與夏季奧運會項目多在體育場館內舉行不同，作為冬奧會“重頭戲”的雪上項目，多在室外山區舉行。冬奧會山地雪上項目賽程安排和賽事舉辦、觀賽、救援等外圍保障服務，都與氣象條件密切相關。在比賽期間，除了運動裝備、運動員自身水平外，風速、風向、溫度、濕度、能見度及雪質等自然條件的差異，將會直接影響賽程安排以及運動員的比賽成績、比賽安全。
別擔心！北京城市氣象研究院副院長陳明軒帶領團隊開展的“科技冬奧”重點專項——“冬奧會氣象條件預測保障關鍵技術”，研發形成了自主可控的冬奧“百米級”天氣預報技術體系，首次實現“百米級、分鐘級”業務天氣預報能力。
“2022北京冬奧會、冬殘奧會是近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。”陳明軒介紹，大風多、干冷的氣候特征，決定了北京冬奧會的首要特殊難題，就是山地小尺度的風和溫度的精密監測、精準預報，這也是國際上尚未解決的氣象難點問題之一。
圍繞氣象條件預測保障，“科技冬奧”重點專項作了相應部署。陳明軒帶領團隊經過了近4年的科研攻關，推動北京冬奧會氣象服務保障難題實現了突破，建成了“三維、秒級、多要素”冬奧氣象監測網絡和“分鐘級、百米級區域”預報服務系統。
在氣象監測方面，“氣象部門在3個賽區布設了441套各類探測設施，大幅提升各類冬奧關鍵氣象要素的監測精度。不僅如此，項目團隊還在延慶和張家口賽區布設了多套激光測風雷達。”陳明軒介紹。
在延慶海陀山、張家口崇禮地區，通過冬奧雪上項目賽區立體氣象加密觀測試驗，項目團隊首次在我國中緯度山區復雜地形下開展了冬季中、小、微尺度三維氣象系統性的觀測試驗與分析研究，實時獲取了精細氣象觀測數據，形成了加密科學觀測試驗數據集。
“賽區高精度氣象探測數據的成功獲取，使山地氣象精密監測難題有了冬奧方案。” 陳明軒表示。
精準氣象預報對賽事順利舉辦至關重要。以高山滑雪項目為例，賽程僅為1到2分鐘，運動員速度最高可達每小時140公里，當賽場風速超過每秒18米時須立即停止賽事。定點的分鐘級預報對賽事調控，以及尋找賽事“窗口期”的支撐作用十分關鍵。
因此在精準氣象預報方面，項目團隊通過多源稠密氣象資料快速融合、高精度數值天氣預報、機器學習和深度學習等氣象應用新技術新方法的研究開發，形成了覆蓋延慶和張家口賽區1萬平方公里范圍內的百米網格、10分鐘更新的冬奧關鍵氣象要素預報產品，大幅提升了冬奧復雜地形賽場的關鍵氣象要素0—24小時預報的準確率。
陳明軒表示，通過大氣渦流尺度數值模擬技術，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天內的預報間隔達到1小時，為冬奧氣象預報服務提供更為有效的支撐。
據介紹，此前“冬奧會氣象條件預測保障關鍵技術”已經完成了相關測試驗證，為張家口和延慶兩地3賽區的8個競賽場館進行的10項國際賽事、3個國際訓練周和2項國內測試活動提供了精準氣象預報服務。
