北京冬奥会气象保障工作研讨会
2020-06-28 16:26 来源:
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(中科院老专家咨询团)
一、研讨会概况
北京科协智库基地中科院老专家咨询团“北京冬奥会气象保障”研讨会于2019年12月16日 在中科院大气物理研究所3号楼第一会议室成功召开。“冬奥会气象保障”项目是中科院老科协大气分会提出并报老专家咨询团的,经北京科协批准,作为咨询团“智库基地”的研究项目。为了了解冬奥会气象保障工作,前面做了调研工作。7月15日,举办了“北京冬奥会气象服务保障”学术报告会,冬奥气象中心执行副主任、北京市局巡视员刘燕辉应邀作了题为“冬奥会气象服务与挑战”报告,他全面介绍了冬奥会气象保障工作的进展,讲述了冬奥气象分钟级、百米级的精细预报需求。冬奥气象中心现场预报服务组组长、北京市气象台副台长时少英高工应邀作了题为“冬奥预报技术及研究应用情况汇报”,她从冬奥预报工作总体布局、目前冬奥预报服务业务开展的情况、存在的难点和挑战分析了山区地形复杂性,尤其是对局地到赛区的小尺度天气预报。12月4-7日,咨询团又组织专家到延庆和张家口两个冬奥会场地参观调研,与当地气象局座谈,在现场了解了气象保障工作,尤其是场地气象预报工作。
研讨会由中科院老专家咨询团团长洪延超研究员主持,咨询团副团长、项目负责人王庚辰研究员做了北京冬奥会气象保障工作的调研报告,中国气象局
城市气象研究院陈明轩研究员做了“冬奥会气象条件预测保障关键技术研发及进展”报告。从事气象和大气科学研究工作的近30位研究员(其中有9位在职)参加了研讨会。中科院老科协理事长孙建国、大气物理研究所陈洪斌书记/研究员也参加了研讨会。
王庚辰研究员主要介绍北京冬奥会和残奥会的气象保障工作的调研情况(具体内容见附件一和三)。他说,调研采用听报告、座谈、开展考察和研讨会的形式对冬奥会和残奥会的气象保障工作有了进一步的了解。调研中一共座谈四次、现场考察九次,考察调研都有详细的提纲,调研和座谈的问题都在上面列出来了,每次座谈就是根据这些问题开展,主要包括冬季奥运会的情况、气象保障的主要任务、目前面临的主要问题、强大的气象保障团队做了哪些工作,现在还有哪些科学技术上的问题和难题。此外王庚辰研究员还介绍了国际奥委会对气象保障工作的要求非常严格,要比夏奥会的要求复杂得多,具体要求就是“一场一测、一赛一测”,每一百米都要预报,每十分钟都要预报。他还讲了做气象保障工作的主要任务、目前面临着哪些问题、目前围绕冬奥会赛区气象部门所做的大量工作。 复杂地形和冬季的精细预报是冬奥会气象面临的核心科学技术问题,雪上项目服务要求精细化网格化,每个赛道、赛事都要预报,而且要有科学技术的支撑,这也是一个瓶颈。整个赛道赛场的边界层结构是我们对任何预报预测模型最后验证的依据。
陈明轩研究员做的主旨报告(具体内容见附件二),介绍的是一个国家重点研发计划项目,是冬奥会气象保障核心科技的支撑部分。他介绍了冬奥会气象服务的战略目标,指出天气和天气预报是冬奥会举办的关键,提出了预报的气象要素。他从冬奥会赛事安全、运动员整体安全,讲到赛事环境预报。尤其是他说, 北京冬奥会是近20年内唯一 一 次在大陆性冬季风主导的气候条件下举办的冬奥会。与往届冬奥会气候条件不同,中小尺度天气特征不同,气象预报服务关注重点不同,因为国家在冬季雪上项目预报技术服务方面的研究比较少,很多方面甚至可以说是空白,因为我们聚焦的都是夏天的强对流、暴雨和台风,山区气象的研究相对比较少一些,所以这些方面也给我们提出了很大的挑战。
冬奥会气象预报的核心是什么?就是冬季复杂地形条件下边界层的气象问题。雪上项目的起点、中间点和终点需要做零到三天的预报,竞赛的场馆要做四到十天的预报。短期预报主要是针对赛道,需要根据短期预报调整或者取消赛事。有的项目风力大小最大值和最小值是不一样的,风大了不行,风小了也不行,所以这也给我们提出了很高的要求,要求我们提前做预报预警,就是要共同确定对于预报时间集中性的调整。最后他讲了研究项目进展情况。
从两位的报告看,气象部门在冬奥会的气象保障方面已经做了非常多的工作,核心和关键技术研究也取得重要进展。与会人员就气象保障工作、山区复杂地形条件下百米分钟级天气预报、北京冬奥会可能面对的气象风险以及当前气象保障工作急需解决的科学和技术问题进行了交流,讨论涉及的问题和要点如下(具体讨论发言内容见附件三):
1、冬奥会气象预报产品发布方式、发布对象问题,以及遇到一些非常恶劣的天气采取的措施。
2、现代探测技术在冬奥会气象保障中的应用,观测点的布局。气象保障的核心心问题就是赛道预报,风场的预报是关键。现在所有的观测站都是在沟里面,一面坡上的风场观测没有是不合理的。应该在半坡上不同的位置建一系列观测,为后面的预报提供可靠的数据。
3 、说到冬奥会气象预报精度问题。与会者认为预报一定要和观测实验结合起来,就是建立地面上比较精细的观测站网,预报的结果到底怎么样需要通过观测实验进行检验,这项工作是相当重要的,因为地形太复杂了,地形对气象要素有影响。
4、模式预报产品的订正。模式预报产品好像验证结果还不错,但预报员不认可这个研究结果,需要进行订正,订正方法非常重要,现在就是苦于怎么订正,主要是缺乏资料。做大涡模拟,地形没问题,蒸发、辐射这些物理过程的参数化还有问题,物理过程不清楚,因此怀疑大涡模拟的结果。百米分钟级的这个提法,观测上无法验证。海坨山上四百米的分辨率是极限。
5、对预报模式提出了改进意见。GRIDS模式,一层一层嵌套,实际是一层层提供了小计算域的边界,要预报好边界,改进模式是很重要的。 除了观测系统尽量搞得很细,还需要根据预报经验进行预报订正。临近的十几分钟之前,使用光波雷达,山沟里设立一些观测点。
6、模式预报结果的修正方法。
7、观测部分有些问题要考虑。一是高分辨观测数据在高分辨模式中的应用问题要重视。现在布点往往是围绕场地那几个站点,即使布点很密也是只能代表某一个格点,更高分辨率的模式如何用好这些资料是需要考虑的,协调不好的话会影响整个模式预报的准确度。
不仅仅是地面的观测,空中的观测同样重要。前面说到S波段的雷达用C波段的雷达天线,其实问题也不大,关键是地形遮挡问题。要有激光雷达,这样可以把多层的风场做好,然后开展整个模式的预报。
8、数值预报是必要的,但即使在数值预报年代,经验预报仍然重要。用天气图做的天气预报,有些数值预报是没法做出来的。一些特殊天气、灾害性天气,一般数值预报是做不出来的。数字预报没法报二十秒米以上的大风,但实况有的是。在北京这两个场地特殊天气有哪些,要看天气的形势怎么样,这些都是小概率事件,特殊天气的个例分析还是很重要的,就是以前用的预报方法。
9、精细气象要素的预报需要聚焦的就是地表精细要素,难的是转折性天气的大风和温度预报。现阶段可能是观测资料的问题,观测资料其实最难报,不管怎么布都是有限的点,真正放到数值模式里面,需要我们把有限的点变成面,除了观测之外还有怎么填补资料窗,这部分工作我们需要了解。上届奥运会当中的服务方式也可以在本次奥运会尝试。
研讨会讨论结束后,中科院老科协理事长孙建国做了总结,他对老科协和咨询团工作做了指示,充分肯定这次研讨会取得的效果。他还提议,研讨会上提出的很多尖端科学的问题今天没有深入讨论,高端沙龙的定位是前沿科学,可以申请高端论坛继续研究,申请就冬奥会气象保障工作中涉及的前沿科学问题举办一次高端论坛。
大气所党委书记陈洪滨代表所里感谢老科协举办研讨会,也非常感谢陈明轩研究员的报告,还谈了自己对研讨会的感受,提出了不少问题需要多方一起交流,提出对冬奥会气象保障有益的建议,能够把老科协的工作做得更加出彩。
二、提出的专家建议
1、关于召开山地复杂地形冬季小尺度气象服务研讨会的建议
冬奥会的大部分雪上项目举办地延庆赛区的小海坨山和张家口赛区的崇礼区境内翠云山等都是名副其实的“山连山,沟套沟”地带,山形、地貌都很复杂,气象条件更是“十里不同天”。这种复杂的地形、多变的天气等因素会导致对赛区天气的分析和判断存在许多不确定性,进而使得赛区具有较高的气象风险。尽管我国有关部门在冬奥会气象保障方面已经并且将继续开展大量的工作,但是,天气变化对北京冬奥会的影响究竟会有多大? 对赛场(赛道)进行百米/分钟级的预报目标能否实现?冬奥会期间是否会有异常天气状况出现?等等,仍然不得而知。因此建议针对冬奥会雪上项目赛场的地形、地貌,召开山地复杂地形小尺度气象服务研讨会,邀请从事山地气象工作和中小尺度天气预报研究的科技人员以及冬奥会现场预报服务组的科技人员参加,同时邀请中科院和有关大学从事相关研究工作的科技人员参加,重点围绕北京冬奥会气象保障工作面临的挑战、山区复杂地形条件下“百米/分钟级”天气预报面临的具体科学技术问题和可能的解决途径以及北京冬奥会可能面对的气象风险等问题进行研讨,群策群力,为做好北京冬季奥运会的气象保障工作献计献策。
2、关于强化冬奥会气象风险评估和应急预案研究的建议
(1)科学、客观认识延庆和张家口赛区山区复杂地形条件下小尺度天气预报的局限性和不确定性,采取有效措施,切实加强对冬奥会期间异常天气和气象风险的评估工作。
(2)在分析冬季影响赛区的主要天气类型的基础上,进一步细化分析冬奥会与冬残奥会各赛区的气候特征和气象条件,结合现场气象观测资料,采用多种预报方法,重点对大雪、低温、大风等异常天气可能出现的气象条件进行分析和预报。
(3)制定和落实冬奥会气象风险的应急预案,重点是落实应对气象风险的具体应对和防范措施。
3、关于冬奥会气象保障中重视多种预报方法并举的建议
鉴于当前北京冬奥会气象服务保障工作中微小尺度短时间天气预报中存在的某些不确定性以及数值模型预报的一些局限性,建议在强化研发相关数值预报模型的同时,关注经验预报方法,对预报员进行经验预报方法的培训,在预报员队伍中建议聘请当地有经验的老预报员作顾问或加入到预报队伍中。尤其是对一些转折性天气类型以及异常天气的预报,更应重视经验预报方法,针对赛场(道)的具体情况,建立多种预报方法并举的天气预报体系。
附件一:调研、总结和分析报告
北京冬奥会气象保障工作调研、总结和分析报告
王庚辰执笔
中科院老专家咨询团 中科院老科协大气分会
一、调研的目的和意义
第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年2月4日至2022年2月20日在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行。中国政府承诺,把本届冬奥会办成一届精彩、非凡、卓越的奥运盛会。
在公认的高危体育项目中,游泳、滑雪位居前两位。就冬奥会而言,由于它对气象条件的特殊要求,因此,某些气象因素可能成为冬奥会,尤其是滑雪运动的“危险因子”。纵观历史,“天气不遂人愿”已成为历届冬奥会上最尴尬的事情了,实际上,作为冰雪运动的大舞台,历届冬奥会也都曾不同程度地经受到了气象因素的困扰。冬奥会比赛项目因天气状况不佳而延期或取消的现象是经常会发生的,几乎已成为常态。尽管承办方赛前都制定了相应的应急计划,但异常天气状况的出现仍然直接影响了赛事的进程,影响了运动员的比赛成绩,同时,还给组织者、志愿者、运动员、观众带来了一系列的麻烦。因此,应对由于天气原因可能引发的突发状况,确保赛事万无一失,在很大程度上考验着东道主的组织能力和承办冬奥会赛事的水平。可见,气象服务和保障已成为了冬奥比赛项目能否顺利进行的关键。
2022年北京冬季奥运会是世界上第一次在大陆性气候城市举办的冬奥会,气象保障工作面临着复杂的山区地形、缺乏赛区气象观测资料、缺乏冬季山地气象预报经验和预报支撑系统等方面的问题。不仅如此,对赛场天气这种中小尺度的天气预报,在气象上来讲也是国际性的难题,气象保障工作挑战性之大可想而知。
北京冬奥会气象服务保障工作能否实现“百米/分钟级”的天气预报?延庆和张家口赛区天气变化对雪上比赛项目的影响究竟会有多大? 北京冬奥会期间是否会有异常天气状况出现?仍然不得而知,而对这些问题的回答显然需要进一步的科学技术支撑。
面对这种形势,举全气象部门之力、切实做好北京冬季奥运会的气象保障工作,为实现我国政府对举办2022年北京冬季奥运会的承诺献计献策,有着十分重要的现实意义。
本调研旨在了解冬奥会对天气预报的特殊需求、冬奥会赛场天气变化特征以及气象服务保障工作的进展现状,客观、科学地认识北京冬奥会气象保障面临的问题和挑战以及可能出现的气象风险,对北京冬奥会气象保障工作提出有科学依据的建议。
二、调研的主要内容
考虑到冬奥会对天气预报的特殊需求以及北京冬奥会赛场的实际情况,本调研的主要内容包括北京冬奥会的基本情况、冬奥会赛区的气象和气候特征、冬奥会气象保障的需求和主要任务、冬奥会气象保障面临的问题和困难以及冬奥会赛区气象保障工作进展现状等。具体座谈内容和考察提纲如下:
1)边界层结构参数的观测的站位设置和真实气象场的获取
2)积雪参数(温度、密度、厚度、融雪等)观测的点位和频次
3)有哪些非常规气象观测(沙尘、雾霾、。。。))
4)是否有能见度、紫外辐射、反照率等观测?
5)对局地赛区的小尺度天气预报,是否能建立适用的预报概念模型
6)无缝隙精细化网格智能预报业务(为赛场、赛事、指挥人员、服务人员、观众等提供精细化气象预报并实时播报天气情况)
7)主要是预报系统RMAPS-ST (48小时内逐小时3km格点),RMAPS-IN运行(12小时内逐小时1km格点)结果的验证,(睿图—瑞思?)
8)大涡模拟中的地形和物理过程等问题
9) 数值预报结果的订正问题
10)地方性小气候特征(如山谷风、冷空气通道、扰动积云、云罩山、阵风等)
11)经验预报和天象观测的应用
12) 增雨防雹火箭发射装置,碘化银增雨(雪)烟炉等的设施的建设
13)降雪云系宏微观物理结构观测(如微波雷达、双偏振多普勒雷达等)
14)要求预报精细到每一个赛场(赛道)和每一项赛事,“百米级”和“分钟级”的预报有多大把握? J结果验证?
15)冬奥会雪上运动服务中精细化、格点化气象预报技术中的不确定性
16)最可能的气象风险是什么(如高低温大雪、大雨、大风、浓雾、融雪、能见度以及雪崩等)
17)当前在气象保障工作中急需解决的科学和技术问题,尤其是在预报支撑系统建设等方面,是否有科技瓶颈
18)其他有关气象保障方面的问题
三、调研的实施
本调研采取举办报告会、访问、座谈、现场考察和研讨会等形式完成,已完成的调研工作主要包括:邀请报告:4人次,座谈:5次,赛区现场考察:8人次,专题研讨会:1次,其中:
1、邀请报告4人次,包括:
1)刘燕华 中国气象局冬奥气象中心执行副主任
报告题目:冬奥会气象服务和挑战
报告会地点:中科院大气物理所
2)时少英 中国气象局冬奥气象中心现场预报服务组组长
报告题目:冬奥气象中心的气象服务
报告会地点:中科院大气物理所
3)陈明轩 中国气象局北京城市气象研究院副院长
报告题目:北京冬奥会气象条件预测保障关键技术研究及进展
报告会地点:中科院大气物理所
4)王庚辰 中科院大气物理所研究员
报告题目:北京冬奥会气象保障工作进展情况
报告会地点:中科院大学
2、座谈会5次,
邀请有经验的天气预报员和从事山地气象研究的科技人员围绕调研内容进行座谈,包括在中科院大气所举办两次,在中科院大学举办一次,在北京市延庆局举办一次,在张家口市气象局举办一次。
3、赛区现场考察:8人次
大气所老科协一行8人分别到冬奥会延庆赛区和张家口赛区进行了现场
考察。在延庆赛区依次参观了位于小海坨山的高山滑雪、雪车、雪橇等赛
道场地以及气象站和人工影响天气观测站等。在张家口赛区参观了云顶滑
雪场、冬季两项赛场和张家口赛区规划临时展厅等。
4、召开了专题研讨会
2019年12月16日在中科院大气所举办了“北京冬奥会气象保障工作”研讨会,会议由北京科协智库基地中科院老专家咨询团主办,中科院老科技工作车协会大气物理分会承办。参会人员包括来自北京市气象局、中科院老专家咨询团和中科院老科协大气物理分会的有关领导和专家,会议还邀请了中科院大气物理研究所目前从事中小尺度天气研究和从事山地气象研究的在职研究人员参会。会议邀请了中国气象局北京城市气象研究院副院长陈明轩作了题为“北京冬奥会气象条件预测保障关键技术研究及进展”的主题报告。项目负责人做了“北京冬奥会气象保障工作调研报告”。与会者就会议研讨内容进行了研讨并提出了有益的建议。
四、调研的基本情况汇总和结果分析
通过调研,对北京冬奥会的基本情况以及冬奥会赛区气象保障工作进展现状和冬奥会气象保障面临的问题和困难等有了进一步了解,在此基础上,我们对调研结果进行了讨论、汇总和梳理、分析。现将调研结果汇总、分析报告如下。
(一)北京冬奥会的基本情况
第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年2月4日至2022年2月20日在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行。中国政府承诺,把本届冬奥会办成一届精彩、非凡、卓越的奥运盛会。
北京冬奥会赛事分布在3个赛区,分别是北京赛区、延庆赛区和张家口赛区。冬奥会将使用26个场馆,包括13个竞赛场馆、3个训练场馆、3个奥运村、3个颁奖广场、3个媒体中心、1个开闭幕场馆。冬奥会设7个大项,15个分项 ,109个小项,运动员参赛配额是2892人,其中女运动员是1316人。
北京冬残奥会将在2022年3月4日至13日举行,比赛设6个大项、82个小项,运动员参赛配额是748人。
冬奥会所有比赛项目中,冰上项目约占30%,雪上项目约占70%。北京赛区承办所有冰上项目,延庆和张家口赛区将承办所有的雪上项目。
北京、延庆、 张家口三个赛区通过高铁联通,北京到延庆只需20分,延庆前往张家口需40分钟,北京前往张家口,约需60分钟。
1、北京赛区
1)北京赛区的场馆分布
北京赛区共设有13个场馆,主要承担冬奥会的室内比赛项目。这13个场馆分别是,国家游泳中心、国家体育馆、五棵松体育中心、首都体育馆、国家速滑馆、首钢滑雪大跳台、国家体育场、首都滑冰馆、首体综合馆、首体短道速滑馆、北京冬奥村、国家会议中心和北京赛区颁奖广场。
2)北京赛区的比赛项目
在北京赛区开展的比赛项目包括3个大项,即冰壶、冰球、滑冰,6个分项,即冰壶、冰球、短道速滑、花样滑冰、速度滑冰、单板滑雪大跳台和37个小项。
2、延庆赛区
延庆赛区的选址是小海坨山,位于县城西北方向北京与河北(赤城县)交界处(延庆张山营镇),距延庆县城29公里。国家高山滑雪中心依托小海坨山天然山型,规划建设7条雪道,全长21公里,落差约800米。
1)延庆赛区的场馆分布
延庆赛区共设有5个场馆,分别是,2个竞赛场馆:国家高山滑雪中心和国家雪车雪橇中心和3个非竞赛场馆:延庆冬奥村、延庆山地新闻中心和延庆赛区颁奖广场。
2)延庆赛区的比赛项目
在延庆赛区开展的比赛项目包括3个大项:高山滑雪、雪车、雪橇,4个分项:高山滑雪、雪车、钢架雪车、雪橇和21个小项。
3、张家口赛区
张家口赛区设在崇礼区境内,崇礼区隶属于河北省张家口市,位于张家口城区的东北部,地处内蒙古高原与华北平原过渡地带,北倚内蒙古草原,距张家口市中心城区约50 Km,距北京约220Km,海拔从814米延伸到2174米。
1)张家口赛区的场馆分布
张家口赛区共设8个场馆,分别是,5个竞赛场馆:云顶滑雪公园场地A、云顶滑雪公园场地B、冬季两项中心、北欧中心跳台滑雪场和北欧中心越野滑雪场,3个非竞赛场馆:张家口奥运村、张家口山地媒体中心和张家口颁奖广场。
2)张家口赛区的比赛项目
在张家口赛区开展的比赛项目包括,2个大项:滑雪、冬季两项,6个分项:单板滑雪、自由式滑雪、越野滑雪、跳台滑雪、北欧两项、冬季两项,51个小项。
(二)冬奥会赛区的气象和气候特征
1、延庆赛区
冬奥会期间,延庆平均气温-9 ~ -1.1 。平均风速1.9 ~ 3.6 m/s。
近十年,冬奥会和冬残奥会比赛期间,赛区平均积雪深度20cm,最大积雪深度65cm。其中,北京冬奥会期间(2月4日-2月20日)延庆赛区平均积雪深度为14.6cm。小海坨山海拔变异幅度大,气候垂直分布明显,年平均气温在5 左右,比北京市区约低10 。
2、张家口赛区
张家口属于温带大陆性季风气候,四季分明。张家口崇礼地处内蒙古高原与华北平原的过渡地带,海拔从814米到2174米,冬季平均气温约为零下12 ,一个雪季累计积雪厚度达1米左右,雪期150多天。境内地形复杂,天气复杂多变,存在发生气象灾害的风险,如大雪、大雨、大风、浓雾、能见度差以及雪崩等。冬季,重点要防范的是大风和低温。冬季平均气温-12 ,1—3月平均气温-8.76 。
张家口地区年均风速为3.6~4.1 m/s(坝上)和 1.8~3.0 m/s(坝下),赛区冬季平均风速仅为二级2月4日至20日期间,最小雪深4cm,最大雪深49cm,平均雪深21cm。降雪集中在11月至次年3月,占全年93%, 2月最多占 23%。积雪日集中在冬季,占全年69%,1月最多占26%。
应当指出,崇礼周边地区均为半干旱区,崇礼却属于半湿润区,独特的地理位置造成了当地特殊的“小气候”。复杂的地形使得这里具有较高的气象风险,低温、大风成为气象预报工作的难点。
(三)冬奥会气象保障的需求和主要任务
1、冬奥会对气象保障的全新需求
国际奥委会、国际雪联和奥组委对冬奥会气象保障的需求更加具体、更加精细化,与夏奥会相比,冬奥会对气象保障实际上是提出了全新的需求,精准气象预报是历届冬奥会成功举办的最重要条件之一。奥组委对气象保障的总要求是“一场一测,一项一测”,要求预报精细到每一个赛场(赛道)和每一项赛事。
要求预报要精确到“百米级”和“分钟级”,也就是精确到每10分钟一预报、每100米的距离一预报。
对于申办城市,核心气象指标有两条,一是2月份平均气温是否低于0 ,二是2月份降雪量是否大于30cm。在以往的22届冬奥会中,19个主要城市在申办时,这两项指标可能性全部大于90% 。
1)气象要素:
除一般气象要素外,冬奥会比赛项目对某些要素有着特殊的预报需求,尤其是对气温、风向、风速以及雪质、雪深、雪温、雪的密度等的特殊需求。
雪温是保证雪质的基本要素,而自由式滑雪、高山滑雪等项目均对不同海拔高度(600-800米垂直落差)的风向和风速有着特殊的要求(如自由式滑雪要求比赛时段内1分钟平均风速小于3m/s)。
要求对于降水相态(雨、雪、雨夹雪等)及其变化(如雨雪转换)以及积雪深度等做出预报,并需时刻关注积雪深度等的变化。
2)精度:要求气象保障系统在冬奥运会上要达到百米/分钟级的预报,阵风速度要求精确到每米每秒。
3)尺度:预报针对每一赛场(赛道)和每一赛事
4)对象:气象预报直接面对竞赛组织者、教练员、运动员、裁判员等,要求实时给他们提供精准的预报
冰上项目对冰的硬度、冰的厚度,冰面的光滑度,赛场的温度和湿度以及冰场的照度等这几个方面均有相应要求,……。
2、冬奥气象保障的主要任务
一是要在前期做大量气象数据积累和分析研判,为赛场和赛事气象预报打好基础,为冬奥会交通、出行、医疗、救援、公众观赛等提供全面的气象服务保障信息。同时,针对赛场何时造雪、铺设赛道以及造多少雪等问题及时给出建议。
二是在比赛期间为赛场和赛事提供精细化气象预报并实时播报天气情况,为确定最佳比赛时段、完赛日期等提供重要依据,保证有良好的气象条件助力运动员取得好成绩,也为观众和竞赛组织者等提供充分的气象信息,同时在现场提供实时气象咨询。
三是提供气象风险(尤其是低温、大风等)信息,一旦遇到极端不利天气,需要根据天气情况对比赛做出相应调整,并要考虑到随之引发的交通运输问题,保障大量观众快速安全撤离等。
(四)冬奥会气象保障面临的问题和难点
2022年北京冬季奥运会是世界上第一次在大陆性气候城市举办的冬奥会,而大陆季风性气候在冬天的特点是低温、大风、干燥和少雪,这对雪上项目赛事有很大影响。气象保障工作面临着比历届冬奥会更多、更复杂的问题和技术难点,主要包括:
1、缺乏气象观测资料,由于为冬奥会准备的不少赛场均属新建,基本上都是气象监测空白区。
2、缺乏为山区、雪地等冬奥会特殊赛场提供气象保障的预报支撑系统
3、在冬季山地气象预报方面,我国团队缺乏经验,缺少预报积累。延庆赛区和张家口赛区均属名副其实的“山连山,沟套沟”地带,气象条件更是“一山有四季,十里不同天”。复杂的地形、多变的天气等复杂因素会导致对赛区天气的分析和判断存在许多不确定性,进而使得赛区具有较高的气象风险。
4、受山区复杂的地形、地貌影响,赛区小气候特征明显,气象要素时空变化大,加之缺乏赛场精细边界层结构、风场特征等资料,因此对局地赛区的小尺度天气预报,很难建立起适用的预报概念模型。
5、2022年北京冬季奥运会是首次在中国举办冬奥会,也是世界上第一次在大陆性气候城市举办冬奥会,气象保障工作挑战性大,使得原本复杂地形条件下中小尺度的天气预报这一国际性难题更为突出。局地温度变化(低温或高温)、大风的精细化预报或将成为气象预报工作中要攻克的难点。
(五)冬奥会赛区气象保障工作现状
1、组织落实,举全气象部门之力
2017年6月,中国气象局冬奥气象中心成立,联合华北、东北等省份人员和技术力量,将举全气象部门之力做好奥运气象保障服务。该中心是负责北京冬奥会和冬残奥会气象保障服务工作的权威、唯一机构。
2018年11月正式组建了一个冬奥气象现场团队,分成红黄白三支队伍,每队12人,分别驻在河北省气象台(石家庄)、张家口市气象局和崇礼区气象局。
2、强化技术支撑
1)综合气象观测系统基本建成
雪上项目主赛场的综合气象观测系统已基本建成。从2014年开始到现在,气象部门在延庆在张家口已经建设了40多个站点,测量项目包括常规和特需气象要素,三维立体气象观测网基本建成,还建成了赛区高影响天气的个例库。
升级赛区周边70套区域气象站。同时,要建设张家口(康保)S波段双偏振天气雷达、承德(围场)天气雷达和崇礼X波段双偏振天气雷达等多个气象设施。
改造省、市、区三级气象信息网络,张家口崇礼、北京延庆、北京城区三地达到同城用户级别互访能力。
其它工程项目建设:包括垂直观测系统(三维闪电定位观测系统,微脉冲激光雷达,云雷达等),人影系统(L波段探空雷达,车载X波段全固态双偏振雷达系统等)等。
2)精细化预报预测系统建设
张家口市气象局承担了国家气象中心等单位牵头开展的精细化预报系统建设工程,启动了多维度、多尺度精细化预报业务系统建设及预报技术研发。
引进华北区域资料分析和预报系统RMAPS-S,实现48小时内逐小时3km格点要素预报产品制作。
完成更精细短时RMAPS-IN本地化运行,实现12小时内逐小时1km格点要素预报产品制作,初步建立0~10天无缝隙智能网格智能预报业务。
已开发完成“2022北京冬奥会预报制作系统(测试版)”
3)人工影响天气能力建设
完成了冀西北飞机增雨雪基地业务用房改造及作业指挥中心和业务平台建设,今后将有一架增雨雪飞机常驻该机场。
张北县气象局在人工影响天气气象服务方面已拥有两套RYJ-1型景观碘化银增雨(雪)烟炉,一套CF3- 型增雨防雹火箭发射装置,以及一套新配备的ZF-1型增雨防雹火箭发射装置。
在张家口市崇礼区、沽源县配合地面微波雷达、移动式双偏振多普勒雷达开展了降雪云系宏微观物理结构观测。
4)智能气象服务系统建设
已完成省级气象数据资源环境部分升级改造,建成了北京市气象局至河北省气象局50M点对点专线,完成了张家口、崇礼与北京市气象局网络互连互通等。
市气象部门将开发冰雪项目服务、赛事交通气象服务、航空气象服务、气象服务产品发布等功能模块,实现对赛事气象条件适宜度预测分析,以及气象服务信息在媒体终端及时发布。
已开发完成 “北京冬奥会智能气象保障系统(测试版)”
5)航空气象服务保障系统建设
河北省气象部门已正式启动2022年冬奥会河北赛区航空气象服务保障系统项目建设,旨在提供针对性产品,服务赛事期间的直升机救援、通用航空飞行,保障运动员安全
项目建成后,气象部门可实现冬奥会赛区场地应急救援起降点、京津冀区域范围内任一备降点和飞行沿线的气象服务信息查询、监控,并制作、发布相关服务产品。
3、业务能力培训,多举措提升预报技能
1)向国际同行学习,接受全面的赛事预报技术培训,对预报员采取" 走出去"战略,预报员分期分批到国外学习,参加奥组委的竞赛团队,实地观摩,了解赛事的现场预报服务。
2) 在国际奥委会的协助下,组织国际气象专家开展冰雪服务的研讨会,学习先进预报经验和技术。
3) 到赛区驻训,河北、黑龙江、吉林、内蒙古四省区气象部门和国家气象中心36名技术骨干组成的张家口赛区冬奥气象服务团队从2017年开始开展冬季驻训工作。
4) 气象服务团队已正式开始提供赛区站点的气象预报, 同时预报员在现场实时提供气象咨询。
5)进行山地知识的培训,到现场熟悉地形、了解赛道和每个气象站的位置等了解、熟悉赛场及其周边的地形、地貌,提前了解赛事的气象需求和赛场的气象条件。
6)开展国际合作,作为一个非英语国家,可以考虑聘请国外团队,或者购买一部分现成的国外的冬奥预报模型或者预报服务。
4、强化冬奥气象保障研究
1)2018年11月23日,由中国气象局北京城市气象 研究所牵头承担的国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬奥会气象条件预测保障关键技术”(2018YFF0300100)项目启动。
2)2019年度冬奥天气报告及风险评估工作启动,该项工作已连续三年开展,今年将按照国际奥委会关于开展2019年测赛、2022年北京冬奥会和冬残奥会气象条件窗口期预测的要求,进一步细化分析冬奥会与冬残奥会各赛区的气象条件、气候特征等要素,帮助参赛运动员和教练充分了解赛场天气情况,顺利进行比赛。
3)继续开展2022年北京冬奥会与冬残奥会同期的主要影响天气、各赛区气 候特征、冬季影响赛区的主要天气类型、各赛区基本气象条件及风险的分析工作。
4)河北省气象局与北京市气象局共同谋划了 “冬奥会与冰雪经济气象服务保障工程”,工程项目涵盖观测、预报、服务及人工影响天气能力。
5)河北省气象局与北京市气象局协同开展了“多维度冬奥气象预报预警平台”、“冬奥气候风险评估及预测平台”建设以及“冬奥现场气象服务系统”等平台建设。
6)“北京市气象局气象服务能力提升和冬奥气象服务保障工程项目”。垂直观测系统建设包括:三维闪电定位观测系统,微脉冲激光雷达,云雷达等。
5、气象服务主要研发内容和预期产品
主要内容
1)冬奥赛场精细化三维气象特征观测和分析技术研究
2)冬奥高分辨率快速更新短临预报预警技术应用研发
3)冬奥中短期精细数值天气预报技术应用研发
4)冬奥赛场定点气象要素客观预报及风险预警技术研究及应用
5)冬奥气象专项影响预报及智能化气象服务技术研究与应用
预期产品
1)复杂地形下精细化三维气象场模式,分钟级、百米级的精细化预报是目标。
2)小尺度天气特征及赛场精细化天气预报技术。
3)建立分钟级更新、百米级尺度的冬奥气象短临预报技术和系统。
4)建立冬奥气象短中期数值预报系统基础(包括局地资料同化、高分辨率模拟和集合预报、复杂地形下多元数据融合及模式偏差订正等技术)。
5)直接支持冬奥气象保障的无缝隙定点预报产品
6)风险预警产品
7)智能化服务技术和系统产品
在这些产品的基础上,形成复杂地形冬奥气象立体监测、精细化预报预测、智慧气象服务等科研成果。
五、冬奥会气象服务面临的核心科学技术问题
1、复杂地形条件下冬季小尺度三维气象场的精细化预报(实现分钟级、百米级的精细化预报目标)是冬奥会气象服务保障面临的核心科学问题。
2、冬奥会冰雪运动服务中精细化、格点化是气象预报技术的科技瓶颈。
3、赛场(赛道)区域大气边界层特征以及区域小气候主要气象参数的时空变化特征资料(尤其是风场资料)的获取是完善气象预报模型的必要条件和验证预报模型预报结果可靠性的基础。
六、结论
1、气象保障对于冬奥的成功举办是一个关键因素,历届冬奥会都曾不同程度地经受到了气象因素的困扰,冬奥会比赛项目因天气状况不佳而延期或取消的现象是经常会发生的,几乎已成为常态。2022年北京冬季奥运会是世界上第一次在大陆性气候城市举办的冬奥会,气象保障工作面临着比历届冬奥会更多、更复杂的问题和技术难点。
2、我国高度重视冬奥会的举办,早在2017年6月,中国气象局冬奥气象中心成立,旨在联合华北、东北等省份人员和技术力量,将举全气象部门之力做好奥运气象保障服务,该中心是负责北京冬奥会和冬残奥会气象保障服务工作的唯一权威机构。
3、冬奥会赛区气象保障工作已全面开展,其中包括强化技术支撑,建设精细化预报预测系统,强化对冬奥会气象服务面临的核心科学技术问题的研究,业务能力培训以及综合气象观测系统建设、人工影响天气能力建设和智能气象服务系统建设等等。
4、冬奥会对气象服务保障有着特殊需求,北京冬奥会要求气象保障工作要做到“一场一测” 和“一项一测”,要实现“百米/分钟级”的精细化预报,这无疑是对气象保障工作的很大挑战。
5、复杂地形条件下冬季小尺度三维气象场的精细化预报是北京冬奥会气象服务面临的核心科学技术问题。尽管针对这一问题已经和正在开展相应的研究工作,但是,鉴于赛场所处的复杂地形和多变的天气等因素,使得对赛区天气的分析和判断存在许多不确定性,因此,对北京冬奥会面临的天气风险和相应的应急对策应予以高度重视。
附件二:主旨报告(依据速记稿整理,未经报告人审阅)
冬奥会气象条件预测保障关键技术研发及进展简介
陈明轩:
(中国气象局城市气象研究院)
非常感谢中科院老科协,也很感谢大气所老科协邀请我来到这里和大家做一个交流。个人非常荣幸能够看到这么多老前辈和同仁,很多都是我非常熟悉的,我本人是做强对流的,也做了很多年,很高兴和大家汇报。
冬奥会是一个系统工程,目前冬奥进入北京周期,中国气象局未来几年最为重要的核心任务之一就是冬奥会,特别是国庆七十周年的保障,目前所有焦点都在北京冬奥会,下面介绍的就是一个国家重点研发计划项目,也是冬奥会核心科技的支撑部分。
项目去年9月份立项,真正开始执行差不多是去年年底,所以就是总体情况和第一年的基本进展,非常欢迎各位前辈、各位同仁、各位老师给我们提出很好的意见,因为这个项目比较大,我又是项目负责人,可以把相关的意见和建议带回去,项目组或者课题组内部我们会进一步讨论,吸收大家的意见,后期邀请相关课题专家去做具体指导。
冬奥会分为两个时段:2月4日到20日是冬奥会,残奥会是3月4日到3月13日,举办地点就是北京城区,所有冰上室内项目,开幕式、闭幕式,还有就是延庆海坨山,主要是高山、滑雪和雪橇,大量项目都是在张家口的崇礼,所有雪上项目,包括雪上越野和其它项目。
习近平总书记提出的目标就是“精彩、非凡、卓越”,中国气象局的战略目标就是结合京津冀协同发展,瞄准国际先进水平、建设一流的气象服务体系和技术保障体系,并在北京张家口建设多要素、高时空、分辨率的探测系统、精细化、合理化的预测预报系统、人性化、智能化的服务系统,满足赛事服务的需求。
根据我们的经验,不光是北京市气象局,2008年奥运会之后,精细化的气象服务能力上了一个台阶,我们希望通过冬奥会带动国家在冬季重大活动或者重大保障赛事的精细化预报能力,能够有一个比较好的提升。
刚才王老师讲过,冬奥会和夏奥会不太一样,天气更为重要,可以说是冬奥会能否成功举办的关键。项目立项之前北京奥组委也不是非常理解,后面我们和他们做了很多交流和宣传,特别是邀请索契、温哥华冬奥会的气象保障专家和领导来到北京奥组委做专题报告,让他们真正了解天气确实是冬奥会成功举办的关键,主要包括几个方面:
首先是赛事安全,我们知道雪上项目都是在地形复杂的环境举办,所以和赛场的天气密切相关,很多专家前辈都是做天气研究的,我们知道山区在冬季天气特别复杂,比赛需要根据天气预报找到窗口期,这是奥组委的官员去平壤冬奥会进行实地体验回来之后的原话,其他几届冬奥会可能没有参加过,但是平壤冬奥会举办之前北京奥组委就成立了,每个部都会派很多官员去平壤冬奥会实际体验,参与他们的工作,回来之后他们就认为天气预报是重要的窗口期,很多赛事安排都要根据天气预报的调整,我们知道平壤冬奥会由于天气推迟或者取消的比赛有十八次。
运动员整体安全,我们知道能见度的预报直接影响到运动员的发挥,甚至影响到比赛的安全,特别是高山滑雪,气象条件是决定竞赛生死存亡的天花板,这也是奥组委官员的原话。高山滑雪运动员下滑的速度达到一百二十公里每小时,基本上和高速公路的汽车一样快,稍有不慎就会出现运动员的摔伤甚至伤亡的情况,速度非常的快,一到两分钟就从顶上下来了,所以从高山滑雪来看,我们国家基本不具备这样的条件。最近我们在举行第十四届冬奥会就是在海坨山,赛道起点是国际赛道起点的一半,也就是从中间往下滑,国家运动员不具备从顶上往下滑的水平,所以高山滑雪比赛和我们国家没有什么关系,基本上预赛都进不了,不具备从山顶往下滑的条件,所以基本上是给国外的运动员提供支撑。
再就是竞赛环境,雪上项目对光照、强风、能见度等等要素的预报,不同海拔高度的降雨类型,比如是降雨、雨转雪还是降雪对预报都有极高的要求。跳台滑雪或者高山滑雪,运动员都会戴防雪镜,如果辐射特别强的话会有反光,这样就看清楚了,所以最希望的就是辐射不是特别强的侧光。很多高山滑雪比赛都是在下午天特别黑的时候比赛,因为对光特别敏感,要是太阳直射照在镜子又通过雪上反过来,根本看不清楚赛道,所以比赛是非常危险的。再就是其它关键要素,大型体育赛事都有观赛。
交通条件的要求、媒体和应急救援,特别是交通转场,很多运动员同时会在崇礼和延庆两个赛区参加比赛,今天下午我参加高山滑雪,明天就要去张家口赛区参加越野滑雪,晚上可能就要坐高铁或者高速公路班车转到张家口,沿线的交通一定不能出问题,否则第二天就参加不了比赛。
再就是应急救援,高山滑雪运动员摔伤的话需要直升机,因为那个地方交通非常不方便,直升机对天气条件的要求非常高,特别是在山区,需要悬停,悬停对气象条件的风切面要求非常高,我们的技术条件远远满足不了国际奥组委的要求,只能是尽力而为。
这些就是近几届冬奥会的举办地,北京冬奥会确实是近二十年内唯一一次在大陆系冬系风主导的条件下举办的冬奥会,其它的都是靠近海边,要么是海洋性气候,要么就是海洋的影响比较明显。我们和往届冬季气候条件不同,导致天气特征不同,气象预报服务关注的重点就会不同。对于北京冬奥会来说有两个重大的特点:一个是风特别大,一个是缺雪,所以我们重点关注的就是风、温度和能见度的预报,往届冬奥会比如都灵、温哥华、索契和平壤降雪都是非常丰富的,所以比较关注能见度的预报。
其实不管是北京冬奥会还是往届冬奥会,特别是索契到平壤甚至温哥华都是人工造雪为主,因为降雪量不够,雪质并不能够满足冬奥会对雪严格的要求,所以基本都是以国外的造雪公司为主的人工造雪,人工造雪对气象的要求就是雪雾保障,这是目前我们正在立项的第二个重大专项,中科院西北院冰冻圈,国家重点实验室和中国气象科学研究院、自然地理环境所几个单位联合牵头,就是造雪的时候对低温的要求、对湿度的要求非常高,所以雪雾保障方面有另外一个重大研发专项,现在是在项目申报答辩阶段。
国家在冬季雪上项目预报技术服务方面的研究还是比较少的,很多方面甚至可以说是空白,因为我们国家对冬季的研究相对偏少,聚焦的都是夏天的强对流、暴雨和台风,山区气象的研究相对比较少一些,所以这些方面也给我们提出了很大的挑战。
说了这么多,总结一句话,冬奥会气象预报的核心是什么?就是冬季复杂地形条件下边界层的气象问题,大家都是做气象的老前辈老专家,其实就是这样一个问题,复杂地形和边界层都是非常难预报的,而且又是在冬季。
这是奥组委提供的一张表,其实包括两类:场馆天气预报,就是雪上项目的起点、中间点和终点需要做零到三天的预报,竞赛的场馆要做四到十天的预报,我们主要是做零到十天的预报。短期预报主要是针对赛道,需要根据短期预报调整或者取消赛事,这样对每个雪上项目都有不同的气象临界阈值,也会有特别详细的表。有的项目风力大小最大值和最小值是不一样的,风大了不行,风小了也不行,所以这也给我们提出了很高的要求,要求我们提前做预报预警,就是要共同确定对于预报时间集中性的调整。
下面汇报一下项目几个方面的情况:
我们项目属于国家重点研发计划,执行周期是2018年到2022年,国家重点研发计划当中是一个比较长的项目,重点围绕冬奥会的科学探测关键技术、公共安全等重点方向的关键技术开展研究,整个专项对标清华大学组织撰写项目指南,所有科技冬奥的重点专项就是2018年十一个项目,重点攻克一批核心关键技术、示范一批前沿引领技术、展示一批体现国家实力的高新技术、建立一批综合应用的示范工程,重点支持北京冬奥会举办的实际应用方面进行考核,项目其实对专利没有太多的考核,包括上次在科技部开会,专业机构再次强调,考核科技专项和其它专项最大的区别就是在冬奥会对运动员和预报环境的支持是什么,这是最重要的考核指标,我们的项目属于专项指南的第一个立项的项目。
我们项目重点包括三个方面内容:冬奥气象服务的科学基础,就是加密的科学实验,开展赛场观测实验数据分析,获取复杂地形条件下的三维气象模型,就是海坨山、张家口和崇礼进行观测实验,这是第一课题的主要任务。第二课题和第三课题的主要任务就是开展网格技术研发,建立零到二百四十小时无缝研发技术,研发建立冬奥气象的数据预报系统。第四课题和第五课题就是预警智能化服务,主要是开展冬奥场馆的定点预报预警技术研发,面向赛事安排、竞赛环境、交通转场、应急救援、观赛气象影响预报的产品和预警技术、专项服务的技术和系统。
我们项目对应五个课题,相当于五个研究内容:第一课题主要开展综合加密气象观测实验,结合复杂项目模拟和资料融合技术,研究冬奥赛场特别是海坨山和崇礼的气象观测。提升复杂地形下预报能力,研发复杂地形下多元数据快速融合,建立零到二十四小时的百米尺度预报系统,研发关键天气诊断预报技术。进一步发展全球和区域一体化模式,建立一到十天的无缝隙数字天气预报技术和系统。研究精细到比赛场馆、不同地点的冬奥赛事关键气象要素零到二百四十小时的定点预报,以及赛事气象风险预警技术。研发基于人工智能、大数据的气象服务技术系统,为竞赛环境、交通应急救援提供有针对性的赛事服务产品,并且可以实现移动端交互的快速生成和智能的三维显示。
项目的五个课题是相辅相成的,必须紧密衔接、紧密联系,才能把整个项目有机向前推进,真正做出有用的产品。可以说五个课题之间都是要相互支持的,特别是第一课题主要提供观测实验,复杂地形条件下的小尺度天气模型,第二课题和第三课题就是零到二十四小时的客观化网络预报数据,第四课题和第五课题就是定点预报产品和智能服务产品,这样一个链条式连接起来的项目设置。
五个课题重点基本都是比较明确的:第一课题是观测与分析,开展综合立体气象观测实验和资料融合。第二课题是零到一天的短期预报,主要是资料快速同化和融合,建立百米级、分钟级快速更新的预报系统,冬奥天气短时诊断预报技术。第三课题是一到十天的中短期预报,主要是通过数字天气预报模式来做,进一步发展中国、全球和区域一体化模式。第四课题就是从网格到场馆,要做场馆的定点预报和风险预警,通过机器学习和大数据挖掘,再就是人机交互,研究团队既是研究人员又是应用人员,所以要提供赛事关键要素的零到二百四十小时无缝隙的定点预报和风险预警。第五课题就是基于人工智能和大数据挖掘的专项预报深层技术,不光是提供给我们团队,还要提供给奥组委的决策团队,包括交通转场救援等等。
项目进度分为两个阶段:2018年8月立项,年底开始正式启动,一直到2022年6月冬奥会结束。明年7月份就是项目核心技术研发、系统集成和测试阶段。2020年8月一直到2022年6月就是实战应用和总结阶段。
项目启动组织主要是关键技术方案设置、外场观测实验、关键技术研发和部分成果应用,我们项目并不是从零开始的,很多参与单位都有很好的技术储备,我们只是做了很多协同创新、技术改进、集成优化等等。
外场观测实验也是关键技术研发、系统集成测试,还有就是目前马上就要开始的2020年的相约北京赛事,主要是在延庆赛区举行,项目中期总结就是明年7-8月份。
我们的外场观测实验和关键技术完善,系统集成优化,实现冬奥气象保障服务体系对接,然后就是实时测试应用。重点进行系统优化,然后就是赛后评估和项目总结。
项目冬奥加密观测实验需要纳入整个气象冬奥观测体系,我们的数据应该是明年2月份开始实时回传,我们很多测试观测仪器的数据也是希望通过实时的显示来做参考。
我们的项目和重大自然灾害等等重点研发计划项目不太一样,总共有十五家单位,骨干一百二十七人,目前还在继续增加当中。目前来看正高级职称十一人,副高级职称占到百分之五十三,项目团队十五家单位,包括冬奥气象服务团队十二家、业务范围十二家、研究院所两家、高校一家,引进了以河北省气象台为中心的主要支持单位,还有中国气象局的支持单位,国家气象中心、公共气象服务中心都全程参与我们的项目,包括大气候研究所和北京大学,大气所主要参与两项工作:模式物理方案的改进和基于机器学习人工智能模式的开发,还有一些解释应用的工作。项目也在世界气象组织公告当中有一篇文章,向全世界的气象同行介绍我们的研发计划。
科技冬奥项目是北京冬奥会气象保障服务系统工程的核心科技支撑和重要组成部分,但不是冬奥气象的全部,因为冬奥气象是一个系统工程,目前只是核心的科技支撑,科技方面还有雪雾和人影都不在里面。我们的项目主要纳入中国气象局冬奥气象服务的整体系统工程进行统一布局和管理,因为我们成立了冬奥气象服务中心,中国气象局副局长余勇担任主任,整个系统工程和项目的考核是和冬奥气象服务整体系统工程的考核一致,所有的都是要听他们指挥,冬奥气象服务中心下面有一个技术研发部,所以项目属于技术研发部的重要组成部分,所以不是一个单纯的科研项目,而是纳入整个冬奥气象保障的系统工程里面。
汇报一下第一年度任务考核指标的完成情况,项目成立一年以来,各个课题都顺利启动,圆满完成第一年度任务,今年9月份我们做了第一年度的项目总结会,邀请大气所的相关专家参与,也要支持2020年冬奥气象服务,这是奥组委的要求。现在我们已经开始实施数据产品就是在三个主要平台,项目数据共享也是当期的要求,目前我们构建基于企业平台的冬奥项目数据共享平台,已经在项目内部实现了无缝共享。
第一课题是河北省气象台牵头,张家口赛区和延庆赛区开展加密观测实验,初步形成这样的观测实验数据集,研发建立实际复杂地形下的模拟系统,基本完成赛区不同天气形势下的数据集构建。
第二课题是研发集成预报系统,研发气象预报产品。
第三课题是冬季预报性能进行改进,初步发展融合技术。
第四课题是形成预报专业模型,实现赛事风险分级报告和预警指标,初步形成基于机器学习的预报偏差机制。
第五课题是一系列冬奥智能化的气象服务和相关产品的规范标准,初步构建冬奥智能化气象服务产品核心算法和模型,形成冬奥气象智能化的服务产品。
冬奥气象加密观测实验是在张家口赛区和崇礼赛区开展,初步获取了冬奥赛场复杂地形下中小尺度三维气象特征的关键数据,这是2018年到2019年在张家口的实验,主要包括地面观测、温室控线观测,当时是建了八个这样的超级站,也有形成一些相关数据,不管是张家口赛区还是延庆赛区我们都有很多业务观测,重点包括地面自动气象站的观测,有没有这个加密观测线最后都是要做地面观测,目前我们天气雷达正在测试阶段。
我们也在延庆赛区开展冬季观测实验,主要是在两个气象超级站,左边的图其实就是冬奥的赛场,现在海坨山有特别大的空地,没有任何地方放观测仪器,当时就是建了一个超级站,周立波研究员应该清楚,两个超级站继续开展加密观测实验,这个不是我们的科学实验站,而是我们的业务观测站,就是围绕这些赛道建设,所以目前来看实验还不是很完整,距离核心还有一定的距离。
我们建立了初步的质量评估体系,实现观测数据的虚拟化,通过多种多样的方式提供数据服务,就是冬奥项目观测实验有很高的要求,希望我们尽可能地把特种观测实验数据实时地传到冬奥的服务平台作为参考,所以我们建了这样的系统。我们开展赛区中小尺度三维气象场特征,赛区高影响天气机理和要素特征分析研究,初步建立了降雪降水相态的影响机制,收集1980年以来的观测资料,初步建立预报概念模型。
举个例子,可以收集干雪和湿雪过程,预报的着眼点和重点是不一样的,所以这里做了很多研究、总结和提炼,就是干雪和湿雪需要重点关注什么。延庆赛区自主影响天气类型,这是从天气尺度把握我们对降雪预报的重点,形成相关的概念模型以及重点关注点。
我们揭示山区风场的影响机制,包括热理动力因素,比如不同高度的自动站丰富的变化,通过科委的项目到科技部的项目做了一系列的研究和深化。
冬奥高精度天气预报,通过进一步发展RMAPS“睿图”模式构建冬奥会高精度核心技术框架,研发复杂地形大涡模拟系统,构建近百度精分数据集,研发十分钟更新的无缝融合系统。
这是基于RMAPS模式做的冬奥会气象预测系统的设计示意图,就是从区域模式来看,华北区域、京津冀区域和海坨山崇礼赛区,我们都有这样不同的设计,区域模式就是从全国范围来说,不管是RMAPS还是GRIDS都可以做到3km更新、零到七十二小时预报,大华北区域希望做到一到三公里一小时快速更新、零到二十四小时预报,京津冀区域希望通过临界预报系统能够做到一到三公里十分钟更新的预报,张家口和延庆赛区希望做到一百米分辨率十分钟更新,崇礼海坨山核心区希望通过模拟构建三十米到五十米的数据集,得到诊断分析数据以供查询。
这些就是我们构建的大涡模拟数据集,延庆赛区和张家口赛区构建三十米到五十米不等的数据集,延庆赛区是三十七米,张家口赛区是五十米,其实也是为了保持和延庆赛区一致做了进一步的改进。我们做了不同赛区分辨率的对比,高分辨率的大涡模拟对更小尺度风的脉动能够模拟得更加清楚,这种高分辨率的大涡模拟能够分辨小尺度的螺旋结构,通过加密观测我们也做了很多验证,大涡模拟具有一定的参考性,所以我们最后就做了九十三类天气大涡模拟,作为背景数据以供查询,因为大涡模拟不可能做到实时预报。
北京冬奥会一个最大的特点就是风比较大,大到什么程度呢?之前冬奥团队在山顶体验过,根本连人都站不住,举行冬奥会给我们造成了很大的挑战,特别是国际雪联提出要建放风墙,就是在高山滑雪和越野滑雪的地方,崇礼和海坨山之间建放风墙,那么要有科学评估依据,所以建议我们用大涡模拟测算评估。我们给出了风险区划和风险发生的概率,为冬奥前期的准备和赛事安排提供参考,报告已经提交给了奥组委,就是在延庆赛区高山滑雪区进行风速风险评估,至于怎么实施是他们的问题,我们是从科学的角度、气象的角度给他们提出不同的风速和海拔高度下的风速风险究竟是什么情况。
目前RISE已经覆盖延庆和张家口一百公里的风口,重点就是支持即将到来的2020年相约北京的冬奥测试赛,使用资料就是自动气象站、雷达、区域模式资料和临界预报系统资料,所有代码都完全是自主研发的,最后出来的还有降水、温湿、风场等等。RISE1.0b是今年5月23日实施运行,针对一百公里范围得到的风场分析,中间的小黑框就是延庆赛区周边,中间这个地方风速比较大,地形风速的变化还是非常显著的,也是通过高精度的实施系统模拟再现地形对风场的影响,5月23日开始实施运行,现在产品已经接到了冬奥的平台上面。
这是我们做的一个回测验证,就是拿区域模式做的背景场,我们做了RISE1.0b的进一步处理,区域模式是不可能出来精细的结构,2019年2月4-19日期间地面扬水工作的持续图,可以看到工作的偏差,总体来说一百米就是显著降低,平均绝对误差也是显著降低,所以一百米分辨率的系统是有它的优势,特别是范围特别小又比较精密的观测情况下可以得到比较好的结果。
我们开展区域模式的两米温度高差订正,之前我们研究人员发现冬季华北区域的两米温度和两米湿度偏差是比较大的,一个是最高偏差,一个是最低偏差,蓝色和红色表示偏差比较大,最后我们发现这是和通量相关的,包括白天向上的地表通量和夜间向上的地表通量存在一致性,所以我们确定土壤湿度、土壤治理和水体参数,能不能改进我们对冬季两米温度的预报偏差。
这是改进之前和改进之后的偏差,包括两米温度的最大值、最小值,通过土壤湿度、质地和参数的改进可以达到百分之八十三,总体来说差不多都是在百分之三四十的样子,所以改进还是比较大的。海坨山高山滑雪也有一个起点的位置,红色就是原始的预报,偏差还是比较大的,做了改进以后回到2018年的数据,蓝色更加接近,通过两米温湿度可以明显改进定点的预报。
我们基于机器学习做了多模式的循环预报集成订正,所谓的快更模式就是每三小时预报,所以每天会有八次预报,用的方法就是平均分配,这是气象行业传统的集成方法,此外还有使用机器学习训练方法,针对两米温度、两米湿度的预报,时间差2018年10月到2019年1月,基于机器学习的偏差订正能够降到最低,每天八次预报,通过集成以后机器学习效果还是最优的,不管是两米温度还是两米湿度。
数字预报中心的另外一项工作就是通过动态悬殊调整振动两米温度和湿度,可以看到订正效果也是比较明显的,基于机器学习的方法,准确率提升了百分之二十七,风速和风向提升了百分之八到百分之十。
冬奥特殊天气预报产品是之前我们没有做过的,奥组委对我们提出了要求,就是要做降水相态的预报,所以我们重点研发降水相态预报的算法,诊断和预报不同区域的雨雪、雨加雪的降雨相态,通过RISE系统算法和模式的方案以及适行的温度扩线构建降水相态的分类算法,特别是通过三十年的资料得到了不同的温度范围的雨雪、雨加雪的概要,这是最关键的创新的东西,就是不同的温度指标降水相态是非常关键的。
我们通过参考欧洲中心的方案,加入我们区域模式当中,可以看到也是对海坨山山顶的自动相态,就是高山滑雪的起点做了验证,可以看到黑线和红线还是和观测比较接近,准确度也是超出了我们的想像,要比我们的预期好很多,也提供了进一步的信心。
我们开展冬奥气象智能化服务技术的研发,也有提供一些初步产品。公众智慧观赏指数就是针对雪上项目做的研究,也和中国天气网做了对接。北京气象局研究中心做的项目,包括直升机救援,我们也和中国红十字会建立一些预报模型,形成了一些初步的产品。
轨道交通和公共交通方面我们也初步建立了大风基准深度预算算法,主要针对崇礼的高速公路建立这样的预报模型和算法,基于人工智能做的智能图形构建和智能产品生成,就是在冬奥需要提供服务,以前很多专报都是人工来写,比如文字和图形,以后就会比较慢,或者会有一些问题,目前可以通过人工智能的方法输入关健词,通过人工智能的方法初步查询和匹配,国际上也有先例,准确度也是比较高的,之前微软和谷歌也有类似的技术。
我们形成了赛区气象风险评估预警技术报告,每年2月4-20日期间高山滑雪比赛时段有没有风险都给我一张图,所以也是基于项目的研究做出来的,包括无风险和有风险,2018年有风险的比较多,2019年要少一些,但是延庆赛区的风险还是比较大的。
最后汇报一下项目成果支持冬奥测试情况,每一个课题都有相应的产品。加密观测实验数据也会接到UAS平台,包括RISE系统和区域模式,相关定点预报的产品,开发到奥运多维度的预报平台也会投入实验运行,还有智能化分析报告,我们也会提供给冬奥团队使用,现场改进和优化。
目前数据已经集成到冬奥的平台,为什么说项目纳入整个冬奥系统工程的管理?中国气象局发了一个文,就是关于科技冬奥项目,什么节点接到什么系统,也是和责任单位挂钩的,就是从行政管理的角度,10月31日之前我们就完成了实时数据的接入,月底实现正常显示,这是我们多维度的显示平台,平台上显示项目的相关成果。
关于下一年度的核心计划和重点任务,比较重要的共性任务就是系统优化,形成各个系统的机制以及初步的文档,要有一些软件包等等,加强和冬奥服务团队的互动和交流,能够把新的成果尽量用好。
总结一下,我们认为这种大型科研项目都是从放到收、逐步梳理、逐渐聚焦、不断更新的过程,围绕科技成果落地真正支持冬奥的服务保障,本着开放合作共赢的方式,要把国家的钱花好,也要把事情办好,提升我国冬季山体气象预报服务的能力,形成若干实施标准,同时培养一批人才,因为我们干活的都是三十五岁以下的年轻博士,希望让他们发挥聪明才干,也希望大家提出意见和建议,以便我们回去进一步改进。
附件三:研讨会发言实录(据速记稿整理,未经发言人审阅)
洪延超:各位领导、各位专家,大家上午好。冬奥会气象保障这个项目是中科院老科协大气分会提出并报老专家咨询团的。经北京科协批准,作为咨询团智库基地的研究项目。大气分会承担了这个项目。为了了解冬奥会气象保障工作,前面做了调研工作。7月15日,举办了“北京冬奥会气象服务保障”学术报告会,冬奥气象中心执行副主任、北京市局巡视员刘燕辉应邀作了题为“冬奥会气象服务与挑战”报告,他全面介绍了冬奥会气象保障工作的进展,讲述了冬奥气象分钟级、百米级的精细预报需求。冬奥气象中心现场预报服务组组长、北京市气象台副台长时少英高工应邀作了题为“冬奥预报技术及研究应用情况汇报”,她从冬奥预报工作总体布局、目前冬奥预报服务业务开展的情况、存在的难点和挑战分析了山区地形复杂性,尤其是对局地到赛区的小尺度天气预报。前几天,大气分会又组织专家到延庆和张家口两个冬奥会场地参观调研,与当地气象局座谈,在现场了解了气象保障工作,尤其是场地气象预报工作。
今天我们请到了中国气象局北京市气象副院长陈明轩教授主旨报告,有从事气象和大气科学研究工作的近30位研究员参加了研讨会。中科院老科协理事长孙建国、大气物理研究所陈洪斌书记/研究员也参加了研讨会。下面我们首先请负责这个项目的中科院咨询团副团长王庚辰研究员做报告,介绍我们前期调研的情况(具体情况和分析见附件一)。
王庚辰:各位领导、各位专家,大家上午好!由于今天时间很紧,我们主要是听陈院长的报告,我就把和一段时间调研的工作情况简短地介绍一下。
今年我们主要是要调研冬奥会和残奥会的气象保障基本情况,主要是听一些人做报告、座谈、开展考察和研讨会,通过这些工作对冬奥会和残奥会的工作有了进一步的了解。目前我们一共座谈四次、现场考察九次,考察调研也有详细的提纲,调研和座谈的问题都在上面列出来了,每次座谈就是根据这些问题开展,主要包括冬季奥运会的情况、气象保障的主要任务、目前面临的主要问题、强大的气象保障团队做了哪些工作,现在还有哪些科学技术上的问题。
冬奥会和残奥会是在2月份和3月份进行,政府承诺是要办成一届精彩、非凡、卓越的奥运盛会,赛区包括北京、张家口和延庆,比赛项目一百零九项,这是历届冬奥会以来项目最多的一届盛会,然后是参加运动员的人数,北京主要承接冰上项目和一小部分雪上项目,绝大部分雪上项目都是在延庆和张家口进行。
现在三个赛区之间的距离不超过一个小时,高铁已经开始运行,包括国道和高速公路交通非常方便,基本上是这样的情况。
延庆赛区不在延庆市,而在北边的海坨山,最令人瞩目的就是国家雪场,还有雪橇和雪车,整个地形非常复杂,延庆的项目号称是冬奥会皇冠上的明珠。
张家口赛区也不在张家口市,而是在崇礼,距离赛场五十五公里左右,这是整个场馆的建设和分布,最著名的就是滑雪公园,包括正在建的两项中心。
目前基本情况就是这样,按照气象保障来讲,国际奥委会的要求非常严格,要比夏奥会的要求复杂得多,具体要求就是“一场一测、一赛一测”,每一百米都要预报,每十分钟都要预报。
我们做气象保障工作的主要任务是什么?赛前提供相关的气象资料,比赛期间提供精细化气象预报,然后就是气象风险,因为从历届冬奥会来讲,没有一届冬奥会是没有遇到风险的,问题是遇到风险我们怎么办,推后三天能不能预报?要是预报不出来就不行了,包括这次平壤奥运会都有这样的情况,我们预计北京冬奥会也会遇到。
目前面临着哪些问题呢?北京冬奥会是大陆性气候城市举办的,相关资料非常缺乏,基本上相当于无人区,而且由于地形比较复杂,所以天气预报本身就是一个难题,小气候特征非常明显,面临的大概是有这样一些问题。
我们围绕冬奥会赛区做了大量工作,综合来讲包括这样几项:冬奥气象中心是我国冬奥会的权威机构,搞了观测系统、影像系统、智能气象分析预测系统等等,预报人员也在国外国内培训,加强这些方面的研究,作为冬奥会的重点专项,各个气象部门提供全力支持和保障。
冬奥会气象面临哪些核心科学技术问题?复杂地形和冬季的精细预报,而且预报的要求是百米分钟级别,这是一个核心问题。雪上项目服务要求精细化网格化,每个赛道、每个赛事都要预报,而且要有科学技术的支撑,这也是一个瓶颈。整个赛道赛厂的边界层结构,因为这些结构也是我们对任何预报预测模型最后验证的依据,如果没有这些资料,预报应该怎么验证?
我们邀请冬奥气象中心执行副主任刘燕辉、预报组的组长时少英做报告,并且和有关业务人员座谈,来到延庆赛区高山滑雪场赛道气象站参观学习,人工影响站的背后就是海坨山,现场气温达到零下二十多度,将来赛场建好了就是这样,非常漂亮,叫做“雪如意”。
我们的调查工作基本上到此为止,非常感谢在此期间给我们做报告的领导和专家,感谢延庆市气象局和张家口气象局,感谢北京市科协给予我们的大力支持。
洪延超:下面有请北京城市气象研究院陈明轩教授做研讨会的主旨报告(见附件二)。
洪延超:听了两位的报告,感觉到气象部门对冬奥会的气象保障工作已经做了非常多的准备,可以说涉及到方方面面,天气预报在保障当中非常重要,现在我们掌握的科学知识和技术实际上还是不能满足的,所以有这样一个研究课题。下面我们进入讨论环节,主要围绕这些内容:北京冬奥会气象保障工作面临的挑战,山区复杂地形条件下百米分钟级天气预报面临的具体科学问题和解决途径,北京冬奥会可能面对的气象风险,当前气象保障工作急需解决的科学和技术问题。根据我们现在掌握的知识提出自己的意见和建议,目前还是为了尽可能地把这项工作做得更好一些。
陈嘉宾:现在大家都是努力做了很多工作,你们的产品通过什么方式到运动员和观众的手里?因为产品应用无非就是运动员和观众,假定遇到一些非常恶劣的天气,比如暴风雪,应该怎么办?有没有什么措施?
陈明轩:奥运会的保障是这样的,最终跟奥组委官员和各个运动团队的教练见面的还是预报员,我们是给牵线的运动员提供枪炮弹药,呈现的方式就是多维度冬奥气象平台,所有产品都在这个平台上面,比如延庆在张家口甚至在冬奥组委决策办公室,他们会在这个平台上调我们的产品来看。还有就是冬奥气象综合服务保障平台,接的也是这些产品,但是重点不一样,就是针对交通、应急救援等等,包括要做一个手机的客户端,但并不是针对公众的,而是针对官员和决策者的,大家没有权力去看,因为是内部的东西,针对公众的是什么东西呢?北京奥组委有一个官方的网站,那个上面会有很多气象频道,其中一个就是天气预报,那个是官方唯一向外发布的渠道,我们的产品需要通过加工以后给到那个官网,所以我们还是一个中间的东西。
李军:关于地震预报属不属于气象问题?
陈明轩:不属于,整个冬奥气象保障工程当中没有考虑地震,应该是国家地震局在另外的方面考虑,海坨山有地震勘探,他们确实做过,我们当时安装仪器的时候看到地质调查总队,其中一个方面就是关于地震。
李军:刚才这位老师提到产品怎么落实到运动员和观众身上,我觉得适当的时候,尤其是快到比赛的时候可以加强宣传。
陈明轩:没错,确实是这样,我们最早是想通过平台来做一些展示,奥组委说冬奥比较敏感,所有东西都要通过官方的途径出去,产品必须要有唯一性和权威性,最后公众能够看到的预报都是通过奥组委的官网,那是唯一认可的预报,就是通过加工和把关之后的预报。
蔡则怡:这么短的时间做了这么多成功,真的很不容易,但我不太了解RISE系统的垂直分辨率是多少?
陈明轩:不太一样,最底下是一百二十五米,未来还会做得更细,再往上是二百五十米,因为是通过区域模式作为背景,类似于模式的后处理系统,比如模式做到三公里或者一公里,通过模式的地形和观测的地形来做偏差校正,最后给出零到二十四小时的预报。
蔡则怡:最高的是三公里。
陈明轩:最高可以做到六公里。
蔡则怡:有些特殊天气和高层有密切关系,所以我关心垂直分辨率。
林世昌:刚才听了两位的报告也很振奋,气象预报很复杂,要求很高也很精,陈研究员的报告覆盖面很宽,深度也很深,目前显示出来的就是气象预报的重要性。因为我们都是搞技术的,很多面都照顾不到,所以主要有两个问题:怎样应用高科技?比如激光雷达怎么用到气象预报当中?这个我很感兴趣,虽然我不是搞这一行的,如果气象预报有问题的话怎么掌控?
陈明轩:您是说人工影响天气吗?
林世昌:有没有这个可能?外行可能说外行话,但这是一个很好的学习机会,我相信在大家的努力之下,在中央领导的重视之下,的确是可以做到。
陈明轩:多功能雷达不在海坨山,是有一个S波段雷达已经建完了,现在正在测试,但这个雷达有一个最大的问题,就是S波段的雷达但装了C波段的天线,这样问题就很大了,要是反过来C波段的雷达装上S波段的天线没有问题,因为海坨山上面每一块地方都被各个单位瓜分完了,要求雷达天线做成圆柱形的,需要保持冬奥和周边景观的一致性,这样天线尺寸达不到S波段的尺寸,反正也是能用,但是灵敏度和探测距离就会受到很大的影响。激光雷达我们也在用,这也是奥组委比较关心的,需要知道风的变化,但激光测风雷达之前很多都是太阳能供电,必须要在有电的基础上才能装,需要有场地和电,海坨山的电也没有完全能够满足需求,所以我们就在超级站做多功能测风雷达,希望将来能够在落脚点的地方来装。
崇礼就会相对好一些,所以多功能测风雷达一直在用,我们觉得这是加密观测比较可靠的观测仪器。张家口也有一个S波段雷达是在康宝,因为现在张北县有一个C波段雷达,很多年前就希望在张家口西北方向装一个S波段雷达,不光是为冬奥会,也为京津冀夏季强对流的监测预警提供更可靠的监测手段,现在也在测试当中,主体工程已经完成,将来希望能够替代张家口的C波段雷达,这样我们在张家口和海坨山都有S波段,还有多功能测风雷达。
人影和雪雾有很大的关系,我们也在做相关的科学实验,我们做的最多的就是关于雪性质的分析,其实人工影响降雪我们也做了一些实验,特别是申办冬奥的时候国际奥委会来考察,要坐直升机来看海坨山,当时我们做了一些人影实验,也是在海坨山降了很多的雪,飞机上下的还是比较白的,也给国际奥委会一定的信心,就是在海坨山办冬奥还是可以的,就是有雪,不是没有雪,我们只能做到这个程度。
洪延超:冬奥气象保障方面,肯定要做气象预报,因为有要求,就是在什么情况下能搞这项活动,零下二十度还是零下三十度,特别是风力预报很重要。
陈明轩:我们有好几种手段来做风力预报。
洪延超:这个预报的精度到底怎么样,一定要和观测实验结合起来,就是建立地面上比较精细的观测站网,预报的结果到底怎么样需要通过观测实验进行检验,这项工作是相当重要的,因为地形太复杂了,一个很小的气象要素可能都有影响。
陈明轩:我们项目的第四课题就是团队参与,包括把我们的模式预报做进一步加工,还要用他们自己加工的产品,这是我们项目的优势,既是这个项目的研发骨干也是这个产品的应用者,这样才能确保项目真正落地,前面也给我们提供了很多反馈意见,包括RISE预报和模式预报,什么情况下预报得比较好,什么情况下预报得比较差,形成一套偏差订正的模型和经验,目前来看还是比较有信心的。冬奥团队也去美国恩卡的培训机构,每年都有两到三周的培训,所以不光是我们的研发,培训也会逐步跟进。我们也在项目内部做充分的团队交流,因为我是做业务开发很多年的,预报员对一个新的预报产品的认可需要一个过程,就是你说好不行,他觉得好才行,否则不敢用你的东西,所以培训非常重要,需要通过国际培训、项目内部培训和专家培训,就是把新的技术、新的产品用好,这样才能发挥项目科技成果真正的作用。
王庚辰:这次我们考察的主要有两个问题:这些产品好像经过验证结果还不错,但到了预报员手里,延庆县是十一个人组成的团队,石少勇亲自当组长压力很大,因为不认可这个研究结果,需要进行订正,订正的是什么人?就是从山西调来的,都是有经验的预报员,但是没有在这里预报过,所以应该怎样订正?订正方法非常重要,现在就是苦于怎么订正,主要是缺乏资料,比如地面风很大,上面风很小,有的上面风很大,地面风很小,订正起来很困难。今天我们请了几位在职研究人员,他们都是这方面的专家,希望听一听他们在这方面的高见。因为我不做大风模拟,但地形没问题,蒸发、辐射这些物理过程是怎么放进去的?所以我就有点怀疑你们大风模拟的结果,这些物理过程都没有资料,蒸发和辐射这些过程都很复杂,不同高度的辐射过程、蒸发过程都不一样,物理过程并不清楚的情况下就搞大风模拟,这个结果能可信吗?
陈明轩:其实王老师说得很对,冬奥会的核心科学问题就是复杂地形和边界层,这些都是弱项。
王庚辰:能建模型就已经不错了。
陈明轩:我们的项目和预报团队的成立是同时的,预报团队是我们的研发骨干,研发成果要和预报团队不断磨合,比如我们有新的东西,他们来听我们的反馈改进意见,大家共同把这个事情做好。目前我们做了九十三类天气的模拟,因为大风做不了实施预报,所以预报员需要调出来参考,他们也是把九十三类拿出来看了,觉得绝大部分还行。边界层的这些特征,很多东西其实都是没有根据当地的实际情况来做进一步的优化,确实也是现实存在的情况,但是没有办法,我们需要把它做出来再做进一步优化和改进。我们观测实验前面也有一些,但是不太完整,希望通过一两年的观测把数据收集得更全一些,这样才能做些改进。
现在我们正在做几种大风模拟边界层的测试,看一看哪个方案更好,总的来说肯定是有偏差的,但有总比没有强,现在只能到这个程度,要是没有的话就什么都没有了。现在是把九十三类放到平台里面,根据欧洲中心的全球预报和区域模式的预报结果做了一套指标,比如今天下雪的话怎么调某一类的大风模拟?根据之前的全球和区域模式的预报,通过这个指标进行匹配,匹配到哪一类就拿出来看,三维结构是不是有参考性,然后和加密观测进行比对,一方面积累经验,另一方面反馈给我们,是否需要重新模拟和改进。
洪延超:现在我们已经基本了解气象保障做的准备工作,我们不是对这些工作评估,就是对于气象保障工作根据我们掌握的知识如何做得更好,面临的挑战主要是什么,前面做的工作还有哪些遗漏,需要考虑哪些问题,前面我们做的工作很多,他们也做得非常好,但是哪些地方没有考虑到?
平凡:刚才明轩介绍了冬奥会的情况,2月4日到2月20日,刚好是在“六九头”这个状态,就是春节过后的那段时间,根据我个人的经历来说,一般来说是11月到12月中旬,2月到3月10日这段时间。下雪倒不是什么关键问题,关键难点是风的问题,最好是乍暖还寒的时候,因为气流也比较多。
周立波:之前我也参加过一个观测,看一看奥组委是怎么玩的,人家是不是能够满足?我们应该调研一下,因为现在从数学和计算的角度来讲可能达不到这个计算要求,所以百米分钟级的这个提法,至少我们内部不建议这样提,按照方法的角度来说确实不太准确,观测上也是无法验证的,二十多次冬奥会也都是这样要求,人家达到了吗?没达到的话是怎么玩的?海坨山上四百米的分辨率已经到头了,老外也说四百米是极限,下面弄大规模模拟的话是要有机制的,不是说模拟就模拟,现在也有八横八纵的观测,机制方面的研究还是很重要的,这就是难点问题。
风的问题不是我们能够解决得了的,我们是通过这个模式来模拟风,模拟不出来出现两个小时的大风,极端天气根本就没戏,模式也是一点希望都没有,我们怎么去换模式?现在可以明确地说我们无能为力,那么用不用大规模模拟?大规模模拟只是一个润滑剂,解决不了根本问题,我们可以去糊弄他们,但我们自己心里清楚它的能力太有限了。所以我的建议是不提百米分钟级,确实值得商榷,再加上一些机制方面的观测,比如热动力的辐射,这样为我们将来研究机制、布点和模式的提高有一定的帮助。
陈明轩:现在我们也在逐渐增加观测,特别是和中国气象局探测中心全面合作,包括涉及到很多公司和单位,各种各样的观测还是比较全的,后面可能会越来越多。百米分钟级不是我们最早提的,就是奥组委去调研索契到平昌,可能有的人比较清楚,温哥华冬奥会的时候这个模式就做到了五百米,那是2010年,平昌冬奥会最高是做到二百五十米,奥组委官员回来就跟科技部说要上的话怎么也得做到一百米,所以这个就来了。其实大风模拟确实有它的问题,我们为什么要做RISE系统?做了大量的测试还是不错的,模式可以做到三公里或者一公里,再往上的业务模式能力是非常有限的。我们知道地形的高差和实际是有很大差异的,所以在RISE系统考虑几个问题:
我们认为模式肯定是有误差的,但模式误差的趋势是可以把握,趋势变化规律相比模式本身误差规律更好把握,所以就把模式预报误差的趋势拿出来,然后做了很多统计,通过地形降尺度来做订正,加上观测订正能够做到一百米。为什么我们只做十二小时?就是做了大量相关计算,发现不管是风还是温度,现在的观测对订正未来十二小时的预报是正相关的。奥组委提到必须要做二十四小时,我们为什么没有做?因为发现相关性并不是特别好,所以目前只做了零到十二小时的预报,冬季逐月逐天的都有做过,相关性还是相对比较好,就拿现在的观测做一百米对未来十二小时的影响是正面的,做出来以后也是为了满足奥组委的需求,目前来看效果还可以,至少要比现有的高很多。
当然,这种模式也是存在偏差,特别是极大的风肯定是做不出来的,但至少告诉我们预报员这个地方的风正在增大,我们可以做到二十秒米,实际上是三十秒米,通过预报员的经验把握,根据RISE的预报进行进一步订正,最后出来的产品可能更和观测接近,就是这样的一个思路,并不是我们客观预报就能够完全替代预报员,那是不可能的,做到一百米也是不可能的。总的来说模式的偏差,一百米的分辨率效果会好很多很多。
陈嘉宾:现在好像官员需要未来天气的预报,老百姓去参加冬奥会也需要预报,我觉得关键问题还是预报,要把各种情况告诉官员、运动员和老百姓,所以这些都是很重要的。GRIDS模式我清楚,因为是用预报模式做预报,中国范围还是欧亚范围,甚至要比运动会的范围还小,一层一层嵌套,实际上是提供了小模式的边界,要是大模式预报不好的话边界提供得不好,提供的边界就不对了,所以改进模式也是很重要的。
实际上处置模式就是我们需要观测的东西,观测的东西是错误的,或者那个渔网网格很大就打不了小鱼,我们做嵌套模式最里面的观测系统是一公里,比如两个钟之间有一个观测,要是中间的某一点的话实际上是一种同化,问题就是一个内差,要是那个点比较多,中间还有观测点,这个内差就会比较精确。最小一公里的模式的观测系统有多大?决定了你能不能报出二十米的风,要是观测系统很大,要求报的很细的话是不可能的,当然要把观测系统搞得很复杂很细致的话是要花钱花人力的,有没有这种决心?
所以除了观测系统尽量搞得很细,提供的预报模式运算,要是处置系统做得好的话肯定都能够预报,为什么预报不出来?就是因为这些没有搞好当然预报不出来了,因为大气就是符合流体力学的方程组,提供不好就是这个原因,预报问题和处置问题涉及到什么程度还是要根据情况,就是有多少钱,比如欧洲中心我在的可能是十公里还是五公里,要是五公里的话也很大的,美国有个模式好像是十公里,现在不知道是多少,最小的话一公里也是够大的,所以需要根据观测员和预报员,以前看到天气就可以做预报,现在都是根据现代手段,凭经验的比较少,要是从周边各个省调来的话需要在那里待过很长时间,高山滑雪下来必须了解当地的情况,根据我们气象预报来做订正,这个很重要。
再就是临近的十几分钟之前,这个可能就要根据我们光波雷达,我觉得这样比较重要,要把预报抓好关键问题在于处置和边界,山沟里设立一些观测点,有些在可能的情况下肯定会预报好,要是提供得很细的话肯定也要预报得出来。
陈明轩:现在无论是崇礼还是延庆赛区,业务和科研的角度我们都是大量地布,按照业务的角度就是三块:奥组委其实是有要求的,自动气象站比如高山滑雪在山顶,三条雪道的中间和终点都是要有自动气象站,周边也必须要有,越野滑雪要求更高,我们科研项目也布了很多观测。我们常规的S波段雷达就是在康宝和海坨山,目前都在测试阶段,测风雷达我们每个赛场都有几个,这些都是很重要的。再就是天基卫星,我们国家风云4B卫星马上就要发射,探测的间隔是一分钟,天气监测的角度我们也在做些研究,就是空中和地面都有很多观测。我们会尽最大可能把资料放在模式里面做更多的同化和融合,特别是短期预报方面能够做得更精准,更多地体现观测的信息。预报员针对观测资料的分析,他们本身的角度也很重要。
雷恒池:作为一个在职研究人员,冬季奥运会还是气候界的一件大事,刚才也有提过,冬奥会用的雪都是人工造的,所以人工影响天气仅仅是让周围的山头变白了,就是一个美观的作用,最近两年只要有降雪活动都是通过飞机进行再加上地面观测,现在降雪天气实际上是不利于赛事进行的,这种预报我们国家已经够了,就是降雪系统、寒潮系统的预报绝对没有问题,核心问题就是赛道预报最重要,相对温度和湿度的预报而言,风场的预报是核心的焦点,所谓的预报就是预报值,并不是我说的就是金口玉言,只能是在现有的科技水平下来做预报。
因为现在真正启动观测的项目是一年,作为北京奥运会申报成功以后,国家气象局、北京市气象局、河北省气象局都已经在做观测,但是因为风场很重要,而在地形里面所有的观测站都是在沟里面,真正作为赛道预报的时候,我关心的是一面坡上的风场,但这个观测好像是没有的。崇礼和海坨山的沟有南北向和东西向,现在我看到的观测点好象也是没有注意到这个问题,要把这个预报做好的话,沟的走向还有梯度的观测,不用在沟底,可以在半坡上不同的位置建一系列这样的观测,这样才能为后面的预报提供可靠的数据。目前我们做了很多实际工作也有用到这些方法,就是观测点的布点要改一改。
陈明轩:以前讲过梯度观测很重要,不光要观测沟里,还要观测坡中间和山顶上,之前我们给奥组委的建议就是根据赛道,但是从资料应用和资料融合的角度来讲,我们希望布得越多越好,不是所有的站都布在那一块,山地来布还是非常大的,所有的基建都是由他们管理,他们打电话说我要炸山了,激光雷达放在这里有多少钱?我们有一百多万,马上拿走,明天炸山要是炸坏了我可赔不起,那个地方现在就是要修山,崇礼还相对好一些,所以客观条件是在这里。我们认识到了这个问题,现在尽量在不同的山坡和山谷,沿着这个地形来建这样的梯度观测应用,特别是在崇礼就是按照这个来做的。
今年我们可能施不了工,就是观测的不连续性在海坨山上尤其突出,包括双雷达或者三雷达,这样就会非常精准,但是两边的话没有地方给你放,希望能够放更多的雷达,比如X波段的多通道雷达,这样对着山头扫的话就特别精准。我们做X波段雷达的方案就被否了,因为这个地方没有办法放X波段雷达,基本上不可能实现,不光是气象局,奥组委都协调不了,因为海坨山是军事重地,涉及到军方的审批,屏蔽问题解决不了,S波段雷达也是,之前东北方向是无线电静默区,所以没有办法,很多东西是不能拿到桌面上说的事情。现在我们已经买了二十三组自动探风仪,昨天打电话告诉我们自动探风仪不能在海坨山上观测,军方审批迟迟没有批文下来,所以没有办法放,现在无人探风仪那个地方根本放不了,影响我们整个项目的观测。
陈嘉宾:固定的网格布好以后直到现在,运动会的时候两个钟之间有一点,滤波固定在那里,每次预报都有一个值,但是观测点没有,中间没有模式的预报点,这个时候一定是用周期的来差值,沟很深的时候风肯定很大,所以就是两个钟之间的高度,山沟里面的风肯定也不一样,所以两个节点的预测值和沟底的预测能够做一个模式,就是能够把这个连接起来,然后就可以做一个修正了。很关键的问题就是那个模式的缺点要固定下来,预报一年或者预报几个月,预报的质量也可以固定下来,所以还是可以订正得比较好的。
陈明轩:前面的观测确实存在很大的不连续,因为一个陡峭的山上可能有一百米,垂直的高差也有很高,去年和今年观测的东西完全不一样,这个没有办法,不能因为气象观测影响速度,甚至影响整个冬奥会的举办,这是不可能的,所以最后我们只能迁站,但是会做一些订正,特别是地形的高差、坡度的影响和辐射的影响。
李国庆:现在观测系统应该尽快进入实战。
王庚辰:已经进入实战了。
陈明轩:就是明年2月份,现在已经有了,因为现在是国家第十四次冬运会,也有越野滑雪和高山滑雪的地方,我们国家运动员高山滑雪的起点就是从赛道中间往下滑,比赛对气象的要求没有那么高,但也需要我们提供保障,他们也在积累经验,就是通过后面相约北京的冬奥赛事,特别是高山滑雪的世锦赛是在海坨山举行,所以这个时候也需要提供预报参考我们很多产品,包括很多模拟的结果来做预报。
肖辉:听了两位老师的介绍了解了很多东西,但是有一点,观测的部分有些问题要考虑。因为现在布点往往是围绕那几个集中的站,但这里有一个很大的问题,即使布点很密也是只能代表某一个隔点,尤其是尺度比较大的,这个站的布点,很密的资料进去,怎样用好这个资料在更高分辨率的模式?这也是需要考虑的,协调不好的话会影响整个模式预报的准确度。因为这个地方有很精细的资料加入进去,别的地方没有,可能会抑制别的地方,反过来又会抑制这边的预报点,其实这个问题是很重要的。有些布点不仅仅是在赛道,其它地方有条件的也可以布,多大的网捕多大的鱼,这个地方很小的鱼捕到了,不见得就是真正要捕的鱼,这样可以动员国家其它单位参与,有些单位能够自己带着设备去搞观测,这样对提高我们国家相关的探测设备,而且可以利用其它的厂家一起到那里。这样就会出现另外一个问题,其它厂家的数据质量怎样进行保障,现在讲的就是能不能通过其它收集的数据,因为没收集上来的数据都不见得非常有用,但是怎样从那里挖掘出我们需要的产品,我觉得也是这个项目提供相关资料的一个很重要的方式,现在国内激光雷达测风的设备还是比较多的,
洪延超:我们的研讨会不是要讨论陈院长的报告。
肖辉:不仅仅是地面的观测,空中的观测同样重要,前面说到S波段的雷达用C波段的雷达天线,其实问题也不大,因为希望探测的距离并不很远,绝对宽度可以在一百公里范围,关键还是地形遮挡的考虑。
陈明轩:基本上是在小沟的山顶,地形遮挡往往是在静波那个地方。
肖辉:C波段和S波段都要有,我们希望能够通过激光雷达,这样可以把多层的风场做好,然后开展整个模式的预报。现在我们观测的不仅仅是下雪天,相信前面提供的也是比较好的数据,看一看存在什么问题,怎样提高或者改进,包括能不能影响天气,都买国外的产品,过了奥运会以后就不让你弄了怎么办,我们自己的产品可能就没法做了。
陈明轩:我们业务的观测其实远远不止这些,现在我们有小四千个自动气象站,北京也有三百好几十个自动气象站,虽然密度没有奥运赛区那么密,但是在国内也算是比较密的,特别是山区大概还可以,要是我在康宝有一个S波段,海坨山也有一个S波段,要求的范围并不是很大,因为海坨山到崇礼直线距离不到一百公里,所以两个雷达加起来还可以,关键是雷达的灵敏度要调得特别好。因为风是比较难预报的,我们也在用康奈模式来做解释应用,这在风能的评估方面用得比较多,冬奥的风能评估预报和风力预报差不多,所以我们多个技术方案同时并行,总的来说大风预报是很大的挑战,我们希望能够无限接近观测。
崔晓鹏:以前我们做的都是夏季的极端天气方面的工作,现在就提几个感想:参加这次会议很振奋人心,但对我们气象来说还有很大的压力。因为我们国家以前可能有两个相对薄弱的环节在这里体现出来,3D气象研究的并不多,也是相对关注比较少的地方,另外就是冬季降雪的天气,而在北京举行冬奥会还有一个风险很大的地方,就是奥组委自己也意识到风的影响是非常大的,运动员比赛的时候肯定有很大的风险。个人感觉现在我们国家应对和迎接冬奥会,气象保障方面所做的工作,很多方面都是国际最前沿的东西了,包括百米级和分钟级,还有百米以下等等,都已经取得了不小的进展。即使是这样,科研业务和用户还是有很大差异,总是在追着用户,永远满足不了用户需求。
真正对于冬奥会的需求来讲,做得再好一些也达不到,所以我们要把本职工作做好,就是要把技术完善起来,本来这项技术也是集成的,因为短短几年时间当中,现在观测设备做起来很好,不说观测本身有误差,需要一段时间的调整和优化,有了一定时间段才能用起来,这样就会评估更好一些,就是要在现有的阶段把已经有的技术,或者短期内可用的技术更好地用起来。
最高温度和最低温度的差别比较小,这些方面也有一些观测,如果能够加在这个模式系统里面,这些科研进步都是一点点的,没有跨越式的,我把这个加进去了能够改一点点,把那个加进去了能够改一点点,最后正赛的时候能够有认可和检验。这个项目确实也是挺难的,就是要看最后正赛的时候怎么样,确实也是压力很大的项目。
除了我们把技术做好,提升预报的准确性,终端上包括对决策部门和对领导,就是得到和提升他们的认可度,本来做气象的弱点就是总是自己在做,没有让大众和决策部门了解我们做这个东西到底难在哪里,困难的情况下有些进展,用户包括几个方面,领导层面的决策、业务部门的用途,再就是大众的应用。总体来说还是很难的,零到十天涵盖了短临、短期、中期,这些都是很困难的,整个全球科研发展的水平也有很大的瓶颈。
李鸿洲:我是个老预报员出身,可能说的观点比较旧,但是我想一个问题,现在我接触过过去的航测保证,多少了解一些,而且是张家口地区的航测,还有华北地区的航测,所以我总是在想冬奥比当年的航测要严格得多,要复杂得多,这两个都不能比,已经到了很精细很小的尺度。过去尺度是 、 、∑,可能已经到了很小的尺度,确实做了很多工作很不容易。我们能不能拿我们现在模式嵌套出来的预报图,就把它当成一张这个尺度的天气图?可能有不准的地方,还有就是我们现在手底下究竟有什么样的中尺度的实况天气图?
这两个天气图要构成我们天气预报、天气解释的重要根据,最后是以这个模式输出和实况为重要的、不可缺少的基础,然后加以预报员的经验预报。因为我干了这么多年,一直觉得就一个简单的冷风,预报图输出一张冷风的图和天气图比一比,究竟对不对?计算机有多大的能力?网格有多细?地形分辨率有多高?这张全景图我还没有见过,一张地面天气图把冷风、暖风、高低压台风都做得非常好,包括和实况有多像,我并不是否定数值预报,目前来看数值预报还是一个重要参考,所以经验+外推是不可缺少的。
最近入冬以来北京的两次降雪我认为报得很漂亮,我也是经常看中国天气网,雷达图上外推就是八九不离十。刚才雷教授和肖教授都有提到寒潮问题和降水问题,我接触到的过去的航测里面,就是一两块带积云就把天气条件毁了,飞机就返航了,因为航测就是要立空。那个时候只能用些土办法,完全的经验弄点所谓的点滴图,判断一下二十四小时以前的预报背景,蒙古冷风的强度究竟有多大,最高温度出现的时候冷风前后的温度差,天气图上能够有降水,看一看这边的降水怎么样,自然降水的面积要比人工造的大得多,所以涉及到地表层也非常重要。我觉得这块地方是跟我们航测共同的地方,按照你们做的那些工作,加上那么多有经验的预报员,这个工作一定能够圆满完成任务。
陈明轩:这位老师说得很好,实况真的很重要,气象部门做业务的不光是根据冬奥会,几年前就已经开始做了,叫做中尺度分析业务,就是要做一个中尺度的分析图出来,告诉这个地方中尺度的实况是什么样子。延庆赛区和张家口赛区,冬奥团队也在做类似的工作,就是至少可以拿到一个比较接近实况观测的分析图,这样可以总结经验,也是我们项目的一部分工作。再就是临近预报第一块就是观测,也是对现在观测的有效分析和未来零到六小时的预报,外推是一个非常重要的手段,最重要的还是对观测的分析。
涉及到冬奥的就是这种小尺度的预报,肯定要把实况观测掌握好,然后再做预报,这是很重要的。很多赛事临时取消和调整都是和临近的实况有很大的关系。大家喜欢冬季运动的可能比较关注,比如运动员站在这里,这一分钟往下滑还是下一分钟往下滑?教练手里有一个 的观测,根据现在观测山顶上的风,然后根据气象提供的预报,决定预报员是在未来十秒钟往下冲还是未来二十秒往下冲,所以现在的观测对他们的举办比赛非常重要。
蔡则怡:现在搞天气预报就是用天气图的方法,原先也就是我们两个,后面用的都是数字预报方法。天气图的方面也就是天气经验来做预报,有些数字预报是没法做出来的。就像刚才提到的特殊天气,灾害性天气,一般数字预报是做不出来的。刚才有位同志说过,数字预报没法报二十秒米以上的大风,但实况的话有的是,我不知道你们有没有做特殊天气的个例分析?我觉得这个还是很重要,就是在北京这两个地方特殊天气有哪些,要看天气的形势怎么样,这些都是小概率事件,但要是碰到的话我觉得就是很厉害的影响,特殊天气的个例分析还是很重要,就是我们以前用的方法。
陈明轩:我们收集了1960年以来带有特殊天气的个例库,也是做了相关的分析,比如大风、寒潮、降雪,也是本身山地气象预报冬奥的能力,怎么改进我们的系统。
平凡:其实我既是运动员,也是裁判员,感受真的是这件事情不好做,本质上就是一个精细气象要素的预报。我们需要聚焦的就是地表精细要素,就是风场、电和低温,风电过境的大风天气比较好报,但是也有一些转折性问题,问题是什么时候能转好,这是最重要的问题。现阶段可能是观测资料的问题,观测资料其实最难报,不管怎么布都是有限的点,真正放到数字模式里面,需要我们把有限的点变成面,除了观测之外还有怎么填补资料窗,这部分工作我们需要了解。刚才讲过我们有一个服务方式,我们当然可以从上届奥运会当中的服务方式借鉴,也可以在本次奥运会尝试一些新的服务方式或者服务产品的推送,可以把很多技术上的不足进行弥补。
洪延超:由于时间关系,我们的讨论就暂时告一段落,大家如果有什么意见和建议可以在后续发到我们邮箱。因为这是北京市科协智库基地的项目,最终要通过前期的调研向北京市科协提供专家建议,刚才大家都提出了宏观的和很具体的建议,下面就请中国科学院老科技工作者协会理事长孙建国做总结发言。
孙建国:非常高兴参加大气所分会搭建的平台,总结还是总结不了,因为今天涉及到很多技术问题,我只是谈一点想法。国家对老科协工作是越来越重视,今年正好是中国老科协成立三十周年,中央领导先后都做了批示,特别是总书记在10月5日专门对老科协工作做了批示,主要是希望老科协做四个方面的工作:能够在决策咨询方面做些工作,能够在科技创新方面做些工作,能够在科学普及方面做些工作,能够在推动科技为民服务方面做些工作。
11月25日科学院老科协刚刚换届,陈至立先生是中国老科协的会长,我们也请他来做了讲话,会上他也传达了总书记的重要指示精神,我们应该怎么贯彻落实好是一个非常重要的方面。所以科学院的角度来讲,换届当中白院长出席会议并做了讲话,侯书记主持了会议,老科协的换届工作和科学院的主要领导都来参加,可见科学院主要领导对老科协工作是很重视的,也给予了大力的支持,头版头条就有报道。大气所能够为老科协工作搭建这个平台,我感觉到非常高兴,也对大气所的领导表示感谢。
因为当时咨询团成立的时候是我在局里当局长的时候,跟北京市老科协签了一个战略合作协议延续到现在,这么多年下来,老科协工作确确实实还是很有亮点,我们很多工作都得到了当初的温家宝总理和刘崎书记的批示,也引起了高度重视,今年又承接了一个非常重要的任务,接下来就是冬季奥运会。经过这么多年,北京市科协选了十个智库和基地,其中老科协被北京市科协选为智库基地,所以我们的咨询团确确实实做了非常好的工作。
今天的会议开得也非常好,老专家和很多在研人员二者结合起来,怎样实实在在地推动马上在我国举办的冬季奥运会,需要大量的科技人员的支撑。作为老科协来讲,怎样搭建一个让普通老百姓能够懂得科普的工作,因为看起来是一个奥运会,但这当中很多科委的工作老百姓不知道,我们科研人员做了这么繁杂、这么辛苦的研发工作和保障性工作,这些都是技术含量很高的,都是百米分钟级的,也是国际先进级的,老百姓可能不懂这种专业名词,以为开完了就完了。我们请了这些专家,必要的时候有些科普论坛可以请他们去跟老百姓做些科普工作,实际上就是要让老百姓知道,这里有大量的技术含量支撑,不是大家在看热闹。
当然,最后形成的建言报告是给决策者看的,这两方面都重要,可能只看到组建奥运会花了多少钱,没有看到这里有科技进步,老百姓可能不知道里面还有很多科技含量,而且促进了科技进步,我们的建言当中能够使决策者下决心做出很大决策,这是非常重要的,因为要基于科学的决策,不能拍着脑袋去做决策,行政手段肯定不行,需要越来越科学化,老科协做好这两方面的工作也是十分重要的。
冬季奥运会开好以后可以体现中国精神,最典型的就是通过体育方面反映一个国家的精神,同时也反映中国的技术,因为刚才讲到很多方面都是涉及高技术的东西,中国的技术怎么才能很好地体现?世界各个地方都在举办冬季奥运会,他们的东西和我们的东西最后大家会有一个比较,再就是体现综合能力,因为奥运会实际上是一个系统工程,今天我们讨论的只是保障的一个环节,更重要的是体现国家综合国力,为什么很多国家不敢申请?因为存在很多的问题。
除了科普之外更多的还有保障作用,比如刚才讨论的很多尖端科学的问题今天没有深入讨论,高端沙龙的定位是前沿科学,刚才大家讲的也有很多前沿的东西,所以要请各位专家判断,我只是告诉大家还有这样一个平台,解决的就是前沿技术和前沿科学方面的事情,因为老科协专家负责高端沙龙的设置,第一期高端沙龙来的都是国内的顶级科学家,办得非常成功,奥运会也是国际影响力工程,全国人民都高度关注,估计国家领导人也是高度关注,现在有没有考虑?
洪延超:有许多前沿问题。
孙建国:今年高端沙龙的题目还没有定,所以我在考虑能不能列入到这个里面?科学普及是针对老百姓的,高端沙龙更多的是给决策者的,我们有这个平台,怎样把这个平台利用好?老科协成立三十周年的时候,主抓科技工作的副总理刘鹤就提出希望我们解决一些卡脖子的关键性问题,我们正在举行冬季奥运会也有很多关键性的问题,今天很多问题还没有完全解决,甚至可能还不是特别清楚,我们老科协应该搭建一个平台把这方面的工作做好。
最后再谈一点感想,今天的会议举行得非常好,很多专家提了非常好的建议,也给了我们很多启发。当然有些可能已经想到了,但是综合大家的意见开拓视野,怎样完善细节进行精细化发展,可能越准确效果就越好,办好的话这是对国家的形象有影响的。希望在座的科学家和科研人员有机地把它结合起来,我们越来越感觉到独立作战不行,需要和科研一线人员准确结合,这样可以把当前最先进的东西利用老科学家的经验融合起来,共同推动这件事情。希望通过大家的努力,能够举办一个成功的,具有世界影响的冬季奥运会。
陈洪滨:实际上理事长已经做了非常好的总结,我就不重复了。我们可以进行范围更大的观测,包括加强多元融合的研究。记得三年前我们在研的就给院里写了建议书,然后和实验室一起做了一个报告,我们还是进行气象保障。今天听了陈研究员的报告,三年前我们的一些焦虑、一些担心,在我个人来说基本上没有了,因为你们的工作做得比我们多得多,包括调研、准备、资料等等,当然还需要进一步优化。三年前我们已经给院里提了申请书,也是想有一个小的专项,但是我也看到积极参与到了合作当中,感谢他们积极参与奥运气象科技的保障工作。
这里我代表所里感谢老科协给予我们的支持,也非常感谢明轩研究员的报告,我自己的感受是问题多于建议,因为我们没有具体去做,虽然老同志有些经验,中青年学者也做了研究,但具体哪种模式更好,需要做出哪些重大改进,或者整个目标性的观测,我们都没有具体的建议,就是具体应该怎么去测,我们需要各方一起交流沟通,我们有什么想法和建议的话就发eMail直接联系,也是为了会议更精彩更卓越。非常感谢筹备这次活动的几位老师,建国理事长也说了这样的活动非常有意义,大家互相交流,希望在院里老科协的支持下,在院党组的领导和要求下,我们能够把老科协的工作做得更加出彩。