把脈冬奧風(fēng)云雨雪

　　2月13日，受降雪天氣影響，北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子坡面障礙技巧資格賽等原計(jì)劃當(dāng)日進(jìn)行的賽事改期舉行。北京冬奧會(huì)張家口賽區(qū)云頂場(chǎng)館群業(yè)主方代表、后勤副主任束文介紹，自由式滑雪和單板滑雪坡面障礙技巧場(chǎng)地的落差很大，在當(dāng)日的降雪天氣中，海拔較高的賽段能見度較差，不僅會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮，還將增加受傷風(fēng)險(xiǎn)，推遲比賽是出于對(duì)運(yùn)動(dòng)員安全的考慮。

　　“今天三大賽區(qū)普降大雪，早在2月4日我們就得到了氣象部門的預(yù)測(cè)信息，兩天前我們已基本確定了每個(gè)場(chǎng)館降雪的時(shí)段和量級(jí)。”在13日舉行的北京冬奧會(huì)例行新聞發(fā)布會(huì)上，北京冬奧組委副主席楊樹安表示，氣象部門的預(yù)報(bào)工作對(duì)賽事的組織運(yùn)行非常重要，各個(gè)場(chǎng)館收到氣象信息后，積極做好應(yīng)對(duì)措施，不斷完善預(yù)案，在各個(gè)方面都做了精心準(zhǔn)備。

　　冬奧會(huì)是全世界規(guī)模最大的冬季綜合性運(yùn)動(dòng)會(huì)，賽事安排、賽前籌備、外圍保障、應(yīng)急救援、公眾觀賽等環(huán)節(jié)都與氣象要素密切相關(guān)。高效有力的氣象服務(wù)是成功舉辦北京冬奧會(huì)的重要保障。哪些冬奧項(xiàng)目要看“天”比賽？從氣象預(yù)報(bào)、實(shí)況更新到極端天氣應(yīng)對(duì)，氣象部門如何應(yīng)對(duì)“大考”？如何滿足多樣化需求，保障北京冬奧會(huì)“精彩、非凡、卓越”？記者就此進(jìn)行了采訪。

　　氣象是冬奧會(huì)成功舉辦的核心因素之一，多數(shù)冰雪項(xiàng)目需看“天”比賽

　　氣象是冬奧會(huì)成功舉辦的核心因素之一，原因就在于“冰雪”二字?；?、滑雪、雪橇、雪車……與夏季奧運(yùn)會(huì)相比，冬季奧運(yùn)會(huì)的特殊之處是其項(xiàng)目與冰雪有著天然的緊密聯(lián)系。氣象因素直接影響著相關(guān)賽事能否順利進(jìn)行，風(fēng)力、風(fēng)速、氣溫、降雪、雪溫、雪質(zhì)、能見度等，都事關(guān)運(yùn)動(dòng)員的安全與比賽成績(jī)。

　　冬奧會(huì)所有比賽項(xiàng)目中，冰上項(xiàng)目約占30%，雪上項(xiàng)目約占70%。冰上項(xiàng)目在室內(nèi)，對(duì)冰面溫度、室內(nèi)空氣溫度、濕度、大氣壓等氣象條件要求十分細(xì)致。相比于冰上項(xiàng)目，在室外的雪上項(xiàng)目，本身受氣象條件影響更大。國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”項(xiàng)目（氣象）負(fù)責(zé)人陳明軒說：“雪上項(xiàng)目絕大部分都是在地形復(fù)雜的山區(qū)舉辦，冬季的氣象特征非常復(fù)雜，天氣變化多端，對(duì)冬奧會(huì)天氣預(yù)報(bào)服務(wù)、保障尤其重要。”

　　以滑雪項(xiàng)目為例，滑雪賽場(chǎng)往往地處山地，遠(yuǎn)離城市、直面高寒，是體育項(xiàng)目中對(duì)氣象條件要求最為苛刻的賽事之一。就氣溫而言，-12℃到2℃最為適宜，氣溫過高雪質(zhì)會(huì)變得松軟，摩擦力會(huì)增加，甚至導(dǎo)致雪場(chǎng)出現(xiàn)融雪；氣溫過低雪質(zhì)則會(huì)變硬，比賽選手不僅動(dòng)作失誤率升高，還容易出現(xiàn)受傷情況。

　　除了氣溫，風(fēng)力、風(fēng)向?qū)τ诟呱交?、跳臺(tái)等項(xiàng)目都有較大影響；能見度會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員、裁判員視線。北京冬奧會(huì)高山滑雪技術(shù)官員馬微娜介紹，當(dāng)風(fēng)力過大時(shí)，很可能會(huì)直接導(dǎo)致暫時(shí)取消高山滑雪項(xiàng)目。因?yàn)楦呱交╉?xiàng)目運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)最高速度可達(dá)150公里每小時(shí)。當(dāng)風(fēng)阻過大時(shí)，身體做技術(shù)動(dòng)作就需要更大力氣對(duì)抗風(fēng)阻，這些都會(huì)讓運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)打破滑行平衡的情況，很容易發(fā)生意外。

　　再如跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目，選手需要先躍入空中，再落在雪上滑行，比賽時(shí)風(fēng)力大小、雪面狀態(tài)如何，都直接影響比賽成績(jī)乃至選手的生命安全。越野滑雪要求風(fēng)力不得大于10米每秒，而跳臺(tái)滑雪條件最為嚴(yán)苛，要求風(fēng)力不得大于4米每秒。

　　此外，一旦氣溫降到-20℃以下，自由式滑雪、單板滑雪的比賽可以被推遲。雪車、鋼架雪車以及雪橇比賽時(shí)，下雪、下雨、大風(fēng)都會(huì)直接影響比賽賽道的控制。

　　在2018年平昌冬奧會(huì)期間，因?yàn)樘鞖庖蛩卣{(diào)整比賽17項(xiàng)，取消比賽1項(xiàng)；2014年索契冬奧會(huì)冬季兩項(xiàng)男子集體出發(fā)項(xiàng)目因大霧兩度推遲；2010年溫哥華冬奧會(huì)高山滑雪、單板滑雪、跳臺(tái)滑雪均因雨、雪、霧等推遲……可以說，天氣預(yù)報(bào)和賽場(chǎng)氣象實(shí)況，也是冬奧體育項(xiàng)目的“發(fā)令槍”。

　　精準(zhǔn)的天氣預(yù)報(bào)和氣象服務(wù)，不僅關(guān)乎賽事的舉辦、成績(jī)?cè)u(píng)測(cè)、運(yùn)動(dòng)員的安全，也對(duì)賽事周邊的保障有重要的影響。面向賽事空中醫(yī)療救援提供支撐，面向冬奧組委、國(guó)際奧委會(huì)及單項(xiàng)組織、政府部門及公眾提供保障，面向雪務(wù)、交通、電力等專業(yè)領(lǐng)域提供服務(wù)……覆蓋面廣、側(cè)重點(diǎn)多、標(biāo)準(zhǔn)極高，做好冬奧氣象保障任務(wù)艱巨。

　　近20年來唯一一次在大陸性季風(fēng)主導(dǎo)氣候條件下舉辦，北京冬奧會(huì)氣象服務(wù)籌備工作從零起步，逐一破解保障難題

　　過去23屆冬奧會(huì)舉辦地均集中在北半球中高緯度帶，且多為海洋性氣候。而北京冬奧會(huì)是近20年來唯一一次在大陸性季風(fēng)主導(dǎo)氣候條件下舉辦的冬奧會(huì)。

　　事實(shí)上，冬季復(fù)雜地形下的邊界層小微尺度氣象學(xué)問題堪稱國(guó)際氣象界的難題。而北京冬奧會(huì)延慶、張家口兩大賽區(qū)地形復(fù)雜，天氣變化快、影響大，局地小氣候特征突出，做好賽事精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警難度極大。

　　此前，這些區(qū)域氣象監(jiān)測(cè)積累數(shù)據(jù)很少，我國(guó)在冬季雪上項(xiàng)目氣象條件高分辨率預(yù)報(bào)服務(wù)技術(shù)等方面研究也非常有限。氣象保障工作少有經(jīng)驗(yàn)可借鑒，幾乎算得上從零起步。

　　為了做好氣象服務(wù)保障工作，2016年7月，中國(guó)氣象局就成立了冬奧氣象服務(wù)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，舉全部門之力投入工作。2017年6月，中國(guó)氣象局冬奧氣象中心組建成立。2020年10月，北京冬奧會(huì)氣象服務(wù)協(xié)調(diào)小組成立，建立跨地區(qū)、跨部門、跨軍地協(xié)調(diào)機(jī)制。在各方努力下，對(duì)標(biāo)“監(jiān)測(cè)精密、預(yù)報(bào)精準(zhǔn)、服務(wù)精細(xì)”要求，氣象服務(wù)保障難題一一破解，充分體現(xiàn)了我國(guó)集中力量辦大事的制度優(yōu)勢(shì)。

　　觀測(cè)資料有限，就建設(shè)足夠精密的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。以冬奧賽場(chǎng)為核心，氣象部門在北京城區(qū)、延慶和張家口及周邊建設(shè)各種現(xiàn)代立體探測(cè)設(shè)施441套，實(shí)現(xiàn)了“超精細(xì)復(fù)雜山地+超大城市一體、三維、秒級(jí)、多要素”的冬奧氣象綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。6年來，冬奧氣象中心連續(xù)監(jiān)測(cè)收集山區(qū)賽道氣象數(shù)據(jù)，編制相關(guān)氣象報(bào)告、氣象風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告。

　　預(yù)報(bào)存在困難，就鉆研愈加精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)體系。氣象部門聚焦“分鐘級(jí)、百米級(jí)”精準(zhǔn)預(yù)報(bào)要求，建成京津冀區(qū)域500米分辨率、冬奧山地賽場(chǎng)核心區(qū)域100米分辨率、逐10分鐘快速更新的“睿圖”數(shù)值預(yù)報(bào)模式體系，研發(fā)從短時(shí)臨近（0至1小時(shí)）到延伸期（30天）的無縫隙精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

　　服務(wù)需求嚴(yán)苛，就打造千錘百煉的服務(wù)團(tuán)隊(duì)與高效精細(xì)的服務(wù)系統(tǒng)。冬奧氣象服務(wù)核心團(tuán)隊(duì)自2017年冬季起，連續(xù)6年在賽區(qū)開展實(shí)地訓(xùn)練。賽場(chǎng)冬訓(xùn)、出國(guó)培訓(xùn)、英語培訓(xùn)、賽事觀摩……團(tuán)隊(duì)在培訓(xùn)中服務(wù)水平不斷提高。此外，還打造了冬奧氣象綜合可視化系統(tǒng)、多維度氣象預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)氣象服務(wù)系統(tǒng)、中國(guó)天氣網(wǎng)冬奧氣象服務(wù)網(wǎng)站、雪務(wù)專項(xiàng)氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)系統(tǒng)等，并在前期多項(xiàng)賽事保障中應(yīng)用調(diào)試。

　　攻堅(jiān)克難的背后，是我國(guó)自主氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)技術(shù)的突破創(chuàng)新，是加快建設(shè)氣象強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)的不懈追求

　　2022年1月1日，經(jīng)過近800天的試運(yùn)行，北京冬奧會(huì)氣象保障工程重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一的河北省張家口新一代天氣雷達(dá)正式業(yè)務(wù)運(yùn)行。作為監(jiān)測(cè)京津冀天氣過程影響的“前哨”，該雷達(dá)最大探測(cè)半徑460千米，能夠有效識(shí)別降水粒子相態(tài)和大小，每6分鐘更新一次數(shù)據(jù)、呈現(xiàn)一張回波圖，能夠生成風(fēng)暴、降水、風(fēng)場(chǎng)等6類基本氣象應(yīng)用產(chǎn)品，進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)京津冀地區(qū)上游降水天氣發(fā)生、發(fā)展、演變的精細(xì)化監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)預(yù)警能力，提升災(zāi)害性降水天氣的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警準(zhǔn)確率。

　　一張張山地立體加密監(jiān)測(cè)網(wǎng)，一套套高精度、無縫隙、精細(xì)化預(yù)報(bào)服務(wù)系統(tǒng)，一項(xiàng)項(xiàng)賽事專項(xiàng)服務(wù)產(chǎn)品……圍繞復(fù)雜山區(qū)邊界層特征研究、冬季降雪綜合觀測(cè)和數(shù)值模擬、山地氣象短臨數(shù)值預(yù)報(bào)、智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)、空中救援氣象保障等，國(guó)家級(jí)及地方氣象科研單位連續(xù)多年開展科研攻關(guān)，為氣象工作提供科技支撐。一個(gè)又一個(gè)氣象服務(wù)保障難題破解的背后，是我國(guó)自主可控的氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)技術(shù)的突破創(chuàng)新，是加快建設(shè)氣象強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)的不懈努力。

　　以“三維、秒級(jí)、多要素”冬奧氣象綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)為例。所謂“三維”，指三維氣象探測(cè)。這是一個(gè)系統(tǒng)而龐大的探測(cè)“家族”，包括地面自動(dòng)氣象站觀測(cè)，測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的三維風(fēng)探測(cè)，云雷達(dá)的云探測(cè)，以及風(fēng)廓線雷達(dá)的垂直方向風(fēng)速風(fēng)向探測(cè)，微波輻射計(jì)的垂直方向溫濕度探測(cè)等。

　　走進(jìn)北京冬奧會(huì)賽場(chǎng)，在賽道出發(fā)點(diǎn)、起跳點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)等重要位置，隨處可見用于實(shí)時(shí)采集、定時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的自動(dòng)氣象站。這些設(shè)備實(shí)時(shí)回傳的動(dòng)態(tài)氣象監(jiān)測(cè)信息經(jīng)過超級(jí)計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一梳理，與常規(guī)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，可以模擬出未來一段時(shí)間某一地區(qū)的天氣變化，為氣象預(yù)報(bào)提供精準(zhǔn)依據(jù)。

　　“秒級(jí)”，是指空間上的精細(xì)化之外，監(jiān)測(cè)在時(shí)間上也向更精準(zhǔn)的單位邁進(jìn)：通過地面自動(dòng)氣象站的建設(shè)，氣象探測(cè)可以做到1秒一組氣象數(shù)據(jù)。

　　“多要素”，是指探測(cè)的氣象數(shù)據(jù)包括與冬奧氣象保障服務(wù)密切相關(guān)的多種氣象要素，比如平均風(fēng)速、溫度、濕度、降水、能見度等等。河北省氣象服務(wù)中心副主任、云頂場(chǎng)館群氣象服務(wù)組組長(zhǎng)李宗濤表示，冬奧會(huì)期間主要的高影響氣象風(fēng)險(xiǎn)包括大風(fēng)、低溫、高溫融雪、強(qiáng)降雪、沙塵和低能見度。針對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)報(bào)技術(shù)人員采用大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)研發(fā)了溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素客觀預(yù)報(bào)方法，建立了“冷湖”效應(yīng)、夜間升溫等山地預(yù)報(bào)模型，構(gòu)建了賽道高影響天氣風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)模型和預(yù)報(bào)指標(biāo)體系和預(yù)警機(jī)制。

　　在北京冬奧會(huì)，我國(guó)氣象科技創(chuàng)新首次具備“百米級(jí)、分鐘級(jí)”精準(zhǔn)預(yù)報(bào)能力，高精度的氣象預(yù)報(bào)服務(wù)，離不開人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持。氣象大數(shù)據(jù)云平臺(tái)“天擎”能夠?yàn)槎瑠W會(huì)氣象服務(wù)保障提供優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)支撐，“睿圖”數(shù)值預(yù)報(bào)模式體系提供0-10天短中期客觀天氣預(yù)報(bào)。值得一提的是，北京冬奧會(huì)上人工智能預(yù)報(bào)技術(shù)在國(guó)際上首次應(yīng)用于冬奧氣象服務(wù)保障中。

　　“冬奧會(huì)氣象服務(wù)保障需要做到‘定時(shí)、定點(diǎn)、定量’的氣象預(yù)報(bào)，而在地形復(fù)雜山區(qū)的這種小尺度精準(zhǔn)氣象預(yù)報(bào)本身就是國(guó)際氣象界的一道難題，既有的現(xiàn)代數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型和傳統(tǒng)技術(shù)方法有時(shí)存在較大誤差，因此需要借助人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過對(duì)海量的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和大量的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行‘再解讀’，從而實(shí)現(xiàn)客觀氣象預(yù)報(bào)的‘再訂正’，提升冬奧氣象預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)度。”陳明軒介紹。

　　“先有人努力，才有天幫忙”，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的氣象服務(wù)保障離不開中國(guó)氣象人的高度負(fù)責(zé)、精益求精

　　北京冬奧會(huì)延慶賽區(qū)位于海陀山，海拔高、溫差大，可以說是“十里不同天”。由于高山滑雪賽道對(duì)環(huán)境的要求較為苛刻，不但地理?xiàng)l件要好，而且對(duì)海拔、氣溫、風(fēng)速、落差等都有嚴(yán)格的要求。早在冬奧會(huì)籌備之初，賽場(chǎng)怎么建，氣象數(shù)據(jù)是非常重要的參考。

　　延慶區(qū)氣象服務(wù)組組長(zhǎng)閆巍介紹：“及早獲得氣象監(jiān)測(cè)資料，對(duì)后面賽道的設(shè)計(jì)，纜車的設(shè)計(jì)，包括積累預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，都具有至關(guān)重要的意義。”

　　既然是為高山滑雪比賽服務(wù)，大部分的氣象資料就要來源于高山之上，氣象觀測(cè)站的選址、建站是氣象保障團(tuán)隊(duì)面對(duì)的第一個(gè)挑戰(zhàn)。“當(dāng)時(shí)沒有路，沒有網(wǎng)，沒有電，沒有水，為了尋找符合標(biāo)準(zhǔn)的站點(diǎn)，在選址這個(gè)環(huán)節(jié)，我們幾乎是把整個(gè)海陀山爬了個(gè)遍。”延慶區(qū)氣象服務(wù)組副組長(zhǎng)張曼說。

　　就這樣從零開始，中國(guó)氣象局組建的冬奧氣象探測(cè)團(tuán)隊(duì)的工作人員，通過在延慶海陀山、張家口康保架設(shè)2部天氣雷達(dá)和分布在三個(gè)賽區(qū)的立體探測(cè)設(shè)備，連續(xù)6年監(jiān)測(cè)收集氣象數(shù)據(jù)，編制相關(guān)氣象報(bào)告，為賽道設(shè)計(jì)、場(chǎng)館和纜車建設(shè)等提供了重要參考。

　　賽場(chǎng)一旦建成，也就意味著氣象保障工作進(jìn)入了新的階段：從為賽場(chǎng)建設(shè)服務(wù)轉(zhuǎn)向?yàn)楸荣惙?wù)。

　　2月12日開始，延慶賽區(qū)迎來了自開賽以來的首場(chǎng)降雪，延慶氣象服務(wù)保障團(tuán)隊(duì)提前8天向延慶場(chǎng)館群、延慶賽區(qū)運(yùn)行保障指揮部匯報(bào)此次降雪過程，為各部門調(diào)度和應(yīng)對(duì)部署打好提前量。降雪期間，為國(guó)家高山滑雪中心、國(guó)家雪車雪橇中心、阪泉綜合服務(wù)中心、延慶冬奧村等不同點(diǎn)位開展?jié)L動(dòng)預(yù)報(bào)服務(wù)，提前向賽區(qū)提供降水量、風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、體感溫度、能見度等天氣信息，逐小時(shí)發(fā)布降雪實(shí)況信息，適時(shí)發(fā)布道路結(jié)冰黃色預(yù)警信號(hào)和暴雪黃色預(yù)警信號(hào)，以精細(xì)的服務(wù)為賽事順利舉辦提供保障。

　　北京冬奧會(huì)對(duì)于氣象保障的要求是“一場(chǎng)一策”和“一項(xiàng)一策”，要在時(shí)間上精確到“分鐘級(jí)”，在空間上精準(zhǔn)到“百米級(jí)”。這份自信不僅來自于自主可控的探測(cè)技術(shù)保障，更來自于無數(shù)氣象人無私的奉獻(xiàn)。就像他們常說的那樣：“先有人努力，才有天幫忙。”

　　為高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量做好冬奧會(huì)氣象服務(wù)保障工作，來自全國(guó)的老中青三代氣象人組成氣象服務(wù)保障前方工作組，高度負(fù)責(zé)、精益求精，克服艱苦條件，不斷突破氣象難題，取得了一系列氣象監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、服務(wù)成果，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。在未來，這些成果和經(jīng)驗(yàn)，也將在大城市的安全運(yùn)行、城市防洪排澇、防災(zāi)減災(zāi)、交通安全等方面發(fā)揮更大的作用。（本報(bào)記者 張弛）