2月17日，第十四屆全國(guó)冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)（簡(jiǎn)稱“十四冬”）在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市開幕。
本屆冬運(yùn)會(huì)是歷屆全國(guó)冬運(yùn)會(huì)中規(guī)模最大、項(xiàng)目最多、標(biāo)準(zhǔn)最高的一屆。作為冬季綜合性體育賽事，“十四冬”舉辦期間正值隆冬時(shí)節(jié)，雪上項(xiàng)目大多在海拔較高的山脈舉辦，低溫、大風(fēng)、低能見度、持續(xù)性降雪等氣象條件可能對(duì)賽事進(jìn)程造成影響。先進(jìn)的氣象科技力量，是氣象部門服務(wù)保障“十四冬”的底氣。
為保障好這次賽事，二院23所航天新氣象公司投入28套自動(dòng)氣象站、2套激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)、4套手持式微智氣象站，以地基、天基、空基立體式監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)、氣溫、能見度、雪溫和積雪深度的精細(xì)化監(jiān)測(cè)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至“十四冬”氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，填補(bǔ)了內(nèi)蒙古自治區(qū)冬季山地冰雪運(yùn)動(dòng)精細(xì)化預(yù)報(bào)技術(shù)和產(chǎn)品的空白。
呼倫貝爾市扎蘭屯金龍山滑雪場(chǎng)，陸續(xù)進(jìn)行著全國(guó)自由式滑雪空中技巧、全國(guó)自由式滑雪雪上技巧、全國(guó)自由式滑雪U型場(chǎng)地、全國(guó)單板滑雪U型場(chǎng)地等四項(xiàng)賽事。滑雪場(chǎng)內(nèi)安裝了由航天新氣象公司“量身定制”的賽事保障特種站，這是一種定制的自動(dòng)氣象站，具有輕量小型化、觀測(cè)智能化的技術(shù)特征，可對(duì)風(fēng)、氣溫、能見度、雪溫、雪深實(shí)現(xiàn)精細(xì)化監(jiān)測(cè)，是高山賽區(qū)立體式、多維度氣象要素客觀分析產(chǎn)品和預(yù)報(bào)產(chǎn)品的硬件保證。
圖中紅點(diǎn)為自動(dòng)氣象站站點(diǎn)分布
比賽期間，降雪偏多、積雪或者過(guò)暖融雪等會(huì)給賽場(chǎng)的運(yùn)維等帶來(lái)壓力。當(dāng)氣象條件突破某項(xiàng)比賽的閾值指標(biāo)時(shí)，比賽還可能會(huì)中斷。那么，如何精準(zhǔn)測(cè)量雪溫和雪深呢？
圖為“賽事保障特種站”的構(gòu)成
航天新氣象公司設(shè)計(jì)人員介紹，本次賽事保障的特種站創(chuàng)新使用了多種測(cè)量技術(shù)。比如雪溫測(cè)量，傳統(tǒng)的電阻測(cè)量方法，無(wú)法測(cè)量雪表面的溫度。公司基于熱輻射原理設(shè)計(jì)了一種遙感測(cè)溫儀器，通過(guò)測(cè)量雪表面紅外輻射能量，計(jì)算求得雪面亮度溫度，再根據(jù)目標(biāo)發(fā)射率反演出雪面的真實(shí)溫度。而對(duì)于雪深度的測(cè)量，則采用激光相位法進(jìn)行測(cè)距，用激光光束探測(cè)雪面，測(cè)算激光往返所需的時(shí)間，間接計(jì)算得到雪的深度。相較于傳統(tǒng)觀測(cè)技術(shù)手段，這種遙測(cè)方法不用接觸雪面、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)。
對(duì)高山比賽項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，風(fēng)是影響較大的天氣要素。比如高山滑雪，起點(diǎn)和終點(diǎn)之間海拔落差較大，需要了解能見度高低和刮風(fēng)引起的體感溫度較實(shí)際氣溫低的風(fēng)寒效應(yīng)，以便提前做足準(zhǔn)備規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。而跳臺(tái)滑雪對(duì)比賽期間風(fēng)速、風(fēng)向變化要求也很高，一般要求平均風(fēng)速小于4m/s（4米每秒），風(fēng)向變化小于90度。
賽事保障特種站上有一款超聲波測(cè)風(fēng)儀，它基于超聲波時(shí)差法原理測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)向，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，可以有效避免傳統(tǒng)機(jī)械測(cè)風(fēng)傳感器因?yàn)槟p而引起的起動(dòng)風(fēng)速等問(wèn)題，并完全抵消溫度、濕度和壓力的影響，確保測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。
圖為手持式微智氣象站
為了更精準(zhǔn)獲取賽場(chǎng)氣象信息，除了固定安裝的自動(dòng)氣象站，航天新氣象公司還投入4套手持式微智氣象站，應(yīng)用于應(yīng)急救援、現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)氣象觀測(cè)等方面。 手持式微智氣象站是一款精巧便攜的專業(yè)氣象觀測(cè)儀器，它支持溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等多個(gè)要素測(cè)量。采用了模塊化、固態(tài)化、數(shù)字化傳感器，整體機(jī)身結(jié)構(gòu)符合人體工學(xué)設(shè)計(jì)，重量輕，單手即可操作。設(shè)備自帶 OLED顯示屏，在比賽現(xiàn)場(chǎng)就可以直接獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)和儀器的監(jiān)控狀態(tài)信息，同時(shí)支持4G、藍(lán)牙、LoRa、北斗等多種物聯(lián)網(wǎng)通信功能，并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求訂制擴(kuò)展設(shè)備，方便接入云端以及與移動(dòng)APP進(jìn)行互聯(lián)互通。
比賽期間，航天新氣象公司保障小組在扎蘭屯賽區(qū)進(jìn)行駐點(diǎn)保障，力求高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、高水平完成“十四冬”期間的氣象服務(wù)保障工作。（文/王娟 劉伯遠(yuǎn) 陳佳佳）
