北京奧運(yùn)會(huì)時(shí)的天氣預(yù)報(bào)

周家斌

大型運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)氣象保障的要求很高。各種賽事、火炬點(diǎn)燃、開幕式、閉幕式等都需要在一定的天氣條件保證下進(jìn)行。如果遇到極端天氣，只好暫停。以2008年北京夏季奧運(yùn)會(huì)為例，可能遇到的極端天氣有：暴雨、高溫、雷電、冰雹、大風(fēng)、霾等。

奧運(yùn)會(huì)的氣象保障問題主要有兩個(gè)方面：其一是北京的空氣質(zhì)量是否符合要求，其二是天氣預(yù)報(bào)的水平能否保障奧運(yùn)會(huì)的順利進(jìn)行。

本文將著重談?wù)勌鞖忸A(yù)報(bào)問題。

復(fù)雜的天氣

1983年，第五屆全運(yùn)會(huì)原定于9月16日在上海江灣體育場(chǎng)進(jìn)行。但天公不作美，從16日早晨開始連續(xù)下了兩天暴雨，使江灣體育場(chǎng)變成汪洋一片，開幕式只得推遲。1987年，第六屆全運(yùn)會(huì)在廣州舉行時(shí)，開幕日上午天氣還好，晚上入場(chǎng)式時(shí)下起了小雨，澆濕了賓客與觀眾。

雖然這種天氣可能并不具有災(zāi)難性，但對(duì)于大型活動(dòng)或體育賽事來說，它們卻是高影響的天氣。如果天氣預(yù)報(bào)可以再準(zhǔn)確一些，高影響天氣的影響力就會(huì)被大大削弱，由此造成的麻煩就會(huì)少很多。

北京申奧成功之時(shí)，決定的賽事時(shí)間是7月25日至8月10日。但是考慮到7月下旬至8月上旬是北京的主汛期，氣象條件非常不利于賽事的舉行。因此氣象部門研究后向奧組委建議，將會(huì)期順延3周，在8月15日至31日舉行。但是國際奧委會(huì)并未批準(zhǔn)這一方案，而是決定順延兩周，在8月8日至24日舉行。這就是奧運(yùn)會(huì)將在2008年8月8日晚8點(diǎn)開幕的由來。由此可見，雖然人們常說這個(gè)開幕時(shí)間包含了4個(gè)“8”，非常吉利，但這個(gè)時(shí)間決定的初衷并非是從吉祥數(shù)字出發(fā)的。

與前幾屆奧運(yùn)會(huì)相比，2008奧運(yùn)氣象服務(wù)的特色就是天氣比歷屆都要復(fù)雜，根本談不上什么吉祥。雅典奧運(yùn)會(huì)期間，正值當(dāng)?shù)氐暮导荆邓∩?，天氣晴朗。悉尼奧運(yùn)會(huì)舉行期間正值當(dāng)?shù)卮耗?，處在干季雨季過渡期，相當(dāng)于北京4月下旬到5月初。與最近4屆奧運(yùn)會(huì)相比，北京奧運(yùn)會(huì)舉辦期間的總降水量是最大的，平均為143毫米，占全年總降水量的1/4。降水日數(shù)也是最多的。奧運(yùn)會(huì)期間北京平均2～3天有1次降雨，每4天可能發(fā)生1次雷暴，近1/3的日子氣溫在32℃以上，極端最高氣溫高達(dá)36～38~C，平均相對(duì)濕度77％，清晨最大相對(duì)濕度達(dá)100％。

高難的預(yù)報(bào)

復(fù)雜的天氣決定了氣象預(yù)報(bào)服務(wù)的高難度，但奧組委并未因此降低對(duì)氣象服務(wù)的高要求。在2008奧運(yùn)會(huì)期間，必須每天滾動(dòng)提供每3小時(shí)場(chǎng)館天氣預(yù)報(bào)，包括溫度、氣壓、濕度、風(fēng)。

氣象預(yù)報(bào)一般可以分為長、中、短期預(yù)報(bào)。

從7月25日運(yùn)動(dòng)員進(jìn)村至9月20日殘奧會(huì)結(jié)束，奧運(yùn)會(huì)涵蓋了北京地區(qū)大部分主汛期。2008年的實(shí)際主汛期究竟是提前還是延后，對(duì)奧運(yùn)會(huì)能否順利進(jìn)行關(guān)系重大，因此做好奧運(yùn)會(huì)期間的長期天氣預(yù)報(bào)，對(duì)于奧運(yùn)會(huì)的總體安排十分重要。目前氣象臺(tái)的長期天氣預(yù)報(bào)多集中在6～8月，很有必要把7月25日至9月20日作為。個(gè)特殊時(shí)段加以研究。另外，以往氣象臺(tái)主要是做汛期降水預(yù)報(bào)，但對(duì)奧運(yùn)會(huì)來說，會(huì)期是否會(huì)出現(xiàn)異常高溫也很重要。

中期(3～10日)天氣預(yù)報(bào)對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和各種活動(dòng)的安排也非常重要。

至于短期(1～2日)和超短期(幾小時(shí))天氣預(yù)報(bào)對(duì)奧運(yùn)會(huì)的重要性更是顯而易見的。

天氣預(yù)報(bào)對(duì)做好空氣質(zhì)量的控制也是很有必要的。如果不能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)北京和周邊地區(qū)何時(shí)會(huì)吹偏南風(fēng)，則在南風(fēng)到來時(shí)會(huì)把北京南面各省的大量污染物吹向北京，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量。

以上各種預(yù)報(bào)中，2～6小時(shí)的預(yù)報(bào)是一個(gè)難點(diǎn)，目前還缺少有效的方法。

不少人都可能有過這樣的經(jīng)歷，剛剛還是晴空萬里，突然就飄來幾片云彩，下起了大雨。對(duì)于室外的賽事來說，一場(chǎng)突發(fā)大雨不亞于是場(chǎng)災(zāi)難。在這種時(shí)候，臨近預(yù)報(bào)(即2小時(shí)以內(nèi)的預(yù)報(bào))就顯得非常重要了。

北京地形相當(dāng)復(fù)雜，城區(qū)的海拔高度大概是30米，但是在最北面的山區(qū)，海拔高度達(dá)到2000米。在這樣一個(gè)急劇變化的地形里，短時(shí)間生命史的天氣發(fā)生的概率很大。

從現(xiàn)在的科技發(fā)展?fàn)顩r來講，這種局地天氣發(fā)生發(fā)展的原因還沒有完全搞清楚，因而預(yù)報(bào)的難度很大。目前，在突發(fā)天氣發(fā)生的早期，主要是看有沒有發(fā)生這種天氣的環(huán)境條件，從而判斷突發(fā)天氣發(fā)生的可能性。在突發(fā)天氣I臨近的時(shí)候，主要是通過監(jiān)視大氣變化，來提高對(duì)這類天氣的捕捉和預(yù)報(bào)的能力。在引進(jìn)、吸收、消化國際先進(jìn)臨近預(yù)報(bào)技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)局部對(duì)流天氣突發(fā)性強(qiáng)。生命史短、空間尺度小、發(fā)生的物理原因尚不完全清楚、預(yù)報(bào)難度大等特點(diǎn)，北京市氣象局建立了北京地區(qū)雷暴識(shí)別、追蹤、分析客觀自動(dòng)化臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng)，并將有關(guān)技術(shù)移植到青島(另一奧運(yùn)賽事舉辦地)氣象局，以有效地在奧運(yùn)會(huì)期間對(duì)兩地突發(fā)災(zāi)難性天氣的出現(xiàn)進(jìn)行臨近0～2小時(shí)的預(yù)報(bào)或預(yù)警。其中冰雹預(yù)警能提前1個(gè)小時(shí)左右，但雷暴的預(yù)警只能提前半小時(shí)甚至更短。

臨近預(yù)報(bào)的技術(shù)方法是現(xiàn)狀外推。如果當(dāng)前某地出現(xiàn)比較強(qiáng)的暴雨，采用現(xiàn)狀外推的預(yù)報(bào)方法可以預(yù)測(cè)下一個(gè)時(shí)間段會(huì)在哪個(gè)地方下雨還是原地停止?，F(xiàn)狀外推不是簡單的外推，而是要考慮天氣系統(tǒng)是穩(wěn)定的，還是減弱或新生的。

精細(xì)的服務(wù)

奧運(yùn)預(yù)報(bào)服務(wù)的另_特點(diǎn)是各場(chǎng)館精細(xì)預(yù)報(bào)3小時(shí)滾動(dòng)更新。所謂精細(xì)，就是預(yù)報(bào)要具體到場(chǎng)館。觀測(cè)數(shù)據(jù)是氣象預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，而數(shù)據(jù)質(zhì)量高低取決于觀測(cè)站的布局。觀測(cè)站的布局包括很多方面，如北京及周邊地區(qū)地面自動(dòng)觀測(cè)站的分布，探空加密觀測(cè)的時(shí)間和地點(diǎn)位置，新建多普勒雷達(dá)組網(wǎng)和拼圖方案以及風(fēng)廓線儀站網(wǎng)布設(shè)等。目前北京城內(nèi)自動(dòng)氣象站約5千米一個(gè)，城郊是15～20千米一個(gè)。在獲得如此密集的資料后，科學(xué)家利用一種同化技術(shù)把氣象站的觀測(cè)資料和氣象衛(wèi)星資料及雷達(dá)資料結(jié)合在一起，應(yīng)用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)方法做出小范圍的預(yù)報(bào)。

以預(yù)報(bào)降雨為例，“降水概率為40％”之類的模糊詞語將不會(huì)出現(xiàn)在奧運(yùn)預(yù)報(bào)中，取而代之將是幾時(shí)幾分下雨，風(fēng)向風(fēng)速是多少，每幾個(gè)小時(shí)之間的降水量是多少，以及溫度、氣壓等指標(biāo)。

中國氣象局還通過世界氣象組織的天氣研究計(jì)劃，牽頭實(shí)施了北京奧運(yùn)國際示范項(xiàng)目。參與這個(gè)項(xiàng)目的有來自澳大利亞、奧地利、加拿大、中國、法國、日本、美國等國的8個(gè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。2006年，這個(gè)項(xiàng)目做了第一次測(cè)試。2007年進(jìn)行了第二次系統(tǒng)測(cè)試?，F(xiàn)在參加項(xiàng)目測(cè)試的中外氣象專家已經(jīng)在北京市氣象局完成了安裝調(diào)試任務(wù)，本地預(yù)報(bào)員正在熟悉和應(yīng)用這些短時(shí)臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng)。

在2007年舉行的奧運(yùn)會(huì)氣象服務(wù)演練中，有關(guān)部門和人員重點(diǎn)演練了如下4項(xiàng)內(nèi)容：對(duì)所有競(jìng)賽和非競(jìng)賽場(chǎng)館進(jìn)行觀測(cè)，并在10分鐘內(nèi)發(fā)布最新天氣狀況預(yù)報(bào)，包括天空狀況(云量)、降水量、風(fēng)速、濕度等；每天發(fā)布未來3天所有場(chǎng)館的天氣預(yù)報(bào)；部分比賽場(chǎng)館發(fā)布每小時(shí)天氣預(yù)報(bào)，其中包括射擊、射箭等場(chǎng)館；發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警時(shí)，將同時(shí)通報(bào)受到氣象預(yù)警影響的場(chǎng)館名稱。

這一方案中，除了每天的最高、最低溫度外，還增加了一項(xiàng)“體感溫度”。因?yàn)槿梭w受空氣濕度、風(fēng)速等影響，自己所感受到的外界氣溫和當(dāng)時(shí)的實(shí)際氣溫會(huì)有差別。

由此可見，奧運(yùn)天氣預(yù)報(bào)服務(wù)可謂十分細(xì)致和精細(xì)，可是細(xì)致和精細(xì)與準(zhǔn)確不是一回事。目前所有的天氣預(yù)報(bào)方法都只有一定的準(zhǔn)確率，要想提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和服務(wù)效果，必須充分運(yùn)用預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn)。即便如此，預(yù)報(bào)不準(zhǔn)的事仍有可能發(fā)生。因而，還應(yīng)有必不可少的應(yīng)急保障措施。

另外，根據(jù)最新消息，為最大限度地提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確和精細(xì)，今年5月28日，我國首顆新一代極軌氣象衛(wèi)星“風(fēng)云三號(hào)”被成功送入太空。這顆被稱作“奧運(yùn)星”的極軌氣象衛(wèi)星將與前期發(fā)射的風(fēng)云二號(hào)C星和D星共同承擔(dān)北京奧運(yùn)會(huì)的氣象預(yù)測(cè)工作。

這顆衛(wèi)星首次實(shí)現(xiàn)全球、全天候、三維和定量化探測(cè)，支持未來10～15天的中期天氣預(yù)報(bào)。衛(wèi)星上裝載的有效載荷系統(tǒng)有較大更新，預(yù)報(bào)周期更長，精度也將更加準(zhǔn)確，它將成為2008年北京奧運(yùn)氣象服務(wù)的主力衛(wèi)星。

責(zé)任編輯趙菲