7-1-10. Weather Observing Programs

7-1-10. Weather Observing Programs

 

a. Manual Observations. 이러한 보고는 직원이 직접 관측 및 계산을 수행한 다음 이러한 정보들을 (WMSCR) communication system에 입력하는 공항에서 작성된다. 이러한 관측의 형식 및 코딩이 paragraph 7-1-28, Key to Aviation Routine Weather Report (METAR) and Aerodrome Forecasts (TAF)에 포함되어 있다.

 

b. Automated Weather Observing System(AWOS).

 

1. Automated weather reporting systems가 공항들에 점점 더 많이 설치되고 있다. 이러한 시스템은 다양한 센서, 프로세서, 컴퓨터 음성 시스템, 그리고 송신기로 구성되어 있다. 이는 현지의 분 단위 기상 데이터를 조종사에게 직접 방송하기 위함이다.

 

NOTE-

대기압이 31.00inches Hg를 초과하는 경우 Para 7-2-3, Altimeter Errors를 참조한다.

 

2. AWOS(automated weather observing system)의 관측 자료에는 “AUTO”라는 접두사가 포함된다. 이는 해당 정보가 자동 시스템으로부터 파생되었음을 나타낸다. 일부 AWOS 자료는 관측자에 의해 보강된다. 보고된 시정이 7마일 미만일 경우 관측자는 보고의 remarks에 기상 정보와 시정 차폐물 정보를 제공한다. 관측 자료의 보강은 “OBSERVER WEATHER”를 통해 식별된다. AWOS의 풍속, 풍향, 돌풍, 온도, 이슬점, 그리고 altimeter setting은 manual observations와 정확히 동일하다. 또한 밀도 고도가 field elevation으로부터 1,000ft를 초과하는 경우 AWOS는 밀도 고도도 보고한다. 시정은 primary instrument runway의 touchdown 근처에 위치한 센서로부터 산출된다. 시정 센서의 산출 값은 10분간의 조화 평균을 통해 시정 값으로 변환된다. sky conditions/ceiling은 시정 센서 옆에 위치한 운고계에서 산출된다. AWOS는 지난 30분간의 운고계 정보를 통합하여 구름 층 및 높이를 산출한다. AWOS는 센서 상공의 구름 움직임만을 전적으로 의존하므로 이 값은 관측자의 sky condition과 다를 수 있다.

 

3. 이러한 실시간 시스템은 9가지 레벨로 분류된다:

 

(A) AWOS-A는 altimeter setting만을 보고한다.

 

NOTE-

이 외의 정보는 권고 사항일 뿐이다.

 

(B) AWOS-AV는 altimeter와 visibility를 보고한다.

 

NOTE-

이 외의 정보는 권고 사항일 뿐이다.

 

(c) AWOS-1은 보통 altimeter setting, 바람 정보, 온도, 습도, 그리고 밀도 고도를 보고한다.

 

(d) AWOS-2는 AWOS-1이 제공하는 정보에 시정이 더해진다.

 

(e) AWOS-3는 AWOS-2가 제공하는 정보에 cloud/ceiling이 더해진다.

 

(f) AWOS-3P는 AWOS-3이 제공하는 정보에 precipitation identification sensor가 더해진다.

 

(g) AWOS-3PT는 AWOS 3P가 제공하는 정보에 thunderstorm/lightning 보고 기능이 더해진다.

 

(h) AWOS-3T는 AWOS 3이 제공하는 정보에 thunderstorm/lightning 보고 기능이 더해진다.

 

(i) AWOS-4는 AWOS-3이 제공하는 정보에 precipitation occurrence sensor, type and accumulation sensor, freezing rain sensor, thunderstorm sensor, 그리고 runway surface sensor가 더해진다.

 

4. 해당 정보는 discrete VHF radio frequency를 통해, 혹은 NAVAID의 voice portion을 통해 전송된다. discrete VHF radio frequency를 사용하는 AWOS는 해당 지역으로부터 최대 25NM, 그리고 최대 10,000ft AGL까지 신호를 수신할 수 있도록 설계되어 있다. 대부분의 지역에서는 AWOS 신호를 공항 표면에서 수신할 수 있다. 허나 현지 조건에 따라 최대 AWOS 수신 거리 및/혹은 고도가 제한될 수 있다. 시스템은 1분마다 업데이트 되는 20 ~ 30초 분량의 기상 메시지를 전송한다. 조종사는 automated weather broadcast를 위해 특정 주파수를 모니터링 해야 한다. 방송에 대한 설명이 subparagraph c에 포함되어 있다. 여기에 양방향 교신 기능은 없다. 대부분의 AWOS 지역들은 다이얼 접속 기능을 가지고 있으므로 전화를 통해서도 기상 메시지를 이용할 수 있다.

 

5.AWOS 정보(시스템 레벨, 주파수, 전화 번호, 등등)들이 Chart Supplement U.S.에 게재되며 해당하는 경우 Instrument Approach Procedures에도 게재된다.

 

c. AWOS Broadcasts. 1분 단위의 기상 관측을 자동으로 방송하기 위하여 컴퓨터 음성이 사용된다. 일부 시스템의 경우 운영자가 생성한 음성 메시지(예를 들어 automated parameters를 뒤따르는 weather remarks)가 추가될 수 있도록 구성된다. 여기에 사용되는 용어들은 일반적으로 이 외의 기상 방송들에서 사용되는 것과 동일하다. 다음은 예외에 대한 설명과 그 예시이다.

 

1. Location and Time. 위치/명칭과 “AUTOMATED WEATHER OBSERVATION”이라는 문구 다음에 시간이 방송된다.

 

(a) 공항의 특정 위치가 공항 명칭에 포함되는 경우 공항 명칭이 방송된다.

 

EXAMPLE-

“Bremerton National Airport automated weather observation, one four five six zulu;”

“Ravenswood Jackson County Airport automated weather observation, one four five six zulu.”

 

(b) 공항의 특정 위치가 공항 명칭에 포함되지 않는 경우 공항 명칭 다음에 위치가 방송된다.

 

EXAMPLE-

“Sault Ste. Marie, Chippewa County International Airport automated weather observation;”

“Sandusky, Cowley Field automated weather observation.”

 

(c) 시스템이 아직 권한을 갖추지 아니한 경우 “OBSERVATION” 다음에 “TEST”가 추가된다.

 

EXAMPLE-

“Bremerton National Airport automated weather observation test, one four five six zulu.”

 

(d) 시스템이 작동하지 않는 경우 “TEMPORARILY INOPERATIVE”라는 문구가 추가된다.

 

EXAMPLE-

“Bremerton National Airport automated weather observing system temporarily inoperative.”

 

2. Visibility

 

(a) AWOS에서 보고 가능한 가장 낮은 시정 값은 “1/4 미만”이다. 이는 “VISIBILITY LESS THAN ONE QUARTER”로 방송된다.

 

(b) 일부 AWOS에는 시정을 결정하는 센서가 포함되어 있지 않다. 이러한 시스템에서는 시정이 방송되지 않는다. 시스템이 시정 센서를 갖추고 있으나 시정 정보가 이용될 수 없는 경우에만 “VISIBILITY MISSING”이 표시된다.

 

3. Weather. 일부 AWOS는 precipitation을 결정하도록 갖춰질 예정이다. 허나 그 형식과 강도가 항상 결정되는 것은 아니다. precipitation이 발생한 경우 이러한 시스템은 “PRECIPITATION”이라 방송할 것이다. 허나 형식과 강도가 결정되지는 않는다.

 

4. Ceiling and Sky Cover.

 

(a) ceiling은 “CEILING”, 혹은 “INDEFINITE CEILING”이라 방송된다. 모든 automated ceiling heights가 측정된다(단, indefinite ceilings 제외).

 

EXAMPLE-

“Bremerton National Airport automated weather observation, one four five six zulu. Ceiling two thousand overcast;”

“Bremerton National Airport automated weather observation, one four five six zulu. Indefinite ceiling two hundred, sky obscured.”

 

(b) AWOS에서는 “Clear”라는 단어를 사용하지 않는다. 이는 센서의 높이 범위 한계 때문이다. 구름이 탐지되지 않는 경우 “NO CLOUDS BELOW XXX”, 혹은 “CLEAR BELOW XXX”라 방송된다(여기서 XXX는 센서의 범위 한계임).

 

EXAMPLE-

“No clouds below one two thousand.”

“Clear below one two thousand.”

 

(c) 일부 AWOS는 ceiling과 sky cover를 결정하는 센서가 포함되어 있지 않다. 이러한 시스템에서는 ceiling과 sky cover가 방송되지 않는다. 시스템이 ceilometer를 갖추고 있으나 ceiling 및 sky cover 정보가 이용될 수 없는 경우에만 “SKY CONDITION MISSING”이라 방송된다.

 

5. Remarks. 관측 자료에 remarks가 포함되는 경우 altimeter setting 다음에 “REMARKS”가 방송된다.

 

(a) Automated “Remarks.”

 

(1) Density Altitude.

 

(2) Variable Visibility.

 

(3) Variable Wind Direction.

 

(b) Manual Input Remarks. manual input remarks의 앞에는 “OBSERVER WEATHER”이라는 문구가 붙는다. 보통 manual remarks는 다음으로 제한된다:

 

(1) Type and intensity of precipitation.

 

(2) Thunderstorms and direction.

 

(3) Obstructions to vision when the visibility is 3 miles or less.

 

EXAMPLE-

“Remarks ... density altitude, two thousand five hundred ... visibility variable between one and two ... wind direction variable between two four zero and three one zero ...observed weather ... thunderstorm moderate rain showers and fog ... thunderstorm overhead.”

 

(c) automated parameter가 “missing”된 상태이고 해당 parameter에 대한 manual input이 이용될 수 없다면 이는 “MISSING”이라 보고된다.

 

EXAMPLE-

“Ceiling one thousand overcast ... visibility three ... precipitation ... temperature three zero, dew point missing ... wind calm ... altimeter three zero zero one.”

 

(d) “REMARKS”는 다음 우선순위에 따라 방송된다:

 

(1) Automated “REMARKS.”

 

[a] Density Altitude.

[b] Variable Visibility.

[c] Variable Wind Direction.

 

(2) Manual Input “REMARKS.”

 

[a] Sky Condition.

[b] Visibility.

[c] Weather and Obstructions to Vision.

[d] Temperature.

[e] Dew Point.

[f] Wind.

[g] Altimeter Setting.

 

EXAMPLE-

“Remarks ... density altitude, two thousand five hundred ... visibility variable between one and two ... wind direction variable between two four zero and three one zero ... observer ceiling estimated two thousand broken ... observer temperature two, dew point minus five.”

 

d. Automated Surface Observing System(ASOS)/Automated Weather Observing System(AWOS). ASOS/AWSS는 항공 운항, 그리고 기상 예보 활동을 지원하도록 설계되었다. ASOS/AWSS는 분 단위 관측 자료를 연속적으로 제공하며 METAR와 기타 항공 기상 정보를 생성하는데 필요한 관측을 수행한다. 해당 정보는 discrete VHF radio frequency를 통해, 혹은 NAVAID의 voice portion을 통해 전송될 수 있다. discrete VHF radio frequency를 통해 전송되는 ASOS/AWSS는 최대 25NM까지 수신될 수 있도록, 그리고 최대 10,000ft AGL까지 수신될 수 있도록 설계되었다. 대부분의 경우 공항 표면에서 ASOS/AWSS 신호를 수신할 수 있다. 허나 현지 조건으로 인하여 최대 수신 거리 및/혹은 고도가 제한될 수 있다. 데이터를 수집 및 해석하는 방법은 자동 시스템과 관측자간에 차이가 있을 수 있으나 둘 다 매우 유사한 관측 자료를 생성한다. 객관적인 요소의 경우(예를 들어 압력, 주변 온도, 이슬점 온도, 바람, 그리고 강수 축적) 자동 시스템과 관측자는 모두 특정 위치와 시간 평균(time-averaging) 기법을 사용한다. 이러한 요소들에 대한 자동 시스템과 관측자 간의 차이는 무시할 수 있을 정도로 작다. 허나 주관적인 요소의 경우 관측자는 시각적 요소들(구름, 시정, 그리고 기상 등등)을 설명하기 위해 특정 시간과 공간 평균(spatial averaging) 기법을 사용하는 반면 자동 시스템은 특정 위치와 시간 평균 기법을 사용한다. 이는 근본적인 변화이지만 수동 기법과 자동 기법은 각 한계 내에서 매우 유사한 결과를 도출한다.

1. System Description.

 

(a) 각 공항의 ASOS/AWOS는 네 가지 주요 구성 요소들로 이루어져 있다:

 

(1) Individual weather sensors.

 

(2) Data collection and processing units.

 

(3) Peripherals and displays.

 

(b) ASOS/AWOS 센서들은 데이터 습득을 수행한다. 센서들은 지속적으로 주변 환경을 측정하고 데이터를 도출하여 collection and processing units에서 사용될 수 있도록 만든다.

 

2. 모든 ASOS/AWOS는 다음과 같은 기본 센서들을 포함한다:

 

(a) Cloud height indicator (one or possibly three).

 

(b) Visibility sensor (one or possibly three).

 

(c) Precipitation identification sensor.

 

(d) Freezing rain sensor (at select sites).

 

(e) Pressure sensors (two sensors at small airports; three sensors at large airports).

 

(f) Ambient temperature/Dew point temperature sensor.

 

(g) Anemometer (wind direction and speed sensor).

 

(h) Rainfall accumulation sensor.

 

(i) Automated Lightning Detection and Reporting System (ALDARS) (excluding Alaska and Pacific Island sites).

 

3. ASOS/AWOS data outlets는 다음과 같다:

 

(a) Those necessary for on-site airport users.

 

(b) National communications networks.

 

(c) Computer-generated voice (available through FAA radio broadcast to pilots, and dial-in telephone line).

 

NOTE-

ASOS, AWOS, 그리고 ATIS에서 풍향은 자북을 기준으로 보고된다.

 

4. 관측자가 개입하지 않은 ASOS/AWOS 보고에는 자동으로 보고될 수 있는 기상 데이터만이 포함된다. 이러한 METAR 보고의 수식어는 “AUTO”이다. 관측자가 ASOS/AWOS를 보강하는 경우 “AUTO”가 사라진다.

 

5. automated stations에는 두 가지 형식이 있다. AO1은 강수량 판별 장치가 없는 automated weather reporting stations이다. 반면 AO2는 강수량 판별장치가 있는 automated stations이다. “AO1”과 “AO2”가 remarks에 표시되어야 한다. (강수량 판별 장치는 액체 강수와 동결 강수의 차이를 판별할 수 있다).

 

NOTE-

ASOS/AWOS 보고를 해석하기 위해선 그림 7-1-8과 7-1-9를 참조한다.

 

REFERENCE-

A complete explanation of METAR terminology is located in AIM, Para 7-1-28, Key to Aerodrome Forecast (TAF) and Aviation Routine Weather Report (METAR).

 

e. 표 7-1-5는 weather observing programs와 그 보고 요소들을 비교한다.

f. Service Standards. “Service Standards”라는 용어는 기상 관측 보고의 세부 수준을 나타낸다. service standards는 네 가지 서비스 수준(A, B, C, D)으로 구성된다. 각 서비스 수준에 포함되는 구체적인 관측 요소들은 표 7-1-6에 나열되어 있다.

1. Service Level D는 이용 가능한 최소 서비스 수준을 규정한다. ASOS/AWOS가 모든 관측을 구성하는 완전 자동화 서비스이다(즉, 관측자에 의한 기상 정보가 추가되지 않는다). 이러한 서비스를 stand alone D site라 부른다.

 

2. Service Level C는 관측자(일반적으로 항공 교통 관제사)가 automated observation을 보강하는 서비스이다. 또한 Service Level C는 ASOS/AWOS의 고장, 혹은 전형적이지 못한 ASOS/AWOS 보고에 대비하여 백업을 포함한다. 백업 시 관측자는 automated ASOS/AWOS 요소들에 대한 올바른 값을, 혹은 누락된 값을 삽입한다. 해당 서비스는 LAWRS(Limited Aviation Weather Reporting Station) 관제사, FSS 및 NWS 관측자, 그리고 특정 지역의 경우 Non-Federal Observation Program 관측자에 의해 제공된다.

 

항공 교통 관제 효율성을 높이기 위해, 그리고 시스템 수용력을 증가시키기 위해 Service Level C를 초과하는 세부 정보들을 필요로 하는 공항들이 있다. 해당 공항들의 서비스는 일반적으로 기상 관측자, NWS 관측자, 그리고 일부 지역의 경우 FSS 관측자가 제공한다.

 

3. Service Level B는 Service Level C에서 제공하는 모든 기상 관측 요소들에 ASOS/AWOS 기능을 넘어서는 추가 데이터가 보강되는 서비스이다. 이러한 공항으로는 smaller hubs, 혹은 special airports를 포함한다.

 

4. Service Level A는 Service Standard B에서 보고되는 모든 데이터에 특정 추가 요건들이 포함된다. Service Level A는 평균 이하의 기상을 갖춘 주요 허브 공항 및/혹은 교통량이 많은 공항에서 적용된다.