每隔十幾分鐘,陶亦為都會站起身來,心情忐忑地往外看看。
窗外是北京延慶國家雪車雪橇中心的賽場,“相約北京”2021-2022雪車雪橇計時賽收官之戰正酣,零星的雪花依舊悠閑地飄揚,似乎處心積慮地搞一場惡作劇……
5天前,冬奧北京氣象中心就開始滾動跟進海陀山(延慶國家雪車雪橇中心所在地)這次大風、降雪和降溫天氣。當天下午4點,空中飄起了零星雪花。冬奧北京氣象中心延慶賽區現場預報服務團隊隊員、雪車雪橇中心預報員陶亦為被請到了比賽現場指揮處。即將開始的大賽如何安排?后勤保障如何準備?所有這些,取決于預報員給出的判斷。
盡管基于數值模式預報分析、山地氣象知識和大量實戰經驗,陶亦為“較為肯定”地給出了“飄雪、不會對比賽產生影響”的結論,但影響海陀山局部天氣的因素太多,小范圍精準預報又是難中之難,直到晚上22:30比賽完美謝幕,他“繃緊的神經才放松下來”。
“如果雪太大,雪車雪橇項目的設備就無法運送到賽場最高處。”冬奧北京氣象中心延慶區氣象服務組副組長張曼告訴《中國科學報》,“氣象條件對冬奧會有重要影響,它不僅會影響冰雪項目的賽時安排、運動員成績,甚至關乎現場人員的生命安全。”
建站
對冬奧會雪上項目來說,降雪、氣溫、風速、能見度等氣象要素不僅對賽程安排、比賽成績、雪務工作有直接的影響,空中醫療救援、電視轉播、城市運行的能源供應和交通運輸等外圍保障工作也和氣象條件密切相關。
海陀山海拔2198米,垂直落差900米,具有明顯的山地氣候特征,預報難度極大。而冬奧會對氣象預報服務要求極高,要達到空間百米級、時間分鐘級的預報能力,對氣象服務保障工作提出了巨大挑戰。
海陀山地區曾是森林公園,此前是水(自來水)、電、路、網都沒有的“四無”地區。2014年,為申辦冬奧會,這里開始了冬奧氣象服務基礎設施建設。
建站伊始,儀器設備運上山全靠“騾馱人扛”,大件設備由騾子隊從海陀山南坡運送上山,精密儀器和專用工具需要人力背上去。為節省時間,工作人員選擇更陡峭的北坡爬山,即使如此,手腳并用地爬上海拔2100多米的海坨山,單程也需要近3個小時。
從站網規劃、現場選址、技術攻關到組織實施,每一環節都面臨不小的挑戰。因為要采集賽道附近數據,氣象站多選擇在賽道旁的高處,很多站都建在懸崖邊上,建站和維護難度絕非他處可比。
那段時間,工作人員早上5點多出發,在上山啃著凍硬的面包都是日常。剛開始,有人帶瓶裝水上山,拿出來要喝時發現被凍成冰坨子;有人為御風寒,穿著長款棉服導致無法下山;有人凍累交加,上去后“腿抖得下不來”……
“2014年,我們建成4個氣象站,為申辦冬奧會提供了準確的氣象數據后,就開始為舉辦冬奧,實現分鐘級、百米級精準預報建設‘三維、秒級、多要素的綜合氣象監測系統’。”張曼說,“截至2021年,完成了賽道自動氣象站的建設升級工作,今年2月和10月的冬奧系列測試賽中進行了全面的檢驗。”
冬訓
近年來,我國氣象科技發展日新月異,城市和平原地區的預報精度和準確度都得到了質的提升,但山區、小范圍預報依然困難。
冬奧北京氣象中心延慶區氣象服務組副組長時少英說,“像海陀山地區山地地形、氣象條件復雜,沒有預報經驗、缺乏山地氣象知識,預報工作困難重重。”
2017年,11名從兄弟單位抽調的業務骨干陸續來到海陀山,組成延慶賽區現場預報服務隊進行“冬訓”。因為冬訓期間天氣寒冷,要到山上沿著賽道爬上爬下,還要學習新的山地氣象知識,現場預報服務團隊的成員都是身體棒、業務能力強、善于學習的青年人。
天氣預報向來是容易‘打臉’的工作,“你報得準不準,第二天就呈現給你了”。為打磨業務能力,冬訓隊員們就采用“預報+檢驗”的訓練模式來分析數據、積累經驗,了解山里的天氣情況和氣候條件。
“我們每天都預報,在這種溫度、濕度、氣流條件下,明天幾點可能出現什么天氣。”時少英說,“第二天就上山等著,看報得準不準。例如,看這種云對賽區哪個地方的能見度,會產生怎樣的影響,然后分析為什么報錯了,整體判斷賽場天氣可能受到哪些因素的影響。”
期間,中國氣象局還把預報員送到美國進行山地氣象理論知識學習,了解溫哥華、索契、平昌冬奧預報服務的關注點,并結合北京的天氣氣候特點進行培訓。
通過4個冬季的實地訓練,隊員們對海陀山的氣象條件有了深入認識,業務能力不斷提升。
上場
“氣象站建成后,探測工作算是完成了六成,剩下的工作是運維和升級改造。”張曼說,“運維是長期的,只要氣象站運行著,就需要運行維護,包括常規巡查維護、加密維護和維修搶修,而且越是惡劣天氣,觀測數據越重要。為保證數據連續性,探測人員都是‘狂風暴雪偏上山’。”
張曼最近一次上山維修,是處理“競速3號”自動氣象站故障。當時體感溫度為零下41度,等他們處理完故障,3名隊員從頭到腳整個結了層冰,帽檐上也掛著溜冰,儼然成了“冰人”。
平時維修或維護時,隊員們必須登山杖、冰爪、頭盔、防寒服全副武裝,爬到懸崖邊,在風雪中迅速判斷故障,并完成損壞件拆換。因為如果“時間久了,手腳都不好使”。
為保障儀器設備正常運行,保證探測到準確、可靠和連續的觀測數據。今年10月開始,隊員們每周都要進行一輪常規維護,并通過信息化手段監測設備狀態,確保重要時段儀器的穩定運行。
2019年,我國冬奧賽區三維立體氣象觀測站網基本建成,包括賽道氣象站在內,在北京城區、延慶及崇禮周邊,441套現代立體觀測設施基本建成。
目前,在冬奧賽區及周邊建有多套自動氣象站及S波段雷達、云雷達、風廓線雷達、微波輻射計等先進探測設備,基本形成了“多要素、三維立體、秒級”冬奧氣象監測網絡,加強設備監控和維護維修,可提供覆蓋賽區及周邊的天氣實時監測數據。
此外,為冬奧會提供氣象服務,建成了“分鐘級、百米級”的冬奧預報服務系統,可實現精細多要素氣象預報。北京城市氣象研究院研發了延慶賽區100米空間分辨率、十分鐘快速循環的0-12小時預報時效的天氣預報產品,模擬了近百個天氣形勢下延慶賽場三維氣象高清模擬數據集,還有冬奧中短期數據模式等產品,實現0-10天無縫隙實時預報預警,這些系統將為賽事提供精細化氣象服務保障。
今年上、下半年都有相約北京系列冬季體育賽事,延慶賽區氣象服務團隊全程駐守現場。在雪車雪橇測試賽期間,因為疫情原因,兩名預報員閉環服務50多天,用準確預報和及時的服務,保障了賽事順利進行。
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