冬奥会首次实现“分钟级”天气预报

对天气的精密监测、精准预报和精细服务，是历届冬奥会成功举办的重要因素之一。北京2022年冬奥会由于举办地气候条件与往届差异较大，更是面临国际上尚未解决的多个气象难点。

北京冬奥会延庆、张家口赛区位于山区，海拔高、温差大，对于赛事气象预报来说，会面临山区复杂地形下“一天变四季”“十里不同天”的考验，站点预报以及常规的网格插值预报难以满足赛事保障需求。特别是雪上项目赛道风场突变性强，太阳多晒一会儿，或一朵云飘过来，都会让风发生变化。

冬奥气象科技攻关团队历经四年攻关，自主研发多项关键技术，支撑北京冬奥会对气象保障提出的“一场一策”“一项一策”要求，努力将客观化、自动化的气象预报做到“百米级、分钟级”。

国家重点研发计划“科技冬奥”项目（气象）负责人、北京城市气象研究院副院长陈明轩介绍，每个赛场的地形和小尺度山地气象特征差异都很显著，因此需要根据不同赛场的地形、气象特点以及赛事举办安排等，进行针对性的气象保障服务，这就是“一场一策”。另外，冬奥会不同雪上项目对气象条件和潜在气象风险阈值的要求也不尽相同，因此需要根据不同赛事和赛程安排进行针对性的气象保障服务，这就是“一项一策”。

“准确的预报，来自于实地调研和多年冬训积累的经验、高精尖气象探测设备，以及‘百米级、分钟级’气象预报等硬核技术的强力支持。”北京冬奥气象预报团队的预报员说。

为更好服务此次冬奥会，气象部门首次在我国中纬度山区实现“超精细复杂山地三维、秒级、多要素”冬奥气象综合立体探测，包括地面自动气象站观测、测风激光雷达的三维风探测、云雷达的云探测，以及风廓线雷达的垂直方向风速风向探测、微波辐射计的垂直方向温湿度探测等。

北京冬奥会期间，我国气象科技创新首次具备“百米级、分钟级”精准预报能力。往届冬奥会期间，客观气象预报基本以千米网格为主，时间更新频率是半小时至1小时；在国内，目前高精度数值天气预报模型的网格距最高是3公里，时间更新频率基本是1小时或者3小时。“北京冬奥会高精度气象预报的空间网格距最高是67米，时间更新频次最高是10分钟。精细化气象预报达到了质的飞跃。”陈明轩说。

高精度数值天气预报模型、多源气象数据快速集成融合模型、人工智能气象预报模型等关键技术方法陆续研发成功，构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系，实现了冬奥山地赛场的0至10天“百米级”网格气象预报，以及冬奥关键点位0至10天定时、定点、定量气象预报，多项技术填补国内空白。

人工智能气象预报技术是国际上第一次在冬奥会气象服务保障中获得应用。“冬奥会气象保障服务需要0至10天内的高精度气象预报作为支撑，既有的现代数值天气预报模型和传统的技术方法有时存在较大误差。”陈明轩介绍，通过人工智能和大数据技术，对海量的预报数据和气象观测数据进行“再解读”，实现客观气象预报的“再订正”，进一步提升了冬奥气象预报的精准度。