北京冬奥会|压线冲刺！硬核气象技术将为北京冬奥会精细化预报提供科技支撑( 二 ) -四川龙网

与夏季奥运会项目多在体育场馆内举行不同，作为冬奥会“重头戏”的雪上项目多在室外山区举行。冬奥会山地雪上项目赛程安排和赛事举办、观赛、救援等外围保障服务，都与气象条件密切相关。在比赛期间，除了运动装备、运动员自身水平外，风速、风向、温度、湿度、能见度及雪质等自然条件的差异，将会直接影响赛程安排以及运动员的比赛成绩、比赛安全。

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2021年12月30日，陈明轩（右一）介绍科技冬奥工作开展情况。
国家重点研发计划“科技冬奥”项目（气象）负责人陈明轩介绍，从气象的角度讲，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。北京冬奥会有三个赛区，除了在北京市区内进行的冰上项目外，延庆赛区、崇礼赛区的雪上项目均在野外山地举行。山地赛场风大、干冷的气候特征决定了北京冬奥会的首要特殊难题，就是对山地小尺度的风和温度的精密监测、精准预报，这也是国际上尚未解决的气象难点问题之一。
纵观历届冬奥会的气象服务保障，国际上并没有成熟的、适用于北京冬奥会的可移植技术方案。“所以此次北京冬奥会的气象服务保障挑战大、科技攻关难度高，很多技术我国可以说是从零起步。”
从北京冬奥会气象保障的要求来说，气象保障服务需要做到空间百米级网格的预报，预报时效至少需要达到10天。陈明轩说：“从大气科学可预报性的角度说，空间越精细、预报时段越长，预报难度越大，更何况在地形复杂的山区，除了需要预报常规的风速风向、温度、湿度、降水外，还需要提供冬奥关注的阵性大风、能见度、降水相态、雪面温度等特殊气象预报，所以难度就更大。”
为此，在国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项以及北京市和河北省相关科技项目共同支持下，气象部门内外十几家单位的200多名科技骨干和预报人员共同组成了冬奥气象科技攻关团队，开展北京冬奥会气象监测和预报的核心科技研发工作。

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2021年12月30日，冬奥北京气象中心相关业务平台。（拍摄：刘珺）
经过近4年科技攻关，冬奥气象科技团队研发出了高精度数值天气预报模型、多源气象数据快速集成融合模型、大气涡流尺度数值模拟计算模型、人工智能误差订正模型等新技术新方法，构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系，形成了冬奥高精度气象预报系统“睿图-睿思”，实现了冬奥会山地赛场的0-10天“百米级”网格气象预报以及冬奥关键点位的0-10天定时、定点、定量气象预报，多项技术填补国内空白，核心技术完全自主可控，并在北京冬奥会气象服务中得到广泛应用。
其中人工智能预报技术是国际上第一次在冬奥会气象服务保障中获得应用。冬奥会气象保障服务需要0至10天内的高精度气象预报作为支撑，需要做到“定时、定点、定量”的气象预报，而在地形复杂山区的这种小尺度精准气象预报本身就是国际气象界的一道难题，既有的现代数值天气预报模型和传统的技术方法有时存在较大的误差，因此就需要借助人工智能技术和大数据技术，通过对海量的数值天气预报模型预报数据和大量的气象观测数据进行“再解读”，从而实现客观气象预报的“再订正”，提升冬奥气象预报的精准度。
陈明轩介绍，在往届冬奥会期间，客观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。在国内，目前的高精度数值天气预报模型的网格分辨率最高是3公里，部分发达地区客观预报的网格距可以达到1公里，时间更新频率基本是1小时或者3小时。“这说明我国的精细化气象预报达到了质的飞跃。”

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