探访北京冬奥会延庆气象服务分中心 揭秘气象预报

探访北京冬奥会延庆气象服务分中心 揭秘气象预报

  记者探访北京冬奥会延庆气象服务分中心,揭秘延庆赛区气象预报

  赛道每隔百米一个气象站可测“秒级风”

  高山滑雪比赛中,选手最高滑行速度可以超过130公里/小时,即36米/秒,以这个速度疾驰,风速和风向将对最终成绩产生很大影响。所以,在高山滑雪赛场,对于风的预测显得尤为重要。

  在北京冬奥会延庆赛区,一支由11名成员组成的冬奥气象现场服务团队已经扎根4年。他们收集赛场风速和风向等数据,一遍遍进行模拟预报,以期在冬奥赛场作出准确预报。

  测风

  背风速仪上山订正模拟数值

  12月初,海拔超过2000米的海陀山已经出现积雪,从延庆城区能远远地看到著名的“海陀戴雪”景观。再过400多天,各国名将将汇聚于此,争夺高山滑雪和雪车雪橇项目的冬奥会奖牌。

  在北京冬奥会延庆气象服务分中心,一块块大屏幕全景展示赛场风向、风速等数据。延庆赛区冬奥气象服务团队队长时少英指着其中一块屏幕介绍,“这是小海陀山,两边山脊就像两条胳膊似的,怀抱里边,也就是阳坡的位置就是高山滑雪中心。整个阳坡还错落几条山脊和山沟,竞技赛道和竞速赛道在不同的山脊之上”。

  高山滑雪从山顶起点到结束区基本一分多钟就完赛,运动员的速度可能达到每小时110公里甚至130多公里。“这样的速度下,如果风速超过11米/秒,就要特别关注风速或者风向可能的影响。如果风速到17米/秒,就是大风的情况,裁判委员会就要决定赛事是否停止。所以,气象团队就是要对敏感天气进行准确预报。”时少英解释。

  她指着一个风向模拟图,“左边这条是竞速赛道,右边是竞技赛道,起点海拔接近2200米以上,终点在海拔1300米左右,落差达到900米。山顶的风和山脚的风差异非常大,沿着赛道不同位置的风的差异也非常大。在这样一个微尺度的范围内,精细刻画每一点的风向风力是很难的。且不说一处山石、一棵大树、一处建筑设施都有可能让风向风速发生变化,当气流过山时,速度不同,大气稳定度不同,赛区的风会发生很大的不同。”

  时少英说,预报员会基于各项数据来模拟赛区的气象条件,还要背着风速仪去山上实地考察,对数值模式结果进行订正,然后把预报员积累的经验叠加上去,使得赛区的气象预报更精准。

  建站

  气象站供电通信均有双保险

  自2014年北京申办冬奥会开始,气象部门根据天气气候评估需求,开始在海陀山核心赛区建设自动气象站,最开始建设了4套,分别位于西大庄科、长虫沟、小海陀、二海陀。

  所谓自动气象站,是指在某一地区根据需要建设的,能够自动探测多个要素,无需人工干预即可自动生成报文,定时向中心站传输探测数据的气象站。这种站点能对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、辐射、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力等十几个气象要素进行全天候现场监测。

  “团队有十几个人,一开始建站的时候没有路,设备全靠人背上山,每个人都要背几公斤精密设备,太重的只能用骡子来驮。施工环境也非常恶劣,夏天最热的时候,在山顶也要穿羽绒服;冬天,眉毛暴露在空气里都会结冰。”北京市气象探测中心探测首席常晨回忆。

  北京冬奥会申办成功后,根据冬奥组委对于赛事气象探测要素以及气象服务保障的需求,又陆续在延庆核心赛区新建赛道气象观测站17个、应急备份站4个。

  “这些站也随着赛道改道不断迁址。现在我们能做到竞技赛道和竞速赛道基本每隔百米就有一个气象站。”北京市气象探测中心副主任张曼说,为了保障设备正常运行,他们进行了一些升级改造。“现在自动气象站的供电是双路的,既有太阳能也有市电;通信也是双路传输,有北斗传输也有GPRS传输,这是针对当时基础设施还不到位的情况下采取的一些保险举措。”

  “在业务中我们主要关注的是风,目前已经实现‘秒级风’的观测,还将在赛道上补充其他探测设备,包括测风雷达、微波辐射计、天气雷达等,搭建立体垂直的观测网来捕捉各种气象探测数据。”张曼说。

  目标

  提供冬奥最高标准气象服务

  时少英说,他们的目标是提供“百米级、分钟级”的预报,这在冬奥会赛事气象服务史上是最高标准。

  “我们把关注区域打成100米×100米的网格,期望用数值模式来模拟赛区的精细要素变化特征。如果空间分辨率更粗些,例如1千米×1千米,那么山头有可能就被抹平了,赛场就一个点。”时少英解释,网格越精细,地形也越精细,带来的计算量非常大,对高性能计算机的要求也非常高,时效要求也比较高。“精细到什么程度,就风速来讲,希望沿着赛道风的变化都能够了解清楚,但这也很难。”

  延庆冬奥赛区现场气象服务团队连续第四年开展现场驻训,逐步开展对模式温度、风速订正客观方法的研究,基本掌握和了解了不同天气背景下延庆高山滑雪赛区风、气温、降雪、能见度等要素的变化特征。

  “现在,我们就是要把过去三年积累的天气个例进行复盘,仔细分析从山顶到山脚风的变化、气温的变化。要达到的目标是,只要预报员看到一种天气类型,脑子里一下子就能够想到赛区从山顶到山脚的气象要素可能的变化。”时少英说。

  鉴于当前的全球新冠疫情形势,北京冬奥组委、国际滑雪联合会和国际奥委会一致同意,对2020-21赛季国际雪联北京冬奥会测试赛进行调整。北京冬奥组委方面表示,根据各方协商,拟采用多种方式,在2022年之前重新安排不同级别的测试活动。

  “对于气象保障来说,无论是测试活动、测试赛还是最终的冬奥比赛,对我们要求都是一样的。我们希望通过测试活动的气象服务保障,再一次检验预报能力,等到2022年冬奥会,让大家看到我们是一个值得信任和依赖的团队。”时少英说。

  新京报记者 李玉坤

【编辑:张楷欣】