護航冬奧會 氣象科技實現兩個“首次創新”

科技冬奧進行時

從11月6日北京迎來今冬初雪便達到暴雪量級，到一波接着一波寒潮“侵襲”，北京2022年冬奧會開賽前的最後一次全方位測試活動並未受到特別影響，2地3賽區的8個競賽場館正在按計劃穩步進行10項國際賽事、3個國際訓練周和2項國內測試活動，這背後冬奧氣象服務保障籌備工作功不可沒。

要知道，與夏季奧運會項目多在體育場館內舉行不同，作為冬奧會“重頭戲”的雪上項目多在室外山區舉行。冬奧會山地雪上項目賽程安排和賽事舉辦、觀賽、救援等外圍保障服務，都與氣象條件密切相關。在比賽期間，除了運動裝備、運動員自身水平外，風速、風向、温度、濕度、能見度及雪質等自然條件的差異，將會直接影響賽程安排以及運動員的比賽成績、比賽安全。

“科技冬奧”重點專項“冬奧會氣象條件預測保障關鍵技術”項目負責人、北京城市氣象研究院副院長陳明軒告訴科技日報記者，北京冬奧會是近20年內唯一一次在大陸性冬季風主導的氣候條件下舉辦的冬奧會。大風多、乾冷的氣候特徵決定了北京冬奧會的首要特殊難題，就是山地小尺度的風和温度的精密監測、精準預報，這也是國際上尚未解決的氣象難點問題之一。

圍繞氣象條件預測保障，“科技冬奧”重點專項作了相應部署。經過近4年的科研攻關，北京冬奧會氣象服務保障難題實現突破。

11月22日，北京市政府新聞辦公室舉行2022年冬奧會及冬殘奧會北京城市服務保障專場新聞發佈會上，北京市氣象局副局長、新聞發言人表示，冬奧氣象服務保障籌備工作現已全面就緒，氣象科技創新實現“兩個首次”。

一是通過冬奧雪上項目賽區（延慶海陀山、張家口崇禮）立體氣象加密觀測試驗，首次在我國中緯度山區複雜地形下開展冬季中、小、微尺度三維氣象系統性的觀測試驗與分析研究，即時獲取精細氣象觀測數據，形成加密科學觀測試驗數據集。“賽區高精度氣象探測數據的成功獲取，使山地氣象精密監測難題有了冬奧方案。”陳明軒説。

陳明軒告訴科技日報記者，氣象部門在3個賽區佈設了441套各類探測設施，大幅提升各類冬奧關鍵氣象要素的監測精度。不僅如此，項目團隊還在延慶和張家口賽區佈設了多套激光測風雷達。

“雪上賽道地形複雜、風場複雜多變，運動員在高速下滑過程中，極易受到賽道突變的縱風及橫風影響。因此，對賽道風速、風向的分鐘級甚至秒級即時監測，可為賽事管理人員、運動員及教練員提供輔助決策依據，對冬奧會滑雪比賽的順利進行、運動員的正常發揮等具有重要意義。”陳明軒説。

二是研發形成了自主可控的冬奧“百米級”天氣預報技術體系，首次實現“百米級、分鐘級”業務天氣預報能力。

“通過多源稠密氣象資料快速融合、高精度數值天氣預報、機器學習和深度學習等氣象應用新技術方法的研究開發，形成了覆蓋延慶和張家口賽區1萬平方公里範圍內百米網格、10分鐘更新的冬奧關鍵氣象要素預報產品，大幅提升了冬奧複雜地形賽場關鍵氣象要素0—24小時預報準確率。”陳明軒表示，正是通過大氣渦流尺度數值模擬技術，將冬奧核心賽場百米級網格風和温度等氣象要素的預報時效從24小時拓展至10天，10天內的預報間隔達到1小時，為冬奧氣象預報服務提供更為有效的支撐。

陳明軒介紹，冬奧高精度天氣預報系統在今年2月“相約北京”冬奧雪上項目測試活動以及當前的冬奧測試活動期間接受了實戰檢驗。2月份測試活動期間，正是根據氣象預報服務團隊提供的高精度天氣預報，有8項比賽、4項官方訓練進行了日程調整。