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布控三維精準氣象檢測系統 多“技”并舉護航冬奧會
2022年01月25日 14:08:39
來源：化工儀器網 作者：江魚 點擊量：7269
圍繞氣象條件預測保障，技術專項組經過四年技術磨練，解決氣候監測難題，實現精準監測。
【化工儀器網 行業百態】 近日，北京2022年冬奧會進行開賽前的最后一次測試活動。據了解，本次北京冬奧會將在2地3賽區的8個競賽場館開展賽程。其中，約七成是室外項目，風向、風速、濕度、溫度、能見度及雪質等自然條件至關重要，直接影響著運動員的比賽成績和人身安全。然而比賽地區干冷、大風多等氣候特征讓山地的風向、溫度的精密監測、預報成為難題。
除了正式比賽的運動員之前，賽程安排、觀賽、救援、交通、媒體轉播等諸多環節都與氣象條件密切相關。賽前準確預判天氣，幫助運動員、競賽組織者和賽會管理者為賽事提前準備打，保障比賽順利進行。基于此，氣象技術是本次奧運會的重要角色。圍繞氣象條件預測保障，科技冬奧”重點專項組經過四年技術磨練，解決氣候監測難題，實現精準監測。
立體氣象加密觀測試驗
雪上賽道地形復雜、風場復雜多變，例如高山滑雪時運動員的速度最高可達140公里/小時，賽道附近風速風向影響敏感，且要求賽道附近能見度必須大于2公里。但運動員在高速下滑過程中，極易受到賽道突變的縱風及橫風影響，因此，對賽道風速、風向的分鐘級甚至秒級實時監測釋放重要。
項目團隊設置了立體氣象加密觀測試驗，即利用天氣雷達、三維激光測風雷達技術，在場地及周邊建立了86套自動氣象站、云雷達、S波段雷達、微波輻射計、風廓線雷達等先進探測設備。3個賽區累計布設了441套各類探測設施，基本形成三維立體的氣象監測網絡，提供實時監測數據，提升各類冬奧關鍵氣象要素的監測精度。
該監測設施專門針對我國中緯度山區復雜地形，可在寒冷冬季開展三維小、微氣象系統性的觀測試驗與分析研究，實時獲取精細氣象觀測數據，形成精密的科學試驗數據集。不僅如此，該數據可為管理人員、教練員、運動員及供決策依據，對冬奧會滑雪比賽的順利進行、運動員的正常發揮等具有重要意義。
百米級天氣預報技術體系
氣象預報基本以千米網格為主。目前，高精度數值天氣預報模型的網格分辨率最高是3公里，部分地區網格距可達到1公里，時間更新頻率基本是1小時或3小時。但對賽時嚴格的體育比賽來說，遠遠不夠。
對此，項目組組建百米級天氣預報技術體系，通過融合高氣象資料和研究開發新技術，形成了每10分鐘更新、空間網格分辨率最高是67米、覆蓋延慶和張家口賽區1萬平方公里范圍內百米網格，迅速提升了冬奧復雜地形賽場氣象要素24小時預報準確率。
百米級天氣預報技術體系以大氣渦流尺度數值模擬技術為核心，地形分辨率可達百米以下；通過高精度數值天氣預報模型、多源氣象數據快速集成融合模型、預報誤差人工智能訂正模型等關鍵方法，將冬奧核心賽場百米級網格風和溫度等氣象要素的預報時效從24小時拓展至10天，10天內定時、定點、定量，為冬奧氣象預報服務提供更為有效的支撐。
“功在當代、利在千秋”。該套監測技術和系統除了為奧運會服務，還為將來城市環保行動提供有力支持，推動“雙碳”目標實現。例如該套系統可用于用于國內冰雪運動氣象保障，促進冰雪產業配套服務能力提升；可以在新型能源，特別是風能、太陽能領域獲得應用，提升新能源開發和應用的氣象服務能力。
(資料來源：科技日報、人民日報)
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