當前位置:首頁 > 建言獻策 > 建言摘編

北京冬奧會氣象保障工作研討會

2020-06-28 16:26 來源:
放大 縮小
(中科院老專家咨詢團)
  一、研討會概況
  北京科協智庫基地中科院老專家咨詢團“北京冬奧會氣象保障”研討會于2019年12月16日 在中科院大氣物理研究所3號樓第一會議室成功召開?!岸瑠W會氣象保障”項目是中科院老科協大氣分會提出并報老專家咨詢團的,經北京科協批準,作為咨詢團“智庫基地”的研究項目。為了了解冬奧會氣象保障工作,前面做了調研工作。7月15日,舉辦了“北京冬奧會氣象服務保障”學術報告會,冬奧氣象中心執行副主任、北京市局巡視員劉燕輝應邀作了題為“冬奧會氣象服務與挑戰”報告,他全面介紹了冬奧會氣象保障工作的進展,講述了冬奧氣象分鐘級、百米級的精細預報需求。冬奧氣象中心現場預報服務組組長、北京市氣象臺副臺長時少英高工應邀作了題為“冬奧預報技術及研究應用情況匯報”,她從冬奧預報工作總體布局、目前冬奧預報服務業務開展的情況、存在的難點和挑戰分析了山區地形復雜性,尤其是對局地到賽區的小尺度天氣預報。12月4-7日,咨詢團又組織專家到延慶和張家口兩個冬奧會場地參觀調研,與當地氣象局座談,在現場了解了氣象保障工作,尤其是場地氣象預報工作。
  研討會由中科院老專家咨詢團團長洪延超研究員主持,咨詢團副團長、項目負責人王庚辰研究員做了北京冬奧會氣象保障工作的調研報告,中國氣象局
  城市氣象研究院陳明軒研究員做了“冬奧會氣象條件預測保障關鍵技術研發及進展”報告。從事氣象和大氣科學研究工作的近30位研究員(其中有9位在職)參加了研討會。中科院老科協理事長孫建國、大氣物理研究所陳洪斌書記/研究員也參加了研討會。
  王庚辰研究員主要介紹北京冬奧會和殘奧會的氣象保障工作的調研情況(具體內容見附件一和三)。他說,調研采用聽報告、座談、開展考察和研討會的形式對冬奧會和殘奧會的氣象保障工作有了進一步的了解。調研中一共座談四次、現場考察九次,考察調研都有詳細的提綱,調研和座談的問題都在上面列出來了,每次座談就是根據這些問題開展,主要包括冬季奧運會的情況、氣象保障的主要任務、目前面臨的主要問題、強大的氣象保障團隊做了哪些工作,現在還有哪些科學技術上的問題和難題。此外王庚辰研究員還介紹了國際奧委會對氣象保障工作的要求非常嚴格,要比夏奧會的要求復雜得多,具體要求就是“一場一測、一賽一測”,每一百米都要預報,每十分鐘都要預報。他還講了做氣象保障工作的主要任務、目前面臨著哪些問題、目前圍繞冬奧會賽區氣象部門所做的大量工作。    復雜地形和冬季的精細預報是冬奧會氣象面臨的核心科學技術問題,雪上項目服務要求精細化網格化,每個賽道、賽事都要預報,而且要有科學技術的支撐,這也是一個瓶頸。整個賽道賽場的邊界層結構是我們對任何預報預測模型最后驗證的依據。
  陳明軒研究員做的主旨報告(具體內容見附件二),介紹的是一個國家重點研發計劃項目,是冬奧會氣象保障核心科技的支撐部分。他介紹了冬奧會氣象服務的戰略目標,指出天氣和天氣預報是冬奧會舉辦的關鍵,提出了預報的氣象要素。他從冬奧會賽事安全、運動員整體安全,講到賽事環境預報。尤其是他說, 北京冬奧會是近20年內唯一 一 次在大陸性冬季風主導的氣候條件下舉辦的冬奧會。與往屆冬奧會氣候條件不同,中小尺度天氣特征不同,氣象預報服務關注重點不同,因為國家在冬季雪上項目預報技術服務方面的研究比較少,很多方面甚至可以說是空白,因為我們聚焦的都是夏天的強對流、暴雨和臺風,山區氣象的研究相對比較少一些,所以這些方面也給我們提出了很大的挑戰。
  冬奧會氣象預報的核心是什么?就是冬季復雜地形條件下邊界層的氣象問題。雪上項目的起點、中間點和終點需要做零到三天的預報,競賽的場館要做四到十天的預報。短期預報主要是針對賽道,需要根據短期預報調整或者取消賽事。有的項目風力大小最大值和最小值是不一樣的,風大了不行,風小了也不行,所以這也給我們提出了很高的要求,要求我們提前做預報預警,就是要共同確定對于預報時間集中性的調整。最后他講了研究項目進展情況。
  從兩位的報告看,氣象部門在冬奧會的氣象保障方面已經做了非常多的工作,核心和關鍵技術研究也取得重要進展。與會人員就氣象保障工作、山區復雜地形條件下百米分鐘級天氣預報、北京冬奧會可能面對的氣象風險以及當前氣象保障工作急需解決的科學和技術問題進行了交流,討論涉及的問題和要點如下(具體討論發言內容見附件三):
  1、冬奧會氣象預報產品發布方式、發布對象問題,以及遇到一些非常惡劣的天氣采取的措施。
  2、現代探測技術在冬奧會氣象保障中的應用,觀測點的布局。氣象保障的核心心問題就是賽道預報,風場的預報是關鍵?,F在所有的觀測站都是在溝里面,一面坡上的風場觀測沒有是不合理的。應該在半坡上不同的位置建一系列觀測,為后面的預報提供可靠的數據。
  3 、說到冬奧會氣象預報精度問題。與會者認為預報一定要和觀測實驗結合起來,就是建立地面上比較精細的觀測站網,預報的結果到底怎么樣需要通過觀測實驗進行檢驗,這項工作是相當重要的,因為地形太復雜了,地形對氣象要素有影響。
  4、模式預報產品的訂正。模式預報產品好像驗證結果還不錯,但預報員不認可這個研究結果,需要進行訂正,訂正方法非常重要,現在就是苦于怎么訂正,主要是缺乏資料。做大渦模擬,地形沒問題,蒸發、輻射這些物理過程的參數化還有問題,物理過程不清楚,因此懷疑大渦模擬的結果。百米分鐘級的這個提法,觀測上無法驗證。海坨山上四百米的分辨率是極限。
  5、對預報模式提出了改進意見。GRIDS模式,一層一層嵌套,實際是一層層提供了小計算域的邊界,要預報好邊界,改進模式是很重要的。 除了觀測系統盡量搞得很細,還需要根據預報經驗進行預報訂正。臨近的十幾分鐘之前,使用光波雷達,山溝里設立一些觀測點。
  6、模式預報結果的修正方法。
  7、觀測部分有些問題要考慮。一是高分辨觀測數據在高分辨模式中的應用問題要重視?,F在布點往往是圍繞場地那幾個站點,即使布點很密也是只能代表某一個格點,更高分辨率的模式如何用好這些資料是需要考慮的,協調不好的話會影響整個模式預報的準確度。
  不僅僅是地面的觀測,空中的觀測同樣重要。前面說到S波段的雷達用C波段的雷達天線,其實問題也不大,關鍵是地形遮擋問題。要有激光雷達,這樣可以把多層的風場做好,然后開展整個模式的預報。
  8、數值預報是必要的,但即使在數值預報年代,經驗預報仍然重要。用天氣圖做的天氣預報,有些數值預報是沒法做出來的。一些特殊天氣、災害性天氣,一般數值預報是做不出來的。數字預報沒法報二十秒米以上的大風,但實況有的是。在北京這兩個場地特殊天氣有哪些,要看天氣的形勢怎么樣,這些都是小概率事件,特殊天氣的個例分析還是很重要的,就是以前用的預報方法。
  9、精細氣象要素的預報需要聚焦的就是地表精細要素,難的是轉折性天氣的大風和溫度預報?,F階段可能是觀測資料的問題,觀測資料其實最難報,不管怎么布都是有限的點,真正放到數值模式里面,需要我們把有限的點變成面,除了觀測之外還有怎么填補資料窗,這部分工作我們需要了解。上屆奧運會當中的服務方式也可以在本次奧運會嘗試。   
  研討會討論結束后,中科院老科協理事長孫建國做了總結,他對老科協和咨詢團工作做了指示,充分肯定這次研討會取得的效果。他還提議,研討會上提出的很多尖端科學的問題今天沒有深入討論,高端沙龍的定位是前沿科學,可以申請高端論壇繼續研究,申請就冬奧會氣象保障工作中涉及的前沿科學問題舉辦一次高端論壇。    
  大氣所黨委書記陳洪濱代表所里感謝老科協舉辦研討會,也非常感謝陳明軒研究員的報告,還談了自己對研討會的感受,提出了不少問題需要多方一起交流,提出對冬奧會氣象保障有益的建議,能夠把老科協的工作做得更加出彩。
  二、提出的專家建議
  1、關于召開山地復雜地形冬季小尺度氣象服務研討會的建議
  冬奧會的大部分雪上項目舉辦地延慶賽區的小海坨山和張家口賽區的崇禮區境內翠云山等都是名副其實的“山連山,溝套溝”地帶,山形、地貌都很復雜,氣象條件更是“十里不同天”。這種復雜的地形、多變的天氣等因素會導致對賽區天氣的分析和判斷存在許多不確定性,進而使得賽區具有較高的氣象風險。盡管我國有關部門在冬奧會氣象保障方面已經并且將繼續開展大量的工作,但是,天氣變化對北京冬奧會的影響究竟會有多大? 對賽場(賽道)進行百米/分鐘級的預報目標能否實現?冬奧會期間是否會有異常天氣狀況出現?等等,仍然不得而知。因此建議針對冬奧會雪上項目賽場的地形、地貌,召開山地復雜地形小尺度氣象服務研討會,邀請從事山地氣象工作和中小尺度天氣預報研究的科技人員以及冬奧會現場預報服務組的科技人員參加,同時邀請中科院和有關大學從事相關研究工作的科技人員參加,重點圍繞北京冬奧會氣象保障工作面臨的挑戰、山區復雜地形條件下“百米/分鐘級”天氣預報面臨的具體科學技術問題和可能的解決途徑以及北京冬奧會可能面對的氣象風險等問題進行研討,群策群力,為做好北京冬季奧運會的氣象保障工作獻計獻策。
  2、關于強化冬奧會氣象風險評估和應急預案研究的建議
 ?。?)科學、客觀認識延慶和張家口賽區山區復雜地形條件下小尺度天氣預報的局限性和不確定性,采取有效措施,切實加強對冬奧會期間異常天氣和氣象風險的評估工作。
 ?。?)在分析冬季影響賽區的主要天氣類型的基礎上,進一步細化分析冬奧會與冬殘奧會各賽區的氣候特征和氣象條件,結合現場氣象觀測資料,采用多種預報方法,重點對大雪、低溫、大風等異常天氣可能出現的氣象條件進行分析和預報。
 ?。?)制定和落實冬奧會氣象風險的應急預案,重點是落實應對氣象風險的具體應對和防范措施。
  3、關于冬奧會氣象保障中重視多種預報方法并舉的建議
  鑒于當前北京冬奧會氣象服務保障工作中微小尺度短時間天氣預報中存在的某些不確定性以及數值模型預報的一些局限性,建議在強化研發相關數值預報模型的同時,關注經驗預報方法,對預報員進行經驗預報方法的培訓,在預報員隊伍中建議聘請當地有經驗的老預報員作顧問或加入到預報隊伍中。尤其是對一些轉折性天氣類型以及異常天氣的預報,更應重視經驗預報方法,針對賽場(道)的具體情況,建立多種預報方法并舉的天氣預報體系。 
 
  附件一:調研、總結和分析報告
  北京冬奧會氣象保障工作調研、總結和分析報告
  王庚辰執筆
  中科院老專家咨詢團  中科院老科協大氣分會
  一、調研的目的和意義
  第24屆冬季奧林匹克運動會將在2022年2月4日至2022年2月20日在中華人民共和國北京市和河北省張家口市聯合舉行。中國政府承諾,把本屆冬奧會辦成一屆精彩、非凡、卓越的奧運盛會。
  在公認的高危體育項目中,游泳、滑雪位居前兩位。就冬奧會而言,由于它對氣象條件的特殊要求,因此,某些氣象因素可能成為冬奧會,尤其是滑雪運動的“危險因子”??v觀歷史,“天氣不遂人愿”已成為歷屆冬奧會上最尷尬的事情了,實際上,作為冰雪運動的大舞臺,歷屆冬奧會也都曾不同程度地經受到了氣象因素的困擾。冬奧會比賽項目因天氣狀況不佳而延期或取消的現象是經常會發生的,幾乎已成為常態。盡管承辦方賽前都制定了相應的應急計劃,但異常天氣狀況的出現仍然直接影響了賽事的進程,影響了運動員的比賽成績,同時,還給組織者、志愿者、運動員、觀眾帶來了一系列的麻煩。因此,應對由于天氣原因可能引發的突發狀況,確保賽事萬無一失,在很大程度上考驗著東道主的組織能力和承辦冬奧會賽事的水平??梢?,氣象服務和保障已成為了冬奧比賽項目能否順利進行的關鍵。
  2022年北京冬季奧運會是世界上第一次在大陸性氣候城市舉辦的冬奧會,氣象保障工作面臨著復雜的山區地形、缺乏賽區氣象觀測資料、缺乏冬季山地氣象預報經驗和預報支撐系統等方面的問題。不僅如此,對賽場天氣這種中小尺度的天氣預報,在氣象上來講也是國際性的難題,氣象保障工作挑戰性之大可想而知。
  北京冬奧會氣象服務保障工作能否實現“百米/分鐘級”的天氣預報?延慶和張家口賽區天氣變化對雪上比賽項目的影響究竟會有多大? 北京冬奧會期間是否會有異常天氣狀況出現?仍然不得而知,而對這些問題的回答顯然需要進一步的科學技術支撐。
  面對這種形勢,舉全氣象部門之力、切實做好北京冬季奧運會的氣象保障工作,為實現我國政府對舉辦2022年北京冬季奧運會的承諾獻計獻策,有著十分重要的現實意義。
  本調研旨在了解冬奧會對天氣預報的特殊需求、冬奧會賽場天氣變化特征以及氣象服務保障工作的進展現狀,客觀、科學地認識北京冬奧會氣象保障面臨的問題和挑戰以及可能出現的氣象風險,對北京冬奧會氣象保障工作提出有科學依據的建議。
  二、調研的主要內容
  考慮到冬奧會對天氣預報的特殊需求以及北京冬奧會賽場的實際情況,本調研的主要內容包括北京冬奧會的基本情況、冬奧會賽區的氣象和氣候特征、冬奧會氣象保障的需求和主要任務、冬奧會氣象保障面臨的問題和困難以及冬奧會賽區氣象保障工作進展現狀等。具體座談內容和考察提綱如下:
  1)邊界層結構參數的觀測的站位設置和真實氣象場的獲取
  2)積雪參數(溫度、密度、厚度、融雪等)觀測的點位和頻次
  3)有哪些非常規氣象觀測(沙塵、霧霾、。。。))
  4)是否有能見度、紫外輻射、反照率等觀測?
  5)對局地賽區的小尺度天氣預報,是否能建立適用的預報概念模型  
  6)無縫隙精細化網格智能預報業務(為賽場、賽事、指揮人員、服務人員、觀眾等提供精細化氣象預報并實時播報天氣情況)
  7)主要是預報系統RMAPS-ST (48小時內逐小時3km格點),RMAPS-IN運行(12小時內逐小時1km格點)結果的驗證,(睿圖—瑞思?) 
  8)大渦模擬中的地形和物理過程等問題
  9)  數值預報結果的訂正問題
  10)地方性小氣候特征(如山谷風、冷空氣通道、擾動積云、云罩山、陣風等)
  11)經驗預報和天象觀測的應用
  12) 增雨防雹火箭發射裝置,碘化銀增雨(雪)煙爐等的設施的建設
  13)降雪云系宏微觀物理結構觀測(如微波雷達、雙偏振多普勒雷達等)
  14)要求預報精細到每一個賽場(賽道)和每一項賽事,“百米級”和“分鐘級”的預報有多大把握? J結果驗證?
  15)冬奧會雪上運動服務中精細化、格點化氣象預報技術中的不確定性
  16)最可能的氣象風險是什么(如高低溫大雪、大雨、大風、濃霧、融雪、能見度以及雪崩等)
  17)當前在氣象保障工作中急需解決的科學和技術問題,尤其是在預報支撐系統建設等方面,是否有科技瓶頸
  18)其他有關氣象保障方面的問題
  三、調研的實施
  本調研采取舉辦報告會、訪問、座談、現場考察和研討會等形式完成,已完成的調研工作主要包括:邀請報告:4人次,座談:5次,賽區現場考察:8人次,專題研討會:1次,其中:
  1、邀請報告4人次,包括:
  1)劉燕華  中國氣象局冬奧氣象中心執行副主任
  報告題目:冬奧會氣象服務和挑戰
  報告會地點:中科院大氣物理所
  2)時少英  中國氣象局冬奧氣象中心現場預報服務組組長
  報告題目:冬奧氣象中心的氣象服務 
  報告會地點:中科院大氣物理所
  3)陳明軒  中國氣象局北京城市氣象研究院副院長
  報告題目:北京冬奧會氣象條件預測保障關鍵技術研究及進展
  報告會地點:中科院大氣物理所
  4)王庚辰  中科院大氣物理所研究員
  報告題目:北京冬奧會氣象保障工作進展情況
  報告會地點:中科院大學
  2、座談會5次,
  邀請有經驗的天氣預報員和從事山地氣象研究的科技人員圍繞調研內容進行座談,包括在中科院大氣所舉辦兩次,在中科院大學舉辦一次,在北京市延慶局舉辦一次,在張家口市氣象局舉辦一次。
  3、賽區現場考察:8人次 
  大氣所老科協一行8人分別到冬奧會延慶賽區和張家口賽區進行了現場
  考察。在延慶賽區依次參觀了位于小海坨山的高山滑雪、雪車、雪橇等賽
  道場地以及氣象站和人工影響天氣觀測站等。在張家口賽區參觀了云頂滑
  雪場、冬季兩項賽場和張家口賽區規劃臨時展廳等。 
  4、召開了專題研討會
  2019年12月16日在中科院大氣所舉辦了“北京冬奧會氣象保障工作”研討會,會議由北京科協智庫基地中科院老專家咨詢團主辦,中科院老科技工作車協會大氣物理分會承辦。參會人員包括來自北京市氣象局、中科院老專家咨詢團和中科院老科協大氣物理分會的有關領導和專家,會議還邀請了中科院大氣物理研究所目前從事中小尺度天氣研究和從事山地氣象研究的在職研究人員參會。會議邀請了中國氣象局北京城市氣象研究院副院長陳明軒作了題為“北京冬奧會氣象條件預測保障關鍵技術研究及進展”的主題報告。項目負責人做了“北京冬奧會氣象保障工作調研報告”。與會者就會議研討內容進行了研討并提出了有益的建議。 
  四、調研的基本情況匯總和結果分析
  通過調研,對北京冬奧會的基本情況以及冬奧會賽區氣象保障工作進展現狀和冬奧會氣象保障面臨的問題和困難等有了進一步了解,在此基礎上,我們對調研結果進行了討論、匯總和梳理、分析?,F將調研結果匯總、分析報告如下。
  (一)北京冬奧會的基本情況
  第24屆冬季奧林匹克運動會將在2022年2月4日至2022年2月20日在中華人民共和國北京市和河北省張家口市聯合舉行。中國政府承諾,把本屆冬奧會辦成一屆精彩、非凡、卓越的奧運盛會。
  北京冬奧會賽事分布在3個賽區,分別是北京賽區、延慶賽區和張家口賽區。冬奧會將使用26個場館,包括13個競賽場館、3個訓練場館、3個奧運村、3個頒獎廣場、3個媒體中心、1個開閉幕場館。冬奧會設7個大項,15個分項 ,109個小項,運動員參賽配額是2892人,其中女運動員是1316人。
  北京冬殘奧會將在2022年3月4日至13日舉行,比賽設6個大項、82個小項,運動員參賽配額是748人。
  冬奧會所有比賽項目中,冰上項目約占30%,雪上項目約占70%。北京賽區承辦所有冰上項目,延慶和張家口賽區將承辦所有的雪上項目。
  北京、延慶、 張家口三個賽區通過高鐵聯通,北京到延慶只需20分,延慶前往張家口需40分鐘,北京前往張家口,約需60分鐘。
  1、北京賽區
  1)北京賽區的場館分布
  北京賽區共設有13個場館,主要承擔冬奧會的室內比賽項目。這13個場館分別是,國家游泳中心、國家體育館、五棵松體育中心、首都體育館、國家速滑館、首鋼滑雪大跳臺、國家體育場、首都滑冰館、首體綜合館、首體短道速滑館、北京冬奧村、國家會議中心和北京賽區頒獎廣場。
  2)北京賽區的比賽項目
  在北京賽區開展的比賽項目包括3個大項,即冰壺、冰球、滑冰,6個分項,即冰壺、冰球、短道速滑、花樣滑冰、速度滑冰、單板滑雪大跳臺和37個小項。
  2、延慶賽區
  延慶賽區的選址是小海坨山,位于縣城西北方向北京與河北(赤城縣)交界處(延慶張山營鎮),距延慶縣城29公里。國家高山滑雪中心依托小海坨山天然山型,規劃建設7條雪道,全長21公里,落差約800米。
  1)延慶賽區的場館分布
  延慶賽區共設有5個場館,分別是,2個競賽場館:國家高山滑雪中心和國家雪車雪橇中心和3個非競賽場館:延慶冬奧村、延慶山地新聞中心和延慶賽區頒獎廣場。
  2)延慶賽區的比賽項目
  在延慶賽區開展的比賽項目包括3個大項:高山滑雪、雪車、雪橇,4個分項:高山滑雪、雪車、鋼架雪車、雪橇和21個小項。
  3、張家口賽區
  張家口賽區設在崇禮區境內,崇禮區隸屬于河北省張家口市,位于張家口城區的東北部,地處內蒙古高原與華北平原過渡地帶,北倚內蒙古草原,距張家口市中心城區約50 Km,距北京約220Km,海拔從814米延伸到2174米。
  1)張家口賽區的場館分布
  張家口賽區共設8個場館,分別是,5個競賽場館:云頂滑雪公園場地A、云頂滑雪公園場地B、冬季兩項中心、北歐中心跳臺滑雪場和北歐中心越野滑雪場,3個非競賽場館:張家口奧運村、張家口山地媒體中心和張家口頒獎廣場。
  2)張家口賽區的比賽項目
  在張家口賽區開展的比賽項目包括,2個大項:滑雪、冬季兩項,6個分項:單板滑雪、自由式滑雪、越野滑雪、跳臺滑雪、北歐兩項、冬季兩項,51個小項。
  (二)冬奧會賽區的氣象和氣候特征
  1、延慶賽區
  冬奧會期間,延慶平均氣溫-9 ℃~ -1.1℃。平均風速1.9 ~ 3.6 m/s。
  近十年,冬奧會和冬殘奧會比賽期間,賽區平均積雪深度20cm,最大積雪深度65cm。其中,北京冬奧會期間(2月4日-2月20日)延慶賽區平均積雪深度為14.6cm。小海坨山海拔變異幅度大,氣候垂直分布明顯,年平均氣溫在5℃左右,比北京市區約低10℃。
  2、張家口賽區
  張家口屬于溫帶大陸性季風氣候,四季分明。張家口崇禮地處內蒙古高原與華北平原的過渡地帶,海拔從814米到2174米,冬季平均氣溫約為零下12℃,一個雪季累計積雪厚度達1米左右,雪期150多天。境內地形復雜,天氣復雜多變,存在發生氣象災害的風險,如大雪、大雨、大風、濃霧、能見度差以及雪崩等。冬季,重點要防范的是大風和低溫。冬季平均氣溫-12℃,1—3月平均氣溫-8.76℃。
  張家口地區年均風速為3.6~4.1 m/s(壩上)和  1.8~3.0 m/s(壩下),賽區冬季平均風速僅為二級2月4日至20日期間,最小雪深4cm,最大雪深49cm,平均雪深21cm。降雪集中在11月至次年3月,占全年93%, 2月最多占 23%。積雪日集中在冬季,占全年69%,1月最多占26%。
  應當指出,崇禮周邊地區均為半干旱區,崇禮卻屬于半濕潤區,獨特的地理位置造成了當地特殊的“小氣候”。復雜的地形使得這里具有較高的氣象風險,低溫、大風成為氣象預報工作的難點。
 ?。ㄈ┒瑠W會氣象保障的需求和主要任務
  1、冬奧會對氣象保障的全新需求
  國際奧委會、國際雪聯和奧組委對冬奧會氣象保障的需求更加具體、更加精細化,與夏奧會相比,冬奧會對氣象保障實際上是提出了全新的需求,精準氣象預報是歷屆冬奧會成功舉辦的最重要條件之一。奧組委對氣象保障的總要求是“一場一測,一項一測”,要求預報精細到每一個賽場(賽道)和每一項賽事。
  要求預報要精確到“百米級”和“分鐘級”,也就是精確到每10分鐘一預報、每100米的距離一預報。
  對于申辦城市,核心氣象指標有兩條,一是2月份平均氣溫是否低于0℃,二是2月份降雪量是否大于30cm。在以往的22屆冬奧會中,19個主要城市在申辦時,這兩項指標可能性全部大于90% 。
  1)氣象要素:
  除一般氣象要素外,冬奧會比賽項目對某些要素有著特殊的預報需求,尤其是對氣溫、風向、風速以及雪質、雪深、雪溫、雪的密度等的特殊需求。
  雪溫是保證雪質的基本要素,而自由式滑雪、高山滑雪等項目均對不同海拔高度(600-800米垂直落差)的風向和風速有著特殊的要求(如自由式滑雪要求比賽時段內1分鐘平均風速小于3m/s)。
  要求對于降水相態(雨、雪、雨夾雪等)及其變化(如雨雪轉換)以及積雪深度等做出預報,并需時刻關注積雪深度等的變化。
  2)精度:要求氣象保障系統在冬奧運會上要達到百米/分鐘級的預報,陣風速度要求精確到每米每秒。
  3)尺度:預報針對每一賽場(賽道)和每一賽事
  4)對象:氣象預報直接面對競賽組織者、教練員、運動員、裁判員等,要求實時給他們提供精準的預報
  冰上項目對冰的硬度、冰的厚度,冰面的光滑度,賽場的溫度和濕度以及冰場的照度等這幾個方面均有相應要求,……。
  2、冬奧氣象保障的主要任務
  一是要在前期做大量氣象數據積累和分析研判,為賽場和賽事氣象預報打好基礎,為冬奧會交通、出行、醫療、救援、公眾觀賽等提供全面的氣象服務保障信息。同時,針對賽場何時造雪、鋪設賽道以及造多少雪等問題及時給出建議。
  二是在比賽期間為賽場和賽事提供精細化氣象預報并實時播報天氣情況,為確定最佳比賽時段、完賽日期等提供重要依據,保證有良好的氣象條件助力運動員取得好成績,也為觀眾和競賽組織者等提供充分的氣象信息,同時在現場提供實時氣象咨詢。
  三是提供氣象風險(尤其是低溫、大風等)信息,一旦遇到極端不利天氣,需要根據天氣情況對比賽做出相應調整,并要考慮到隨之引發的交通運輸問題,保障大量觀眾快速安全撤離等。
  (四)冬奧會氣象保障面臨的問題和難點
  2022年北京冬季奧運會是世界上第一次在大陸性氣候城市舉辦的冬奧會,而大陸季風性氣候在冬天的特點是低溫、大風、干燥和少雪,這對雪上項目賽事有很大影響。氣象保障工作面臨著比歷屆冬奧會更多、更復雜的問題和技術難點,主要包括: 
  1、缺乏氣象觀測資料,由于為冬奧會準備的不少賽場均屬新建,基本上都是氣象監測空白區。
  2、缺乏為山區、雪地等冬奧會特殊賽場提供氣象保障的預報支撐系統
  3、在冬季山地氣象預報方面,我國團隊缺乏經驗,缺少預報積累。延慶賽區和張家口賽區均屬名副其實的“山連山,溝套溝”地帶,氣象條件更是“一山有四季,十里不同天”。復雜的地形、多變的天氣等復雜因素會導致對賽區天氣的分析和判斷存在許多不確定性,進而使得賽區具有較高的氣象風險。
  4、受山區復雜的地形、地貌影響,賽區小氣候特征明顯,氣象要素時空變化大,加之缺乏賽場精細邊界層結構、風場特征等資料,因此對局地賽區的小尺度天氣預報,很難建立起適用的預報概念模型。
  5、2022年北京冬季奧運會是首次在中國舉辦冬奧會,也是世界上第一次在大陸性氣候城市舉辦冬奧會,氣象保障工作挑戰性大,使得原本復雜地形條件下中小尺度的天氣預報這一國際性難題更為突出。局地溫度變化(低溫或高溫)、大風的精細化預報或將成為氣象預報工作中要攻克的難點。
  (五)冬奧會賽區氣象保障工作現狀
  1、組織落實,舉全氣象部門之力
  2017年6月,中國氣象局冬奧氣象中心成立,聯合華北、東北等省份人員和技術力量,將舉全氣象部門之力做好奧運氣象保障服務。該中心是負責北京冬奧會和冬殘奧會氣象保障服務工作的權威、唯一機構。
  2018年11月正式組建了一個冬奧氣象現場團隊,分成紅黃白三支隊伍,每隊12人,分別駐在河北省氣象臺(石家莊)、張家口市氣象局和崇禮區氣象局。
  2、強化技術支撐
  1)綜合氣象觀測系統基本建成
  雪上項目主賽場的綜合氣象觀測系統已基本建成。從2014年開始到現在,氣象部門在延慶在張家口已經建設了40多個站點,測量項目包括常規和特需氣象要素,三維立體氣象觀測網基本建成,還建成了賽區高影響天氣的個例庫。
  ·升級賽區周邊70套區域氣象站。同時,要建設張家口(康保)S波段雙偏振天氣雷達、承德(圍場)天氣雷達和崇禮X波段雙偏振天氣雷達等多個氣象設施。
  ·改造省、市、區三級氣象信息網絡,張家口崇禮、北京延慶、北京城區三地達到同城用戶級別互訪能力。
  · 其它工程項目建設:包括垂直觀測系統(三維閃電定位觀測系統,微脈沖激光雷達,云雷達等),人影系統(L波段探空雷達,車載X波段全固態雙偏振雷達系統等)等。
  2)精細化預報預測系統建設
  張家口市氣象局承擔了國家氣象中心等單位牽頭開展的精細化預報系統建設工程,啟動了多維度、多尺度精細化預報業務系統建設及預報技術研發。
  ·引進華北區域資料分析和預報系統RMAPS-S,實現48小時內逐小時3km格點要素預報產品制作。
  ·完成更精細短時RMAPS-IN本地化運行,實現12小時內逐小時1km格點要素預報產品制作,初步建立0~10天無縫隙智能網格智能預報業務。
  ·已開發完成“2022北京冬奧會預報制作系統(測試版)”
  3)人工影響天氣能力建設
  完成了冀西北飛機增雨雪基地業務用房改造及作業指揮中心和業務平臺建設,今后將有一架增雨雪飛機常駐該機場。
  張北縣氣象局在人工影響天氣氣象服務方面已擁有兩套RYJ-1型景觀碘化銀增雨(雪)煙爐,一套CF3-Ⅱ型增雨防雹火箭發射裝置,以及一套新配備的ZF-1型增雨防雹火箭發射裝置。
  在張家口市崇禮區、沽源縣配合地面微波雷達、移動式雙偏振多普勒雷達開展了降雪云系宏微觀物理結構觀測。
  4)智能氣象服務系統建設
  已完成省級氣象數據資源環境部分升級改造,建成了北京市氣象局至河北省氣象局50M點對點專線,完成了張家口、崇禮與北京市氣象局網絡互連互通等。
  ·市氣象部門將開發冰雪項目服務、賽事交通氣象服務、航空氣象服務、氣象服務產品發布等功能模塊,實現對賽事氣象條件適宜度預測分析,以及氣象服務信息在媒體終端及時發布。
  ·已開發完成 “北京冬奧會智能氣象保障系統(測試版)”
  5)航空氣象服務保障系統建設
  河北省氣象部門已正式啟動2022年冬奧會河北賽區航空氣象服務保障系統項目建設,旨在提供針對性產品,服務賽事期間的直升機救援、通用航空飛行,保障運動員安全
  項目建成后,氣象部門可實現冬奧會賽區場地應急救援起降點、京津冀區域范圍內任一備降點和飛行沿線的氣象服務信息查詢、監控,并制作、發布相關服務產品。
  3、業務能力培訓,多舉措提升預報技能
  1)向國際同行學習,接受全面的賽事預報技術培訓,對預報員采取" 走出去"戰略,預報員分期分批到國外學習,參加奧組委的競賽團隊,實地觀摩,了解賽事的現場預報服務。
  2) 在國際奧委會的協助下,組織國際氣象專家開展冰雪服務的研討會,學習先進預報經驗和技術。
  3) 到賽區駐訓,河北、黑龍江、吉林、內蒙古四省區氣象部門和國家氣象中心36名技術骨干組成的張家口賽區冬奧氣象服務團隊從2017年開始開展冬季駐訓工作。
  4) 氣象服務團隊已正式開始提供賽區站點的氣象預報, 同時預報員在現場實時提供氣象咨詢。
  5)進行山地知識的培訓,到現場熟悉地形、了解賽道和每個氣象站的位置等了解、熟悉賽場及其周邊的地形、地貌,提前了解賽事的氣象需求和賽場的氣象條件。
  6)開展國際合作,作為一個非英語國家,可以考慮聘請國外團隊,或者購買一部分現成的國外的冬奧預報模型或者預報服務。
  4、強化冬奧氣象保障研究
  1)2018年11月23日,由中國氣象局北京城市氣象 研究所牽頭承擔的國家重點研發計劃“科技冬奧”重點專項“冬奧會氣象條件預測保障關鍵技術”(2018YFF0300100)項目啟動。
  2)2019年度冬奧天氣報告及風險評估工作啟動,該項工作已連續三年開展,今年將按照國際奧委會關于開展2019年測賽、2022年北京冬奧會和冬殘奧會氣象條件窗口期預測的要求,進一步細化分析冬奧會與冬殘奧會各賽區的氣象條件、氣候特征等要素,幫助參賽運動員和教練充分了解賽場天氣情況,順利進行比賽。
  3)繼續開展2022年北京冬奧會與冬殘奧會同期的主要影響天氣、各賽區氣 候特征、冬季影響賽區的主要天氣類型、各賽區基本氣象條件及風險的分析工作。
  4)河北省氣象局與北京市氣象局共同謀劃了 “冬奧會與冰雪經濟氣象服務保障工程”,工程項目涵蓋觀測、預報、服務及人工影響天氣能力。
  5)河北省氣象局與北京市氣象局協同開展了“多維度冬奧氣象預報預警平臺”、“冬奧氣候風險評估及預測平臺”建設以及“冬奧現場氣象服務系統”等平臺建設。
  6)“北京市氣象局氣象服務能力提升和冬奧氣象服務保障工程項目”。垂直觀測系統建設包括:三維閃電定位觀測系統,微脈沖激光雷達,云雷達等。
  5、氣象服務主要研發內容和預期產品
  主要內容
  1)冬奧賽場精細化三維氣象特征觀測和分析技術研究
  2)冬奧高分辨率快速更新短臨預報預警技術應用研發
  3)冬奧中短期精細數值天氣預報技術應用研發
  4)冬奧賽場定點氣象要素客觀預報及風險預警技術研究及應用
  5)冬奧氣象專項影響預報及智能化氣象服務技術研究與應用
  預期產品
  1)復雜地形下精細化三維氣象場模式,分鐘級、百米級的精細化預報是目標。
  2)小尺度天氣特征及賽場精細化天氣預報技術。
  3)建立分鐘級更新、百米級尺度的冬奧氣象短臨預報技術和系統。
  4)建立冬奧氣象短中期數值預報系統基礎(包括局地資料同化、高分辨率模擬和集合預報、復雜地形下多元數據融合及模式偏差訂正等技術)。
  5)直接支持冬奧氣象保障的無縫隙定點預報產品
  6)風險預警產品
  7)智能化服務技術和系統產品
  在這些產品的基礎上,形成復雜地形冬奧氣象立體監測、精細化預報預測、智慧氣象服務等科研成果。
  五、冬奧會氣象服務面臨的核心科學技術問題
  1、復雜地形條件下冬季小尺度三維氣象場的精細化預報(實現分鐘級、百米級的精細化預報目標)是冬奧會氣象服務保障面臨的核心科學問題。   
  2、冬奧會冰雪運動服務中精細化、格點化是氣象預報技術的科技瓶頸。
  3、賽場(賽道)區域大氣邊界層特征以及區域小氣候主要氣象參數的時空變化特征資料(尤其是風場資料)的獲取是完善氣象預報模型的必要條件和驗證預報模型預報結果可靠性的基礎。
  六、結論
  1、氣象保障對于冬奧的成功舉辦是一個關鍵因素,歷屆冬奧會都曾不同程度地經受到了氣象因素的困擾,冬奧會比賽項目因天氣狀況不佳而延期或取消的現象是經常會發生的,幾乎已成為常態。2022年北京冬季奧運會是世界上第一次在大陸性氣候城市舉辦的冬奧會,氣象保障工作面臨著比歷屆冬奧會更多、更復雜的問題和技術難點。
  2、我國高度重視冬奧會的舉辦,早在2017年6月,中國氣象局冬奧氣象中心成立,旨在聯合華北、東北等省份人員和技術力量,將舉全氣象部門之力做好奧運氣象保障服務,該中心是負責北京冬奧會和冬殘奧會氣象保障服務工作的唯一權威機構。
  3、冬奧會賽區氣象保障工作已全面開展,其中包括強化技術支撐,建設精細化預報預測系統,強化對冬奧會氣象服務面臨的核心科學技術問題的研究,業務能力培訓以及綜合氣象觀測系統建設、人工影響天氣能力建設和智能氣象服務系統建設等等。
  4、冬奧會對氣象服務保障有著特殊需求,北京冬奧會要求氣象保障工作要做到“一場一測” 和“一項一測”,要實現“百米/分鐘級”的精細化預報,這無疑是對氣象保障工作的很大挑戰。
  5、復雜地形條件下冬季小尺度三維氣象場的精細化預報是北京冬奧會氣象服務面臨的核心科學技術問題。盡管針對這一問題已經和正在開展相應的研究工作,但是,鑒于賽場所處的復雜地形和多變的天氣等因素,使得對賽區天氣的分析和判斷存在許多不確定性,因此,對北京冬奧會面臨的天氣風險和相應的應急對策應予以高度重視。
 
  附件二:主旨報告(依據速記稿整理,未經報告人審閱)
  冬奧會氣象條件預測保障關鍵技術研發及進展簡介
  陳明軒:
 ?。ㄖ袊鴼庀缶殖鞘袣庀笱芯吭海?/b>

  非常感謝中科院老科協,也很感謝大氣所老科協邀請我來到這里和大家做一個交流。個人非常榮幸能夠看到這么多老前輩和同仁,很多都是我非常熟悉的,我本人是做強對流的,也做了很多年,很高興和大家匯報。
  冬奧會是一個系統工程,目前冬奧進入北京周期,中國氣象局未來幾年最為重要的核心任務之一就是冬奧會,特別是國慶七十周年的保障,目前所有焦點都在北京冬奧會,下面介紹的就是一個國家重點研發計劃項目,也是冬奧會核心科技的支撐部分。
  項目去年9月份立項,真正開始執行差不多是去年年底,所以就是總體情況和第一年的基本進展,非常歡迎各位前輩、各位同仁、各位老師給我們提出很好的意見,因為這個項目比較大,我又是項目負責人,可以把相關的意見和建議帶回去,項目組或者課題組內部我們會進一步討論,吸收大家的意見,后期邀請相關課題專家去做具體指導。
  冬奧會分為兩個時段:2月4日到20日是冬奧會,殘奧會是3月4日到3月13日,舉辦地點就是北京城區,所有冰上室內項目,開幕式、閉幕式,還有就是延慶海坨山,主要是高山、滑雪和雪橇,大量項目都是在張家口的崇禮,所有雪上項目,包括雪上越野和其它項目。
  習近平總書記提出的目標就是“精彩、非凡、卓越”,中國氣象局的戰略目標就是結合京津冀協同發展,瞄準國際先進水平、建設一流的氣象服務體系和技術保障體系,并在北京張家口建設多要素、高時空、分辨率的探測系統、精細化、合理化的預測預報系統、人性化、智能化的服務系統,滿足賽事服務的需求。
  根據我們的經驗,不光是北京市氣象局,2008年奧運會之后,精細化的氣象服務能力上了一個臺階,我們希望通過冬奧會帶動國家在冬季重大活動或者重大保障賽事的精細化預報能力,能夠有一個比較好的提升。
  剛才王老師講過,冬奧會和夏奧會不太一樣,天氣更為重要,可以說是冬奧會能否成功舉辦的關鍵。項目立項之前北京奧組委也不是非常理解,后面我們和他們做了很多交流和宣傳,特別是邀請索契、溫哥華冬奧會的氣象保障專家和領導來到北京奧組委做專題報告,讓他們真正了解天氣確實是冬奧會成功舉辦的關鍵,主要包括幾個方面:
  首先是賽事安全,我們知道雪上項目都是在地形復雜的環境舉辦,所以和賽場的天氣密切相關,很多專家前輩都是做天氣研究的,我們知道山區在冬季天氣特別復雜,比賽需要根據天氣預報找到窗口期,這是奧組委的官員去平壤冬奧會進行實地體驗回來之后的原話,其他幾屆冬奧會可能沒有參加過,但是平壤冬奧會舉辦之前北京奧組委就成立了,每個部都會派很多官員去平壤冬奧會實際體驗,參與他們的工作,回來之后他們就認為天氣預報是重要的窗口期,很多賽事安排都要根據天氣預報的調整,我們知道平壤冬奧會由于天氣推遲或者取消的比賽有十八次。
  運動員整體安全,我們知道能見度的預報直接影響到運動員的發揮,甚至影響到比賽的安全,特別是高山滑雪,氣象條件是決定競賽生死存亡的天花板,這也是奧組委官員的原話。高山滑雪運動員下滑的速度達到一百二十公里每小時,基本上和高速公路的汽車一樣快,稍有不慎就會出現運動員的摔傷甚至傷亡的情況,速度非常的快,一到兩分鐘就從頂上下來了,所以從高山滑雪來看,我們國家基本不具備這樣的條件。最近我們在舉行第十四屆冬奧會就是在海坨山,賽道起點是國際賽道起點的一半,也就是從中間往下滑,國家運動員不具備從頂上往下滑的水平,所以高山滑雪比賽和我們國家沒有什么關系,基本上預賽都進不了,不具備從山頂往下滑的條件,所以基本上是給國外的運動員提供支撐。
  再就是競賽環境,雪上項目對光照、強風、能見度等等要素的預報,不同海拔高度的降雨類型,比如是降雨、雨轉雪還是降雪對預報都有極高的要求。跳臺滑雪或者高山滑雪,運動員都會戴防雪鏡,如果輻射特別強的話會有反光,這樣就看清楚了,所以最希望的就是輻射不是特別強的側光。很多高山滑雪比賽都是在下午天特別黑的時候比賽,因為對光特別敏感,要是太陽直射照在鏡子又通過雪上反過來,根本看不清楚賽道,所以比賽是非常危險的。再就是其它關鍵要素,大型體育賽事都有觀賽。
  交通條件的要求、媒體和應急救援,特別是交通轉場,很多運動員同時會在崇禮和延慶兩個賽區參加比賽,今天下午我參加高山滑雪,明天就要去張家口賽區參加越野滑雪,晚上可能就要坐高鐵或者高速公路班車轉到張家口,沿線的交通一定不能出問題,否則第二天就參加不了比賽。
  再就是應急救援,高山滑雪運動員摔傷的話需要直升機,因為那個地方交通非常不方便,直升機對天氣條件的要求非常高,特別是在山區,需要懸停,懸停對氣象條件的風切面要求非常高,我們的技術條件遠遠滿足不了國際奧組委的要求,只能是盡力而為。
  這些就是近幾屆冬奧會的舉辦地,北京冬奧會確實是近二十年內唯一一次在大陸系冬系風主導的條件下舉辦的冬奧會,其它的都是靠近海邊,要么是海洋性氣候,要么就是海洋的影響比較明顯。我們和往屆冬季氣候條件不同,導致天氣特征不同,氣象預報服務關注的重點就會不同。對于北京冬奧會來說有兩個重大的特點:一個是風特別大,一個是缺雪,所以我們重點關注的就是風、溫度和能見度的預報,往屆冬奧會比如都靈、溫哥華、索契和平壤降雪都是非常豐富的,所以比較關注能見度的預報。
  其實不管是北京冬奧會還是往屆冬奧會,特別是索契到平壤甚至溫哥華都是人工造雪為主,因為降雪量不夠,雪質并不能夠滿足冬奧會對雪嚴格的要求,所以基本都是以國外的造雪公司為主的人工造雪,人工造雪對氣象的要求就是雪霧保障,這是目前我們正在立項的第二個重大專項,中科院西北院冰凍圈,國家重點實驗室和中國氣象科學研究院、自然地理環境所幾個單位聯合牽頭,就是造雪的時候對低溫的要求、對濕度的要求非常高,所以雪霧保障方面有另外一個重大研發專項,現在是在項目申報答辯階段。
  國家在冬季雪上項目預報技術服務方面的研究還是比較少的,很多方面甚至可以說是空白,因為我們國家對冬季的研究相對偏少,聚焦的都是夏天的強對流、暴雨和臺風,山區氣象的研究相對比較少一些,所以這些方面也給我們提出了很大的挑戰。
  說了這么多,總結一句話,冬奧會氣象預報的核心是什么?就是冬季復雜地形條件下邊界層的氣象問題,大家都是做氣象的老前輩老專家,其實就是這樣一個問題,復雜地形和邊界層都是非常難預報的,而且又是在冬季。
  這是奧組委提供的一張表,其實包括兩類:場館天氣預報,就是雪上項目的起點、中間點和終點需要做零到三天的預報,競賽的場館要做四到十天的預報,我們主要是做零到十天的預報。短期預報主要是針對賽道,需要根據短期預報調整或者取消賽事,這樣對每個雪上項目都有不同的氣象臨界閾值,也會有特別詳細的表。有的項目風力大小最大值和最小值是不一樣的,風大了不行,風小了也不行,所以這也給我們提出了很高的要求,要求我們提前做預報預警,就是要共同確定對于預報時間集中性的調整。
  下面匯報一下項目幾個方面的情況:
  我們項目屬于國家重點研發計劃,執行周期是2018年到2022年,國家重點研發計劃當中是一個比較長的項目,重點圍繞冬奧會的科學探測關鍵技術、公共安全等重點方向的關鍵技術開展研究,整個專項對標清華大學組織撰寫項目指南,所有科技冬奧的重點專項就是2018年十一個項目,重點攻克一批核心關鍵技術、示范一批前沿引領技術、展示一批體現國家實力的高新技術、建立一批綜合應用的示范工程,重點支持北京冬奧會舉辦的實際應用方面進行考核,項目其實對專利沒有太多的考核,包括上次在科技部開會,專業機構再次強調,考核科技專項和其它專項最大的區別就是在冬奧會對運動員和預報環境的支持是什么,這是最重要的考核指標,我們的項目屬于專項指南的第一個立項的項目。
  我們項目重點包括三個方面內容:冬奧氣象服務的科學基礎,就是加密的科學實驗,開展賽場觀測實驗數據分析,獲取復雜地形條件下的三維氣象模型,就是海坨山、張家口和崇禮進行觀測實驗,這是第一課題的主要任務。第二課題和第三課題的主要任務就是開展網格技術研發,建立零到二百四十小時無縫研發技術,研發建立冬奧氣象的數據預報系統。第四課題和第五課題就是預警智能化服務,主要是開展冬奧場館的定點預報預警技術研發,面向賽事安排、競賽環境、交通轉場、應急救援、觀賽氣象影響預報的產品和預警技術、專項服務的技術和系統。
  我們項目對應五個課題,相當于五個研究內容:第一課題主要開展綜合加密氣象觀測實驗,結合復雜項目模擬和資料融合技術,研究冬奧賽場特別是海坨山和崇禮的氣象觀測。提升復雜地形下預報能力,研發復雜地形下多元數據快速融合,建立零到二十四小時的百米尺度預報系統,研發關鍵天氣診斷預報技術。進一步發展全球和區域一體化模式,建立一到十天的無縫隙數字天氣預報技術和系統。研究精細到比賽場館、不同地點的冬奧賽事關鍵氣象要素零到二百四十小時的定點預報,以及賽事氣象風險預警技術。研發基于人工智能、大數據的氣象服務技術系統,為競賽環境、交通應急救援提供有針對性的賽事服務產品,并且可以實現移動端交互的快速生成和智能的三維顯示。
  項目的五個課題是相輔相成的,必須緊密銜接、緊密聯系,才能把整個項目有機向前推進,真正做出有用的產品??梢哉f五個課題之間都是要相互支持的,特別是第一課題主要提供觀測實驗,復雜地形條件下的小尺度天氣模型,第二課題和第三課題就是零到二十四小時的客觀化網絡預報數據,第四課題和第五課題就是定點預報產品和智能服務產品,這樣一個鏈條式連接起來的項目設置。
  五個課題重點基本都是比較明確的:第一課題是觀測與分析,開展綜合立體氣象觀測實驗和資料融合。第二課題是零到一天的短期預報,主要是資料快速同化和融合,建立百米級、分鐘級快速更新的預報系統,冬奧天氣短時診斷預報技術。第三課題是一到十天的中短期預報,主要是通過數字天氣預報模式來做,進一步發展中國、全球和區域一體化模式。第四課題就是從網格到場館,要做場館的定點預報和風險預警,通過機器學習和大數據挖掘,再就是人機交互,研究團隊既是研究人員又是應用人員,所以要提供賽事關鍵要素的零到二百四十小時無縫隙的定點預報和風險預警。第五課題就是基于人工智能和大數據挖掘的專項預報深層技術,不光是提供給我們團隊,還要提供給奧組委的決策團隊,包括交通轉場救援等等。
  項目進度分為兩個階段:2018年8月立項,年底開始正式啟動,一直到2022年6月冬奧會結束。明年7月份就是項目核心技術研發、系統集成和測試階段。2020年8月一直到2022年6月就是實戰應用和總結階段。
  項目啟動組織主要是關鍵技術方案設置、外場觀測實驗、關鍵技術研發和部分成果應用,我們項目并不是從零開始的,很多參與單位都有很好的技術儲備,我們只是做了很多協同創新、技術改進、集成優化等等。
  外場觀測實驗也是關鍵技術研發、系統集成測試,還有就是目前馬上就要開始的2020年的相約北京賽事,主要是在延慶賽區舉行,項目中期總結就是明年7-8月份。
  我們的外場觀測實驗和關鍵技術完善,系統集成優化,實現冬奧氣象保障服務體系對接,然后就是實時測試應用。重點進行系統優化,然后就是賽后評估和項目總結。
  項目冬奧加密觀測實驗需要納入整個氣象冬奧觀測體系,我們的數據應該是明年2月份開始實時回傳,我們很多測試觀測儀器的數據也是希望通過實時的顯示來做參考。
  我們的項目和重大自然災害等等重點研發計劃項目不太一樣,總共有十五家單位,骨干一百二十七人,目前還在繼續增加當中。目前來看正高級職稱十一人,副高級職稱占到百分之五十三,項目團隊十五家單位,包括冬奧氣象服務團隊十二家、業務范圍十二家、研究院所兩家、高校一家,引進了以河北省氣象臺為中心的主要支持單位,還有中國氣象局的支持單位,國家氣象中心、公共氣象服務中心都全程參與我們的項目,包括大氣候研究所和北京大學,大氣所主要參與兩項工作:模式物理方案的改進和基于機器學習人工智能模式的開發,還有一些解釋應用的工作。項目也在世界氣象組織公告當中有一篇文章,向全世界的氣象同行介紹我們的研發計劃。
  科技冬奧項目是北京冬奧會氣象保障服務系統工程的核心科技支撐和重要組成部分,但不是冬奧氣象的全部,因為冬奧氣象是一個系統工程,目前只是核心的科技支撐,科技方面還有雪霧和人影都不在里面。我們的項目主要納入中國氣象局冬奧氣象服務的整體系統工程進行統一布局和管理,因為我們成立了冬奧氣象服務中心,中國氣象局副局長余勇擔任主任,整個系統工程和項目的考核是和冬奧氣象服務整體系統工程的考核一致,所有的都是要聽他們指揮,冬奧氣象服務中心下面有一個技術研發部,所以項目屬于技術研發部的重要組成部分,所以不是一個單純的科研項目,而是納入整個冬奧氣象保障的系統工程里面。
  匯報一下第一年度任務考核指標的完成情況,項目成立一年以來,各個課題都順利啟動,圓滿完成第一年度任務,今年9月份我們做了第一年度的項目總結會,邀請大氣所的相關專家參與,也要支持2020年冬奧氣象服務,這是奧組委的要求?,F在我們已經開始實施數據產品就是在三個主要平臺,項目數據共享也是當期的要求,目前我們構建基于企業平臺的冬奧項目數據共享平臺,已經在項目內部實現了無縫共享。
  第一課題是河北省氣象臺牽頭,張家口賽區和延慶賽區開展加密觀測實驗,初步形成這樣的觀測實驗數據集,研發建立實際復雜地形下的模擬系統,基本完成賽區不同天氣形勢下的數據集構建。
  第二課題是研發集成預報系統,研發氣象預報產品。
  第三課題是冬季預報性能進行改進,初步發展融合技術。
  第四課題是形成預報專業模型,實現賽事風險分級報告和預警指標,初步形成基于機器學習的預報偏差機制。
  第五課題是一系列冬奧智能化的氣象服務和相關產品的規范標準,初步構建冬奧智能化氣象服務產品核心算法和模型,形成冬奧氣象智能化的服務產品。
  冬奧氣象加密觀測實驗是在張家口賽區和崇禮賽區開展,初步獲取了冬奧賽場復雜地形下中小尺度三維氣象特征的關鍵數據,這是2018年到2019年在張家口的實驗,主要包括地面觀測、溫室控線觀測,當時是建了八個這樣的超級站,也有形成一些相關數據,不管是張家口賽區還是延慶賽區我們都有很多業務觀測,重點包括地面自動氣象站的觀測,有沒有這個加密觀測線最后都是要做地面觀測,目前我們天氣雷達正在測試階段。
  我們也在延慶賽區開展冬季觀測實驗,主要是在兩個氣象超級站,左邊的圖其實就是冬奧的賽場,現在海坨山有特別大的空地,沒有任何地方放觀測儀器,當時就是建了一個超級站,周立波研究員應該清楚,兩個超級站繼續開展加密觀測實驗,這個不是我們的科學實驗站,而是我們的業務觀測站,就是圍繞這些賽道建設,所以目前來看實驗還不是很完整,距離核心還有一定的距離。
  我們建立了初步的質量評估體系,實現觀測數據的虛擬化,通過多種多樣的方式提供數據服務,就是冬奧項目觀測實驗有很高的要求,希望我們盡可能地把特種觀測實驗數據實時地傳到冬奧的服務平臺作為參考,所以我們建了這樣的系統。我們開展賽區中小尺度三維氣象場特征,賽區高影響天氣機理和要素特征分析研究,初步建立了降雪降水相態的影響機制,收集1980年以來的觀測資料,初步建立預報概念模型。
  舉個例子,可以收集干雪和濕雪過程,預報的著眼點和重點是不一樣的,所以這里做了很多研究、總結和提煉,就是干雪和濕雪需要重點關注什么。延慶賽區自主影響天氣類型,這是從天氣尺度把握我們對降雪預報的重點,形成相關的概念模型以及重點關注點。
  我們揭示山區風場的影響機制,包括熱理動力因素,比如不同高度的自動站豐富的變化,通過科委的項目到科技部的項目做了一系列的研究和深化。
  冬奧高精度天氣預報,通過進一步發展RMAPS“睿圖”模式構建冬奧會高精度核心技術框架,研發復雜地形大渦模擬系統,構建近百度精分數據集,研發十分鐘更新的無縫融合系統。
  這是基于RMAPS模式做的冬奧會氣象預測系統的設計示意圖,就是從區域模式來看,華北區域、京津冀區域和海坨山崇禮賽區,我們都有這樣不同的設計,區域模式就是從全國范圍來說,不管是RMAPS還是GRIDS都可以做到3km更新、零到七十二小時預報,大華北區域希望做到一到三公里一小時快速更新、零到二十四小時預報,京津冀區域希望通過臨界預報系統能夠做到一到三公里十分鐘更新的預報,張家口和延慶賽區希望做到一百米分辨率十分鐘更新,崇禮海坨山核心區希望通過模擬構建三十米到五十米的數據集,得到診斷分析數據以供查詢。
  這些就是我們構建的大渦模擬數據集,延慶賽區和張家口賽區構建三十米到五十米不等的數據集,延慶賽區是三十七米,張家口賽區是五十米,其實也是為了保持和延慶賽區一致做了進一步的改進。我們做了不同賽區分辨率的對比,高分辨率的大渦模擬對更小尺度風的脈動能夠模擬得更加清楚,這種高分辨率的大渦模擬能夠分辨小尺度的螺旋結構,通過加密觀測我們也做了很多驗證,大渦模擬具有一定的參考性,所以我們最后就做了九十三類天氣大渦模擬,作為背景數據以供查詢,因為大渦模擬不可能做到實時預報。
  北京冬奧會一個最大的特點就是風比較大,大到什么程度呢?之前冬奧團隊在山頂體驗過,根本連人都站不住,舉行冬奧會給我們造成了很大的挑戰,特別是國際雪聯提出要建放風墻,就是在高山滑雪和越野滑雪的地方,崇禮和海坨山之間建放風墻,那么要有科學評估依據,所以建議我們用大渦模擬測算評估。我們給出了風險區劃和風險發生的概率,為冬奧前期的準備和賽事安排提供參考,報告已經提交給了奧組委,就是在延慶賽區高山滑雪區進行風速風險評估,至于怎么實施是他們的問題,我們是從科學的角度、氣象的角度給他們提出不同的風速和海拔高度下的風速風險究竟是什么情況。
  目前RISE已經覆蓋延慶和張家口一百公里的風口,重點就是支持即將到來的2020年相約北京的冬奧測試賽,使用資料就是自動氣象站、雷達、區域模式資料和臨界預報系統資料,所有代碼都完全是自主研發的,最后出來的還有降水、溫濕、風場等等。RISE1.0b是今年5月23日實施運行,針對一百公里范圍得到的風場分析,中間的小黑框就是延慶賽區周邊,中間這個地方風速比較大,地形風速的變化還是非常顯著的,也是通過高精度的實施系統模擬再現地形對風場的影響,5月23日開始實施運行,現在產品已經接到了冬奧的平臺上面。
  這是我們做的一個回測驗證,就是拿區域模式做的背景場,我們做了RISE1.0b的進一步處理,區域模式是不可能出來精細的結構,2019年2月4-19日期間地面揚水工作的持續圖,可以看到工作的偏差,總體來說一百米就是顯著降低,平均絕對誤差也是顯著降低,所以一百米分辨率的系統是有它的優勢,特別是范圍特別小又比較精密的觀測情況下可以得到比較好的結果。
  我們開展區域模式的兩米溫度高差訂正,之前我們研究人員發現冬季華北區域的兩米溫度和兩米濕度偏差是比較大的,一個是最高偏差,一個是最低偏差,藍色和紅色表示偏差比較大,最后我們發現這是和通量相關的,包括白天向上的地表通量和夜間向上的地表通量存在一致性,所以我們確定土壤濕度、土壤治理和水體參數,能不能改進我們對冬季兩米溫度的預報偏差。
  這是改進之前和改進之后的偏差,包括兩米溫度的最大值、最小值,通過土壤濕度、質地和參數的改進可以達到百分之八十三,總體來說差不多都是在百分之三四十的樣子,所以改進還是比較大的。海坨山高山滑雪也有一個起點的位置,紅色就是原始的預報,偏差還是比較大的,做了改進以后回到2018年的數據,藍色更加接近,通過兩米溫濕度可以明顯改進定點的預報。
  我們基于機器學習做了多模式的循環預報集成訂正,所謂的快更模式就是每三小時預報,所以每天會有八次預報,用的方法就是平均分配,這是氣象行業傳統的集成方法,此外還有使用機器學習訓練方法,針對兩米溫度、兩米濕度的預報,時間差2018年10月到2019年1月,基于機器學習的偏差訂正能夠降到最低,每天八次預報,通過集成以后機器學習效果還是最優的,不管是兩米溫度還是兩米濕度。
  數字預報中心的另外一項工作就是通過動態懸殊調整振動兩米溫度和濕度,可以看到訂正效果也是比較明顯的,基于機器學習的方法,準確率提升了百分之二十七,風速和風向提升了百分之八到百分之十。
  冬奧特殊天氣預報產品是之前我們沒有做過的,奧組委對我們提出了要求,就是要做降水相態的預報,所以我們重點研發降水相態預報的算法,診斷和預報不同區域的雨雪、雨加雪的降雨相態,通過RISE系統算法和模式的方案以及適行的溫度擴線構建降水相態的分類算法,特別是通過三十年的資料得到了不同的溫度范圍的雨雪、雨加雪的概要,這是最關鍵的創新的東西,就是不同的溫度指標降水相態是非常關鍵的。
  我們通過參考歐洲中心的方案,加入我們區域模式當中,可以看到也是對海坨山山頂的自動相態,就是高山滑雪的起點做了驗證,可以看到黑線和紅線還是和觀測比較接近,準確度也是超出了我們的想像,要比我們的預期好很多,也提供了進一步的信心。
  我們開展冬奧氣象智能化服務技術的研發,也有提供一些初步產品。公眾智慧觀賞指數就是針對雪上項目做的研究,也和中國天氣網做了對接。北京氣象局研究中心做的項目,包括直升機救援,我們也和中國紅十字會建立一些預報模型,形成了一些初步的產品。
  軌道交通和公共交通方面我們也初步建立了大風基準深度預算算法,主要針對崇禮的高速公路建立這樣的預報模型和算法,基于人工智能做的智能圖形構建和智能產品生成,就是在冬奧需要提供服務,以前很多專報都是人工來寫,比如文字和圖形,以后就會比較慢,或者會有一些問題,目前可以通過人工智能的方法輸入關健詞,通過人工智能的方法初步查詢和匹配,國際上也有先例,準確度也是比較高的,之前微軟和谷歌也有類似的技術。
  我們形成了賽區氣象風險評估預警技術報告,每年2月4-20日期間高山滑雪比賽時段有沒有風險都給我一張圖,所以也是基于項目的研究做出來的,包括無風險和有風險,2018年有風險的比較多,2019年要少一些,但是延慶賽區的風險還是比較大的。
  最后匯報一下項目成果支持冬奧測試情況,每一個課題都有相應的產品。加密觀測實驗數據也會接到UAS平臺,包括RISE系統和區域模式,相關定點預報的產品,開發到奧運多維度的預報平臺也會投入實驗運行,還有智能化分析報告,我們也會提供給冬奧團隊使用,現場改進和優化。
  目前數據已經集成到冬奧的平臺,為什么說項目納入整個冬奧系統工程的管理?中國氣象局發了一個文,就是關于科技冬奧項目,什么節點接到什么系統,也是和責任單位掛鉤的,就是從行政管理的角度,10月31日之前我們就完成了實時數據的接入,月底實現正常顯示,這是我們多維度的顯示平臺,平臺上顯示項目的相關成果。
  關于下一年度的核心計劃和重點任務,比較重要的共性任務就是系統優化,形成各個系統的機制以及初步的文檔,要有一些軟件包等等,加強和冬奧服務團隊的互動和交流,能夠把新的成果盡量用好。
  總結一下,我們認為這種大型科研項目都是從放到收、逐步梳理、逐漸聚焦、不斷更新的過程,圍繞科技成果落地真正支持冬奧的服務保障,本著開放合作共贏的方式,要把國家的錢花好,也要把事情辦好,提升我國冬季山體氣象預報服務的能力,形成若干實施標準,同時培養一批人才,因為我們干活的都是三十五歲以下的年輕博士,希望讓他們發揮聰明才干,也希望大家提出意見和建議,以便我們回去進一步改進。

 

  附件三:研討會發言實錄(據速記稿整理,未經發言人審閱)

  洪延超:各位領導、各位專家,大家上午好。冬奧會氣象保障這個項目是中科院老科協大氣分會提出并報老專家咨詢團的。經北京科協批準,作為咨詢團智庫基地的研究項目。大氣分會承擔了這個項目。為了了解冬奧會氣象保障工作,前面做了調研工作。7月15日,舉辦了“北京冬奧會氣象服務保障”學術報告會,冬奧氣象中心執行副主任、北京市局巡視員劉燕輝應邀作了題為“冬奧會氣象服務與挑戰”報告,他全面介紹了冬奧會氣象保障工作的進展,講述了冬奧氣象分鐘級、百米級的精細預報需求。冬奧氣象中心現場預報服務組組長、北京市氣象臺副臺長時少英高工應邀作了題為“冬奧預報技術及研究應用情況匯報”,她從冬奧預報工作總體布局、目前冬奧預報服務業務開展的情況、存在的難點和挑戰分析了山區地形復雜性,尤其是對局地到賽區的小尺度天氣預報。前幾天,大氣分會又組織專家到延慶和張家口兩個冬奧會場地參觀調研,與當地氣象局座談,在現場了解了氣象保障工作,尤其是場地氣象預報工作。
  今天我們請到了中國氣象局北京市氣象副院長陳明軒教授主旨報告,有從事氣象和大氣科學研究工作的近30位研究員參加了研討會。中科院老科協理事長孫建國、大氣物理研究所陳洪斌書記/研究員也參加了研討會。下面我們首先請負責這個項目的中科院咨詢團副團長王庚辰研究員做報告,介紹我們前期調研的情況(具體情況和分析見附件一)。
  王庚辰:各位領導、各位專家,大家上午好!由于今天時間很緊,我們主要是聽陳院長的報告,我就把和一段時間調研的工作情況簡短地介紹一下。
  今年我們主要是要調研冬奧會和殘奧會的氣象保障基本情況,主要是聽一些人做報告、座談、開展考察和研討會,通過這些工作對冬奧會和殘奧會的工作有了進一步的了解。目前我們一共座談四次、現場考察九次,考察調研也有詳細的提綱,調研和座談的問題都在上面列出來了,每次座談就是根據這些問題開展,主要包括冬季奧運會的情況、氣象保障的主要任務、目前面臨的主要問題、強大的氣象保障團隊做了哪些工作,現在還有哪些科學技術上的問題。
  冬奧會和殘奧會是在2月份和3月份進行,政府承諾是要辦成一屆精彩、非凡、卓越的奧運盛會,賽區包括北京、張家口和延慶,比賽項目一百零九項,這是歷屆冬奧會以來項目最多的一屆盛會,然后是參加運動員的人數,北京主要承接冰上項目和一小部分雪上項目,絕大部分雪上項目都是在延慶和張家口進行。
  現在三個賽區之間的距離不超過一個小時,高鐵已經開始運行,包括國道和高速公路交通非常方便,基本上是這樣的情況。
  延慶賽區不在延慶市,而在北邊的海坨山,最令人矚目的就是國家雪場,還有雪橇和雪車,整個地形非常復雜,延慶的項目號稱是冬奧會皇冠上的明珠。
  張家口賽區也不在張家口市,而是在崇禮,距離賽場五十五公里左右,這是整個場館的建設和分布,最著名的就是滑雪公園,包括正在建的兩項中心。
  目前基本情況就是這樣,按照氣象保障來講,國際奧委會的要求非常嚴格,要比夏奧會的要求復雜得多,具體要求就是“一場一測、一賽一測”,每一百米都要預報,每十分鐘都要預報。
  我們做氣象保障工作的主要任務是什么?賽前提供相關的氣象資料,比賽期間提供精細化氣象預報,然后就是氣象風險,因為從歷屆冬奧會來講,沒有一屆冬奧會是沒有遇到風險的,問題是遇到風險我們怎么辦,推后三天能不能預報?要是預報不出來就不行了,包括這次平壤奧運會都有這樣的情況,我們預計北京冬奧會也會遇到。
  目前面臨著哪些問題呢?北京冬奧會是大陸性氣候城市舉辦的,相關資料非常缺乏,基本上相當于無人區,而且由于地形比較復雜,所以天氣預報本身就是一個難題,小氣候特征非常明顯,面臨的大概是有這樣一些問題。
  我們圍繞冬奧會賽區做了大量工作,綜合來講包括這樣幾項:冬奧氣象中心是我國冬奧會的權威機構,搞了觀測系統、影像系統、智能氣象分析預測系統等等,預報人員也在國外國內培訓,加強這些方面的研究,作為冬奧會的重點專項,各個氣象部門提供全力支持和保障。
  冬奧會氣象面臨哪些核心科學技術問題?復雜地形和冬季的精細預報,而且預報的要求是百米分鐘級別,這是一個核心問題。雪上項目服務要求精細化網格化,每個賽道、每個賽事都要預報,而且要有科學技術的支撐,這也是一個瓶頸。整個賽道賽廠的邊界層結構,因為這些結構也是我們對任何預報預測模型最后驗證的依據,如果沒有這些資料,預報應該怎么驗證?
  我們邀請冬奧氣象中心執行副主任劉燕輝、預報組的組長時少英做報告,并且和有關業務人員座談,來到延慶賽區高山滑雪場賽道氣象站參觀學習,人工影響站的背后就是海坨山,現場氣溫達到零下二十多度,將來賽場建好了就是這樣,非常漂亮,叫做“雪如意”。
  我們的調查工作基本上到此為止,非常感謝在此期間給我們做報告的領導和專家,感謝延慶市氣象局和張家口氣象局,感謝北京市科協給予我們的大力支持。
  洪延超:下面有請北京城市氣象研究院陳明軒教授做研討會的主旨報告(見附件二)。
  洪延超:聽了兩位的報告,感覺到氣象部門對冬奧會的氣象保障工作已經做了非常多的準備,可以說涉及到方方面面,天氣預報在保障當中非常重要,現在我們掌握的科學知識和技術實際上還是不能滿足的,所以有這樣一個研究課題。下面我們進入討論環節,主要圍繞這些內容:北京冬奧會氣象保障工作面臨的挑戰,山區復雜地形條件下百米分鐘級天氣預報面臨的具體科學問題和解決途徑,北京冬奧會可能面對的氣象風險,當前氣象保障工作急需解決的科學和技術問題。根據我們現在掌握的知識提出自己的意見和建議,目前還是為了盡可能地把這項工作做得更好一些。
  陳嘉賓:現在大家都是努力做了很多工作,你們的產品通過什么方式到運動員和觀眾的手里?因為產品應用無非就是運動員和觀眾,假定遇到一些非常惡劣的天氣,比如暴風雪,應該怎么辦?有沒有什么措施?
  陳明軒:奧運會的保障是這樣的,最終跟奧組委官員和各個運動團隊的教練見面的還是預報員,我們是給牽線的運動員提供槍炮彈藥,呈現的方式就是多維度冬奧氣象平臺,所有產品都在這個平臺上面,比如延慶在張家口甚至在冬奧組委決策辦公室,他們會在這個平臺上調我們的產品來看。還有就是冬奧氣象綜合服務保障平臺,接的也是這些產品,但是重點不一樣,就是針對交通、應急救援等等,包括要做一個手機的客戶端,但并不是針對公眾的,而是針對官員和決策者的,大家沒有權力去看,因為是內部的東西,針對公眾的是什么東西呢?北京奧組委有一個官方的網站,那個上面會有很多氣象頻道,其中一個就是天氣預報,那個是官方唯一向外發布的渠道,我們的產品需要通過加工以后給到那個官網,所以我們還是一個中間的東西。
  李軍:關于地震預報屬不屬于氣象問題?
  陳明軒:不屬于,整個冬奧氣象保障工程當中沒有考慮地震,應該是國家地震局在另外的方面考慮,海坨山有地震勘探,他們確實做過,我們當時安裝儀器的時候看到地質調查總隊,其中一個方面就是關于地震。
  李軍:剛才這位老師提到產品怎么落實到運動員和觀眾身上,我覺得適當的時候,尤其是快到比賽的時候可以加強宣傳。
  陳明軒:沒錯,確實是這樣,我們最早是想通過平臺來做一些展示,奧組委說冬奧比較敏感,所有東西都要通過官方的途徑出去,產品必須要有唯一性和權威性,最后公眾能夠看到的預報都是通過奧組委的官網,那是唯一認可的預報,就是通過加工和把關之后的預報。
  蔡則怡:這么短的時間做了這么多成功,真的很不容易,但我不太了解RISE系統的垂直分辨率是多少?
  陳明軒:不太一樣,最底下是一百二十五米,未來還會做得更細,再往上是二百五十米,因為是通過區域模式作為背景,類似于模式的后處理系統,比如模式做到三公里或者一公里,通過模式的地形和觀測的地形來做偏差校正,最后給出零到二十四小時的預報。
  蔡則怡:最高的是三公里。
  陳明軒:最高可以做到六公里。
  蔡則怡:有些特殊天氣和高層有密切關系,所以我關心垂直分辨率。
  林世昌:剛才聽了兩位的報告也很振奮,氣象預報很復雜,要求很高也很精,陳研究員的報告覆蓋面很寬,深度也很深,目前顯示出來的就是氣象預報的重要性。因為我們都是搞技術的,很多面都照顧不到,所以主要有兩個問題:怎樣應用高科技?比如激光雷達怎么用到氣象預報當中?這個我很感興趣,雖然我不是搞這一行的,如果氣象預報有問題的話怎么掌控?
  陳明軒:您是說人工影響天氣嗎?
  林世昌:有沒有這個可能?外行可能說外行話,但這是一個很好的學習機會,我相信在大家的努力之下,在中央領導的重視之下,的確是可以做到。
  陳明軒:多功能雷達不在海坨山,是有一個S波段雷達已經建完了,現在正在測試,但這個雷達有一個最大的問題,就是S波段的雷達但裝了C波段的天線,這樣問題就很大了,要是反過來C波段的雷達裝上S波段的天線沒有問題,因為海坨山上面每一塊地方都被各個單位瓜分完了,要求雷達天線做成圓柱形的,需要保持冬奧和周邊景觀的一致性,這樣天線尺寸達不到S波段的尺寸,反正也是能用,但是靈敏度和探測距離就會受到很大的影響。激光雷達我們也在用,這也是奧組委比較關心的,需要知道風的變化,但激光測風雷達之前很多都是太陽能供電,必須要在有電的基礎上才能裝,需要有場地和電,海坨山的電也沒有完全能夠滿足需求,所以我們就在超級站做多功能測風雷達,希望將來能夠在落腳點的地方來裝。
  崇禮就會相對好一些,所以多功能測風雷達一直在用,我們覺得這是加密觀測比較可靠的觀測儀器。張家口也有一個S波段雷達是在康寶,因為現在張北縣有一個C波段雷達,很多年前就希望在張家口西北方向裝一個S波段雷達,不光是為冬奧會,也為京津冀夏季強對流的監測預警提供更可靠的監測手段,現在也在測試當中,主體工程已經完成,將來希望能夠替代張家口的C波段雷達,這樣我們在張家口和海坨山都有S波段,還有多功能測風雷達。
  人影和雪霧有很大的關系,我們也在做相關的科學實驗,我們做的最多的就是關于雪性質的分析,其實人工影響降雪我們也做了一些實驗,特別是申辦冬奧的時候國際奧委會來考察,要坐直升機來看海坨山,當時我們做了一些人影實驗,也是在海坨山降了很多的雪,飛機上下的還是比較白的,也給國際奧委會一定的信心,就是在海坨山辦冬奧還是可以的,就是有雪,不是沒有雪,我們只能做到這個程度。
  洪延超:冬奧氣象保障方面,肯定要做氣象預報,因為有要求,就是在什么情況下能搞這項活動,零下二十度還是零下三十度,特別是風力預報很重要。
  陳明軒:我們有好幾種手段來做風力預報。
  洪延超:這個預報的精度到底怎么樣,一定要和觀測實驗結合起來,就是建立地面上比較精細的觀測站網,預報的結果到底怎么樣需要通過觀測實驗進行檢驗,這項工作是相當重要的,因為地形太復雜了,一個很小的氣象要素可能都有影響。
  陳明軒:我們項目的第四課題就是團隊參與,包括把我們的模式預報做進一步加工,還要用他們自己加工的產品,這是我們項目的優勢,既是這個項目的研發骨干也是這個產品的應用者,這樣才能確保項目真正落地,前面也給我們提供了很多反饋意見,包括RISE預報和模式預報,什么情況下預報得比較好,什么情況下預報得比較差,形成一套偏差訂正的模型和經驗,目前來看還是比較有信心的。冬奧團隊也去美國恩卡的培訓機構,每年都有兩到三周的培訓,所以不光是我們的研發,培訓也會逐步跟進。我們也在項目內部做充分的團隊交流,因為我是做業務開發很多年的,預報員對一個新的預報產品的認可需要一個過程,就是你說好不行,他覺得好才行,否則不敢用你的東西,所以培訓非常重要,需要通過國際培訓、項目內部培訓和專家培訓,就是把新的技術、新的產品用好,這樣才能發揮項目科技成果真正的作用。
  王庚辰:這次我們考察的主要有兩個問題:這些產品好像經過驗證結果還不錯,但到了預報員手里,延慶縣是十一個人組成的團隊,石少勇親自當組長壓力很大,因為不認可這個研究結果,需要進行訂正,訂正的是什么人?就是從山西調來的,都是有經驗的預報員,但是沒有在這里預報過,所以應該怎樣訂正?訂正方法非常重要,現在就是苦于怎么訂正,主要是缺乏資料,比如地面風很大,上面風很小,有的上面風很大,地面風很小,訂正起來很困難。今天我們請了幾位在職研究人員,他們都是這方面的專家,希望聽一聽他們在這方面的高見。因為我不做大風模擬,但地形沒問題,蒸發、輻射這些物理過程是怎么放進去的?所以我就有點懷疑你們大風模擬的結果,這些物理過程都沒有資料,蒸發和輻射這些過程都很復雜,不同高度的輻射過程、蒸發過程都不一樣,物理過程并不清楚的情況下就搞大風模擬,這個結果能可信嗎?
  陳明軒:其實王老師說得很對,冬奧會的核心科學問題就是復雜地形和邊界層,這些都是弱項。
  王庚辰:能建模型就已經不錯了。
  陳明軒:我們的項目和預報團隊的成立是同時的,預報團隊是我們的研發骨干,研發成果要和預報團隊不斷磨合,比如我們有新的東西,他們來聽我們的反饋改進意見,大家共同把這個事情做好。目前我們做了九十三類天氣的模擬,因為大風做不了實施預報,所以預報員需要調出來參考,他們也是把九十三類拿出來看了,覺得絕大部分還行。邊界層的這些特征,很多東西其實都是沒有根據當地的實際情況來做進一步的優化,確實也是現實存在的情況,但是沒有辦法,我們需要把它做出來再做進一步優化和改進。我們觀測實驗前面也有一些,但是不太完整,希望通過一兩年的觀測把數據收集得更全一些,這樣才能做些改進。
  現在我們正在做幾種大風模擬邊界層的測試,看一看哪個方案更好,總的來說肯定是有偏差的,但有總比沒有強,現在只能到這個程度,要是沒有的話就什么都沒有了?,F在是把九十三類放到平臺里面,根據歐洲中心的全球預報和區域模式的預報結果做了一套指標,比如今天下雪的話怎么調某一類的大風模擬?根據之前的全球和區域模式的預報,通過這個指標進行匹配,匹配到哪一類就拿出來看,三維結構是不是有參考性,然后和加密觀測進行比對,一方面積累經驗,另一方面反饋給我們,是否需要重新模擬和改進。
  洪延超:現在我們已經基本了解氣象保障做的準備工作,我們不是對這些工作評估,就是對于氣象保障工作根據我們掌握的知識如何做得更好,面臨的挑戰主要是什么,前面做的工作還有哪些遺漏,需要考慮哪些問題,前面我們做的工作很多,他們也做得非常好,但是哪些地方沒有考慮到?
  平凡:剛才明軒介紹了冬奧會的情況,2月4日到2月20日,剛好是在“六九頭”這個狀態,就是春節過后的那段時間,根據我個人的經歷來說,一般來說是11月到12月中旬,2月到3月10日這段時間。下雪倒不是什么關鍵問題,關鍵難點是風的問題,最好是乍暖還寒的時候,因為氣流也比較多。
  周立波:之前我也參加過一個觀測,看一看奧組委是怎么玩的,人家是不是能夠滿足?我們應該調研一下,因為現在從數學和計算的角度來講可能達不到這個計算要求,所以百米分鐘級的這個提法,至少我們內部不建議這樣提,按照方法的角度來說確實不太準確,觀測上也是無法驗證的,二十多次冬奧會也都是這樣要求,人家達到了嗎?沒達到的話是怎么玩的?海坨山上四百米的分辨率已經到頭了,老外也說四百米是極限,下面弄大規模模擬的話是要有機制的,不是說模擬就模擬,現在也有八橫八縱的觀測,機制方面的研究還是很重要的,這就是難點問題。
  風的問題不是我們能夠解決得了的,我們是通過這個模式來模擬風,模擬不出來出現兩個小時的大風,極端天氣根本就沒戲,模式也是一點希望都沒有,我們怎么去換模式?現在可以明確地說我們無能為力,那么用不用大規模模擬?大規模模擬只是一個潤滑劑,解決不了根本問題,我們可以去糊弄他們,但我們自己心里清楚它的能力太有限了。所以我的建議是不提百米分鐘級,確實值得商榷,再加上一些機制方面的觀測,比如熱動力的輻射,這樣為我們將來研究機制、布點和模式的提高有一定的幫助。
  陳明軒:現在我們也在逐漸增加觀測,特別是和中國氣象局探測中心全面合作,包括涉及到很多公司和單位,各種各樣的觀測還是比較全的,后面可能會越來越多。百米分鐘級不是我們最早提的,就是奧組委去調研索契到平昌,可能有的人比較清楚,溫哥華冬奧會的時候這個模式就做到了五百米,那是2010年,平昌冬奧會最高是做到二百五十米,奧組委官員回來就跟科技部說要上的話怎么也得做到一百米,所以這個就來了。其實大風模擬確實有它的問題,我們為什么要做RISE系統?做了大量的測試還是不錯的,模式可以做到三公里或者一公里,再往上的業務模式能力是非常有限的。我們知道地形的高差和實際是有很大差異的,所以在RISE系統考慮幾個問題:
  我們認為模式肯定是有誤差的,但模式誤差的趨勢是可以把握,趨勢變化規律相比模式本身誤差規律更好把握,所以就把模式預報誤差的趨勢拿出來,然后做了很多統計,通過地形降尺度來做訂正,加上觀測訂正能夠做到一百米。為什么我們只做十二小時?就是做了大量相關計算,發現不管是風還是溫度,現在的觀測對訂正未來十二小時的預報是正相關的。奧組委提到必須要做二十四小時,我們為什么沒有做?因為發現相關性并不是特別好,所以目前只做了零到十二小時的預報,冬季逐月逐天的都有做過,相關性還是相對比較好,就拿現在的觀測做一百米對未來十二小時的影響是正面的,做出來以后也是為了滿足奧組委的需求,目前來看效果還可以,至少要比現有的高很多。
  當然,這種模式也是存在偏差,特別是極大的風肯定是做不出來的,但至少告訴我們預報員這個地方的風正在增大,我們可以做到二十秒米,實際上是三十秒米,通過預報員的經驗把握,根據RISE的預報進行進一步訂正,最后出來的產品可能更和觀測接近,就是這樣的一個思路,并不是我們客觀預報就能夠完全替代預報員,那是不可能的,做到一百米也是不可能的??偟膩碚f模式的偏差,一百米的分辨率效果會好很多很多。
  陳嘉賓:現在好像官員需要未來天氣的預報,老百姓去參加冬奧會也需要預報,我覺得關鍵問題還是預報,要把各種情況告訴官員、運動員和老百姓,所以這些都是很重要的。GRIDS模式我清楚,因為是用預報模式做預報,中國范圍還是歐亞范圍,甚至要比運動會的范圍還小,一層一層嵌套,實際上是提供了小模式的邊界,要是大模式預報不好的話邊界提供得不好,提供的邊界就不對了,所以改進模式也是很重要的。
  實際上處置模式就是我們需要觀測的東西,觀測的東西是錯誤的,或者那個漁網網格很大就打不了小魚,我們做嵌套模式最里面的觀測系統是一公里,比如兩個鐘之間有一個觀測,要是中間的某一點的話實際上是一種同化,問題就是一個內差,要是那個點比較多,中間還有觀測點,這個內差就會比較精確。最小一公里的模式的觀測系統有多大?決定了你能不能報出二十米的風,要是觀測系統很大,要求報的很細的話是不可能的,當然要把觀測系統搞得很復雜很細致的話是要花錢花人力的,有沒有這種決心?
  所以除了觀測系統盡量搞得很細,提供的預報模式運算,要是處置系統做得好的話肯定都能夠預報,為什么預報不出來?就是因為這些沒有搞好當然預報不出來了,因為大氣就是符合流體力學的方程組,提供不好就是這個原因,預報問題和處置問題涉及到什么程度還是要根據情況,就是有多少錢,比如歐洲中心我在的可能是十公里還是五公里,要是五公里的話也很大的,美國有個模式好像是十公里,現在不知道是多少,最小的話一公里也是夠大的,所以需要根據觀測員和預報員,以前看到天氣就可以做預報,現在都是根據現代手段,憑經驗的比較少,要是從周邊各個省調來的話需要在那里待過很長時間,高山滑雪下來必須了解當地的情況,根據我們氣象預報來做訂正,這個很重要。
  再就是臨近的十幾分鐘之前,這個可能就要根據我們光波雷達,我覺得這樣比較重要,要把預報抓好關鍵問題在于處置和邊界,山溝里設立一些觀測點,有些在可能的情況下肯定會預報好,要是提供得很細的話肯定也要預報得出來。
  陳明軒:現在無論是崇禮還是延慶賽區,業務和科研的角度我們都是大量地布,按照業務的角度就是三塊:奧組委其實是有要求的,自動氣象站比如高山滑雪在山頂,三條雪道的中間和終點都是要有自動氣象站,周邊也必須要有,越野滑雪要求更高,我們科研項目也布了很多觀測。我們常規的S波段雷達就是在康寶和海坨山,目前都在測試階段,測風雷達我們每個賽場都有幾個,這些都是很重要的。再就是天基衛星,我們國家風云4B衛星馬上就要發射,探測的間隔是一分鐘,天氣監測的角度我們也在做些研究,就是空中和地面都有很多觀測。我們會盡最大可能把資料放在模式里面做更多的同化和融合,特別是短期預報方面能夠做得更精準,更多地體現觀測的信息。預報員針對觀測資料的分析,他們本身的角度也很重要。
  雷恒池:作為一個在職研究人員,冬季奧運會還是氣候界的一件大事,剛才也有提過,冬奧會用的雪都是人工造的,所以人工影響天氣僅僅是讓周圍的山頭變白了,就是一個美觀的作用,最近兩年只要有降雪活動都是通過飛機進行再加上地面觀測,現在降雪天氣實際上是不利于賽事進行的,這種預報我們國家已經夠了,就是降雪系統、寒潮系統的預報絕對沒有問題,核心問題就是賽道預報最重要,相對溫度和濕度的預報而言,風場的預報是核心的焦點,所謂的預報就是預報值,并不是我說的就是金口玉言,只能是在現有的科技水平下來做預報。
  因為現在真正啟動觀測的項目是一年,作為北京奧運會申報成功以后,國家氣象局、北京市氣象局、河北省氣象局都已經在做觀測,但是因為風場很重要,而在地形里面所有的觀測站都是在溝里面,真正作為賽道預報的時候,我關心的是一面坡上的風場,但這個觀測好像是沒有的。崇禮和海坨山的溝有南北向和東西向,現在我看到的觀測點好象也是沒有注意到這個問題,要把這個預報做好的話,溝的走向還有梯度的觀測,不用在溝底,可以在半坡上不同的位置建一系列這樣的觀測,這樣才能為后面的預報提供可靠的數據。目前我們做了很多實際工作也有用到這些方法,就是觀測點的布點要改一改。
  陳明軒:以前講過梯度觀測很重要,不光要觀測溝里,還要觀測坡中間和山頂上,之前我們給奧組委的建議就是根據賽道,但是從資料應用和資料融合的角度來講,我們希望布得越多越好,不是所有的站都布在那一塊,山地來布還是非常大的,所有的基建都是由他們管理,他們打電話說我要炸山了,激光雷達放在這里有多少錢?我們有一百多萬,馬上拿走,明天炸山要是炸壞了我可賠不起,那個地方現在就是要修山,崇禮還相對好一些,所以客觀條件是在這里。我們認識到了這個問題,現在盡量在不同的山坡和山谷,沿著這個地形來建這樣的梯度觀測應用,特別是在崇禮就是按照這個來做的。
  今年我們可能施不了工,就是觀測的不連續性在海坨山上尤其突出,包括雙雷達或者三雷達,這樣就會非常精準,但是兩邊的話沒有地方給你放,希望能夠放更多的雷達,比如X波段的多通道雷達,這樣對著山頭掃的話就特別精準。我們做X波段雷達的方案就被否了,因為這個地方沒有辦法放X波段雷達,基本上不可能實現,不光是氣象局,奧組委都協調不了,因為海坨山是軍事重地,涉及到軍方的審批,屏蔽問題解決不了,S波段雷達也是,之前東北方向是無線電靜默區,所以沒有辦法,很多東西是不能拿到桌面上說的事情?,F在我們已經買了二十三組自動探風儀,昨天打電話告訴我們自動探風儀不能在海坨山上觀測,軍方審批遲遲沒有批文下來,所以沒有辦法放,現在無人探風儀那個地方根本放不了,影響我們整個項目的觀測。
  陳嘉賓:固定的網格布好以后直到現在,運動會的時候兩個鐘之間有一點,濾波固定在那里,每次預報都有一個值,但是觀測點沒有,中間沒有模式的預報點,這個時候一定是用周期的來差值,溝很深的時候風肯定很大,所以就是兩個鐘之間的高度,山溝里面的風肯定也不一樣,所以兩個節點的預測值和溝底的預測能夠做一個模式,就是能夠把這個連接起來,然后就可以做一個修正了。很關鍵的問題就是那個模式的缺點要固定下來,預報一年或者預報幾個月,預報的質量也可以固定下來,所以還是可以訂正得比較好的。
  陳明軒:前面的觀測確實存在很大的不連續,因為一個陡峭的山上可能有一百米,垂直的高差也有很高,去年和今年觀測的東西完全不一樣,這個沒有辦法,不能因為氣象觀測影響速度,甚至影響整個冬奧會的舉辦,這是不可能的,所以最后我們只能遷站,但是會做一些訂正,特別是地形的高差、坡度的影響和輻射的影響。
  李國慶:現在觀測系統應該盡快進入實戰。
  王庚辰:已經進入實戰了。
  陳明軒:就是明年2月份,現在已經有了,因為現在是國家第十四次冬運會,也有越野滑雪和高山滑雪的地方,我們國家運動員高山滑雪的起點就是從賽道中間往下滑,比賽對氣象的要求沒有那么高,但也需要我們提供保障,他們也在積累經驗,就是通過后面相約北京的冬奧賽事,特別是高山滑雪的世錦賽是在海坨山舉行,所以這個時候也需要提供預報參考我們很多產品,包括很多模擬的結果來做預報。
  肖輝:聽了兩位老師的介紹了解了很多東西,但是有一點,觀測的部分有些問題要考慮。因為現在布點往往是圍繞那幾個集中的站,但這里有一個很大的問題,即使布點很密也是只能代表某一個隔點,尤其是尺度比較大的,這個站的布點,很密的資料進去,怎樣用好這個資料在更高分辨率的模式?這也是需要考慮的,協調不好的話會影響整個模式預報的準確度。因為這個地方有很精細的資料加入進去,別的地方沒有,可能會抑制別的地方,反過來又會抑制這邊的預報點,其實這個問題是很重要的。有些布點不僅僅是在賽道,其它地方有條件的也可以布,多大的網捕多大的魚,這個地方很小的魚捕到了,不見得就是真正要捕的魚,這樣可以動員國家其它單位參與,有些單位能夠自己帶著設備去搞觀測,這樣對提高我們國家相關的探測設備,而且可以利用其它的廠家一起到那里。這樣就會出現另外一個問題,其它廠家的數據質量怎樣進行保障,現在講的就是能不能通過其它收集的數據,因為沒收集上來的數據都不見得非常有用,但是怎樣從那里挖掘出我們需要的產品,我覺得也是這個項目提供相關資料的一個很重要的方式,現在國內激光雷達測風的設備還是比較多的,
  洪延超:我們的研討會不是要討論陳院長的報告。
  肖輝:不僅僅是地面的觀測,空中的觀測同樣重要,前面說到S波段的雷達用C波段的雷達天線,其實問題也不大,因為希望探測的距離并不很遠,絕對寬度可以在一百公里范圍,關鍵還是地形遮擋的考慮。
  陳明軒:基本上是在小溝的山頂,地形遮擋往往是在靜波那個地方。
  肖輝:C波段和S波段都要有,我們希望能夠通過激光雷達,這樣可以把多層的風場做好,然后開展整個模式的預報?,F在我們觀測的不僅僅是下雪天,相信前面提供的也是比較好的數據,看一看存在什么問題,怎樣提高或者改進,包括能不能影響天氣,都買國外的產品,過了奧運會以后就不讓你弄了怎么辦,我們自己的產品可能就沒法做了。
  陳明軒:我們業務的觀測其實遠遠不止這些,現在我們有小四千個自動氣象站,北京也有三百好幾十個自動氣象站,雖然密度沒有奧運賽區那么密,但是在國內也算是比較密的,特別是山區大概還可以,要是我在康寶有一個S波段,海坨山也有一個S波段,要求的范圍并不是很大,因為海坨山到崇禮直線距離不到一百公里,所以兩個雷達加起來還可以,關鍵是雷達的靈敏度要調得特別好。因為風是比較難預報的,我們也在用康奈模式來做解釋應用,這在風能的評估方面用得比較多,冬奧的風能評估預報和風力預報差不多,所以我們多個技術方案同時并行,總的來說大風預報是很大的挑戰,我們希望能夠無限接近觀測。
  崔曉鵬:以前我們做的都是夏季的極端天氣方面的工作,現在就提幾個感想:參加這次會議很振奮人心,但對我們氣象來說還有很大的壓力。因為我們國家以前可能有兩個相對薄弱的環節在這里體現出來,3D氣象研究的并不多,也是相對關注比較少的地方,另外就是冬季降雪的天氣,而在北京舉行冬奧會還有一個風險很大的地方,就是奧組委自己也意識到風的影響是非常大的,運動員比賽的時候肯定有很大的風險。個人感覺現在我們國家應對和迎接冬奧會,氣象保障方面所做的工作,很多方面都是國際最前沿的東西了,包括百米級和分鐘級,還有百米以下等等,都已經取得了不小的進展。即使是這樣,科研業務和用戶還是有很大差異,總是在追著用戶,永遠滿足不了用戶需求。
  真正對于冬奧會的需求來講,做得再好一些也達不到,所以我們要把本職工作做好,就是要把技術完善起來,本來這項技術也是集成的,因為短短幾年時間當中,現在觀測設備做起來很好,不說觀測本身有誤差,需要一段時間的調整和優化,有了一定時間段才能用起來,這樣就會評估更好一些,就是要在現有的階段把已經有的技術,或者短期內可用的技術更好地用起來。
  最高溫度和最低溫度的差別比較小,這些方面也有一些觀測,如果能夠加在這個模式系統里面,這些科研進步都是一點點的,沒有跨越式的,我把這個加進去了能夠改一點點,把那個加進去了能夠改一點點,最后正賽的時候能夠有認可和檢驗。這個項目確實也是挺難的,就是要看最后正賽的時候怎么樣,確實也是壓力很大的項目。
  除了我們把技術做好,提升預報的準確性,終端上包括對決策部門和對領導,就是得到和提升他們的認可度,本來做氣象的弱點就是總是自己在做,沒有讓大眾和決策部門了解我們做這個東西到底難在哪里,困難的情況下有些進展,用戶包括幾個方面,領導層面的決策、業務部門的用途,再就是大眾的應用??傮w來說還是很難的,零到十天涵蓋了短臨、短期、中期,這些都是很困難的,整個全球科研發展的水平也有很大的瓶頸。
  李鴻洲:我是個老預報員出身,可能說的觀點比較舊,但是我想一個問題,現在我接觸過過去的航測保證,多少了解一些,而且是張家口地區的航測,還有華北地區的航測,所以我總是在想冬奧比當年的航測要嚴格得多,要復雜得多,這兩個都不能比,已經到了很精細很小的尺度。過去尺度是α、β、∑,可能已經到了很小的尺度,確實做了很多工作很不容易。我們能不能拿我們現在模式嵌套出來的預報圖,就把它當成一張這個尺度的天氣圖?可能有不準的地方,還有就是我們現在手底下究竟有什么樣的中尺度的實況天氣圖?
  這兩個天氣圖要構成我們天氣預報、天氣解釋的重要根據,最后是以這個模式輸出和實況為重要的、不可缺少的基礎,然后加以預報員的經驗預報。因為我干了這么多年,一直覺得就一個簡單的冷風,預報圖輸出一張冷風的圖和天氣圖比一比,究竟對不對?計算機有多大的能力?網格有多細?地形分辨率有多高?這張全景圖我還沒有見過,一張地面天氣圖把冷風、暖風、高低壓臺風都做得非常好,包括和實況有多像,我并不是否定數值預報,目前來看數值預報還是一個重要參考,所以經驗+外推是不可缺少的。
  最近入冬以來北京的兩次降雪我認為報得很漂亮,我也是經??粗袊鞖饩W,雷達圖上外推就是八九不離十。剛才雷教授和肖教授都有提到寒潮問題和降水問題,我接觸到的過去的航測里面,就是一兩塊帶積云就把天氣條件毀了,飛機就返航了,因為航測就是要立空。那個時候只能用些土辦法,完全的經驗弄點所謂的點滴圖,判斷一下二十四小時以前的預報背景,蒙古冷風的強度究竟有多大,最高溫度出現的時候冷風前后的溫度差,天氣圖上能夠有降水,看一看這邊的降水怎么樣,自然降水的面積要比人工造的大得多,所以涉及到地表層也非常重要。我覺得這塊地方是跟我們航測共同的地方,按照你們做的那些工作,加上那么多有經驗的預報員,這個工作一定能夠圓滿完成任務。
  陳明軒:這位老師說得很好,實況真的很重要,氣象部門做業務的不光是根據冬奧會,幾年前就已經開始做了,叫做中尺度分析業務,就是要做一個中尺度的分析圖出來,告訴這個地方中尺度的實況是什么樣子。延慶賽區和張家口賽區,冬奧團隊也在做類似的工作,就是至少可以拿到一個比較接近實況觀測的分析圖,這樣可以總結經驗,也是我們項目的一部分工作。再就是臨近預報第一塊就是觀測,也是對現在觀測的有效分析和未來零到六小時的預報,外推是一個非常重要的手段,最重要的還是對觀測的分析。
  涉及到冬奧的就是這種小尺度的預報,肯定要把實況觀測掌握好,然后再做預報,這是很重要的。很多賽事臨時取消和調整都是和臨近的實況有很大的關系。大家喜歡冬季運動的可能比較關注,比如運動員站在這里,這一分鐘往下滑還是下一分鐘往下滑?教練手里有一個Ω的觀測,根據現在觀測山頂上的風,然后根據氣象提供的預報,決定預報員是在未來十秒鐘往下沖還是未來二十秒往下沖,所以現在的觀測對他們的舉辦比賽非常重要。
  蔡則怡:現在搞天氣預報就是用天氣圖的方法,原先也就是我們兩個,后面用的都是數字預報方法。天氣圖的方面也就是天氣經驗來做預報,有些數字預報是沒法做出來的。就像剛才提到的特殊天氣,災害性天氣,一般數字預報是做不出來的。剛才有位同志說過,數字預報沒法報二十秒米以上的大風,但實況的話有的是,我不知道你們有沒有做特殊天氣的個例分析?我覺得這個還是很重要,就是在北京這兩個地方特殊天氣有哪些,要看天氣的形勢怎么樣,這些都是小概率事件,但要是碰到的話我覺得就是很厲害的影響,特殊天氣的個例分析還是很重要,就是我們以前用的方法。
  陳明軒:我們收集了1960年以來帶有特殊天氣的個例庫,也是做了相關的分析,比如大風、寒潮、降雪,也是本身山地氣象預報冬奧的能力,怎么改進我們的系統。
  平凡:其實我既是運動員,也是裁判員,感受真的是這件事情不好做,本質上就是一個精細氣象要素的預報。我們需要聚焦的就是地表精細要素,就是風場、電和低溫,風電過境的大風天氣比較好報,但是也有一些轉折性問題,問題是什么時候能轉好,這是最重要的問題?,F階段可能是觀測資料的問題,觀測資料其實最難報,不管怎么布都是有限的點,真正放到數字模式里面,需要我們把有限的點變成面,除了觀測之外還有怎么填補資料窗,這部分工作我們需要了解。剛才講過我們有一個服務方式,我們當然可以從上屆奧運會當中的服務方式借鑒,也可以在本次奧運會嘗試一些新的服務方式或者服務產品的推送,可以把很多技術上的不足進行彌補。
  洪延超:由于時間關系,我們的討論就暫時告一段落,大家如果有什么意見和建議可以在后續發到我們郵箱。因為這是北京市科協智庫基地的項目,最終要通過前期的調研向北京市科協提供專家建議,剛才大家都提出了宏觀的和很具體的建議,下面就請中國科學院老科技工作者協會理事長孫建國做總結發言。
  孫建國:非常高興參加大氣所分會搭建的平臺,總結還是總結不了,因為今天涉及到很多技術問題,我只是談一點想法。國家對老科協工作是越來越重視,今年正好是中國老科協成立三十周年,中央領導先后都做了批示,特別是總書記在10月5日專門對老科協工作做了批示,主要是希望老科協做四個方面的工作:能夠在決策咨詢方面做些工作,能夠在科技創新方面做些工作,能夠在科學普及方面做些工作,能夠在推動科技為民服務方面做些工作。
  11月25日科學院老科協剛剛換屆,陳至立先生是中國老科協的會長,我們也請他來做了講話,會上他也傳達了總書記的重要指示精神,我們應該怎么貫徹落實好是一個非常重要的方面。所以科學院的角度來講,換屆當中白院長出席會議并做了講話,侯書記主持了會議,老科協的換屆工作和科學院的主要領導都來參加,可見科學院主要領導對老科協工作是很重視的,也給予了大力的支持,頭版頭條就有報道。大氣所能夠為老科協工作搭建這個平臺,我感覺到非常高興,也對大氣所的領導表示感謝。
  因為當時咨詢團成立的時候是我在局里當局長的時候,跟北京市老科協簽了一個戰略合作協議延續到現在,這么多年下來,老科協工作確確實實還是很有亮點,我們很多工作都得到了當初的溫家寶總理和劉崎書記的批示,也引起了高度重視,今年又承接了一個非常重要的任務,接下來就是冬季奧運會。經過這么多年,北京市科協選了十個智庫和基地,其中老科協被北京市科協選為智庫基地,所以我們的咨詢團確確實實做了非常好的工作。
  今天的會議開得也非常好,老專家和很多在研人員二者結合起來,怎樣實實在在地推動馬上在我國舉辦的冬季奧運會,需要大量的科技人員的支撐。作為老科協來講,怎樣搭建一個讓普通老百姓能夠懂得科普的工作,因為看起來是一個奧運會,但這當中很多科委的工作老百姓不知道,我們科研人員做了這么繁雜、這么辛苦的研發工作和保障性工作,這些都是技術含量很高的,都是百米分鐘級的,也是國際先進級的,老百姓可能不懂這種專業名詞,以為開完了就完了。我們請了這些專家,必要的時候有些科普論壇可以請他們去跟老百姓做些科普工作,實際上就是要讓老百姓知道,這里有大量的技術含量支撐,不是大家在看熱鬧。
  當然,最后形成的建言報告是給決策者看的,這兩方面都重要,可能只看到組建奧運會花了多少錢,沒有看到這里有科技進步,老百姓可能不知道里面還有很多科技含量,而且促進了科技進步,我們的建言當中能夠使決策者下決心做出很大決策,這是非常重要的,因為要基于科學的決策,不能拍著腦袋去做決策,行政手段肯定不行,需要越來越科學化,老科協做好這兩方面的工作也是十分重要的。
  冬季奧運會開好以后可以體現中國精神,最典型的就是通過體育方面反映一個國家的精神,同時也反映中國的技術,因為剛才講到很多方面都是涉及高技術的東西,中國的技術怎么才能很好地體現?世界各個地方都在舉辦冬季奧運會,他們的東西和我們的東西最后大家會有一個比較,再就是體現綜合能力,因為奧運會實際上是一個系統工程,今天我們討論的只是保障的一個環節,更重要的是體現國家綜合國力,為什么很多國家不敢申請?因為存在很多的問題。
  除了科普之外更多的還有保障作用,比如剛才討論的很多尖端科學的問題今天沒有深入討論,高端沙龍的定位是前沿科學,剛才大家講的也有很多前沿的東西,所以要請各位專家判斷,我只是告訴大家還有這樣一個平臺,解決的就是前沿技術和前沿科學方面的事情,因為老科協專家負責高端沙龍的設置,第一期高端沙龍來的都是國內的頂級科學家,辦得非常成功,奧運會也是國際影響力工程,全國人民都高度關注,估計國家領導人也是高度關注,現在有沒有考慮?
  洪延超:有許多前沿問題。
  孫建國:今年高端沙龍的題目還沒有定,所以我在考慮能不能列入到這個里面?科學普及是針對老百姓的,高端沙龍更多的是給決策者的,我們有這個平臺,怎樣把這個平臺利用好?老科協成立三十周年的時候,主抓科技工作的副總理劉鶴就提出希望我們解決一些卡脖子的關鍵性問題,我們正在舉行冬季奧運會也有很多關鍵性的問題,今天很多問題還沒有完全解決,甚至可能還不是特別清楚,我們老科協應該搭建一個平臺把這方面的工作做好。
  最后再談一點感想,今天的會議舉行得非常好,很多專家提了非常好的建議,也給了我們很多啟發。當然有些可能已經想到了,但是綜合大家的意見開拓視野,怎樣完善細節進行精細化發展,可能越準確效果就越好,辦好的話這是對國家的形象有影響的。希望在座的科學家和科研人員有機地把它結合起來,我們越來越感覺到獨立作戰不行,需要和科研一線人員準確結合,這樣可以把當前最先進的東西利用老科學家的經驗融合起來,共同推動這件事情。希望通過大家的努力,能夠舉辦一個成功的,具有世界影響的冬季奧運會。
  陳洪濱:實際上理事長已經做了非常好的總結,我就不重復了。我們可以進行范圍更大的觀測,包括加強多元融合的研究。記得三年前我們在研的就給院里寫了建議書,然后和實驗室一起做了一個報告,我們還是進行氣象保障。今天聽了陳研究員的報告,三年前我們的一些焦慮、一些擔心,在我個人來說基本上沒有了,因為你們的工作做得比我們多得多,包括調研、準備、資料等等,當然還需要進一步優化。三年前我們已經給院里提了申請書,也是想有一個小的專項,但是我也看到積極參與到了合作當中,感謝他們積極參與奧運氣象科技的保障工作。
  這里我代表所里感謝老科協給予我們的支持,也非常感謝明軒研究員的報告,我自己的感受是問題多于建議,因為我們沒有具體去做,雖然老同志有些經驗,中青年學者也做了研究,但具體哪種模式更好,需要做出哪些重大改進,或者整個目標性的觀測,我們都沒有具體的建議,就是具體應該怎么去測,我們需要各方一起交流溝通,我們有什么想法和建議的話就發eMail直接聯系,也是為了會議更精彩更卓越。非常感謝籌備這次活動的幾位老師,建國理事長也說了這樣的活動非常有意義,大家互相交流,希望在院里老科協的支持下,在院黨組的領導和要求下,我們能夠把老科協的工作做得更加出彩。
亚洲日本中文字幕在线乱码_亚洲日本中文字幕在线_亚洲日本中文字幕一本_亚洲日本中文字幕区
<蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>|