从地面到高空，航天科工气象产品助力冬奥会观云测风

陈佳佳 科技日报记者 付毅飞

1分多钟识别雪上项目赛道雪的状态，6分钟自动给出一组观测点上空数千米高度的风场观测数据……

为给北京冬奥会提供良好的气象数据服务保障，中国航天科工二院23所所属航天新气象公司为三大赛区提供气象雷达、自动气象站、雪温雪状观测仪等多型气象产品，获取不同高度、不同范围、不同类别的气象要素信息，以分钟级、网格化的气象数据，为冬奥气象预报监测网络建设提供服务。

多维度“把脉”天气

冬奥会有7个大项109个小项，其中雪上项目共66项，主要竞赛场馆在延庆和张家口赛区。相较于市区的冰上竞赛场馆，雪上竞赛场馆多处在自然条件恶劣、地形复杂的山区，立体、多维度的气象预报显得极其必要。

从2014年开始，航天新气象公司在延庆和张家口赛区及海陀山附近陆续布设风廓线雷达、测云雷达和自动气象站等气象装备数十台套，从地面观测到垂直观测，为赛事提供不同高度、不同要素的网格化气象数据服务。

位于海陀山顶的毫米波测云雷达，是目前实现云精细化探测的最有效装备，持续6年为冬奥会积累降雪观测数据。它通过对云的持续自动化观测，分析云的含水量、空间位置、移动速度等，帮助进行云、雨、雪等天气过程的综合探测分析，对低云、降雪、雾等低能见度天气实时监测，提供预警，并对人工影响天气提供有效的数据。

而对空中技巧和跳台等项目来说，风的精细预报至关重要。风廓线雷达，能以较高的时间分辨率和空间分辨率，连续、实时地探测距地面以上至数千米高度范围内大气的风速和风向，以及大气折射率结构常数等气象要素随高度的不同分布，每6分钟为赛区提供一组实时的风场数据，并对风场变化实时进行探测，比如在高山滑雪场地，风廓线雷达探测的数据可用于计算雪道间的纵风、横风的方向和强度。本次冬奥会三大赛区，都有公司的风廓线雷达提供数据服务。

地面气象设备中，雷达观测范围较广。但对高山滑雪这样赛程只有1到2分钟的运动来说，气象数据需要更精细化，自动气象站担起了小范围、多要素精细气象观测的责任。

在国家高山滑雪中心，自动气象站像自带行李箱的“小灯杆”立在赛道的山顶和山腰处，风向、风速、温度、湿度、雪深……每一个会影响身侧运动员比赛状态的气象数据都在被实时采集、实时传输，这些信息与雷达等设备的常规气象数据融合，帮助模拟未来一段时间此地的天气变化，为气象预报提供依据。

2019年，为响应满足冬奥需求，团队开发冬奥专用版自动气象站组网平台软件。2020年，团队耗时两个月升级产品，将数据传输密度从5分钟提升到1分钟，实现“秒级数据采样、分钟组包传输”，为冬奥“百米级、分钟级”气象预报的实现打下坚实的数据基础。

随着全球气候变暖的情况不断加深，气温升高对赛事的顺利举办有着很大影响，为了更好观测赛道上雪面的状态，航天新气象公司研制的雪温雪状观测仪成为气象探测网格最小的触点，这款为冬奥会专门定制的手持式便携产品可以自动识别雪的状态，实时将观测结果传输到指挥部门，是赛道雪面温度加密观测的“刚需品”。

从地基到空基，从一小点到一大片，探测范围、要素不同的气象设备织就了严密的气象探测网，为冬奥气象观测提供密集的数据服务。

科技“资优生”参加冬奥大考

北京冬奥会历史上首次在大陆性季风气候带举办，对气象服务保障的要求十分严苛。为了迎接此次大考，除了为冬奥会独家定制的雪温雪状观测仪，其他气象产品都是公司自主研发，气象探测技术自主可控且久经考验的“资优生”。

风廓线雷达曾为2008年奥运会青岛帆船赛和多次国庆阅兵活动提供气象保障。它广泛适应于各种局地环境监测，对风场变化实时进行探测，为用户提供高精度的气象服务，符合城市短期天气预报使用，在国内众多民航机场及气象台站，都能见到它的身影。

作为科考主力设备，测云雷达曾登世界之巅，参与2015年度青藏高原科考试验。同年，这款雷达还参加中国抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵保障，为活动“消云减雨”。2017年开始，它蹲守海陀山开展测雪试验，持续为冬奥会气象保障储备资料。

而在冬奥赛道出发点、起跳点、结束点等重要位置随处可见的自动气象站，在全国31个省市都经受过考验。在雷神山火神山医院建设中发挥作用，观测新疆长绒棉的生长，以灯塔气象站的造型守护海上丝绸之路港口航行安全，在珠峰大本营为珠峰测高提供气象服务。为了本次冬奥会“百米级、分钟级”的气象保障，产品在使用过程中多次进行优化。

这些“中国制造”多年历经各种重要活动、现场考验，在使用中不断进行产品优化，2022年2月，它们以更精细化的气象探测、更高精度的气象数据为“科技冬奥”提供优质气象数据服务。作为“空天地海”一体化的综合气象探测设备公司，23所航天新气象始终坚持履行央企责任，配合国家战略，服务民生发展，未来也将以更多自主创新科技产品服务社会。

(中国航天科工二院23所供图)