從地面到高空，航天科工氣象產品助力冬奧會“觀雲測風”

1分多鐘識別雪上項目賽道雪的狀態，6分鐘自動給出一組觀測點上空數千米高度的風場觀測數據……

為給北京冬奧會提供良好的氣象數據服務保障，中國航天科工二院23所所屬航天新氣象公司為三大賽區提供氣象雷達、自動氣象站、雪温雪狀觀測儀等多型氣象產品，獲取不同高度、不同範圍、不同類別的氣象要素信息，以分鐘級、網格化的氣象數據，為冬奧氣象預報監測網絡建設提供服務。

多維度“把脈”天氣

冬奧會有7個大項109個小項，其中雪上項目共66項，主要競賽場館在延慶和張家口賽區。相比於市區的冰上競賽場館，雪上競賽場館多處在自然條件惡劣、地形複雜的山區，立體、多維度的氣象預報顯得極其必要。

從2014年開始，航天新氣象公司在延慶和張家口賽區及海陀山附近陸續佈設風廓線雷達、測雲雷達和自動氣象站等氣象裝備數十台套，從地面觀測到垂直觀測，為賽事提供不同高度、不同要素的網格化氣象數據服務。

位於海陀山頂的毫米波測雲雷達，是目前實現雲精細化探測的最有效裝備，持續6年為冬奧會積累降雪觀測數據。它通過對雲的持續自動化觀測，分析雲的含水量、空間位置、移動速度等，幫助進行雲、雨、雪等天氣過程的綜合探測分析，對低雲、降雪、霧等低能見度天氣實時監測，提供預警，並對人工影響天氣提供有效的數據。

而對空中技巧和跳台等項目來説，風的精細預報至關重要。風廓線雷達，能以較高的時間分辨率和空間分辨率，連續、實時地探測距地面以上150米～數千米高度範圍內大氣的風速和風向，以及大氣折射率結構常數等氣象要素隨高度的不同分佈，每6分鐘為賽區提供一組實時的風場數據，並對風場變化實時進行探測，比如在高山滑雪場地，風廓線雷達探測的數據可用於計算雪道間的縱風、橫風的方向和強度。本次冬奧會三大賽區，都有公司的風廓線雷達提供數據服務。

地面氣象設備中，雷達觀測範圍較廣。但對高山滑雪這樣賽程只有1到2分鐘的運動來説，氣象數據需要更精細化，自動氣象站擔起了小範圍、多要素精細氣象觀測的責任。

在國家高山滑雪中心，自動氣象站像自帶行李箱的“小燈杆”立在賽道的山頂和山腰處，風向、風速、温度、濕度、雪深……每一個會影響身側運動員比賽狀態的氣象數據都在被實時採集、實時傳輸，這些信息與雷達等設備的常規氣象數據融合，幫助模擬未來一段時間此地的天氣變化，為氣象預報提供依據。

2019年，為響應滿足冬奧需求，團隊開發冬奧專用版自動氣象站組網平台軟件。2020年，團隊耗時兩個月升級產品，將數據傳輸密度從5分鐘提升到1分鐘，實現“秒級數據採樣、分鐘組包傳輸”，為冬奧“百米級、分鐘級”氣象預報的實現打下堅實的數據基礎。

隨着全球氣候變暖的情況不斷加深，氣温升高對賽事的順利舉辦有着很大影響，為了更好觀測賽道上雪面的狀態，航天新氣象公司研製的雪温雪狀觀測儀成為氣象探測網格最小的觸點，這款為冬奧會專門定製的手持式便攜產品可以自動識別雪的狀態，實時將觀測結果傳輸到指揮部門，是賽道雪面温度加密觀測的“剛需品”。

從地基到空基，從一小點到一大片，探測範圍、要素不同的氣象設備織就了嚴密的氣象探測網，為冬奧氣象觀測提供“稠密”的數據服務。

科技“資優生”參加冬奧大考

北京冬奧會是歷史上首次在大陸性季風氣候帶舉辦，對氣象服務保障的要求十分嚴苛。為了迎接此次大考，除了為冬奧會獨家定製的雪温雪狀觀測儀，其他氣象產品都是公司自主研發，氣象探測技術自主可控且久經考驗的“資優生”。

風廓線雷達曾為2008年奧運會青島帆船賽和多次國慶閲兵活動提供氣象保障。它廣泛適應於各種局地環境監測，對風場變化實時進行探測，為用户提供高精度的氣象服務，符合城市短期天氣預報使用，在國內眾多民航機場及氣象台站，都能見到它的身影。

作為科考主力設備，測雲雷達曾登世界之巔，參與2015年度青藏高原科考試驗。同年，這款雷達還參加中國抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利70週年閲兵保障，為活動“消雲減雨”。2017年開始，它蹲守海陀山開展測雪試驗，持續為冬奧會氣象保障儲備資料。

而在冬奧賽道出發點、起跳點、結束點等重要位置隨處可見的自動氣象站，在全國31個省市都經受過考驗。在雷神山火神山醫院建設中發揮作用，觀測新疆長絨棉的生長，以燈塔氣象站的造型守護海上絲綢之路港口航行安全，在珠峯大本營為珠峯測高提供氣象服務。為了本次冬奧會“百米級、分鐘級”的氣象保障，產品在使用過程中多次進行優化。

這些“中國製造”多年曆經各種重要活動、現場考驗，在使用中不斷進行產品優化，2022年2月，它們以更精細化的氣象探測、更高精度的氣象數據為“科技冬奧”提供優質氣象數據服務。作為“空天地海”一體化的綜合氣象探測設備公司，23所航天新氣象始終堅持履行央企責任，配合國家戰略，服務民生髮展，未來也將以更多自主創新科技產品服務社會。 (文/陳佳佳)