EU-finansierade forskare har tagit fram probabilistiska prognoser för vinterväder som gör det möjligt för flygtrafiken och flygplatsoperatörerna att effektivisera sin verksamhet och minska riskerna.

Horizon2020 SESAR PNOWWA-projektet utvecklade metoder för probabilistiska kortsiktiga prognoser av vinterväder. Detta EU-initiativ finansieras inom ramen för det gemensamma företaget SESAR, ett offentlig-privat partnerskap som inrättats för att modernisera Europas flygledningssystem (ATM). Dessa metoder bedömer också osäkerhet med hjälp av 4-D-banor för att underlätta ATM.

Konceptet med 4-D-banor är baserat på integreringen av tid i ett flygplans 3-D-bana, gör det möjligt för den att flyga på en praktiskt taget obegränsad, optimal bana så länge som möjligt. För att uppnå detta, dock, flygplanet måste mycket exakt uppfylla en ankomsttid över en angiven punkt. 4-D trajectory management är ett nödvändigt koncept för att möta framtida tillväxt inom flygtrafiken.

Probabilistiska prognoser används i ATM-applikationer för att stödja operativ planering i ythantering och ATM-beslutsfattande, och därmed öka flygplatskapaciteten, förkorta förseningar och främja säkerheten. PNOWWA undersökte tekniker som kan minska sårbarheten för ATM-driftsplanering på grund av svårigheten att förutsäga vintervädersfenomen.

Exakta kortsiktiga prognoser

"Nowcasting" är en teknik för prognoser på mycket kort avstånd, som kartlägger det aktuella vädret, använder sedan en uppskattning av dess hastighet och rörelseriktning för att förutsäga vädret en kort period framåt – förutsatt att vädret rör sig utan betydande förändringar. Den är baserad på en extrapolering av rörelser av väderradarekon och kan användas för att förbättra förutsägbarheten av förändringar i snöfallsintensiteten.

"Vi utvecklade en metodik och en forskningsprototyp som kan ge en mycket kort sikt (0-3 timmar, nowcast) probabilistiska vinterväderprognoser för snöfall och underkylt regn med 15 minuters tidsintervall, " säger projektkoordinator Dr. Ari-Matti Harri. Konsortiet syftade också till att förbättra förståelsen och förutsägbarheten av förändringar i snöfallsintensitet orsakad av underliggande terräng, som berg och hav.

Vidare, forskare identifierade och främjade användningen av sannolikhetsprognoser på flera nivåer av ATM-driftsledning. De tillämpade också sannolikhetsprognoser på flera flygplatsaktiviteter inklusive avisning, flygplatsens efterfrågan och kapacitetsbalansering, och underhåll av flygplatsens driftcenter.

Ytterligare aktiviteter inkluderade förbättrad bana genomströmning (procedurer för låg sikt), avlägsna tornaktiviteter och kapacitetsbalansering av nätet genom att jämföra sannolikheten för snöfall på alla flygplatser i nätet. "Vi genomförde forskningsdemonstrationer både offline och online på webbplatsen Local Operative User Environment som representerade påverkan av den underliggande terrängen för att prognostisera noggrannhet, " förklarar Dr. Harri.

Framtida förmåner

Projektpartners siktar nu på att förlänga ledtiden till 48 timmar genom att inkludera prognoser för numerical ensemble prediction system (EPS) i den aktuella PNOWWA nowcast. "Den numeriska EPS skulle blandas och sammanfogas sömlöst med de probabilistiska nusändningarna. Detta skulle skapa en utökad prognos förlängd upp till 48 timmar, den mest tillförlitliga prognosen ges för de första tre timmarna enligt den nuvarande PNOWWA-metoden, " kommenterar Dr. Harri.

PNOWWAs prestationer kan effektivt användas i beslutsfattande på flygplatser, i verksamheter under låga siktförhållanden och vid planering av flygplatsverksamhet. Fjärrstyrda virtuella torn kan lokalisera bankomattjänster för flera flygplatser på en central plats. Detta skapar möjligheter till synergier och besparingar, ytterligare ett utvecklingsområde som i framtiden kan dra nytta av probabilistisk vinterväderinformation.