编者按：奋进的中国再度点燃激情与梦想的圣火，世界翘首以待的北京冬奥会将于2022年2月4日开幕。

“水立方”变身“冰立方”、“百米级、分钟级”精准气象预报、国家速滑馆世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面、5G信号覆盖所有场馆、8K比赛画面实时传输……科技冬奥是北京2022年冬奥会和冬残奥会的主要特色，是体现我国综合国力的舞台，更是实现高水平科技自立自强的舞台。

中国科协网开设“科技奥运的背后故事”专题，挖掘冬奥高科技的幕后故事、幕后英雄，展现中国科协所属全国学会及广大科技工作者在“科技冬奥”中的拼搏、奉献、创新、超越，记录科技工作者助力北京冬奥冰雪史诗的感人故事。

北京2022年冬奥会、冬残奥会期间，赛场上会不会下雪？风会刮多大？如何把未来的天气情况更快、更准确交给奥组委？

别担心！中国气象学会城市气象学委员会委员、北京城市气象研究院副院长陈明轩带领团队开展的“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。

陈明轩是一名气象领域的“老兵”。十几年前，国内的高分辨率数值模式还没使用天气雷达资料，只能进行1天至3天的天气预报，而客观自动的精细短临预报业务系统几乎是空白。陈明轩等一批年轻人决心解决客观自动短时和临近预报技术问题。

初出茅庐的陈明轩被两次派往美国国家大气研究中心（NCAR）进行中长期访问交流，并与国际知名机构开展了长期深度合作和联合研发，赶在2008年北京奥运会前，搭建起北京自动临近预报系统（BJ-ANC）和北京快速更新循环数值预报系统（BJ-RUC），在北京地区首次实现了应用新一代天气雷达等多源数据的客观自动临近预报，以及快速同化多源局地数据的高分辨率数值预报。这些成果为2008年北京奥运会的成功举办提供了很好的支撑。

“我很荣幸。作为科技工作者既能参加夏季奥运会气象保障，又参加了冬季奥运会气象保障。”陈明轩全身心投入到2022北京冬奥会的气象服务工作。

自承接“冬奥会气象条件预测保障关键技术”项目以来，陈明轩就进入了“连轴转”的节奏。“任务重、难度大、责任大”，让陈明轩和团队不敢有丝毫的放松。

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，以及观赛、救援等外围保障服务，都与气象密切相关。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，将直接影响赛程安排以及运动员的比赛成绩、比赛安全。

“工作是必须到山上去的。”为了获取更精准的数据，陈明轩和团队经常驻守在冬奥所在的场地里。“虽然很苦很累，尤其是到了晚上，气温下降得很快。但我们团队没有一个人退缩。”

“北京冬奥会是近20年来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，陈明轩带领团队经过近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。

“气象部门在3个赛区布设了441套各类探测设施，大幅提升冬奥会各类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。

通过冬奥会雪上项目赛区（延庆海陀山、张家口崇礼）立体气象加密观测试验，研究团队首次在我国中纬度山区复杂地形下开展冬季中、小、微尺度三维气象系统性的观测试验与分析研究，实时获取精细气象观测数据，形成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，使解决山地气象精密监测难题有了冬奥方案。”陈明轩深感自豪。

此外，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方法的研究开发，打造了覆盖延庆和张家口赛区1万平方公里范围内百米网格、10分钟更新的冬奥会关键气象要素预报产品，大幅提升了冬奥会复杂地形赛场关键气象要素0——24小时预报准确率。

“也就是说，在百米网格范围内，我们可以做到10天范围内、每1个小时开展一次精准的气象预报。”陈明轩表示。

2021年11月6日，北京迎来当年冬天的初雪，级别达到了暴雪量级；此后，北京遭受了一波接一波的寒潮“侵袭”。但冬奥会开赛前的最后一次全方位测试活动并未受到影响，两地三赛区的8个竞赛场馆按计划稳步进行了10项国际赛事、3个国际训练周和2项国内测试活动。这背后，冬奥气象服务保障工作功不可没。

“能两次为奥运服务，使命光荣。”陈明轩深情地说，作为中国气象科技工作者，一定不辜负祖国和人民的期望，不负重托不辱使命，全力以赴为北京冬奥会和冬残奥会保驾护航，期待非凡、卓越的冰雪盛会不断绽放精彩。