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布控三维精准气象检测系统 多“技”并举护航冬奥会

2022年01月25日 14:08:39来源:化工仪器网作者:江鱼点击:6757
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  【化工仪器网 行业百态】 近日,北京2022年冬奥会进行开赛前的最后一次测试活动。据了解,本次北京冬奥会将在2地3赛区的8个竞赛场馆开展赛程。其中,约七成是室外项目,风向、风速、湿度、温度、能见度及雪质等自然条件至关重要,直接影响着运动员的比赛成绩和人身安全。然而比赛地区干冷、大风多等气候特征让山地的风向、温度的精密监测、预报成为难题。
 
  除了正式比赛的运动员之前,赛程安排、观赛、救援、交通、媒体转播等诸多环节都与气象条件密切相关。赛前准确预判天气,帮助运动员、竞赛组织者和赛会管理者为赛事提前准备打,保障比赛顺利进行。基于此,气象技术是本次奥运会的重要角色。围绕气象条件预测保障,科技冬奥”重点专项组经过四年技术磨练,解决气候监测难题,实现精准监测。
 
  立体气象加密观测试验
 
  雪上赛道地形复杂、风场复杂多变,例如高山滑雪时运动员的速度最高可达140公里/小时,赛道附近风速风向影响敏感,且要求赛道附近能见度必须大于2公里。但运动员在高速下滑过程中,极易受到赛道突变的纵风及横风影响,因此,对赛道风速、风向的分钟级甚至秒级实时监测释放重要。
 
  项目团队设置了立体气象加密观测试验,即利用天气雷达、三维激光测风雷达技术,在场地及周边建立了86套自动气象站、云雷达、S波段雷达、微波辐射计、风廓线雷达等先进探测设备。3个赛区累计布设了441套各类探测设施,基本形成三维立体的气象监测网络,提供实时监测数据,提升各类冬奥关键气象要素的监测精度。
 
  该监测设施专门针对我国中纬度山区复杂地形,可在寒冷冬季开展三维小、微气象系统性的观测试验与分析研究,实时获取精细气象观测数据,形成精密的科学试验数据集。不仅如此,该数据可为管理人员、教练员、运动员及供决策依据,对冬奥会滑雪比赛的顺利进行、运动员的正常发挥等具有重要意义。
 
  百米级天气预报技术体系
 
  气象预报基本以千米网格为主。目前,高精度数值天气预报模型的网格分辨率最高是3公里,部分地区网格距可达到1公里,时间更新频率基本是1小时或3小时。但对赛时严格的体育比赛来说,远远不够。
 
  对此,项目组组建百米级天气预报技术体系,通过融合高气象资料和研究开发新技术,形成了每10分钟更新、空间网格分辨率最高是67米、覆盖延庆和张家口赛区1万平方公里范围内百米网格,迅速提升了冬奥复杂地形赛场气象要素24小时预报准确率。
 
  百米级天气预报技术体系以大气涡流尺度数值模拟技术为核心,地形分辨率可达百米以下;通过高精度数值天气预报模型、多源气象数据快速集成融合模型、预报误差人工智能订正模型等关键方法,将冬奥核心赛场百米级网格风和温度等气象要素的预报时效从24小时拓展至10天,10天内定时、定点、定量,为冬奥气象预报服务提供更为有效的支撑。
 
  “功在当代、利在千秋”。该套监测技术和系统除了为奥运会服务,还为将来城市环保行动提供有力支持,推动“双碳”目标实现。例如该套系统可用于用于国内冰雪运动气象保障,促进冰雪产业配套服务能力提升;可以在新型能源,特别是风能、太阳能领域获得应用,提升新能源开发和应用的气象服务能力。
 
  (资料来源:科技日报、人民日报)

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