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19期产品透视我国全球天气预报新生态

发布时间:2021年08月19日 来源:中国气象报

中国北京到日本东京,从时空距离来说,不算很远,只跨一个时区,但想跨越国家,针对像东京这样的异国城市定点做出细致到逐3小时、要素全面的天气预报,也绝非易事。这一次,随着覆盖东京奥运会全部赛程的19期预报产品的推送应用,在首次“解锁”针对重大赛事提供国外城市长时效精细化预报服务可能性的同时,也得以一窥我国全球天气预报新生态。

集体育、气象领域最新科技之合力,为我国的奥运生态链提供了哪些支撑?针对重大赛事提供国外城市长时效精细化预报服务,需要技术和经验积累到什么程度才能“水到渠成”?未来,在全球天气预报的路上,还面临哪些困难?

本报记者就此采访了国家体育总局体育科学研究所副所长赵杰修研究员、中央气象台首席预报员周宁芳,带大家走进体育生态链背后的气象科技支撑。

19期跨国气象预报

一条奥运保障科技链

“中国体育代表团取得优异成绩,衷心感谢气象专家的科学保障”。近日,中央气象台首席气象服务专家王维国代表团队收到了来自国家体育总局的点赞。

这份点赞的主要内容,就是今年7月21日至8月8日,中央气象台东京奥运会气象服务保障团队制作的19期针对东京奥运会的精细化服务专报。在半个多月的时间里,运动员们面临不利天气的挑战——高温、闷热,叠加三次台风影响,而这19期专报,成功帮助运动员、教练员提前应对,打出尽可能多的提前量。

比赛期间,随着每期专报的发送,一个集合体育、气象,连接前方、后方的赛事保障科技链在持续发挥作用。

中央气象台首席预报员周宁芳是气象服务保障专家组成员之一。今年,中国气象局首次成立奥运会气象服务保障专家组,全程持续跟踪服务参加东京奥运会的中国代表团。周宁芳所在专家组的主要任务,就是为前方在东京、札幌、神奈川和静冈等四个主要比赛城市的中国代表团提供精细化气象服务保障。

此次跨国气象预报主要聚焦三个方面,即未来一周的天气趋势展望、1~5天的逐日天气预报,以及1~3天的逐3小时天气预报。结合赛事需求,该预报主要提供天气现象,以及风向、最大阵风风速、最高气温、最低气温变化和相对湿度、能见度等内容。

奥运会比赛期间,每天早上服务产品准时推送。赵杰修研究员介绍,作为科技服务链条中的一环,东京奥运会北京保障营会结合具体赛事,针对产品进行“二次加工”,比如针对某个正在进行或尚未开始比赛的户外运动项目,定制具体某个城市及项目关注气象要素的服务产品。

在前方,东京保障科研团队在拿到有针对性的产品后,会结合可能出现的不利天气,及时采取应对措施。

此前,东京奥运会北京保障营制定的保障方案包含七个方面的内容,气象保障是其中一个方面。实际上,周宁芳在前期调研时,注意到日本奥运官网也提供未来一周的天气预报,但预报结果不够精细,“时效较长的预报和我们的预报也存在不同意见”,无法对赛事起到提醒作用。如今重大赛事对精细化气象信息的需求越来越大,这也正是此次中央气象台团队下功夫把国外站点预报做到尽可能细致的原因之一。

跨国体育赛事背后的气象科技保障

实际上,此次试水跨国奥运气象保障的背后,也反映了科技力量在奥运生态圈中越来越受重视的趋势。

在赵杰修看来,如果以阶段划分,保障一场跨国体育赛事,与气象有关的科技需求主要有两个大方面。以此次东京奥运会为例,第一阶段是赛前训练和备战阶段。在此期间,提前获取东京奥运会气候特征有助于队伍在国内转训时选择气候相近的城市,而气候展望则有助于科学确定奥运会期间的穿衣指数和舒适度指数。国家体育总局体育科学研究所去年6月编制的高温环境训练与比赛指导手册就应用了此类信息。第二个阶段是比赛阶段。从比赛对于气象信息的需求来看,户外大于室内。在户外项目中,需求又各有不同,比如射箭选手对风等气象要素特别关注,而马拉松等体能类的项目对温度、湿度更为敏感。赵杰修介绍,准确、及时的气象预报,有助于科技保障团队提前采取措施。

“比如,针对高温,东京奥运会北京保障营与现场保障科研团队可以采取降温策略,准备降温背心、冰袋、冰饮料等,并结合高温环境训练比赛指导手册指导运动员采取降温措施。如遇大雨导致的突然降温,会结合运动员肠胃情况调整提供常温饮料。”赵杰修说,“今年虽然是首次尝试跨国气象预报,但从结果来看,几个比赛城市的预报材料很细致。”

在周宁芳看来,能够提供这样一份细致的预报,是技术和经验积累到一定程度后的“水到渠成”。

此次长时效精细化跨国预报的实现,离不开中央气象台近几年大力推进全球监测、全球预报、全球服务能力建设的努力。目前全球客观城市预报数量可以达到1万多个,主客观融合城市预报扩展到全球203个重要城市。这些技术成果为精细化预报提供了有力支撑,预报员只要结合实况分析以及未来天气形势,对目标城市要素预报进行更有针对性的主观订正,就可以完成精细化气象服务产品制作。

在周宁芳看来,较为准确的客观预报产品,释放出了大量的人力和时间,“我们才能有针对性地提供全球任何地方尽可能精细化的预报”。

一次好的开始

赵杰修说,此次东京奥运会“前方对服务比较认可”,从他个人多年组织参与技术保障的角度来看“已经非常好”。不过,如果从发展的角度来看,他提到了一个细节:目前的预报产品已经做到了县一级,但在比赛城市里可能分布了若干处场地,其中温度、湿度等要素的预报与实况已较为接近,而风向、风力等指标可能与实际情况还存在一定偏差。这个“偏差”,在一定程度上也真实反映了全球监测资料获取难的问题。

实际上,在过去相当长的一段时间里,全球监测都是一个薄弱区。相较于国内数据,全球其他地区气象资料获取存在数据分布不均、大量地区数据缺测、很多数据到报率不稳定等问题,数据质量参差不齐。

以此次东京奥运气象保障为例,通过全球交换获取的实时气象资料往往会滞后不及时。此外,由于参与交换的站点密度有限,不一定能覆盖到保障地点。这就为偏差的存在开了口子。

周宁芳介绍,在这次保障中预报员对客观产品订正参考的实时资料,一方面来自日本气象厅网站更新的数据,另一方面,他们也首次尝试检验使用卫星数据同化后的资料。“在缺少全球观测资料的情况下,卫星反演资料是我们一直想利用和开发的。经过实践检验,如果效果好,未来在业务中,对于很多观测空白地区,其可以成为一种重要的补充手段。”周宁芳说。

优质的业务服务都是紧密结合国家需求来推动发展的,全球预报业务发展正是如此。通过此次东京奥运会气象服务保障,可以看到国家对于体育赛事科技保障的重视,对精细化服务的需求。从长远来看,全球监测预报业务的快速发展也是对国家“一带一路”倡议的积极响应。

“我觉得,这次预报服务保障是一个好的开始。实际上,这次全球预报服务团队围绕东京奥运会第一次提供这么长时效、精细化的预报服务保障,可以看作是对近几年快速发展的技术进行检验和练兵的难得机会。”周宁芳表示,全球城市预报业务的建立离不开技术的支撑和预报经验的积累,奥运保障级别的精细化预报更是如此。

(作者:卢健 黄彬 孟庆涛 责任编辑:张林)