气象科技为准时举办北京奥运保驾护航

杜梦溪

现代奥运会一般长达两周，要在这并不算短的时间内不受天气影响而顺利举行，它本质上也是一个人与自然的较量过程。

在近几届奥运会中，为了确保开幕式与比赛顺利进行，并尽可能地给各国运动员创造有助于他们发挥自己实力的外部条件，天气因素受到极大关注。从最初的简单预报，到现在无孔不入的人工干预，气象科技成了奥运盛会的护航者。而这在2008年8月8日举行的第29届北京奥运会上，表现得尤为突出。

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一般说来，奥运会可以简单分为三个部分：开幕式、竞技过程以及闭幕式。开幕式是各国运动员展现风采的大聚会，更是主办国悠久的文化展示的大舞台，因此，全球观众都对开幕式充满期待。尽管奥运场馆一般都有顶棚等设施，但大风、雨、雪和冰雹等恶劣天气还是会让开幕式参与者的表演大打折扣。“我们都在祈祷那天不要下雨，也不要起大风。”几乎所有的人都这么说。

事实上，对天气最担心的是参赛的各国运动员，因为气象因素将直接关系到运动员在露天赛场的表现，田径、帆船、赛艇、射箭、射击，以及飞碟等项目无不深受影响。这将带来两种效果：一是运动员无法发挥真实水平，更不要说打破纪录；二是观众会大失所望，感受不到奥林匹克运动追求“更高、更快、更远”的体育激情。

以马拉松项目为例，其42.195公里的赛程大约消耗选手3000千卡的能量，这不仅要求选手具备优秀的体质，还要有过人的竞技技能。但有一种情况是所有选手必须要面对的，就是他们与环境之间的热交换，这要受赛场周边当时的空气温度、湿度、风速以及太阳辐射等影响。这也意味着气象条件会直接影响到选手的最终成绩。

早在2006年，就有运动学专家对1957年以来美国波士顿一年一次的马拉松比赛成绩进行统计和分析。他们发现，当温度为10.0℃-24.0℃之间时，马拉松比赛的成绩可以从湿度和云量的数值得到预报：如果气温低于一定值，为阴天时，运动员往往能创造出较好的成绩；如果气温高于该预定值且为晴天或者少云天气，选手成绩通常难有突破，甚至是很差。正因如此，有人常常根据比赛当天的气象条件，对赛事结果事先作出估计。

气象的影响是如此之大，而我国又是世界上发生自然灾害最为频繁且严重的少数几个国家之一，如何降低恶劣天气的影响是北京奥运会主办方的一大难题。

北京奥组委一位官员说，7月下旬到8月上旬恰好是北京和青岛等比赛地天气最为复杂的时期，局部地区的持续高温、暴雨、雷电等天气发生频率较高。为了尽可能地避免恶劣天气对大会的影响，气象工作人员对北京近50年来的天气情况做了研究。最后发现，8月8日这天北京地区的降水概率为30%-40%，其中还有75%是小雨，且8月7日为24节气中的“立秋”，从这一天起开始气温逐渐下降，空气湿度变小。鉴于此，北京奥组委于2002年12月向国际奥委会正式提出了更改奥运会举办时间的建议。到了2003年7月，国际奥委会在征询多方意见后才将北京奥运会的开幕时间敲定——2008年8月8日。

北京未雨绸缪

从往届的奥运会情况看，主办国无不在气象服务方面投入大量人力物力，有的还提前数年开始气象方面的科技研究。“奥运气象绝对不只是预测那么简单，更重要的是改变局部区域不利天气的影响”。

据悉，为了确保2008年北京奥运会的顺利进行，我国先后发射了数颗气象卫星。其中，去年底升空的“风云二号”地球静止轨道气象卫星，能获取地球空间环境白天可见光云图、昼夜红外云图和水汽分布图，收集和转发气象、海洋、水文等观测数据。而今年5月发射的“风云三号”卫星则新增加了微波辐射计、红外分光计和紫外臭氧垂直探测器等设备，并首次实现了全球、全天候、三维和定量化探测，可以提供未来10至15天的中期天气预报。

不少业内人士一致认为，雅典奥运会和悉尼奥运会的气象保障服务是迄今为止水平最高的，但北京市气象局首席预报员孙继松也指出，准确预报北京奥运会天气的难度和压力要远远大于这两座城市。他说，雅典奥运会期间正值当地的旱季，降水稀少，天气晴朗。悉尼奥运会期间则是当地干季雨季的过渡期，也不难播报。

为了应对复杂的气象变化，相关部门自2002年起就开始展开研究工作，这创下历届奥运会之最。如今，各个比赛城市都增设自动气象观测网和多普勒雷达等观测设备。气象卫星的图片提供频率已由先前的一小时一张提高到每半小时一张，并利用一台可实现每秒9.8万亿次运算的IBM p575超级计算机辅助工作。借此，“鸟巢”和“水立方”等比赛场馆的气象情况将精确到“几时几分会刮风下雨”，针对各比赛项目的不同应急措施也会相应地提出。

另据悉，在北京奥运会期间，还有一辆造价3000万元的气象预报车投入使用。该车长12米，宽2.5米，高4米，总重量达17吨。车上装有X波段双偏振多普勒天气雷达、天气实景装置以及GPS定位系统等，能将采集到的气象资料无线传输到气象机构工作平台，供预报员分析以及时提供准确的气象预报。

除此以外，负责奥帆赛气象服务工作的青岛市气象局也建立健全了立体化的气象观测体系。青岛市气象局一位负责人透露，为了更好地服务奥帆赛，他们已在比赛海域的周边海岸建成5座基站、5套海上浮标站，并配备了一艘气象观测船和一部新型天气雷达。此外，GPS水汽探测网、移动X波段天气雷达、雷电观测网等现代化探测设备也被投入使用。“青岛奥帆赛的气象探测能力已达到世界先进水平。”他指出，新型天气雷达可以做到每6分钟一次，半径为230公里的扫描，能准确识别台风、暴雨和冰雹等强对流天气，从而迅速预警。

然而，下雨的情况是各方最不愿意看到的。在这种情况下，具有精确预测44000平方公里范围内气候变化能力的IBM p575超级计算机就发挥了重要作用。北京人工影响天气办公室的一位工作人员透露，相关方面已经准备了两套解决方案，即让雨水提前下或人工消减雨量。当雨云在奥运场馆的保护区范围之外时，将碘化银和干冰打到云层中实施人工降雨，从而减小场馆附近下雨的概率。而当雨云笼罩奥运场馆时，将应用一种化学试剂使水分子变小，阻止其下落，或者使大雨变成小雨。

上述工作人员表示，尽管人工干预天气行动并不会100%成功，但从近几年的试验结果来看，结果依然令人满意。他说，这项堪称人类历史上最大的气象工程，将涉及1500名专业人员和30架作业飞机。此外，还有大约37000名兼职工作者随时准备操控4991枚火箭发射器和7113门高射炮！

“一切都会在我们的掌握之中！”他说。