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。
别担心！北京城市气象研究院副院长陈明轩带领团队开展的“科技冬奥”重点专项——“冬奥会气象条件预测保障关键技术”，研发形成了自主可控的冬奥“百米级”天气预报技术体系，首次实现“百米级、分钟级”业务天气预报能力。
“2022北京冬奥会、冬残奥会是近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。”陈明轩介绍，大风多、干冷的气候特征，决定了北京冬奥会的首要特殊难题，就是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。
围绕气象条件预测保障，“科技冬奥”重点专项作了相应部署。陈明轩带领团队经过了近4年的科研攻关，推动北京冬奥会气象服务保障难题实现了突破，建成了“三维、秒级、多要素”冬奥气象监测网络和“分钟级、百米级区域”预报服务系统。
在气象监测方面，“气象部门在3个赛区布设了441套各类探测设施，大幅提升各类冬奥关键气象要素的监测精度。不仅如此，项目团队还在延庆和张家口赛区布设了多套激光测风雷达。”陈明轩介绍。
在延庆海陀山、张家口崇礼地区，通过冬奥雪上项目赛区立体气象加密观测试验，项目团队首次在我国中纬度山区复杂地形下开展了冬季中、小、微尺度三维气象系统性的观测试验与分析研究，实时获取了精细气象观测数据，形成了加密科学观测试验数据集。
“赛区高精度气象探测数据的成功获取，使山地气象精密监测难题有了冬奥方案。” 陈明轩表示。
精准气象预报对赛事顺利举办至关重要。以高山滑雪项目为例，赛程仅为1到2分钟，运动员速度最高可达每小时140公里，当赛场风速超过每秒18米时须立即停止赛事。定点的分钟级预报对赛事调控，以及寻找赛事“窗口期”的支撑作用十分关键。
因此在精准气象预报方面，项目团队通过多源稠密气象资料快速融合、高精度数值天气预报、机器学习和深度学习等气象应用新技术新方法的研究开发，形成了覆盖延庆和张家口赛区1万平方公里范围内的百米网格、10分钟更新的冬奥关键气象要素预报产品，大幅提升了冬奥复杂地形赛场的关键气象要素0—24小时预报的准确率。
陈明轩表示，通过大气涡流尺度数值模拟技术，将冬奥核心赛场百米级网格风和温度等气象要素的预报时效从24小时拓展至10天，10天内的预报间隔达到1小时，为冬奥气象预报服务提供更为有效的支撑。
据介绍，此前“冬奥会气象条件预测保障关键技术”已经完成了相关测试验证，为张家口和延庆两地3赛区的8个竞赛场馆进行的10项国际赛事、3个国际训练周和2项国内测试活动提供了精准气象预报服务。
工作人员在野外实验。采访对象供图
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