氣象科技為準(zhǔn)時(shí)舉辦北京奧運(yùn)保駕護(hù)航

杜夢(mèng)溪

現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)一般長(zhǎng)達(dá)兩周，要在這并不算短的時(shí)間內(nèi)不受天氣影響而順利舉行，它本質(zhì)上也是一個(gè)人與自然的較量過程。

在近幾屆奧運(yùn)會(huì)中，為了確保開幕式與比賽順利進(jìn)行，并盡可能地給各國(guó)運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造有助于他們發(fā)揮自己實(shí)力的外部條件，天氣因素受到極大關(guān)注。從最初的簡(jiǎn)單預(yù)報(bào)，到現(xiàn)在無(wú)孔不入的人工干預(yù)，氣象科技成了奧運(yùn)盛會(huì)的護(hù)航者。而這在2008年8月8日舉行的第29屆北京奧運(yùn)會(huì)上，表現(xiàn)得尤為突出。

息息相關(guān)

一般說來(lái)，奧運(yùn)會(huì)可以簡(jiǎn)單分為三個(gè)部分：開幕式、競(jìng)技過程以及閉幕式。開幕式是各國(guó)運(yùn)動(dòng)員展現(xiàn)風(fēng)采的大聚會(huì)，更是主辦國(guó)悠久的文化展示的大舞臺(tái)，因此，全球觀眾都對(duì)開幕式充滿期待。盡管奧運(yùn)場(chǎng)館一般都有頂棚等設(shè)施，但大風(fēng)、雨、雪和冰雹等惡劣天氣還是會(huì)讓開幕式參與者的表演大打折扣?！拔覀兌荚谄矶\那天不要下雨，也不要起大風(fēng)?！睅缀跛械娜硕歼@么說。

事實(shí)上，對(duì)天氣最擔(dān)心的是參賽的各國(guó)運(yùn)動(dòng)員，因?yàn)闅庀笠蛩貙⒅苯雨P(guān)系到運(yùn)動(dòng)員在露天賽場(chǎng)的表現(xiàn)，田徑、帆船、賽艇、射箭、射擊，以及飛碟等項(xiàng)目無(wú)不深受影響。這將帶來(lái)兩種效果：一是運(yùn)動(dòng)員無(wú)法發(fā)揮真實(shí)水平，更不要說打破紀(jì)錄；二是觀眾會(huì)大失所望，感受不到奧林匹克運(yùn)動(dòng)追求“更高、更快、更遠(yuǎn)”的體育激情。

以馬拉松項(xiàng)目為例，其42.195公里的賽程大約消耗選手3000千卡的能量，這不僅要求選手具備優(yōu)秀的體質(zhì)，還要有過人的競(jìng)技技能。但有一種情況是所有選手必須要面對(duì)的，就是他們與環(huán)境之間的熱交換，這要受賽場(chǎng)周邊當(dāng)時(shí)的空氣溫度、濕度、風(fēng)速以及太陽(yáng)輻射等影響。這也意味著氣象條件會(huì)直接影響到選手的最終成績(jī)。

早在2006年，就有運(yùn)動(dòng)學(xué)專家對(duì)1957年以來(lái)美國(guó)波士頓一年一次的馬拉松比賽成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度為10.0℃-24.0℃之間時(shí)，馬拉松比賽的成績(jī)可以從濕度和云量的數(shù)值得到預(yù)報(bào)：如果氣溫低于一定值，為陰天時(shí)，運(yùn)動(dòng)員往往能創(chuàng)造出較好的成績(jī)；如果氣溫高于該預(yù)定值且為晴天或者少云天氣，選手成績(jī)通常難有突破，甚至是很差。正因如此，有人常常根據(jù)比賽當(dāng)天的氣象條件，對(duì)賽事結(jié)果事先作出估計(jì)。

氣象的影響是如此之大，而我國(guó)又是世界上發(fā)生自然災(zāi)害最為頻繁且嚴(yán)重的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家之一，如何降低惡劣天氣的影響是北京奧運(yùn)會(huì)主辦方的一大難題。

北京奧組委一位官員說，7月下旬到8月上旬恰好是北京和青島等比賽地天氣最為復(fù)雜的時(shí)期，局部地區(qū)的持續(xù)高溫、暴雨、雷電等天氣發(fā)生頻率較高。為了盡可能地避免惡劣天氣對(duì)大會(huì)的影響，氣象工作人員對(duì)北京近50年來(lái)的天氣情況做了研究。最后發(fā)現(xiàn)，8月8日這天北京地區(qū)的降水概率為30%-40%，其中還有75%是小雨，且8月7日為24節(jié)氣中的“立秋”，從這一天起開始?xì)鉁刂饾u下降，空氣濕度變小。鑒于此，北京奧組委于2002年12月向國(guó)際奧委會(huì)正式提出了更改奧運(yùn)會(huì)舉辦時(shí)間的建議。到了2003年7月，國(guó)際奧委會(huì)在征詢多方意見后才將北京奧運(yùn)會(huì)的開幕時(shí)間敲定——2008年8月8日。

北京未雨綢繆

從往屆的奧運(yùn)會(huì)情況看，主辦國(guó)無(wú)不在氣象服務(wù)方面投入大量人力物力，有的還提前數(shù)年開始?xì)庀蠓矫娴目萍佳芯??！皧W運(yùn)氣象絕對(duì)不只是預(yù)測(cè)那么簡(jiǎn)單，更重要的是改變局部區(qū)域不利天氣的影響”。

據(jù)悉，為了確保2008年北京奧運(yùn)會(huì)的順利進(jìn)行，我國(guó)先后發(fā)射了數(shù)顆氣象衛(wèi)星。其中，去年底升空的“風(fēng)云二號(hào)”地球靜止軌道氣象衛(wèi)星，能獲取地球空間環(huán)境白天可見光云圖、晝夜紅外云圖和水汽分布圖，收集和轉(zhuǎn)發(fā)氣象、海洋、水文等觀測(cè)數(shù)據(jù)。而今年5月發(fā)射的“風(fēng)云三號(hào)”衛(wèi)星則新增加了微波輻射計(jì)、紅外分光計(jì)和紫外臭氧垂直探測(cè)器等設(shè)備，并首次實(shí)現(xiàn)了全球、全天候、三維和定量化探測(cè)，可以提供未來(lái)10至15天的中期天氣預(yù)報(bào)。

不少業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為，雅典奧運(yùn)會(huì)和悉尼奧運(yùn)會(huì)的氣象保障服務(wù)是迄今為止水平最高的，但北京市氣象局首席預(yù)報(bào)員孫繼松也指出，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)北京奧運(yùn)會(huì)天氣的難度和壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這兩座城市。他說，雅典奧運(yùn)會(huì)期間正值當(dāng)?shù)氐暮导?，降水稀少，天氣晴朗。悉尼奧運(yùn)會(huì)期間則是當(dāng)?shù)馗杉居昙镜倪^渡期，也不難播報(bào)。

為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜的氣象變化，相關(guān)部門自2002年起就開始展開研究工作，這創(chuàng)下歷屆奧運(yùn)會(huì)之最。如今，各個(gè)比賽城市都增設(shè)自動(dòng)氣象觀測(cè)網(wǎng)和多普勒雷達(dá)等觀測(cè)設(shè)備。氣象衛(wèi)星的圖片提供頻率已由先前的一小時(shí)一張?zhí)岣叩矫堪胄r(shí)一張，并利用一臺(tái)可實(shí)現(xiàn)每秒9.8萬(wàn)億次運(yùn)算的IBM p575超級(jí)計(jì)算機(jī)輔助工作。借此，“鳥巢”和“水立方”等比賽場(chǎng)館的氣象情況將精確到“幾時(shí)幾分會(huì)刮風(fēng)下雨”，針對(duì)各比賽項(xiàng)目的不同應(yīng)急措施也會(huì)相應(yīng)地提出。

另?yè)?jù)悉，在北京奧運(yùn)會(huì)期間，還有一輛造價(jià)3000萬(wàn)元的氣象預(yù)報(bào)車投入使用。該車長(zhǎng)12米，寬2.5米，高4米，總重量達(dá)17噸。車上裝有X波段雙偏振多普勒天氣雷達(dá)、天氣實(shí)景裝置以及GPS定位系統(tǒng)等，能將采集到的氣象資料無(wú)線傳輸?shù)綒庀髾C(jī)構(gòu)工作平臺(tái)，供預(yù)報(bào)員分析以及時(shí)提供準(zhǔn)確的氣象預(yù)報(bào)。

除此以外，負(fù)責(zé)奧帆賽氣象服務(wù)工作的青島市氣象局也建立健全了立體化的氣象觀測(cè)體系。青島市氣象局一位負(fù)責(zé)人透露，為了更好地服務(wù)奧帆賽，他們已在比賽海域的周邊海岸建成5座基站、5套海上浮標(biāo)站，并配備了一艘氣象觀測(cè)船和一部新型天氣雷達(dá)。此外，GPS水汽探測(cè)網(wǎng)、移動(dòng)X波段天氣雷達(dá)、雷電觀測(cè)網(wǎng)等現(xiàn)代化探測(cè)設(shè)備也被投入使用?！扒鄭u奧帆賽的氣象探測(cè)能力已達(dá)到世界先進(jìn)水平。”他指出，新型天氣雷達(dá)可以做到每6分鐘一次，半徑為230公里的掃描，能準(zhǔn)確識(shí)別臺(tái)風(fēng)、暴雨和冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣，從而迅速預(yù)警。

然而，下雨的情況是各方最不愿意看到的。在這種情況下，具有精確預(yù)測(cè)44000平方公里范圍內(nèi)氣候變化能力的IBM p575超級(jí)計(jì)算機(jī)就發(fā)揮了重要作用。北京人工影響天氣辦公室的一位工作人員透露，相關(guān)方面已經(jīng)準(zhǔn)備了兩套解決方案，即讓雨水提前下或人工消減雨量。當(dāng)雨云在奧運(yùn)場(chǎng)館的保護(hù)區(qū)范圍之外時(shí)，將碘化銀和干冰打到云層中實(shí)施人工降雨，從而減小場(chǎng)館附近下雨的概率。而當(dāng)雨云籠罩奧運(yùn)場(chǎng)館時(shí)，將應(yīng)用一種化學(xué)試劑使水分子變小，阻止其下落，或者使大雨變成小雨。

上述工作人員表示，盡管人工干預(yù)天氣行動(dòng)并不會(huì)100%成功，但從近幾年的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，結(jié)果依然令人滿意。他說，這項(xiàng)堪稱人類歷史上最大的氣象工程，將涉及1500名專業(yè)人員和30架作業(yè)飛機(jī)。此外，還有大約37000名兼職工作者隨時(shí)準(zhǔn)備操控4991枚火箭發(fā)射器和7113門高射炮！

“一切都會(huì)在我們的掌握之中！”他說。