【文/科學大院 陳可鑫】

在前兩天北京冬奧會開幕式上，相信大家和大院er一樣注意到了高山滑雪這個出現頻率超高的項目。

高山滑雪被譽為“冬奧會皇冠上的明珠”，歷來是冬奧會上最受關注的項目之一。每場比賽的賽程僅1~2分鐘，憑借“沖就完了”的比賽規(guī)則，運動員的瞬時速度可達每小時140公里。

但你知道嗎，能夠開啟這樣一場驚險刺激的高速滑行比賽的，不僅僅只是裁判手中的發(fā)令槍，更關鍵的是合適的賽場氣象條件。一旦賽道上的風速超過18米/秒，就必須立即停止賽事。

為了保證賽事順利進行，這個賽區(qū)的天氣預報的精度可是高達“百米級、分鐘級”，這是個什么概念，我們又是如何做到的呢？

冬奧要辦好，氣象預報不能少

賽場的氣象條件是決定比賽能否順利進行的重要因素之一。回顧以往23次冬奧會，沒有任何賽事因天氣原因推遲或取消的只有4屆，其余19屆或多或少都受到了天氣的影響。

高山滑雪賽區(qū)設于山野之中，是對氣象要求最為苛刻的賽事之一。風、氣溫、降雪和能見度都會影響到比賽是否能夠順利進行，因此在開賽前確保賽場上的氣象條件尤為關鍵。

2018冬奧會高山滑雪項目（圖片來源:ratiotimes，攝影：SimonBarnes）

復雜的賽道是運動選手需要征服的賽場，也是氣象服務保障的技術征程。冬奧賽區(qū)大多位于復雜山地之中，“一山有四季，十里不同天”的特性給天氣預報帶來了難題。比如有時山頂的氣象條件不錯，但在半山腰處由于形成了地形云而導致能見度變差。

此次北京冬奧會的高山滑雪比賽場地位于北京延慶的國家滑雪中心，共設置了7條雪道，最大垂直落差可達900m。而海拔每下降100m，溫度就會升高0.6℃，除此之外，山地高低起伏，形態(tài)不一，使得風場分布極不均勻，這些都對賽道氣象服務保障工作提出了不小的挑戰(zhàn)。為了提供安全的比賽條件，我們需要對山頂、半山腰、山腳下的天氣狀況都了如指掌。

長光衛(wèi)星拍攝下的北京延慶國家高山滑雪中心（圖片來源：騰訊網）

提高時空分辨率，精準賽區(qū)天氣預報的硬實力

在日常生活中，人們常有“天氣預報報不準”的感受，這是因為以目前天氣預報的時空分辨率，還難以對未來任何時間任何地點的天氣變化做出準確預報。比如，預報整個北京市第二天是否會下雨相對來說比較簡單，但要精確到第二天上午8點北京市朝陽區(qū)某個小區(qū)的晴雨狀況，就十分困難了。

我國業(yè)務數值天氣預報的預報分辨率已經提升至每3公里，逐小時的滾動預報。但大氣每時每刻都在運動之中，天氣總是瞬息萬變，這樣的分辨率對于一些空間尺度在3公里以下，能夠迅速變化的天氣過程也無能為力。

數值天氣預報模式系統(tǒng)中網格設置示意圖（圖片來源：TURBLI）

所以日常的天氣預報技術對于服務冬奧賽場來說是遠遠不夠的，因為即使只是峽谷中一陣短暫的山風，都能夠對比賽安全造成極大的威脅。由此可見，開展針對復雜地形的精細化預報的重要性。

2018年韓國平昌冬奧會，韓國氣象廳聯合了中國、美國、英國等十多個國家的氣象部門共同參與，以此來提高比賽期間的預報服務。在平昌奧運會期間，中國氣象局的GRAPES_3km模式、韓國氣象廳的LDAPS模式和美國宇航局的NU-WAR模式均承擔了12-24小時的短期預報并提供了實時運行的預報服務產品。

利用韓國平昌冬奧會中來自16個場館的加密數據，對GRAPES_3km模式開展偏差訂正工作，以滿足平昌冬奧會復雜地形條件下的精細預報要求。（圖片來源：張玉濤等人,2020）

早在2013年，北京提出申辦冬奧會（冬殘奧會）計劃開始，我國就開始在三大賽區(qū)布設監(jiān)測設備，研發(fā)針對山區(qū)的精細化預報系統(tǒng)。在冬奧會開賽前，我國氣象部門就已經建成了京津冀區(qū)域500m分辨率、冬奧山地賽場核心區(qū)域100m分辨率、逐10分鐘快速更新的中國氣象局北京快速更新循環(huán)數值預報系統(tǒng)。

這套精度為“百米級、分鐘級”的預報系統(tǒng)，可以對冬奧賽區(qū)每一條賽道上，某幾個關鍵點處氣象要素每10分鐘的變化做出預報?？梢哉f，這套預報系統(tǒng)是預報中心團隊實現精準預報服務的“硬實力”。

延慶賽區(qū)國家高山滑雪中心賽道實時氣象要素預報點（圖片來源：北京2022年冬奧會和冬殘奧會氣象服務網站）