冬奧會實現(xiàn)分鐘級人工智能氣象預報

對天氣的精密監(jiān)測、精準預報和精細服務，是歷屆冬奧會成功舉辦的重要因素之一。北京2022年冬奧會由于舉辦地氣候條件與往屆差異較大，更是面臨國際上尚未解決的多個氣象難點。

北京冬奧會延慶、張家口賽區(qū)位于山區(qū)，海拔高、溫差大，對于賽事氣象預報來說，會面臨山區(qū)復雜地形下“一天變四季”“十里不同天”的考驗，站點預報以及常規(guī)的網(wǎng)格插值預報難以滿足賽事保障需求。特別是雪上項目賽道風場突變性強，太陽多曬一會兒，或一朵云飄過來，都會讓風發(fā)生變化。

冬奧氣象科技攻關團隊歷經(jīng)四年攻關，自主研發(fā)多項關鍵技術，支撐北京冬奧會對氣象保障提出的“一場一策”“一項一策”要求，努力將客觀化、自動化的氣象預報做到“百米級、分鐘級”。

國家重點研發(fā)計劃“科技冬奧”項目（氣象）負責人、北京城市氣象研究院副院長陳明軒介紹，每個賽場的地形和小尺度山地氣象特征差異都很顯著，因此需要根據(jù)不同賽場的地形、氣象特點以及賽事舉辦安排等，進行針對性的氣象保障服務，這就是“一場一策”。另外，冬奧會不同雪上項目對氣象條件和潛在氣象風險閾值的要求也不盡相同，因此需要根據(jù)不同賽事和賽程安排進行針對性的氣象保障服務，這就是“一項一策”。

“準確的預報，來自于實地調研和多年冬訓積累的經(jīng)驗、高精尖氣象探測設備，以及‘百米級、分鐘級’氣象預報等硬核技術的強力支持。”北京冬奧氣象預報團隊的預報員說。

為更好服務此次冬奧會，氣象部門首次在我國中緯度山區(qū)實現(xiàn)“超精細復雜山地三維、秒級、多要素”冬奧氣象綜合立體探測，包括地面自動氣象站觀測、測風激光雷達的三維風探測、云雷達的云探測，以及風廓線雷達的垂直方向風速風向探測、微波輻射計的垂直方向溫濕度探測等。

北京冬奧會期間，我國氣象科技創(chuàng)新首次具備“百米級、分鐘級”精準預報能力。往屆冬奧會期間，客觀氣象預報基本以千米網(wǎng)格為主，時間更新頻率是半小時至1小時；在國內，目前高精度數(shù)值天氣預報模型的網(wǎng)格距最高是3公里，時間更新頻率基本是1小時或者3小時。“北京冬奧會高精度氣象預報的空間網(wǎng)格距最高是67米，時間更新頻次最高是10分鐘。精細化氣象預報達到了質的飛躍。”陳明軒說。

高精度數(shù)值天氣預報模型、多源氣象數(shù)據(jù)快速集成融合模型、人工智能氣象預報模型等關鍵技術方法陸續(xù)研發(fā)成功，構建了冬奧氣象“百米級”預報技術體系，實現(xiàn)了冬奧山地賽場的0至10天“百米級”網(wǎng)格氣象預報，以及冬奧關鍵點位0至10天定時、定點、定量氣象預報，多項技術填補國內空白。

人工智能氣象預報技術是國際上第一次在冬奧會氣象服務保障中獲得應用。“冬奧會氣象保障服務需要0至10天內的高精度氣象預報作為支撐，既有的現(xiàn)代數(shù)值天氣預報模型和傳統(tǒng)的技術方法有時存在較大誤差。”陳明軒介紹，通過人工智能和大數(shù)據(jù)技術，對海量的預報數(shù)據(jù)和氣象觀測數(shù)據(jù)進行“再解讀”，實現(xiàn)客觀氣象預報的“再訂正”，進一步提升了冬奧氣象預報的精準度。（經(jīng)濟日報記者 郭靜原）