看雲觀象:揭秘成都大運會的“智慧眼”

2021年03月01日08:10  來源:成都日報
 
原標題:看雲觀象:獨家揭秘成都大運會的“智慧眼”

賽事通勤交通旅游氣象服務系統截圖

  體育和氣象密不可分,降水、雷電、氣溫、濕度、風、能見度等天氣要素不同程度地影響著體育比賽。

  今年8月,大運會將在成都舉辦。如何精彩圓滿地開展氣象保障服務?賽事舉辦期間,正值成都雷電、暴雨等高影響天氣多發時段,對此成都有何應對之舉?

  著名的“德爾菲氣象定律”指出,在氣象信息上每投資1元,便可以得到98元的經濟回報,這足以說明氣象經濟有巨大的市場潛力。那麼,在保障賽事順利舉辦之外,又該如何擁抱“氣象經濟”這片藍海?

  帶著這些疑問,記者上周走進成都市氣象台,探訪揭秘成都大運會的“氣象”護航。

  揭秘1

  將為大運會提供怎樣的服務?

  全市每公裡氣象預報精確到分鐘

  大運會氣象服務要求有多高?答案是:全市每公裡氣象預報精確到分鐘,部分區域空間分辨率精確到60米。

  監測精密、預報精准、服務精細,要達到這樣的要求,少不了高科技設備和智慧系統。

  遍布全市的高科技“眼睛”

  將在大運期間“看雲觀象”

  對流層風廓線雷達、全波形三維雷電探測儀、地面電場儀……這些晦澀難懂的專業名詞,是為精准預報預警大運會期間天氣情況而特別設置的高科技“眼睛”,它們或在地面,或在空中,發揮著重要作用。

  “目前,市氣象局負責落實的大運會氣象保障服務能力提升項目中,賽事綜合氣象觀測、預報預警、氣象服務、計算與信息網絡等11個子項目,進入建設攻堅階段﹔新建的賽事強天氣立體觀測風廓線雷達、賽事區域高分辨數值預報模式系統、賽事強天氣短臨預報系統、賽事氣象產品快速與制作與分發系統、賽事通勤交通旅游系統、賽事氣象服務系統、賽事綜合氣象業務運維監控系統、賽事綜合氣象信息管理系統、賽事現場應急氣象服務平台、臭氧污染氣象條件監測分析系統進入系統測試階段﹔賽事氣象觀測系統中,30套賽事場館自動氣象站、1套賽事水面氣象站、20套賽事通勤交通氣象站、6套全波形三維雷電探測儀、20套地面電場儀全面進入建設階段。這些高科技‘眼睛’,將在大運會期間‘看雲觀象’,助力賽事順利舉辦。”上周,市氣象局業務科技處處長李祥向記者透露。

  “大運會是成都舉辦的首個世界性綜合運動會,我們在此之前並沒有相關經驗可以輸出。”該負責人透露說,為了做好大運會氣象保障服務,大家前期主動學習借鑒北京、深圳、南京、武漢等重大體育賽事氣象保障服務工作先進經驗,先后邀請國家氣象中心、中國氣象科學研究院、北京市氣象局和南京市氣象局專家開展專題講座和業務指導。

  不斷向外界“取經”,市氣象局已經在大運會倒計時一周年活動中圓滿完成了氣象保障。“今年的大運會中,我們將主要提供四項服務。”李祥表示,這四項服務中,重中之重是保障開閉幕式的順利如期舉行,如果遇上高影響天氣,將根據影響程度,科學研判,進行人工干預。“這項工作近期將請專家進行技術評審。”在此之外,大運會舉辦期間還將對體育賽事、城市運行、公眾日常活動進行氣象保障。

  預報預警的“神經中樞”

  將為賽事提供保障

  走進位於市氣象局的成都大運會氣象台,巨大的顯示屏實時播放著全市的氣象要素分布圖,屏幕前首席預報員、決策氣象服務員、應急服務員等工作人員正在電腦前工作。

  這裡,就是氣象服務預報預警的“神經中樞”了。前方“眼睛”監測到的各項數據,將在該系統裡,通過工作人員的操作和判斷,形成各種可輸出的天氣預報預警產品。

  市氣象台副台長張葵向記者演示介紹了大運會氣象預報預警系統。“目前,該系統還在測試中,不過可以肯定的是,這個系統將比以前的預報預警系統更加精細化,增加了很多有針對性的產品,對各個比賽項目進行了功能細化,接收場館場地及周圍環境的實時天氣要素數據。每個場館比賽項目不同,對大氣的關注重點也不盡相同,我們都會有精准、專門的氣象服務。特別是對賽艇、田徑、射箭和網球等露天比賽,定制個性化氣象服務,例如賽艇比賽需要在比賽期間逐小時甚至逐十分鐘預報天氣實況信息。”

  “我們還增設了交通氣象站,從天氣預報角度為運動員、公眾給出合理出行建議,避免選擇因暴雨、內澇等氣象災害引起的交通堵塞路線。”張葵透露說,交通氣象站涵蓋了從大運村到場館、酒店到場館、城市主干道和新聞發布地點,通過這些區域的密切氣象監控,給保障部門提供決策依據,以便合理安排路線和時間。

  揭秘2

  採用了哪些突破性技術?

  引入世界先進的“X波段雙偏振相控陣雷達”技術

  縱觀世界體育文化的形成和發展的歷史——希臘半島上盛行的古奧林匹克競技、英倫半島上興起的近代戶外運動、澳大利亞的水上運動以及斯堪的納維亞半島上的冰雪運動,無不與當地氣象條件密切相關。

  風、雨、溫、壓、日照等氣象因素對運動員水平發揮、戰術調整都至關重要,時常出現“成也天氣,敗也天氣”的局面。“在以往大型體育賽事中,氣象部門能夠根據氣候資料進行競賽最佳氣候要素統計。”張葵告訴記者,氣象工作者通過對歷年各月、旬的天氣過程進行分析,並結合長期天氣展望,為決策者確定比賽時間提供參考依據,如今背靠“硬核”技術,氣象預報服務也越來越精准精細,越來越貼近需求。

  多項先進技術

  提高對中小尺度強對流天氣系統的探測和預警

  大運會開閉幕式中,與威亞相關的表演要考慮低層風影響,主會場的火炬點燃則是涉及風向風速的精准監測,火炬設計則要考慮氣象資料並納入火炬設計指標……這也意味著成都大運會要努力實現“報得准、傳得快、用得好”的氣象保障,技術突破再一次成為關鍵。“結合成都8月暴雨主汛期氣象保障特點,成都大運會建設了X波段雙偏振相控陣雷達、對流層風廓線雷達、閃電定位儀、水上自動氣象觀測站、主場館百米激光測風雷達等特種氣象觀測資料,滿足賽事天氣監測預報預警。”張葵透露,其中在去年4月引入使用的三套X波段雙偏振相控陣雷達是目前世界上先進的技術,將提高對中小尺度強對流天氣系統的探測和預警。

  同時,採用機器學習、三維風場反演、多源資料融合、神經網絡等先進技術,針對賽事影響極大的強對流天氣,建立了賽事強天氣短臨預報系統,實現逐6分鐘滾動更新的未來0-2小時逐10分鐘1km×1km網格化精細化預報服務。在張葵看來,在氣象服務的保障下,各賽事組織者能夠臨時調整比賽時間,以保証比賽在最佳氣象條件下按計劃完成,並避免各類危險事故發生﹔教練員、運動員也可根據天氣要素在賽前確定戰術。

  “背靠”成都超算中心

  提高高分辨數值模式的預報性能

  值得關注的是,聯合中國氣象局上海台風研究所和成都高原氣象研究所,大運會氣象服務還在成都超算中心搭建了高分辨率數值預報模式,也正是憑借著每秒鐘十億億次、百億億次超級計算機的運算能力,該模式同化西南區域的所有雷達資料,使用上海台風所自主研發的邊界層方案(考慮復雜地形和地面特征等),對成都全域開展空間分辨率為1km×1km時間分辨率為1小時氣象要素格點預報。“不論是在時空分辨率抑或是准確性等,都提高了我們高分辨數值模式的預報性能,改善我們現有的預報質量。”張葵說。

  除此之外,大運會賽事期間正值盛夏,具有氣溫高、濕度大等氣候特征,同時正值汛期,短時強降水、雷雨大風等強對流天氣頻發,在夏季高溫的午后,尤其是雷雨之后天氣迅速轉晴,在高溫、強光照條件下,臭氧濃度容易超標。“對於運動員而言,空氣中的臭氧含量可以影響到他們的呼吸系統對耐力和比賽成績造成直接影響。”張葵說,這就需要氣象監測為賽事組織執行決策提供服務,進而方便於后端的決策、計劃,以及相應地採取提前管控,並對比賽日程等進行調整。

  事實上,賽事及其氣象服務是短時的,而在賽事中提升的氣象保障能力和團隊、機制卻是長久的,不斷提升的氣象服務能力,將更好地服務於城市的運行和社會的發展。在市氣象局副局長劉澤全看來,大型賽事對氣象保障能力的提高有三個方面,首先是由於重大賽事活動往往需要定時、定點、定量地預報,對氣象預報精准度要求高,這促進了氣象部門精細化預報能力的提高﹔其次重大賽事氣象服務涉及城市運行、公眾觀賽出行、大氣環境保障等多方面需求,促進了氣象部門移動觀測和應急氣象服務能力、城市氣象服務能力的提高。“同時,大型賽事也是鍛煉氣象預報服務隊伍很好的平台。”

  更重要的是,大型賽事氣象服務中留下的氣象財富將長久的有益於成都社會的發展。“大型賽事提升了我們的能力,但大型賽事的氣象服務並不僅限於此,賽事結束后,這些都將繼續為未來的賽事、為城市發展和社會運行服務。大型賽事中磨煉出來的氣象人精神也將傳承下去。”劉澤全說。

  專家觀察

  成都市經濟發展研究院產業經濟研究所高級綜合研究楊會改:

  擁抱氣象經濟“新藍海”

  成都“萬事俱備,東風已來”

  “氣象經濟”一詞乍一聽很新鮮,實際上是氣象信息與城市經濟發展、企業生產經營和居民生活消費等“擦出的閃亮火花”,時刻存在於我們的身邊。經濟學界著名的“德爾菲氣象定律”認為,企業在氣象信息上每投資1元,便可以得到98元的經濟回報,這足以說明氣象經濟有著巨大的市場潛力。

  上周,成都市經濟發展研究院產業經濟研究所高級綜合研究楊會改在接受記者採訪時透露說,“氣象經濟”在國際上作為一個新興的熱點經濟現象萌動於20世紀40年代末,在歐美、日本等經濟發達的國家,氣象經濟早已經形成市場化程度較高的產業,且產生了尤為可觀的經濟效益。比如,早在2000年左右,美國已經有超過300家從事短期和中期商業氣象服務的公司,並且已經有了指導商業生產的專業化氣象研究數據。在日本,早已有了專業化的“氣象經紀公司”,並且有的氣象信息服務公司一年的氣象服務收入可達到300億日元。我國的氣象經濟起步較美、日等發達國家要晚近40年,雖然氣象服務領域已經涵蓋了工業、農業、交通運輸、城市建設、旅游、環保、體育等多個部門和行業,但是服務內容大多集中在氣象預報方面,氣象的專業化有償服務收入很少,商業性氣象服務依然處於起步階段,距離形成規模性產業還有一段距離。

  氣象經濟這片“藍海”的價值,遠遠大於我們傳統認知中的“天氣預報”。楊會改認為,總的來看,氣象經濟的經濟效益一般產生於三個方面:一是城市利用氣象預報發展經濟以及進行防災減災所取得的效益﹔二是企業利用氣象服務進行生產經營活動所取得的效益﹔三是氣象信息服務商在提供服務過程中獲得的效益,這也是氣象經濟目前發展較為成熟的領域。比如國外一些氣象機構開發出的諸如“啤酒指數”“冰淇淋指數”“空調指數”“耗電指數”“情緒指數”“感冒指數”等廣為人知的氣象指數,已經成為經濟發展和企業生產經營的重要依據。又如法國氣象台為一級方程式賽車、法國網球公開賽等體育賽事以及其他大型戶外文體賽事活動提供詳盡、准確的氣象信息服務,不但為賽事承辦城市順利開展具有影響力的大型賽事活動提供重要保障,而且為城市准確把握賽事期間氣象變化策劃相關消費產品、提供精細化服務等有力支撐,同時還為氣象服務公司創下每年高達2000萬歐元的經濟收益。

  中國氣象服務協會預計,到2025年,我國氣象服務市場規模將達到約3000億元。楊會改分析說,面對氣象經濟這個有著巨大空間的新興業態,成都即將舉辦的2021年第31屆世界大學生夏季運動會等一系列重大賽事活動,正在實施的幸福美好生活十大工程,以及加快建設的高品質生活宜居地等無疑給氣象經濟注入了催化劑。她建議,成都不妨順應這些需求,從三個方面擁抱氣象經濟“新藍海”:

  一是以大型賽事為突破口培育專業化氣象經濟。就在2月25日,成都又成功申辦2024年湯姆斯杯暨尤伯杯賽,這意味著“十四五”期間,成都已經形成年年有大賽的國際頂級賽事矩陣。成都可結合氣象業務體制改革,提升大型賽事氣象保障服務能力,拓展賽事運營及服務商氣象領域服務需求,打造大型賽事氣象服務標杆,推動實現辦賽、營城雙豐收。

  二是促進氣象服務與敏感型行業大方牽手,為市場主體利用氣象信息“掘金”創造良好條件。當企業有意識地合理利用天氣信息制定市場策略,可最大限度實現經濟效益。找准空調、服裝服飾、食品飲料、保險等天氣敏感型行業專業化和個性化的氣象信息需求,強化氣象消費培養,促進其與氣象服務“聯姻”,催生商業化氣象經濟。當然,這需要注意的是保証氣象信息的准確程度,才能避免企業陷入“想說愛你不容易”的困境。

  三是加快氣象服務與旅游消費深度融合。消費者的消費心態和消費行為與陰晴雨雪的天氣有著千絲萬縷的聯系,前段時間出爐的2021年春節長假旅游報告顯示,7天長假期間成都接待游客數量、旅游總收入分別達到1447.6萬人次、127.6億元,領跑全國各大城市,這背后的原因除了就地過年的政策和城市的精心准備外,連續7天的太陽和高於往年同期水平的氣溫也為之添了一劑催化劑,畢竟成都具有“一出太陽就上熱搜”的追逐陽光“超能力”。當前,成都實施幸福美好生活十大工程將為居民創造更多可感可及的美好體驗,也會萌生更多高品質精細化消費需求。促進氣象數據與旅游消費的各類社會行為大數據深度融合,拓展氣象服務食住行游購娛等消費市場,為居民在最合適的時間、最合適的地點提供最合適的商品,勢必會成為成都發展氣象經濟的重要力量。

  無論是服務城市發展戰略、滿足人民群眾美好生活需求,還是繁榮新經濟培育新動能,氣象經濟從投入和產出比來看都極具價值,在新階段、新理念、新格局下,在世界賽事名城建設機遇中,擁抱氣象經濟這片“新藍海”,成都“萬事俱備,東風已來”。(成都日報記者 李艷玲 孟浩 溫珙竹 成都市氣象局供圖)

(責編:章華維、羅昱)