半冬科技 对标新高度 城市院用创新践行“科技冬奥”

导语:纵观历届冬奥会，天气是奥运会成功举办的关键因素。对极端大风、能见度、温度、湿度、降雪等气象条件进行准确可靠的预报预警。是保障北京冬奥会、冬残奥会运行和运动员成绩的重要外部因素。作为近20年来唯一一届在大陆性冬季季风气候下举办的冬奥会，北京冬奥会可供借鉴的经验和案例少之又少，进一步给冬奥会气象服务带来巨大挑战。

背景

山区精确预报面临许多挑战

冬奥会所有项目中，冰上项目约占30%，雪上项目约占70%。“除雪项目是室外，所以受气象条件影响比较大。比如高山滑雪，对风向、能见度、温度、辐射都有严格的要求。”项目负责人、北京城市气象研究所副所长陈研究员说。

比赛中，如果风速过低空，可能会影响运动员的人身安全。能见度低会影响运动员和裁判员的视线；温度过高会导致积雪融化，影响比赛，而温度过低会冻伤运动员。因此，当比赛期间出现大雪、大雾、大风等高影响天气时，往往会导致比赛临时中断、延期、取消。

解决关键问题

一批关键技术取得突破

“冬奥会的气象保障实际上是冬季复杂地形条件下中小尺度边界层的气象问题，一直是国际气象界的难点。”陈对说道。

开展“冬奥会气象条件预报支撑关键技术”研究，山地赛区连续气象观测数据是基础。早在冬奥会申办之初，气象部门就在河北张家口赛区和北京延庆赛区附近设立了自动气象站。特别是面对当时延庆赛区的核心区域——海沱山，北京市气象局克服了无路、缺电、通讯困难等诸多困难，在赛区附近的关键点设置了自动气象站进行观测，为后续项目推进提供了大量的数据支撑。

成就

0至240小时无缝预测产品形成

“我们针对奥组委的预报服务需求，开展了冬奥会0到240小时无缝客观预报技术的研发。”陈对说道。项目组搭建了“百米尺度、分钟更新”般精细的冬奥会气象短期临近预报系统，开发了冬奥会气象短期无缝数值预报系统。

app应用

测试项目结果和服务效果

有了关键的技术方法和预报产品，如何实现对冬奥会指定气象要素的客观预报和风险预报技术的研究和应用，成为北京市气象台牵头的研究团队关注的焦点。

多维冬奥天气预报业务平台展示示例

项目组通过应用冬季天气解译、机器学习和大数据挖掘等方法，研究了关键气象要素0-240小时预报和冬奥会天气风险预警技术，细化到比赛场馆、赛道不同位置等重要区域，首次开发阵风预报产品，对冬奥会瞬时风速和最大风力进行预报。

与此同时，致力于行业专项和公共气象服务的中国气象局公共气象服务中心项目研究团队，正在研发基于人工智能、大数据等技术的冬奥会智能气象服务技术。研究人员在冬奥交通、应急救援和气象服务气象产品智能处理方面取得了初步成果。

10月13日，在科技部举办的“科技冬奥”重点专项工作推进会上，“冬奥气象条件预报保障关键技术”项目的进展和成果受到与会专家和领导的一致好评。

北京冬奥组委高度肯定气象保障服务技术目前的研发进展和项目成果对冬奥会筹办和场馆规划的有力支持，认为项目基本按照奥组委的需求有序推进了研发工作和成果应用。

面对即将到来的冬奥系列测试赛，项目开发的数据集、预报服务产品等多项成果将整合到冬奥气象相关业务服务平台，提供给冬奥气象服务团队试用。

下一步，项目组将进一步瞄准“分钟级、百米级”服务目标，全力聚焦冬奥会，聚焦冬季复杂地形下高分辨率立体观测、无缝预报预警科技攻关，提升冬季山地天气预报服务科技水平，为“精彩、非凡、卓越”的北京冬奥会不懈努力。

中国气象报出品

监制:冉瑞奎叶迎海

图片由北京城市气象研究所提供

微信编辑:沙张巍 娟