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厲害了!“分鐘級”天氣預報!

對天氣的精密監測、精準預報和精細服務,是曆屆冬奧會成功舉辦的重要因素之一。北京2022年冬奧會由于舉辦地氣候條件與往屆差異較大,更是面臨國際上尚未解決的多個氣象難點。

北京冬奧會延慶、張家口賽區位于山區,海拔高、溫差大,對于賽事氣象預報來說,會面臨山區複雜地形下“一天變四季”“十裡不同天”的考驗,站點預報以及正常的網格插值預報難以滿足賽事保障需求。特别是雪上項目賽道風場突變性強,太陽多曬一會兒,或一朵雲飄過來,都會讓風發生變化。

冬奧氣象科技攻關團隊曆經四年攻關,自主研發多項關鍵技術,支撐北京冬奧會對氣象保障提出的“一場一策”“一項一策”要求,努力将客觀化、自動化的氣象預報做到“百米級、分鐘級”。

厲害了!“分鐘級”天氣預報!

張家口市崇禮區雲頂滑雪公園賽道。楊世堯攝(新華社)

國家重點研發計劃“科技冬奧”項目(氣象)負責人、北京城市氣象研究院副院長陳明軒介紹,每個賽場的地形和小尺度山地氣象特征差異都很顯著,是以需要根據不同賽場的地形、氣象特點以及賽事舉辦安排等,進行針對性的氣象保障服務,這就是“一場一策”。另外,冬奧會不同雪上項目對氣象條件和潛在氣象風險門檻值的要求也不盡相同,是以需要根據不同賽事和賽程安排進行針對性的氣象保障服務,這就是“一項一策”。

“準确的預報,來自于實地調研和多年冬訓積累的經驗、高精尖氣象探測裝置,以及‘百米級、分鐘級’氣象預報等硬核技術的強力支援。”北京冬奧氣象預報團隊的預報員說。

為更好服務此次冬奧會,氣象部門首次在大陸中緯度山區實作“超精細複雜山地三維、秒級、多要素”冬奧氣象綜合立體探測,包括地面自動氣象站觀測、測風雷射雷達的三維風探測、雲雷達的雲探測,以及風廓線雷達的垂直方向風速風向探測、微波輻射計的垂直方向溫濕度探測等。

北京冬奧會期間,大陸氣象科技創新首次具備“百米級、分鐘級”精準預報能力。往屆冬奧會期間,客觀氣象預報基本以千米網格為主,時間更新頻率是半小時至1小時;在國内,目前高精度數值天氣預報模型的網格距最高是3公裡,時間更新頻率基本是1小時或者3小時。“北京冬奧會高精度氣象預報的空間網格距最高是67米,時間更新頻次最高是10分鐘。精細化氣象預報達到了質的飛躍。”陳明軒說。

厲害了!“分鐘級”天氣預報!

國家冬季兩項中心賽道。牟宇攝(新華社)

高精度數值天氣預報模型、多源氣象資料快速內建融合模型、人工智能氣象預報模型等關鍵技術方法陸續研發成功,建構了冬奧氣象“百米級”預報技術體系,實作了冬奧山地賽場的0至10天“百米級”網格氣象預報,以及冬奧關鍵點位0至10天定時、定點、定量氣象預報,多項技術填補國内空白。

人工智能氣象預報技術是國際上第一次在冬奧會氣象服務保障中獲得應用。“冬奧會氣象保障服務需要0至10天内的高精度氣象預報作為支撐,既有的現代數值天氣預報模型和傳統的技術方法有時存在較大誤差。”陳明軒介紹,通過人工智能和大資料技術,對海量的預報資料和氣象觀測資料進行“再解讀”,實作客觀氣象預報的“再訂正”,進一步提升了冬奧氣象預報的精準度。

來源:經濟日報