氣象監(jiān)測為冬奧保駕護航

　　這幾年，“速度與激情"也在賽場之外進行，讓我們看看這個賽場“角逐"的戰(zhàn)果：

　　賽區(qū)核心區(qū)氣象監(jiān)測幾近空白，對局地天氣特征知曉幾近為“零"——這是前幾年的窘境。

　　在我國中緯度山區(qū)復(fù)雜地形下實施冬季多維度氣象綜合觀測，山地精密氣象觀測技術(shù)取得長足進步——這是如今的成績。

　　自2014年9月以來，氣象部門先后在海陀山“空白區(qū)"、北京城區(qū)新建和改造各類冬奧氣象立體探測設(shè)施148套，形成24小時“三維、秒級、多要素"立體天氣監(jiān)測體系，一張“氣象網(wǎng)"越織越密。

　　其中，延慶賽區(qū)承擔(dān)高山滑雪、雪地雪橇雪車比賽項目，氣象服務(wù)保障要求高、難度大，比如高山滑雪賽道從出發(fā)至終點處的垂直落差超過900米，坡面長度達3000米，地形復(fù)雜，具有明顯的局地小氣候特征——山腳烈日炎炎酷熱難耐，山頂也許就是風(fēng)雨交加冰雹砸落。

　　數(shù)年前，海陀山被確定作為延慶賽區(qū)的賽場時，由于這座山的歷史氣象數(shù)據(jù)幾乎*空白，氣象預(yù)報員對這座山的小氣候“脾性"缺乏了解。就如同醫(yī)生接診一名陌生病人，需要借助“拍片"，才能對病灶進行準(zhǔn)確診斷。對氣象預(yù)報員來說，要深入了解這座山的天氣狀況，才能對當(dāng)?shù)靥鞖庾鰷?zhǔn)確的分析判斷。

　　當(dāng)務(wù)之急是構(gòu)建適應(yīng)冬奧會需求的立體、稠密的山地氣象觀測網(wǎng)，像CT一樣“掃描"整座山的小氣候，發(fā)現(xiàn)天氣“密碼"。

　　作為氣象“CT"安裝者，由北京市氣象探測中心、延慶區(qū)氣象局、設(shè)備廠家等組成的氣象探測保障團隊，早在2013年便先后多次前往海陀山勘察、尋找符合標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測點。沒水、沒電、沒路、沒網(wǎng)的惡劣自然條件，對觀測站網(wǎng)布局、建設(shè)、運維和海量多尺度、多要素探測數(shù)據(jù)的實時應(yīng)用提出巨大挑戰(zhàn)。2014年梯度氣象觀測站建成，為成功申辦冬奧會提供了準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)，得到國際雪聯(lián)的肯定。

　　氣象部門根據(jù)賽事關(guān)注的高影響天氣（大風(fēng)、降水、低能見度等），結(jié)合延慶賽區(qū)受到西南、東南及東北三個主要天氣系統(tǒng)來向的影響，在賽區(qū)周邊50公里范圍內(nèi)共同設(shè)計、打造三個維度（中尺度、小尺度、微尺度）綜合監(jiān)測網(wǎng)，建設(shè)完成16類42套垂直觀測設(shè)備，實現(xiàn)三維風(fēng)場、溫濕度場、云宏微觀結(jié)構(gòu)等多要素觀測。為做好延慶賽區(qū)高山滑雪、雪車雪橇場館氣象預(yù)報服務(wù)保障，填補海陀山觀測“空白區(qū)"，提供地面氣象要素“分鐘級、秒級"風(fēng)監(jiān)測數(shù)據(jù)支撐，沿賽道梯度建設(shè)26個多要素氣象站。此外，在北京賽區(qū)，為滿足首鋼滑雪大跳臺不同高度風(fēng)的監(jiān)測需求，建設(shè)一個地面氣象觀測站、三個高度的測風(fēng)塔站。為實現(xiàn)冬奧會和冬殘奧會開閉幕式精密監(jiān)測，逐步建成國家體育場冠層、場內(nèi)觀禮臺、舞臺地面“4+4+1"的觀測布局，數(shù)據(jù)實時傳輸至指揮部智慧場館平臺。

　　在密織的氣象網(wǎng)中，新型觀測產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用成果豐碩：

　　——依托3個測風(fēng)激光雷達對延慶賽區(qū)2千米×2千米范圍開展協(xié)同觀測，數(shù)據(jù)精度達到垂直分辨率50米、水平分辨率100米。直接觀測得到單點垂直4千米內(nèi)風(fēng)廓線產(chǎn)品，反演獲取三維風(fēng)場、兩點之間水平面的水平二維風(fēng)場、斜剖面的垂直二維風(fēng)場等產(chǎn)品，為山地風(fēng)場預(yù)報與直升機救援服務(wù)提供資料支撐。

　　——綜合應(yīng)用云雷達、云高儀、微波輻射計、天氣現(xiàn)象儀等新型觀測設(shè)備，實時獲取山地溫濕度廓線、水凝物廓線、云高、總云量、云狀等觀測數(shù)據(jù)及融合產(chǎn)品，增強了云能天精細(xì)監(jiān)測對預(yù)報服務(wù)的科技支撐。

　　——聯(lián)合相關(guān)設(shè)備廠家利用現(xiàn)有關(guān)鍵站點的天氣現(xiàn)象儀、降水現(xiàn)象儀及ISOS自動判識的視程障礙現(xiàn)象等多源觀測數(shù)據(jù)，合理設(shè)計識別規(guī)則，獲得關(guān)鍵站點逐小時天氣現(xiàn)象信息，自動形成ODF（實況）報文。在冬奧實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)包制作和傳輸全流程自動化，實時向國際奧委會（IOC）的奧林匹克網(wǎng)站和電視頻道、北京冬奧會等8個應(yīng)用場景提供服務(wù)，得到冬奧組委技術(shù)部的高度肯定。

　　依托協(xié)同工作機制，北京市氣象局聯(lián)合相關(guān)單位開展冬奧各類測試賽、冬奧會及冬殘奧會開閉幕式、賽時期間的京、冀、晉、內(nèi)蒙古四地聯(lián)合加密觀測達2000余次；聯(lián)合華北區(qū)域相關(guān)省份開展降雪、沙塵等高影響天氣期間的地面加密觀測；聯(lián)合國家衛(wèi)星氣象中心，啟動高分衛(wèi)星、風(fēng)云四號B星加密觀測持續(xù)近50天。

　　七年織密一張網(wǎng)，氣象工作者在國家需要的時候勇挑重任，堅毅前行，默默添彩冬奧盛會，為北京書寫“雙奧之城"新的歷史華章貢獻了智慧與力量。

圖為R.M.YOUNG風(fēng)速儀05106為冬奧會賽場提供風(fēng)速風(fēng)向的監(jiān)測

　　（來源：中國氣象報社  作者：丁張巍 秦彥碩 責(zé)任編輯：張林）