来源:央视新闻客户端 发布时间:2022/2/15 9:38:43
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比赛日如何预测天气?揭秘北京冬奥会上的“气象卫士”

 

高精尖气象雷达“把脉”赛场天气

这两天,受天气影响,北京冬奥会相关赛事进行了延期调整,在冬奥会所有比赛项目中,雪上项目占到了60%。跳台滑雪、高山滑雪等都极具速度和技巧,气象对运动员的影响很大。

在北京冬奥会上,“百米级”“分钟级”的气象系统确保了赛事的顺利进行,那么这些赛事背后的高科技产品是如何监测天气?

北京冬奥会是冬奥会历史上首次在大陆性季风气候带举办,对气象服务保障的要求十分严苛。雪上竞赛场馆大多处在地形复杂的山区,易发生雨、雪、雾等自然现象,使赛场能见度降低。为此,科研人员首次将毫米波云雷达使用到了冬奥会赛场。

航天科工集团二院23所高级工程师 孔龙时:如果冬奥会(赛场)里边下雨下雪,对于雪橇滑雪等赛事都会有极大的影响。路都看不清楚了,对于运动员的安全绝对是个极大的隐患。毫米波云雷达能够通过天气目标反射回来的信号强弱,判断出当前是否有雪。

毫米波测云雷达,是目前实现云精细化探测最有效的装备。从2014年开始,它就在延庆和张家口赛区上岗,它通过分析云的含水量、空间位置、形状、尺寸等信息,对低云、大雾等低能见度天气实时监测,提供预警。

航天科工集团二院23所高级工程师 孔龙时:通过连续24小时获取(比赛)现场周边的一些天气的回波信号,像云、雾这种极弱的天气目标也能够进行探测,能够实时监测周边的云雪。

"秒级"风监测 保证冬奥测风数据准确性

除了气候环境和能见度,冬奥赛场上,还有一个重要的影响因素,就是风。

本届冬奥会上,首次做到了“秒级风”监测,这又是如何做到的呢?

对户外冰雪运动来说,风是影响很多项目的关键因素。在国家跳台滑雪中心场馆四周,建设了多个测风自动气象站,跳台滑道上也安装超声风传感器,对风向、风速进行精准测量。

航天科工集团二院23所工程师 吕正华:自动气象站它是可以实现(对风的)一个秒级的实时观测,每秒采集一次数据,然后通过我们内置的采集器进行数据存储,再通过4G网络传回我们的气象保障中心,根据数据来判断这个赛事是否可以顺利进行。

一秒提取一个风向、风速数据,一分钟打包上传一次,最终可以呈现每分钟60个风向、风速记录。实现“秒级”风监测预报。

除了自动气象站,本届冬奥会还使用了风廓线雷达,能连续、实时地探测距地面以上150米到6000米高度范围内大气的风速和风向,每6分钟为赛区提供一组实时的风场数据,为气象部门进行高山滑雪场、跳台滑雪等项目计算雪道间的纵风、横风的方向和大小提供数据服务。

高科技满满的雪上项目“刚需品”

除了刚才提到的两个大家伙,在本届冬奥会上,还使用了手持式的雪温雪状测试仪。它被冬奥赛场工作人员称为雪上项目的“刚需品”。它又有哪些本领呢?

这就是手持雪温雪状观测仪,研制人员告诉记者,这款为冬奥会专门定制的手持式便携产品搭载了红外测温、激光测距、智能图像等多种先进的高精度传感器,能自动识别雪状,并探测雪地实时温度。

航天科工集团二院23所工程师 张亮:我们现在就来测一下旁边雪状和雪温,我们现在开机,然后我需要按下这个键,然后来直接探测,可以直接通过这个界面来显示出目前的雪状。像现在已经是开始进行雪表面的算法,两分钟之内就可以测量出当前的雪状和雪温。现在测得出来这个是壳状雪,然后表面温度是零下0.63摄氏度。

张亮告诉记者,最适合滑雪场的是冰状雪。滑雪板划过雪面后不会使雪面发生太大改变,减少对下一位选手比赛的影响,最大程度确保公平竞赛。每次比赛前1小时和赛后1小时都会使用手持雪温雪状观测仪对雪面进行多次测量并实时定位,在线地图回看坐标数据,满足赛场精细化观测需求。

三颗“风云”卫星搭建一体气象网络

除了地面这些气象卫士之外,还有一双“眼睛”也在一刻不停地盯着冬奥赛场的风云变化,它就是远在太空的风云卫星。

本届冬奥会,我国的3颗风云卫星参与了直接气象保障服务,与地面装备一起,搭建起冬奥会天地气象观测网络。

冬奥会期间,共有三颗风云卫星直接参与冬奥服务。分别为风云4号的A星,风云4号B星和风云3号的D星。

国家卫星气象中心遥感应用服务中心主任 覃丹宇:风云4号的A星B星基本的功能就是对大气里边云的发展演变进行实时监测,这也是我们天气预报里边非常关注的一个重点。(预报员)要了解云实时的变化、演变是不是跟预期的一样,有可能突发性的发生一些云的突变,这样的话我们就会相应采取一些应急措施。

三颗卫星各司其职,相互配合,为赛场提供更全面的气象支持。

国家卫星气象中心遥感应用服务中心主任 覃丹宇:这些蓝色的都是一些比较高的冰云,下边一些低层的水云我们也看得很清楚。这张图看得更清楚一点,你可以看到很多细节,卷云快速移动,有地表有积雪的覆盖,有些冷空气移到洋面都可以看得非常清楚。风云三号D星可以做一些地表温度和积雪监测,这样的话我们配合起来一起使用,对气象服务保障会有一个比较好的效果。

 
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