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海陀山上“听风观天”——揭秘延庆冬奥气象服务团队背后的故事

2020-12-15 13:11 中国天气网   

中国天气网讯 2022年北京冬奥会越来越近,高山滑雪等赛事将在北京延庆海陀山举行,这一项目对风力、风向等气象预报需求更加精细化。为此,延庆赛区冬奥气象服务团队放出了他们的“大招”——“立体、秒级”气象站,“百米级、分钟级”的预报。这些“大招”的背后必定是整个团队的“苦练”,中国天气网为你揭秘冬奥会气象服务背后的故事。

海陀山上“听风观天”——揭秘延庆冬奥气象服务团队背后的故事

2022年北京冬奥会和冬残奥会延庆气象服务“大本营”。

“先行者”:从无到有的“立体、秒级”赛事气象站建设

海陀山,位于北京西北部,高度超过两千米,在2014年的一个清晨,一个特殊的登山队朝着海陀山出发了,他们带着骡马队、“大块头”仪器,显然不仅是为了登山。这只登山队来自延庆赛区冬奥气象服务团队,他们是为安装自动气象站而来。这一个个自动气象站背后,承载着申办冬奥会的重担——提供基础气象观测数据支持。

2015年,北京成功申办2020年冬奥会。由于冬奥会包含了众多户外项目,受天气影响极大,所以对天气预报的精准要求大大提高,而当时的气象设备是远远不能满足需求的。

“气象预报,探测先行。”北京市气象探测中心副主任张曼称,气象观测和探测一定是先行的,气象数据对我们气象的分析和预报的应用都是非常重要的。如果等到要开展天气预报服务的时候,再来建设气象站等设备是来不及的,“我们要有一定时间量的数据积累,才能保证预报员获取更多的分析的资料。”

为了保证冬奥会高山滑雪等项目的顺利开展,建设赛事气象站的任务提上了日程。张曼和她的二十余名队员就是“先行者”,在海陀山实现了气象站从无到有的建设。

海陀山上“听风观天”——揭秘延庆冬奥气象服务团队背后的故事

大雪中的延庆海陀山。(图/马新成 资料图片)

张曼和她的队员们在早晨5点就要上山,在一天要完成3至4个气象站的建设,上山时迎着朝霞,而下山时常常是天黑。同时,海陀山的环境还给他们带了很大挑战,夏天时在山顶要穿上羽绒服,冬天就更不用说了,眉毛上都会结霜。“当时,海陀山上没有路,我们要组织建设,除了骡马队,我们要背设备和工具。”张曼回忆道,“山上的风特别大,温度特别低,我们的水拿出来以后都是冻着的,是没有办法喝的,吃的面包基本上就是跟石头一样硬。”

海陀山给张曼团队带来身体上的挑战外,对气象站的建设也制造了困难。在大风环境下监测气象站不稳定,数据容易中断,10米风杆受到山势的局限,气温低时仪器被冻住……一系列的困难摆在面前,张曼团队选择了定制与创新的路子。

双路供电、双路通信、仪器保温等手段为气象站“加料”。气象站除了能观测常见的气温、风速、降水等6要素外,还增加了辐射、能见度、低温等多要素。同时,由于冬奥会一些项目对风力监测的要求特别高,气象站还实现了垂直观测,使得观测呈现三维、立体、多角度的特点。

在团队的努力下,他们完成了21套自动气象站的建设,其中延庆周边地区完成了38套自动气象站的建设和升级改造,部分气象站在今年年初的第十四届冬季运动会保障和一系列的测试赛中发挥了作用。还有两套交通自动气象站、延庆本站拉曼激光雷达、垂直观测探测设备已经投入使用。

完成设备的建设只是张曼团队冬奥会任务的一部分,后续还要保证设备的正常稳定运行,对探测数据的质量分析研究,提升探测数据的精度……未知的挑战还在等着他们。

“听风者”:实现“百米级、分钟级”的预报服务

天气预报的产生过程就像是一场接力赛,有了气象站等设备的监测数据后,接力棒就交接给了预报员。北京市气象台副台长时少英任队长的场馆预报服务团队主要负责2022年北京冬奥会延庆赛区高山滑雪项目的天气预报。天气的好坏直接对赛事能否顺利进行、运动员的发挥等起到重要作用,这就要求冬奥会气象服务团队能够提供更加精准的预报,他们的目标是实现“百米级、分钟级”的预报服务。

高山滑雪中心高度落差达到九百米以上,沿着赛道不同位置的风都存在差异。时少英称,“无论多么精细的天气预报数值模式,在这样复杂的山地地形中,都无法准确精细地刻画风发生的团流、乱流、扰动等。”

“一开始做预报的话就感觉无从下手。”时少英预报团队的队员阎宏亮在回忆刚开始接触高山滑雪项目天气预报时说道。由于山地地形复杂,加上山地天气预报模式不完善等原因,大大增加了赛道天气预报的难度。

面对这样的困难,预报员团队展开了三个冬季的冬训,对各个赛道的地形更加熟悉,也摸索出各个气象要素垂直变化的规律。同时预报员团队会基于多个天气预报模式进行模拟分析,并结合多年的经验进行订正。“还有一些客观算法研究的工作,我们都是自主加班。”阎宏亮称。在大家的共同努力之下赛区天气预报的精准程度得到了有效提升。

“为了到达冬奥会的气象服务目标,从中国气象局到北京市气象局、河北省气象局,在科技支撑、科研等方面,都在共同努力。”时少英称。

海陀山上“听风观天”——揭秘延庆冬奥气象服务团队背后的故事

时少英展示山地天气预报系统。

目前,时少英团队开始了2022冬奥会前最后一次冬训,在这个冬训中他们会对过去三年的工作进行梳理,将规律再进一步凝练。“只要预报员看到某种天气情形,他的脑子里要一下子想到赛区从山顶到山脚各个气象要素的变化。”时少英在谈到这次冬训目标时说到。另外,针对今年出现的变化,团队还将对关键技术进行进一步的研究,朝着“百米级、分钟级”预报服务前进。

 

责任编辑: 3976DBC

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