赛道每隔百米一个气象站可测“秒级风”

来源： 《新京报》2020年12月15日A06

12月8日，冬奥现场气象服务系统可以模拟整个延庆赛场的风力风向信息。
新京报记者 王贵彬 摄

12月8日，北京2022冬季奥运会延庆赛区规划模型。
新京报记者 王贵彬 摄

2月15日，北京市气象探测中心和延庆区气象局派出的工作人员

在小海陀山维修被冰雪层包裹的自动站。资料图片/北京市气象局提供

高山滑雪比赛中，选手最高滑行速度可以超过130公里/小时，即36米/秒，以这个速度疾驰，风速和风向将对最终成绩产生很大影响。所以，在高山滑雪赛场，对于风的预测显得尤为重要。

在北京冬奥会延庆赛区，一支由11名成员组成的冬奥气象现场服务团队已经扎根4年。他们收集赛场风速和风向等数据，一遍遍进行模拟预报，以期在冬奥赛场作出准确预报。

测风

背风速仪上山订正模拟数值

12月初，海拔超过2000米的海陀山已经出现积雪，从延庆城区能远远地看到著名的“海陀戴雪”景观。再过400多天，各国名将将汇聚于此，争夺高山滑雪和雪车雪橇项目的冬奥会奖牌。

在北京冬奥会延庆气象服务分中心，一块块大屏幕全景展示赛场风向、风速等数据。延庆赛区冬奥气象服务团队队长时少英指着其中一块屏幕介绍，“这是小海陀山，两边山脊就像两条胳膊似的，怀抱里边，也就是阳坡的位置就是高山滑雪中心。整个阳坡还错落几条山脊和山沟，竞技赛道和竞速赛道在不同的山脊之上”。

高山滑雪从山顶起点到结束区基本一分多钟就完赛，运动员的速度可能达到每小时110公里甚至130多公里。“这样的速度下，如果风速超过11米/秒，就要特别关注风速或者风向可能的影响。如果风速到17米/秒，就是大风的情况，裁判委员会就要决定赛事是否停止。所以，气象团队就是要对敏感天气进行准确预报。”时少英解释。

她指着一个风向模拟图，“左边这条是竞速赛道，右边是竞技赛道，起点海拔接近2200米以上，终点在海拔1300米左右，落差达到900米。山顶的风和山脚的风差异非常大，沿着赛道不同位置的风的差异也非常大。在这样一个微尺度的范围内，精细刻画每一点的风向风力是很难的。且不说一处山石、一棵大树、一处建筑设施都有可能让风向风速发生变化，当气流过山时，速度不同，大气稳定度不同，赛区的风会发生很大的不同。”

时少英说，预报员会基于各项数据来模拟赛区的气象条件，还要背着风速仪去山上实地考察，对数值模式结果进行订正，然后把预报员积累的经验叠加上去，使得赛区的气象预报更精准。

建站

气象站供电通信均有双保险

自2014年北京申办冬奥会开始，气象部门根据天气气候评估需求，开始在海陀山核心赛区建设自动气象站，最开始建设了4套，分别位于西大庄科、长虫沟、小海陀、二海陀。

所谓自动气象站，是指在某一地区根据需要建设的，能够自动探测多个要素，无需人工干预即可自动生成报文，定时向中心站传输探测数据的气象站。这种站点能对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、辐射、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力等十几个气象要素进行全天候现场监测。

“团队有十几个人，一开始建站的时候没有路，设备全靠人背上山，每个人都要背几公斤精密设备，太重的只能用骡子来驮。施工环境也非常恶劣，夏天最热的时候，在山顶也要穿羽绒服；冬天，眉毛暴露在空气里都会结冰。”北京市气象探测中心探测首席常晨回忆。

北京冬奥会申办成功后，根据冬奥组委对于赛事气象探测要素以及气象服务保障的需求，又陆续在延庆核心赛区新建赛道气象观测站17个、应急备份站4个。

“这些站也随着赛道改道不断迁址。现在我们能做到竞技赛道和竞速赛道基本每隔百米就有一个气象站。”北京市气象探测中心副主任张曼说，为了保障设备正常运行，他们进行了一些升级改造。“现在自动气象站的供电是双路的，既有太阳能也有市电；通信也是双路传输，有北斗传输也有GPRS传输，这是针对当时基础设施还不到位的情况下采取的一些保险举措。”

“在业务中我们主要关注的是风，目前已经实现‘秒级风’的观测，还将在赛道上补充其他探测设备，包括测风雷达、微波辐射计、天气雷达等，搭建立体垂直的观测网来捕捉各种气象探测数据。”张曼说。

目标

提供冬奥最高标准气象服务

时少英说，他们的目标是提供“百米级、分钟级”的预报，这在冬奥会赛事气象服务史上是最高标准。

“我们把关注区域打成100米×100米的网格，期望用数值模式来模拟赛区的精细要素变化特征。如果空间分辨率更粗些，例如1千米×1千米，那么山头有可能就被抹平了，赛场就一个点。”时少英解释，网格越精细，地形也越精细，带来的计算量非常大，对高性能计算机的要求也非常高，时效要求也比较高。“精细到什么程度，就风速来讲，希望沿着赛道风的变化都能够了解清楚，但这也很难。”

延庆冬奥赛区现场气象服务团队连续第四年开展现场驻训，逐步开展对模式温度、风速订正客观方法的研究，基本掌握和了解了不同天气背景下延庆高山滑雪赛区风、气温、降雪、能见度等要素的变化特征。

“现在，我们就是要把过去三年积累的天气个例进行复盘，仔细分析从山顶到山脚风的变化、气温的变化。要达到的目标是，只要预报员看到一种天气类型，脑子里一下子就能够想到赛区从山顶到山脚的气象要素可能的变化。”时少英说。

鉴于当前的全球新冠疫情形势，北京冬奥组委、国际滑雪联合会和国际奥委会一致同意，对2020-21赛季国际雪联北京冬奥会测试赛进行调整。北京冬奥组委方面表示，根据各方协商，拟采用多种方式，在2022年之前重新安排不同级别的测试活动。

“对于气象保障来说，无论是测试活动、测试赛还是最终的冬奥比赛，对我们要求都是一样的。我们希望通过测试活动的气象服务保障，再一次检验预报能力，等到2022年冬奥会，让大家看到我们是一个值得信任和依赖的团队。”时少英说。

新京报记者 李玉坤