说好的冬奥赛程为什么改期?风云卫星亦有贡献
2022年2月13日,北京下了一场大雪。原定上午举行的北京冬奥会自由式滑雪坡面障碍技巧比赛取消,高山滑雪女子滑降也推迟了比赛。
这并不是本届冬奥的第一次比赛改期。2月6日那天,原定于11点开始的高山滑雪男子滑降比赛项目也经过了3次推迟,从11时推到12时,然后是13时、14时,最后比赛宣布延期至7日12时。
其实,“赛事推迟”在冬奥历史上,也不是什么新鲜事。在过去的23届冬奥会中,只有4届冬奥会没有任何赛事因天气原因推迟或取消,而其余19届,或多或少都有比赛项目由于在赛时达不到相关气象条件而推迟、延期甚至取消。
怎么说好的赛程时间表,还说变就变呢?
冬奥与天气,相爱又相杀
和夏季奥运会相比,冬季奥运会有更多的比赛项目在户外,所以受天气影响更大。
降雪、气温、风向、风速、能见度……这些气象要素,个个与赛程安排、比赛成绩,特别是运动员的生命安全息息相关。
天公不作美时,就要及时应对恶劣天气来保障运动员的安全。相应地,比赛日程就会有些即时的变化。比如高山滑雪,一旦赛道上风速超过18米/秒,就必须立即停止赛事。
在冬奥会服务队伍中,就包括专业的天气预报团队。冬奥会期间,无论刮风下雪是否影响到赛事,预报员要做的最重要工作就是做出精细天气预报,以便让冬奥组委根据准确的天气预报采取相应的对策。赛不赛?在哪赛?几点赛?他们的预报结论举足轻重。
和日常天气预报相比,
冬奥精细天气预报有啥不同?
在日常天气预报中,我们经常听到“局部地区”。比如在北京市延庆地区,一部分地区有风雪,另一部分地区却是暴风雪,天气预报的文字表达就是:“受冷空气影响,未来三天北京延庆地区有风雪天气,局部地区有暴风雪”。
由于监测技术和预报技术的限制,越小范围的天气预报越难。目前我国虽然已经能够实现定点预报,但空间分辨率也仅为3千米,个别发达地区达到1千米,但这样的空间分辨率也不足以支撑每个细小地方(比如天安门广场、国家体育馆)等局部地区的天气预报。
所以,在类似奥运会这种全国乃至全世界关注的大事件上,会根据事件发生的时间、地点做出一种更专业级的预报服务:精细化天气预报。
比如,针对冬奥赛场天气预报就推出了“百米级、分钟级”预报:空间覆盖冬奥赛区百米网格,每隔十分钟更新。有了这种预报,比如在高山滑雪这种2.5公里×2.25公里的山地赛场范围内,预报员就能对不同海拔高度、赛道以及不同区域的风速、风向、温度进行非常精准的气象预报和服务。
风云卫星齐齐上阵
要精细预报,离不开精细的数据支持。冬奥天气预报之所以能如此精细,得益于背后的“天地一体多维度气象综合立体、加密气象观测网”,包括赛场高密度安装的气象观测仪器,观风测云的天气雷达,还有天上的气象卫星;随着气象卫星携带的载荷越来越先进,现代精细化天气预报才最终得以真正实现。
在北京冬奥会背后,就有这么一群硬核科技志愿者,它们的名字叫“风云气象卫星”。目前,风云气象卫星已经发射了19颗,在防灾减灾、应对气候变化等方面发挥着巨大的作用。
上面这张照片,就是风云卫星家族的合影。其中,风云四号卫星主要针对大气云的发展及演变进行实时动态监测,风云三号可以做地表温度、积雪等监测,都是天气预报非常关注的信息。
值得一提的是,其中的风云三号A星(FY-3A),还有一个别名叫“奥运星”。它“诞生”于2008年5月,也是第一颗服务于奥运的卫星,在2008年北京奥运期间,为台风、暴雨、青岛海苔爆发等监测发挥了重要作用,也为保障马术、帆船这些户外比赛贡献了力量。
不过,这次冬奥会,风云三号A星早已退役。现在上阵的,是中国气象卫星家族中仍在轨的8颗风云星。特别是每天不停转动的巡逻兵“极轨卫星”风云3D(FY-3D)和固定岗哨的“静止卫星”风云4A(FY-4A)和4B(FY-4B)这三颗星(以下分别简称为3D星、4A星和4B星),更是充当了冬奥一线主力星,动静相宜逐风云捕风雪,和地面观测设施一起实时监控着冬奥天气系统的变化。
在冬奥会开始前夕,3D星、4A星和风云二号H星(FY-2H,以下简称2H星)还接受了另外一项光荣使命:正式成为空间与重大灾害国际宪章的值班卫星。不过,2H星由于时间和空间分辨率相对低,这次没有成为冬奥服务主力星。
要实现高目标,必须有“好武器”。风云卫星上,就有很多好武器。以风云四号卫星为例——
图中搭载的垂直探测仪,是目前国际上静止卫星搭载的唯一一台垂直探测仪,也就是说,目前在3.6万高度的静止轨道上,只有咱中国风云四号卫星装了这个仪器。它可以为大气做“三维CT”,通过探测难以捕捉的大气温湿度廓线信息,提示未来短时间内哪些区域将会发生强对流等极端天气。
此外,风云4B星上搭载的快速成像仪,最高可见光分辨率250米,相比A星的成像仪提升1倍;辐射成像仪、干涉式红外探测仪等载荷的空间分辨率、探测灵敏度和探测精度,使B星可在36000千米距离精确感知到地球大气0.05摄氏度的温度变化,其探测结果与真实值偏差小于0.5摄氏度。
这些都是风云四号B星的“杀手锏”,可以实现更高时空分辨率、更高探测灵敏度和更高定量化精度,和极轨兄弟卫星一起为精细化数值预报提供数据原材料,而这些是现代精细预报的基础。
当然,每颗星星都有自己的“小星思”,都在努力把自己记录和搜集到的北京冬奥会期间气象数据、风云视频和卫星云图分享给天气预报等需要者,为冬奥会尽一份力。
当你欣赏比赛或回味这届北京冬奥的精彩瞬间时,别忘了,天上还有一群特殊的冬奥硬核科技志愿者,它们叫风云卫星。
作者:曹静
此前报道:
谷爱凌参加的自由式滑雪女子坡面障碍技巧资格赛因天气原因推迟(海外网)
记者13日从组委会获悉,原定于当日10点和11点进行的北京冬奥会自由式滑雪女子坡面障碍技巧资格赛第1轮和第2轮比赛因遭遇大雪,暂定分别推迟到12点和13点进行。这将是中国运动员谷爱凌本届冬奥会的第二个比赛项目。