計(jì)劃于上午10點(diǎn)在張家口舉行的比賽，因天氣原因取消，谷愛(ài)凌在張家口賽區(qū)的首秀因此推遲。一圖了解冬奧會(huì)精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)。

撰文/記者 王雪瑩 編輯/丁林

新媒體編輯/李云鳳

科學(xué)性審核：

曲曉波（北京市氣象局副局長(zhǎng)、冬奧首席氣象官）

陳明軒（北京城市氣象研究院副院長(zhǎng)、冬奧氣象科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人）

據(jù)中央氣象臺(tái)消息，2月12日至2月13日，華北地區(qū)將迎來(lái)大范圍降雪。北京、河北等地均有涉及，雪量以中到大雪為主，局地會(huì)出現(xiàn)暴雪，降雪中心在河北北部到京津地區(qū)。北京冬奧組委10日表示，北京冬奧組委將加強(qiáng)精準(zhǔn)天氣預(yù)報(bào)，在延慶和張家口已經(jīng)建立了成體系的天氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，努力實(shí)現(xiàn)“時(shí)間上分鐘級(jí)，空間上百米級(jí)”的精準(zhǔn)氣象預(yù)報(bào)。一幅圖解帶你了解，冬奧組委是如何實(shí)現(xiàn)精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)的。

在以往的冬奧會(huì)中，曾出現(xiàn)過(guò)因天氣原因，訓(xùn)練甚至比賽延遲或取消的事件。原定于北京時(shí)間2月6日中午11點(diǎn)舉行的高山滑雪男子滑降金牌賽，也因天氣原因延期進(jìn)行。

冬季和夏季奧運(yùn)會(huì)的一個(gè)明顯的區(qū)別，在于冬季賽事有許多項(xiàng)目是在室外尤其是山地賽場(chǎng)上開(kāi)展。而室外賽場(chǎng)的氣溫、風(fēng)力風(fēng)向乃至降雪等環(huán)境條件，都會(huì)直接影響賽程安排、運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)甚至是比賽安全，如果賽事期間沒(méi)有充分的氣象預(yù)報(bào)服務(wù)保障，比賽很難正常進(jìn)行。

此前曾有專家預(yù)測(cè)，在冬奧會(huì)及冬殘奧會(huì)舉辦期間，北京及周邊地區(qū)將受大陸性冬季風(fēng)主導(dǎo)，局部地區(qū)可能出現(xiàn)大風(fēng)、低溫、低能見(jiàn)度、降雪等復(fù)雜的天氣條件——這給賽事的氣象保障服務(wù)提出了挑戰(zhàn)。

在這一大背景下，由我國(guó)自主研發(fā)的高精度天氣預(yù)報(bào)“睿圖”模式體系（RMAPS）有了用武之地。作為重要的精細(xì)化、短時(shí)臨近災(zāi)害性天氣預(yù)警體系，睿圖所提供的天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品能為強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)提供非常好的參考，幫助氣象預(yù)報(bào)員及時(shí)了解并預(yù)判天氣變化。

而作為睿圖模式體系的一個(gè)子系統(tǒng)，“睿圖-睿思”系統(tǒng)在北京冬奧會(huì)及殘奧會(huì)期間將發(fā)揮重要的氣象保障作用。

▲睿圖-睿思系統(tǒng)百米級(jí)數(shù)據(jù)在冬奧氣象保障服務(wù)的兩個(gè)軟件平臺(tái)上實(shí)時(shí)顯示(圖片來(lái)源：北京城市氣象研究院）

“為迎戰(zhàn)冬奧，我們研發(fā)了包括‘睿圖-睿思’‘睿圖-大渦’等百米級(jí)預(yù)報(bào)技術(shù)，以及基于人工智能深加工技術(shù)的0-10天冬奧關(guān)鍵點(diǎn)位‘定時(shí)定點(diǎn)定量’預(yù)報(bào)，可以為本屆冬奧提供平均風(fēng)、陣風(fēng)、溫度、濕度、能見(jiàn)度、降水量、降水相態(tài)（雨、雪、雨夾雪）等賽事所需的關(guān)鍵預(yù)報(bào)產(chǎn)品。”北京城市氣象研究院副院長(zhǎng)陳明軒解釋道。

睿圖團(tuán)隊(duì)針對(duì)冬奧研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品，特點(diǎn)就是“空間網(wǎng)格細(xì)、時(shí)間更新頻率快、預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度高”。以降水預(yù)報(bào)為例，由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的睿圖模式體系，其降水預(yù)報(bào)的核心是其中的兩個(gè)子系統(tǒng)。其中，臨近數(shù)值預(yù)報(bào)集成子系統(tǒng)主要關(guān)注未來(lái)2小時(shí)內(nèi)天氣，每10分鐘更新一次，是氣象預(yù)報(bào)員對(duì)雷暴等災(zāi)害性天氣做出臨近預(yù)警的重要參考；短期預(yù)報(bào)子系統(tǒng)則主要關(guān)注未來(lái)2-12小時(shí)，是短時(shí)天氣預(yù)報(bào)預(yù)警的重要參考。

為了降低降水分析的系統(tǒng)誤差，“睿圖-睿思”還利用北京不同海拔高度的自動(dòng)站小時(shí)雨量資料，綜合分析了地形高度和降水量之間的氣候統(tǒng)計(jì)關(guān)系，最終確定了相關(guān)的參數(shù)和計(jì)算方法，同時(shí)對(duì)自動(dòng)站降水進(jìn)行了地形效應(yīng)校準(zhǔn)，大大提高了復(fù)雜地形條件下對(duì)降水分析的準(zhǔn)確度。再加上多個(gè)衛(wèi)星和天氣雷達(dá)等遙感觀測(cè)資料的接入，該系統(tǒng)的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率得到了大幅度的提升。

“其實(shí)，‘睿圖-睿思’系統(tǒng)是一個(gè)多源氣象數(shù)據(jù)快速集成與融合預(yù)報(bào)系統(tǒng)，它采用了機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能新技術(shù)方法，主要可形成未來(lái)24小時(shí)時(shí)段內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)，即便是在復(fù)雜地形下，也能做到每10分鐘更新一次。”陳明軒總結(jié)道。

▲睿圖-睿思系統(tǒng)百米級(jí)數(shù)據(jù)在冬奧氣象保障服務(wù)的兩個(gè)軟件平臺(tái)上實(shí)時(shí)顯示（圖片來(lái)源：北京城市氣象研究院）

目前，“睿圖-睿思”系統(tǒng)在本屆冬奧會(huì)1萬(wàn)平方公里的山地賽區(qū)范圍內(nèi)（包括張家口賽區(qū)和延慶賽區(qū)及其沿線區(qū)域），能夠做到100米級(jí)的預(yù)報(bào)網(wǎng)格分辨率?！埃ㄟ@套系統(tǒng)）不僅布置在冬奧山地賽區(qū)及周邊，北京城區(qū)以及近郊區(qū)地帶也配備了另外一套睿思系統(tǒng)，后者的預(yù)報(bào)網(wǎng)格也能夠達(dá)到百米級(jí)分辨率?！标惷鬈幯a(bǔ)充道。

除了降雪和低溫等因素，冬季室外項(xiàng)目還深受地理環(huán)境和風(fēng)場(chǎng)條件影響，尤其是賽道突變的縱風(fēng)及橫風(fēng)，會(huì)影響高速滑行中運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)甚至是生命安全。

“鑒于此，我們近期還研發(fā)了67米網(wǎng)格和22米網(wǎng)格的風(fēng)和溫度預(yù)報(bào)技術(shù)?！标惷鬈幫嘎?。目前，在冬奧3個(gè)賽區(qū)6個(gè)主要場(chǎng)地（古楊樹(shù)場(chǎng)館群、云頂場(chǎng)館群、國(guó)家高山滑雪中心、國(guó)家雪車雪橇中心、首鋼園區(qū)、“鳥(niǎo)巢”），相關(guān)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了67米網(wǎng)格的0-10天逐1小時(shí)預(yù)報(bào)，在跳臺(tái)滑雪場(chǎng)和國(guó)家雪車雪橇中心則實(shí)現(xiàn)了22米網(wǎng)格的0-24小時(shí)逐10分鐘預(yù)報(bào)。

▲睿圖-睿思系統(tǒng)百米級(jí)數(shù)據(jù)的三維可視化產(chǎn)品 （圖片來(lái)源：北京城市氣象研究院）

據(jù)了解，為了進(jìn)一步滿足本屆冬奧會(huì)期間對(duì)陣風(fēng)預(yù)報(bào)的特殊需求，研究人員通過(guò)集成創(chuàng)新，結(jié)合延慶、張家口賽區(qū)山地特點(diǎn)，在數(shù)值預(yù)報(bào)模式的基礎(chǔ)上，利用動(dòng)力降尺度手段研發(fā)了百米級(jí)睿思陣風(fēng)預(yù)報(bào)技術(shù)。該技術(shù)不僅能夠更直觀、精細(xì)化地展現(xiàn)出陣風(fēng)隨山體的變化趨勢(shì)，而且最高分辨率達(dá)67米、預(yù)報(bào)時(shí)效可達(dá)10天，可以為冬奧山地賽場(chǎng)任意點(diǎn)提供及時(shí)、精準(zhǔn)的陣風(fēng)預(yù)報(bào)。

“睿思的最大優(yōu)點(diǎn)，就是可以讓24小時(shí)時(shí)段內(nèi)的預(yù)報(bào)達(dá)到很高的時(shí)空精準(zhǔn)度，并且可以拓展預(yù)報(bào)時(shí)效到10天，對(duì)冬奧會(huì)等重大活動(dòng)保障非常有用?！标惷鬈幷f(shuō)。

（本內(nèi)容由北京科技報(bào)與中國(guó)數(shù)字科技館聯(lián)合制作）

出品：科普中央廚房

監(jiān)制：北京科技報(bào) | 北科傳媒

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