▲北京冬奥残奥会气象服务网站截图。
一届冬奥会的成功举办,往往“天时地利人和”缺一不可。冬奥会七成以上项目都是在寒冬室外举行,对赛事保障提出了不小挑战。对于普通人来说,大冬天站在雪地里,第一反应是“冷”,但对北京冬奥会的气象服务团队来说,“观测有多冷”“预报冷多久”“如何解决天气会给赛事带来的影响”,是他们每天工作的“必修课”。由于冬季运动项目的特殊性,风向、风速、湿度、温度等气候因素都可能影响运动员的发挥,在对天气进行精密监测、精准预报、开展精细服务的“赛道”上,同样展开了激烈的“金牌争夺战”。
三个赛区建441套观测设施
和往届冬奥会主要在海洋性气候条件下举办不同,北京冬奥会是近20年内唯一一次在大陆性冬季风主导的气候条件下举办的冬奥会,山地赛场大风多、干冷,如何 在复杂山地中进行小尺度的风和温度的精密监测、精准预报,成为本届冬奥会的特殊难题。
监测是气象预报的第一步,而监测首先要搭建气象观测设施。从2015年开始,北京冬奥会气象服务团队就以冬奥赛场为核心,在陡峭山顶上建立、维护赛区气象观测站。7年来,三个赛区共建成441套现代立体观测设施,除气象观测站外,还包括气象卫星、天气雷达等多种非常规探测仪器,形成严密的“地、空、天”立体监测网,通过获得详尽、全面的气象实况数据,为提高预报预测能力打好了坚实基础。
为了提高赛区降雪预报准确率,预报员持续数年实地观测,采集气象数据。北京冬奥会3个赛区的专职预报员共有52人,从2017年开始每年冬天在赛区开展实战训练。他们调研的方式,就是一次又一次地爬山,在“实地观测收集数据——预测气象——实地再观测订正”的过程中循环往复,积累了大量数据和实地经验。
人工智能首次护航冬奥气象
往届冬奥会,气象预报基本以千米网格为主,时间更新频率是半小时至1小时。北京冬奥会在3个赛区6个主要场地,相关技术已经实现了67米网格的0-10天逐1小时预报,在跳台滑雪场和国家雪车雪橇中心则实现了22米网格的0-24小时逐10分钟预报。精细化气象预报达到了质的飞跃。
得到大量实时的监控数据后,由我国自主研发的高精度天气预报“睿图”模式体系(RMAPS)就有了用武之地。睿图所提供的精细化、短时临近灾害性天气预警产品能为强对流天气预报提供非常好的参考,帮助气象预报员及时了解并预判天气变化。
“睿图”模式体系下的“睿图-睿思”系统,是一个多源气象数据快速集成与融合预报系统,特点是“空间网格细、时间更新频率快、预报精准度高”,核心功能在于能精准做出冬奥山地赛场的0至10天“百米级”网格气象预报以及冬奥关键点位的0至10天定时、定点、定量气象预报,为本届冬奥提供平均风、阵风、温度、湿度、能见度、降水量、降水相态(雨、雪、雨夹雪)等赛事所需的关键预报。以降水预报为例,主要关注未来2小时内天气的“临近数值预报集成子系统”每10分钟更新一次,是气象预报员对雷暴等灾害性天气做出临近预警的重要参考;“短期预报子系统”则主要关注未来2-12小时的天气情况,是短时天气预报预警的重要依据。“睿图-睿思”系统采用了机器学习等人工智能新技术方法,这是人工智能预报技术首次在冬奥会气象服务保障中得到应用。
(原标题《深晚特派记者揭秘北京冬奥会气象服务体系 “分钟级”精准预报是如何炼成的?》)