ)上，三方協(xié)同科學(xué)規(guī)劃未來(lái)新建機(jī)場(chǎng)布局。氣候變化以其多樣化的方式從功能和結(jié)構(gòu)方面影響著航空業(yè)。在全面開展氣候變化對(duì)航空業(yè)影響評(píng)估的基礎(chǔ)上，需要高度重點(diǎn)氣候變化對(duì)新建機(jī)場(chǎng)的多樣性和復(fù)雜性影響，合理布局和規(guī)劃民用和軍用航空機(jī)場(chǎng)。中國(guó)氣象局、中國(guó)民用航空局和軍方需要協(xié)同合作，通過(guò)頂層設(shè)計(jì)，科學(xué)高效規(guī)劃促進(jìn)未來(lái)新建機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)營(yíng)。

（二）以中國(guó)氣象局和中國(guó)民航部門為主，深化航空氣象數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)。雖然我國(guó)民航已建立了面向運(yùn)輸航空的基本氣象服務(wù)體系，氣象信息服務(wù)和天氣預(yù)報(bào)能力不斷提升，但仍存在民航氣象信息共享不充分等問(wèn)題，亟需利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)民航氣象數(shù)據(jù)共享，提升氣象服務(wù)能力，優(yōu)化服務(wù)品質(zhì)。因此，亟需以中國(guó)氣象局和中國(guó)民航部門為主，通過(guò)協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同實(shí)施和協(xié)同推廣來(lái)有序推動(dòng)航空氣象數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)。

（三）系統(tǒng)開展氣候變化對(duì)航空業(yè)影響的綜合評(píng)估和區(qū)劃工作，并基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建多方協(xié)同參與的航空氣象服務(wù)平臺(tái)。此外以中國(guó)氣象局為核心的我國(guó)氣象部門需要全面參與到我國(guó)新建機(jī)場(chǎng)規(guī)劃中，新建機(jī)場(chǎng)需要充分考慮氣候變化對(duì)飛機(jī)起飛的影響，并開展不同地區(qū)和季節(jié)民用航空的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃工作，并基于區(qū)塊鏈技術(shù)盡快搭建多方協(xié)同參與的信息化程度高、資源集中、功能全面的航空氣象服務(wù)平臺(tái)。

（四）大力開發(fā)各類航空氣象指數(shù)保險(xiǎn)。隨著我國(guó)民航業(yè)的不斷發(fā)展，旅客的維權(quán)意識(shí)越來(lái)越高，航班延誤時(shí)的旅客補(bǔ)償問(wèn)題漸漸地成為了焦點(diǎn)。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)航班延誤時(shí)補(bǔ)償方面有著完善的制度，而我國(guó)在此方面卻基本屬于空白。航班延誤補(bǔ)償制度的缺失導(dǎo)致我國(guó)民航業(yè)在遭遇航班延誤補(bǔ)償時(shí)產(chǎn)生混亂，嚴(yán)重地影響了航空公司的運(yùn)行效率，增加了運(yùn)行成本，干擾了國(guó)民生產(chǎn)生活秩序。因此，亟需采用非工程措施中的金融手段，大力發(fā)展各類航空氣象指數(shù)保險(xiǎn)，化解因氣候變化導(dǎo)致的航空業(yè)的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)特殊航班運(yùn)輸任務(wù)，還應(yīng)通過(guò)再保險(xiǎn)手段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移。

（五）高度重視航空業(yè)污染物排放對(duì)霧霾產(chǎn)生的影響。目前北京正在建設(shè)的新機(jī)場(chǎng)位于北京城區(qū)出風(fēng)口。如北風(fēng)較大，城區(qū)污染物容易擴(kuò)散至此；如東南氣流較強(qiáng)，航空業(yè)產(chǎn)生的污染物則可能進(jìn)入城區(qū)。因此，需要全面深入研究飛機(jī)及臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)污染物排放在霧霾產(chǎn)生中的機(jī)理及其占比。

（六）定期對(duì)航空服務(wù)人員開展增暖背景下飛機(jī)飛行和地勤服務(wù)中新顯現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)培訓(xùn)。以中國(guó)氣象局和中國(guó)民航培訓(xùn)系統(tǒng)為核心，通過(guò)相互合作，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，開展變化環(huán)境背景下的新型風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)培訓(xùn)。除應(yīng)急技能培訓(xùn)外，尤其應(yīng)增加空乘服務(wù)人員在惡劣環(huán)境下的心理調(diào)節(jié)培訓(xùn)。