【文/科学大院 陈可鑫】

在前两天北京冬奥会开幕式上，相信大家和大院er一样注意到了高山滑雪这个出现频率超高的项目。

高山滑雪被誉为“冬奥会皇冠上的明珠”，历来是冬奥会上最受关注的项目之一。每场比赛的赛程仅1~2分钟，凭借“冲就完了”的比赛规则，运动员的瞬时速度可达每小时140公里。

但你知道吗，能够开启这样一场惊险刺激的高速滑行比赛的，不仅仅只是裁判手中的发令枪，更关键的是合适的赛场气象条件。一旦赛道上的风速超过18米/秒，就必须立即停止赛事。

为了保证赛事顺利进行，这个赛区的天气预报的精度可是高达“百米级、分钟级”，这是个什么概念，我们又是如何做到的呢？

冬奥要办好，气象预报不能少

赛场的气象条件是决定比赛能否顺利进行的重要因素之一。回顾以往23次冬奥会，没有任何赛事因天气原因推迟或取消的只有4届，其余19届或多或少都受到了天气的影响。

高山滑雪赛区设于山野之中，是对气象要求最为苛刻的赛事之一。风、气温、降雪和能见度都会影响到比赛是否能够顺利进行，因此在开赛前确保赛场上的气象条件尤为关键。

2018冬奥会高山滑雪项目（图片来源:ratiotimes，摄影：SimonBarnes）

复杂的赛道是运动选手需要征服的赛场，也是气象服务保障的技术征程。冬奥赛区大多位于复杂山地之中，“一山有四季，十里不同天”的特性给天气预报带来了难题。比如有时山顶的气象条件不错，但在半山腰处由于形成了地形云而导致能见度变差。

此次北京冬奥会的高山滑雪比赛场地位于北京延庆的国家滑雪中心，共设置了7条雪道，最大垂直落差可达900m。而海拔每下降100m，温度就会升高0.6℃，除此之外，山地高低起伏，形态不一，使得风场分布极不均匀，这些都对赛道气象服务保障工作提出了不小的挑战。为了提供安全的比赛条件，我们需要对山顶、半山腰、山脚下的天气状况都了如指掌。

长光卫星拍摄下的北京延庆国家高山滑雪中心（图片来源：腾讯网）

提高时空分辨率，精准赛区天气预报的硬实力

在日常生活中，人们常有“天气预报报不准”的感受，这是因为以目前天气预报的时空分辨率，还难以对未来任何时间任何地点的天气变化做出准确预报。比如，预报整个北京市第二天是否会下雨相对来说比较简单，但要精确到第二天上午8点北京市朝阳区某个小区的晴雨状况，就十分困难了。

我国业务数值天气预报的预报分辨率已经提升至每3公里，逐小时的滚动预报。但大气每时每刻都在运动之中，天气总是瞬息万变，这样的分辨率对于一些空间尺度在3公里以下，能够迅速变化的天气过程也无能为力。

数值天气预报模式系统中网格设置示意图（图片来源：TURBLI）

所以日常的天气预报技术对于服务冬奥赛场来说是远远不够的，因为即使只是峡谷中一阵短暂的山风，都能够对比赛安全造成极大的威胁。由此可见，开展针对复杂地形的精细化预报的重要性。

2018年韩国平昌冬奥会，韩国气象厅联合了中国、美国、英国等十多个国家的气象部门共同参与，以此来提高比赛期间的预报服务。在平昌奥运会期间，中国气象局的GRAPES_3km模式、韩国气象厅的LDAPS模式和美国宇航局的NU-WAR模式均承担了12-24小时的短期预报并提供了实时运行的预报服务产品。

利用韩国平昌冬奥会中来自16个场馆的加密数据，对GRAPES_3km模式开展偏差订正工作，以满足平昌冬奥会复杂地形条件下的精细预报要求。（图片来源：张玉涛等人,2020）

早在2013年，北京提出申办冬奥会（冬残奥会）计划开始，我国就开始在三大赛区布设监测设备，研发针对山区的精细化预报系统。在冬奥会开赛前，我国气象部门就已经建成了京津冀区域500m分辨率、冬奥山地赛场核心区域100m分辨率、逐10分钟快速更新的中国气象局北京快速更新循环数值预报系统。

这套精度为“百米级、分钟级”的预报系统，可以对冬奥赛区每一条赛道上，某几个关键点处气象要素每10分钟的变化做出预报。可以说，这套预报系统是预报中心团队实现精准预报服务的“硬实力”。

延庆赛区国家高山滑雪中心赛道实时气象要素预报点（图片来源：北京2022年冬奥会和冬残奥会气象服务网站）