“冬奥崇礼赛区赛事专项气象预报技术”力求精准预报赛场气象

　　北京冬奥会崇礼赛区位于大陆性季风气候区，气温、降水年际差异较大，其所属地形山连山、沟套沟，局地小气候也极其复杂。

　　国家重点研发计划“科技冬奥”专项“冬奥崇礼赛区赛事专项气象预报技术”由河北省气象台联合中国科学院大气物理研究所、张家口市气象局和河北省气象科学研究所共同完成。该专项结合崇礼气象特征，从精细化赛场气象特征研究、“分钟级、百米级”预报分析模式、智能冬奥客观预报系统、智慧赛事服务模型四个方面开展研究，着力解决赛事气象预报难题。

　　聚焦百米、分钟级的竞赛服务要求

　　在2月份举办的北京冬奥会测试活动正赛期间，河北赛区气象服务团队提前预报出大风过程，冬奥团队根据预报结果备好应急预案，原定三项比赛均延期举行。

　　雪上比赛受气象条件影响很大，冬奥专项通过静态数据更新、模式初值优化、多层嵌套、动力降尺度、参数改进等方法，构建了冬奥会河北赛区百米级监测和预报子系统（简称子系统）。子系统同化了自动站、探空观测、微波计、雷达、卫星等多源观测资料，进一步输出百米级格点实况场，实现均一网格监测分析；还增加了WRF中尺度天气模式模块，融合同化分析场的中尺度预报，从而得到覆盖京津冀的中尺度数值预报场；利用CALMET模式对赛场及其周边区域再进行动力降尺度，使模式空间分辨率达50米，时间分辨率达15分钟，极大提升冬奥会精细化气象保障能力。

　　在日常训练中不断完善

　　通过冬奥专项，河北省气象部门在在崇礼成功研发了温度、风向、风速等气象要素客观预报方法，完成了张家口赛区冬奥高影响天气个例库建设，构建了张家口赛区百米级监测和预报子系统。

　　从2019年开始，这套监测和预报子系统为国际雪联等多家雪上赛事机构提供了气象服务，积累了丰富的赛区气象预报数据资料。

　　河北赛区气象服务团队在崇礼驻训期间，建立了“冷湖效应”“夜间升温”“地形降雪”等山地天气预报模型，在此基础上开展赛区高影响天气精细化模拟，通过对典型个例的模拟和敏感性试验，揭示山地天气中小环流特征以及变化发展规律，增强预报员对赛区典型天气的了解和认识。

　　基于多模式集成偏差订正、机器学习、MOS等技术，研发了温度、风向、风速等气象要素客观方法，并对各类预报效果进行检验分析；构建赛道高温融雪、强降雪、降雨、大风、沙尘暴等高影响天气风险预报模型，综合赛事风险等级与高影响天气分级，建立赛事用雪风险分级预警方案。建立不同天气下赛道雪质和人工造雪影响阈值体系，并对不达标的赛段和时段发布预警。

　　可靠性在实战中得到检验

　　今年测试活动期间，河北赛区经历了大风降温、明显升温、沙尘、降雪、低能见度、冰冻等几乎所有可能对赛事造成高影响的天气，在恶劣天气下实现了高影响天气“零漏报”，服务保障“零差错”。

　　依托冬奥专项，冬奥服务团队还建立了针对张家口赛区复杂地形和雪上项目专项预报需求的高分辨数值预报系统，从2月6日开始一天两次提供全要素的气象精细化客观产品，提前4天预报测试活动开赛第一天的大风降温天气过程，对后续大风、高温融雪等天气均预报准确。

　　各类预报方法在实战中均有不俗表现，基于机器学习逐小时降水预报方法对云顶场馆群晴雪准确率为96.5%，其中对降水时次的命中率为100%；古杨树场馆群晴雪准确率为96.8%，对降水时次的命中率为 83.3%。（来源：中国气象报社）