一篇文章让你彻底搞懂低温修正这点事
前段时间有朋友在后台留言让我讲讲低温修正，正好这段时间没什么计划要写的内容，今天就聊聊低温修正这点事儿。这篇文章写的比较长，内容也比较细，只要耐心读完相信你肯定会有收获。
低温修正对飞行员来说不陌生，毕竟飞行手册上白纸黑字写着呢，而且如果飞东北和新疆这些地方也常会用到。
但在低温修正时，不同公司的要求以及每个人使用的方法都不太一样，有点八仙过海各显神通的意思。
有的是直接估算一个修正值，有的是通过查表来计算修正值，甚至还有飞机自己搞定温度修正的，都不用机组干预。
不过这种飞机很少，就是传说中的那种具备温度补偿功能的航空器，目前主流机型基本都不具备这个功能。
但低温修正这事对于其他运行人员就略显陌生了。
空管还好，毕竟雷达引导时需要提供低温修正后的高度，对这个多少也有些概念。但作为签派，对这种飞行阶段细节操作的了解，基本上只停留在了培训教材和考试题库里，实际工作中几乎不会涉及。
我自己也曾一度以为只有RNP APCH和RNP AR程序才需要低温修正，最后知道真相的我眼泪流下来（完全理解反了）。
今天希望可以通过这篇文章让大家，尤其是飞行以外的运行人员对低温修正有个更加深入的了解。
一、基本原理
国际标准大气（ISA）的定义就不说了，估计大家都烂熟于心了，这里简单介绍一下国际标准大气的作用。
我们在学习国际标准大气时估计都听过或见过这样的描述：由于很多时候真实的大气不是国际标准大气，所以要对气压和温度进行修正，以确保根据气压计算出来的高度更接近真实高度。
其实这么说都保守了，实际上我们几乎遇不到标准国际大气，反正我工作这么多年从来没见过一份报文中描述的天气跟国际标准大气一模一样。
因此这也反映出一个问题，其实国际标准大气到底标不标准不重要，因为都是人定的，关键是它能起到一个参考基准的作用，就跟计算飞机载重平衡时在机头前端假设的那根基线一样。
而这个参考基准对于大气条件修正起着至关重要的作用。
由于现代飞机主要通过气压式高度表来指示飞行高度，所以与其说飞机在某个高度上飞，还不如说飞机是在某个等压面上飞更准确一些。
而国际标准大气条件的设定，就是把等压面和实际高度有条件地一一对应起来，这样就可以间接地算出飞行高度了。
一般情况下能影响大气条件的因素主要有两个：气压和温度。
当气压和温度变化时，大气条件就会发生变化，进而气压高度表就会跟着产生误差，而这个误差在有些情况下是有必要修正的。
气压变化引起的高度误差相对来说比较容易修正，只需将标准海平面气压调整为实际的海平面气压即可，也就是我们平时常说的高度表拨正。
这个操作其实就相当于调整了大气压的参考基准，而气团内部的气压垂直变化率是没有变化的。
相对而言，温度变化引起的高度误差就复杂一些了，因为温度变化会引起气压垂直变化率的变化，这样就没法通过简单地调整基准来修正气压高度指示了。
如果拿没做高度修正的进近轨迹与标准进近轨迹对比，没做气压修正往往是这样的：
没做温度修正则是这样的：
如果把大气团比作成一个气球，那么气压变化的修正只是上下移动气球的位置，只要找对基准就可以。
但是温度对大气的影响相当于让气球发生了压缩或膨胀，并且跟气球相比，实际大气内部的气体还不是均匀的，更增加了修正的难度。
好在有一点，温度引起的气压高度变化没有那么大，不像修正海压和标准海压之间的差别，随随便便就能差出上百米。
也正是因为这样，在进近的时候，所有的机场都会要求高度表拨正，但要求低温修正的时候却不多。
二、影响和风险
既然说并不是任何时候都需要低温修正，那么问题就来了，什么机场，什么情况下需要进行低温修正？如果不这么做，会带来哪些影响和风险。
在说这个问题之前，我们先来探究一下另一个问题。
不知道大家有没有好奇过，我们总是听说低温修正，几乎没有听说过高温修正这个词，是高温的情况不需要修正吗？
之所以这样主要由两方面原因：
一是从实际运行看，高温会导致飞机真实高度大于气压高度表显示的高度。
这种情况对运行当然有影响，但相比低温，它带来的风险却小很多。飞的低了容易突破最低超障高度，直接影响飞行安全，而飞的高了起码没有这个风险。
二是从与标准大气温度的差值来看，高温情况的差值远小于低温情况的差值。
海平面上标准大气温度是15℃，实际运行中，ISA+25，也就是外界气温大于40℃的情况很少见，但是ISA-25，也就是-10℃，在冬季的北方机场几乎随处可见，像东北、西北、新疆这些地方，ISA-40，也就是-25℃是常有的事。
温度引起气压高度变化的多少，取决于实际温度跟标准大气温度的差值，跟温度高低没关系，而从实际情况看，差值比较大的情形在低温情况中更为常见。
因此我们几乎见不到高温修正，大部分飞行手册中的温度修正表，也只是给出了0℃以下的修正值。
另外，对于那些周围净空条件很好的机场，即便遇到低温情况，如果不做低温修正，风险也相对可控。
我们通过两个例子来说明，可能会更直观一点。先看一下大同机场，它的进近图是这样的：
像大同机场冬季达到-20℃是常有的事，按照低温修正表格来计算，这个温度下，在IF点需要修正的高度大概是75米左右。
也就是说如果不进行低温修正，飞机在IF点的实际高度可能只有1725米左右，这个高度已经突破了阴影部分表示的最低超障高度1750米，直接威胁到了飞行安全。
我们再看一下沈阳机场的进近图：
由于沈阳机场周围净空条件比较好，没有什么膈应人的障碍物，所以即便是在-50℃，IF处的低温修正量达到136米的时候，飞机不经低温修正的高度仍然远高于所需超障高度，风险自然也就小得多。
在这种情况下，做不做低温修正在两可之间。
最后明确一点，低温修正不仅仅是飞行员自己的事儿。虽说有时不做低温修正也没什么事，但也并非自己想修正就修正，不想修正就不修正。
按规定，如果要做低温修正，一定要向空管报告，因为同一管制区内的飞机在这个事上要保持一致，否则管制就得拉大飞机间隔。
反过来讲，在雷达引导的情况下，管制员就要对飞机的超障余度负责了，发出的指令高度必须得是经过低温修正过的，这个时候飞行员就不需要再修正了。
不过，在91部中规定，飞行中机长对飞机的运行安全负责，这其中就包括在飞行各阶段保证规定的最低超障裕度（MOC），所以说到底，低温修正主要是机长的责任，管制员负次要责任。
三、修正方法
我们文章开头说过，对于低温修正，不同的公司，甚至不同的飞行员使用的计算方法可能都不一样。
这里我们简单介绍几种低温修正的方法：
1.公式计算
在ICAO8168文件以及我国民航局2020年下发的《航空器运行目视和仪表飞行程序设计规范》咨询通告中都给出了低温修正的计算公式：
从公式中我们也能看出来，低温修正是个比较复杂的事，它不仅跟温度和飞行高度有关，还跟机场的标高有关系。
也就是说同样的温度，同样是在机场标高之上1000米，如果一个机场在海平面，一个是高高原机场，计算结果是不一样的。
这也解释了为什么ICAO和CAAC的文件中会根据不同的机场标高给出多个低温修正表。
使用这个公式进行低温修正的好处是计算结果精确，不好的地方在于几乎没有用于实际飞行中操作的可能性。
2.查表计算
波音和空客这几年在他们的飞行手册中都加入了温度修正表， 此外ICAO、CAAC和JEPPESEN也都提供了各自的温度修正表。
波音手册中的温度修正表是这样的：
ICAO8168文件中的温度修正表是这样的：
Jeppesen手册中的温度修正表是这样的：
这些文件和手册中的温度修正表大同小异，如果非要找出区别，主要集中在这两方面：
一是有的表格提供了0℃以上的温度修正值，有的则不提供。
实际上即便是提供0℃以上修正值的文件，也是在近几年新的版本中才有，老版本里修正的最高温度都是0℃，至于为什么我们前面也说过了。
二是有的提供了不同机场标高对应的修正表，有的只提供了一张表。
至于用起来有什么不同，其实就跟用公式和表格来计算修正值一样，无非是前者的计算结果更精确一些。
通常飞机手册上只提供一张表，估计也是为了让飞行员在空中计算时更加便捷。
相对于使用公式计算，通过查表来进行低温修正的可实施性就强多了，而且计算的结果也相对比较精确。
即便是那些净空条件不太好的机场，在温度很低的情况下，使用表格来进行低温修正也足够用。
3.粗算
粗算可能是实际运行中飞行员最常用的方法了。
毕竟净空条件差而且还经常低温的机场就那么几个，但按照飞行手册和大部分公司要求，气温低于0℃就要进行低温修正，如果每次都通过查表来修正也有点折腾。
就跟进近时计算下降率一样，没几个人是真的把进近图翻出来在那规规矩矩地查，大部分情况下都是使用简易公式进行粗算。
低温修正也有粗算的方法：环境温度每低于ISA温度10℃，增加标称值高于基准面高度部分的4％。
不过，这个公式是有局限性的，只适用于不低于-15℃的情况。
例如外界温度-10℃，飞机所在位置高为600米，那么需要修正的高度为：600×4%×2.5=60米，这个结果跟前面查表的结果是一致的。
虽然叫粗算，但其实计算结果还是比较精确的，只要不是遇到特别苛刻的运行条件，基本都能应付。
实际上还有更粗的算法：只要飞得足够多，不少人能对各个温度下的修正值烂熟于心，等到进近的时候，直接估个值就可以。
4.程序修正
看完前面的内容，大家会发现很多时候低温之所以会产生风险，是因为飞行程序中的高度和所需超障高度之间的安全余度太小。
那么如果飞行程序设计的牛逼一点，把这个余度放大一些，是不是也能达到规避风险的目的？
如果能想到这些，说明你已经快探索到规章的边缘地带了。
单从理论上讲，通过飞行程序设计来规避低温带来的风险，主要有两种方法：
一种是给飞行程序设定使用温度限制，超出限制就不允许使用。其实就是通过解决飞行程序来解决飞行程序所带来的问题。
目前这种方法仅应用在了PBN程序上，因此大家只会在RNP APCH或RNP AR的进近图上看到使用温度的限制信息。
对于传统进近程序，目前各种程序设计规范都还没有考虑这一点，所以仍然存在不小的风险。
其中精密进近还好，起码最后进近阶段有下滑道引导，低温顶多会让决断高偏低，下降轨迹不会有偏差。
如果是非精密进近，它跟PBN程序一样都是依赖气压式高度表来指示高度。如果温度低于使用限制，那么对非精密进近和PBN程序的影响是一样的。
这里还需要说明的一点，PBN程序上的使用温度限制只针对最后进近阶段。
也就是说，即便是在温度限制范围内运行，它也只保证满足最后进近阶段的超障要求，而对于其它进近阶段的高度限制，该做低温修正的还得做。
至于最低温度限制怎么来的，在ICAO8168文件中提供了一种获得最低温度的方法：从机场标高处的数据得到近5年每年最冷月份最低温度平均值。为了公布，将此温度按照 5℃向下取整。
这种方法显然太过主观，不太切合实际。像我国东北有些机场最低温度能达到-50℃以下，我是没见过限制温度有这么低的。
去年局方发布的《航空器运行目视和仪表飞行程序设计规范》咨询通告中给出了另外一种确定最低温度的方法：
我认为这种方法相对来说更合理一些。
还有一种规避低温带来风险的方法是增加飞行程序中各限制高度与所需超障高度之间的余度以及适当增加下滑角度。
这么做的效果就跟前面沈阳机场的例子一样，当限制高度远高于所需超障高度时，即便温度很低，风险也相对可控。
但跟第一种方法一样，目前在飞行程序设计规范中并没有在这方面做过多的要求。
实际上这些余度大部分时候都靠程序设计人员自己掌握，再就是局方审核时，可能会考虑到低温在这方面的影响，会要求适当增加一些余度。
除此之外，就没有什么控制措施了。
结束语
由于低温修正是个比较复杂的过程，而它的影响又有一定的局限性，所以无论是在国内还是国外，都缺乏足够的规范性要求。
但低温修正这个事又与安全直接相关，所以从安全责任的角度来看是躲不开的。
我们文章中也说了，低温修正这事飞行员承担主要责任，管制员承担次要责任。所以起码对飞行员来说，什么时候需要低温修正，怎么修正，必须得做到心里有数。
但客观地说，与其让飞行员和管制员承担这方面的责任，我认为更好的办法是在飞行程序上做工作。
针对净空条件复杂的机场，在设计飞行程序时应充分考虑超障余度，并且给出各程序的最低使用温度限制，这样才能从根源上缓解低温给运行带来的风险。