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军运会如何“测天”

【字体:   2019-10-20 08:31:36   来源: 中国气象报  

在竞技比赛中,气象要素的变化直接影响着赛事的开展,所以一些比赛项目会对一些关键气象要素有明确要求,比如公开水域水温要高于16℃,湖面风速高于2.5米/秒,赛马场暑热压力指数要低于28℃等。为了确保第七届世界军人运动会(以下简称“军运会”)的顺利进行,气象部门布设了哪些先进仪器,来精准把握天气的“脉搏”?本期《科普看台》就为您一一道来。

本文专家:

湖北省气象中心交通气象服务首席、军运会帆船竞委会气象保障专员 何明琼

武汉市气象局高工、军运会气象中心现场服务部与观测与信息保障部副部长 秦建峰

武汉市气象台正研级高工、军运会气象台台长 李武阶

湖北省气象信息与技术保障中心高工、军运会场馆气象站监测保障专员 李中华

湖北省气象信息与技术保障中心正研级高工、军运会雷达保障专员 蔡宏

作者:

中国气象报记者 高迅芝 通讯员 陶常宁 范佳昕

风雷达、云高仪

“云能天”尽收眼底

监测“风和、日丽、云正好”

探秘地点:汉南机场

(承担跳伞项目比赛)

时间:10月15日

仪器:毫米波云雷达、激光测风雷达、移动边界层风廓线雷达、能见度仪、激光云高仪、全天空仪等

跳伞比赛对天气条件要求比较严格,讲究风和、日丽、云正好,因此汉南机场进驻了多台“特殊装备”:

激光测风雷达和移动边界层风廓线雷达负责“风和”,它们可以实时测量地面以上0-3公里高度范围内每间隔50米和60米的风向风速,为精细化的高空风预报提供支撑。

能见度仪测量大气能见距离,实时监测大气能见度。

激光云高仪、全天空仪则分别用来监测云底高度和云量。当云层低于比赛高度或者低云云量超过5成时,都会对跳伞选手的视野产生干扰。

毫米波云雷达更是“身兼多职”,一方面可以交叉检验气象信息,另一方面可以确定探测目标的空间位置、形状、尺度、移动和发展变化等宏观特性,并分辨出云中粒子的大小和类型,从而判断天气是否“日丽”,云是否“正好”。

此外,还有10个国家高空气象站进行加密观测,风云四号气象卫星每5-7分钟实现定点扫描,19部新一代天气雷达全方位监测……为赛事提供“保姆式”服务。

X波段雷达 摄影:胡珀

Ka波段毫米波全固态测云雷达 摄影:秦建峰

全天空仪 摄影:蒋宁洁

暑热压力仪

黑球“主打”

监测赛马实感温度

探秘地点:武汉商学院(承担马术等项目比赛)

时间:10月15日10时45分

仪器:暑热压力仪

气压:1026.8百帕

气温:18.3℃

相对湿度:65%

平均风速:1.3米/秒

暑热压力指数:17.1℃

马术是由人和动物共同完成的比赛项目,赛时要求马匹体力充沛、气质优雅、驯服顺从、反应灵敏,同时要求人马充分默契配合、协调、准确完成每一个动作。马术比赛的成绩,有时跟赛马的身体状况及心情直接相关。而科学研究表明,体感温度会对马的身体和情绪变化产生影响。按照国家最新WBGT指数标准,暑热压力指数超过28℃将会对马匹产生不良影响。

如何保障马术比赛的顺利进行呢?气象工作人员可是煞费苦心,在赛马场上专门安装了一个头顶黑球的仪器,这个仪器就是暑热压力仪。

据了解,暑热压力仪主要是给马术比赛中的赛马提供体感指数,该仪器通过监测现场的风速、气压、气温、湿度、辐射和黑球温度,再通过算法计算得到暑热压力指数,用暑热压力指数反映动物或人类在日照、汗水挥发和风的相互作用下的身体感受,以防赛马中暑、不适等影响赛事开展和运动员发挥的情况发生。

与暑热压力仪协作的还有常规六要素自动气象站、智能便携气象站等观测设备。

暑热压力仪 摄影:杨志彪

智能便携气象站 摄影:何明琼

浮标自动气象站

随风摇动

监测“水适合、风恰好”

探秘地点:东湖(承担帆船、游泳项目比赛)

时间:10月15日15时

仪器:浮标自动气象站

气压:1023.1百帕

气温:22℃

相对湿度:46%

平均风速:3米/秒

在东湖举行的帆船比赛对湖面风要求颇高,风速达到2米/秒帆船开始准备起航,2.5米/秒出发,12米/秒将可能停止比赛。

为此气象部门专门引进了浮标自动气象站,像棵“海草”在水面随风摇动,实时监测湖面风向风速及各项气象要素,保障帆船赛事的顺利进行。浮标自动气象站主要可测量东湖的气温、湿度、气压、风向、风速、雨量和水温7类要素,并配备有电子罗盘、GPS导航等定向、定位设备。为让浮标自动气象站上的风力、风速等数据免受风浪影响,气象站顶端由超声波测风仪构成,代替风标风杯来准确测量水面风力、风速。

不仅如此,东湖帆船赛事还专门配备了智能便携气象站,该设备除常规六要素外还可以监测云量、云状和阵风,为东湖帆船赛事提供更准确的气象数据。

浮标自动气象站 摄影:秦建峰

链接:服务系统

智能网格预报模块分辨率

精确到“1小时×1公里”

据了解,军运会气象预报预警服务系统已开始运行,该系统分为综合观测、临近预警、智能预报等模块,采用了大数据、云计算架构等技术处理各类观测信息,并能根据需求快速生产出相应的气象服务产品。

智能网格预报模块的时空分辨率可以达到“1小时×1公里”,也就是说气象预报的范围可以精确到1公里×1公里,时间可以准确到每小时。而支撑短时预报的武汉1公里分辨率快速更新循环同化预报系统,还能实现整点更新,预报未来12小时的逐15分钟天气。

不仅如此,系统中还为特殊赛事需求建立了新模型,先通过前期观测建立起特殊要素与常规要素之间的关系和发展规律,再建立数字模型,实现特殊要素的准确预报。(王瑞丽、涂明、朱武杰、胡珀、邬昀对本文亦有贡献)

作者: 12_anhui
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