氣象科技服務奧運

　　片場經常呼風喚雨的張藝謀，卻生怕在“鳥巢”（國家體育場）里讓自己雄心勃勃的大制作因天公不配合而泡湯。
　　這位北京奧運會開、閉幕式的總導演一再念叨，他最擔心的就剩下8月8日開幕式那天下大雨了。
　　自然，雨天也會拉室外賽事和運動員的后腿。
　　但越來越走運的張藝謀又幸運地得到科學的“拔刀相助”……
　　
　　人工“變天”
　　
　　有個行動方案似乎是專為張導演解憂而設置的，全名曰：2008年夏季奧運會開、閉幕式人工減雨作業實施方案。
　　其實，早在張藝謀被任命為總導演之前的2002年，北京氣象部門就開始了針對奧運會的人工消雨研究。
　　北京地區8月份降雨有6個主要來向(西北、正西等)。為此，有關部門在河北、天津、北京周邊地區組織了3道防線，準備攔截可能影響北京天氣的不測云雨。
　　消減雨水的招數主要有兩個：一是讓雨提前下——在即將影響北京降雨云系的來向上進行連續“作業”，以確保“保護區”上空無雨或小雨；二是在云里施加催化劑調整降雨機制，使雨“憋著”不下。
　　云內溫度大于0℃被稱作“暖云區”，在里面播撒高濃度粒子群和吸濕性催化劑，可以促使雨滴迅速長大，形成“動力碰壁”之效，造成下沉氣流，抑制云和降水的發展，進而減弱降水。“而對于溫度低于0℃的云層，我們一般用制冷劑或人工晶核，讓雨滴數增加，尺寸變小，從而不易降落到地面上。”北京市人工影響天氣辦公室常務副主任張薔介紹道。
　　至于人工消雨時打入云層的化學制劑是否會對環境造成污染，張薔給出了“定心丸”：“制冷劑”是液體氮，對環境沒有任何污染，被稱作“綠色催化劑”；而“人工晶核”就是碘化銀，人工消雨時，其播撒量比較小——每平方公里大約1克。“從2003年到2007年，我們針對主要水體進行了監測，沒有發現人工晶核有任何超過環境質量標準的數據，而且是低于規定的大概一個數量級。”張薔說。
　　目前全世界每年有30多個國家開展各種方式的人工影響天氣活動。世界氣象組織在2001年發表的一個《聲明》中對局部人工增雨(雪)等催化技術給予了肯定。但是，由于目前的技術和科學水平有限，對于大暴雨等強降水與大范圍深厚雨層云，科學家們還做不到完全消雨。“目前只對小范圍且較弱的局部地區實施人工消雨作業能夠起到較好效果。”北京奧運氣象服務中心副主任、北京市氣象局副局長王建捷強調，人工“影響”天氣不是人工“控制”。
　　6月到7月間，北京市氣象部門還將再次進行人工消云、減雨氣象演練。
　　
　　“精細”預報
　　
　　“我們為北京奧運會提供的氣象服務是精細的預報。”北京市氣象局副局長王迎春表示。
　　她本人主持的《奧運精細預報技術研究》項目，就試圖為解決諸如開、閉幕式天氣預報等種種難題提供強有力的科技支撐，如今已重點解決了強對流天氣臨近預報技術和奧運場館氣象要素客觀預報方法。
　　在觀測數據來源上，除常規氣象站的觀測外，北京奧運氣象服務團隊還利用大型活動舉辦地點周邊的自動氣象站進行觀測；在觀測內容上，由常規的溫、壓、濕氣象要素觀測轉變為多種大型活動和體育賽事與運動員發揮關系更直接的多要素分析，包括水溫、沙溫、“黑球溫度”（了解周圍的氣溫、熱輻射等綜合因素）、能見度、日照強度，等等；在資料使用上，由原來僅地面觀測資料發展到城市邊界層綜合探測資料的運用。前年底，中國成功發射地球靜止軌道氣象衛星“風云二號”D星，負責全面預報北京奧運會開幕式、閉幕式及賽事的天氣，它能夠全天候連續監視，獲取地球空間環境白天可見光云圖、晝夜紅外云圖和水汽分布圖。
　　奧運火炬在珠穆朗瑪峰傳遞成功，顯然在很大程度上更取決于天氣預報的精細化與準確性。35頭牦牛把眾多設備運送裝備到大本營，在海拔7028米、堆積著深不可測的萬年冰雪的北坳架設氣象站，毫無疑問，難度和危險性都很大——潛伏著無數冰崩和雪崩結構，但在登山隊的協助下，氣象人員終于成功地在那里架設了目前中國最高的“四要素”（風向、風速、氣壓和溫度）自動氣象站。
　　以前中國人登珠峰的過程中，其實只有3次是有現場數據的，分別在1960年、1965年和1975年。“我們以前做珠峰，盡管只要求提前預報7到10天的，卻已經很難。”據最早為中國登山隊主持天氣預報工作的中國科學院大氣物理所研究員、現中國科學探險協會主席高登義回憶，當時只把歷史資料拿出來，采用“歷史相似法”：“看看‘這個人’長什么樣子，他‘將來’就可能是什么樣子——預報員需要相當經驗，同樣看一個現象，兩個人報出來可能完全不一樣！”
　　也許珠峰是“特例”，而實際上，北京的地形也很復雜，城區的海拔高度大概是30米，可在最北面山區高度則超過2000米，天氣在很小的距離范圍內甚至也會有急劇的變化。“北京所面臨的預報要素要比其它奧運城市多很多，預報難度更大。”市氣象臺天氣預報室主任廖曉農則明確表示。今年奧運會舉辦的8月，正是北京的主汛期，加之全球變暖的影響下，強對流天氣發生的概率比較大，因而僅與近4屆奧運會相比，其總降水量可能是最大的，降水日數也可能是最多的。
　　
　　氣象奧林匹克
　　
　　“我們還實施了世界氣象組織北京奧運會天氣預報《示范計劃》，該活動也被稱為‘氣象的奧林匹克’。”王迎春介紹說，來自美國、加拿大、澳大利亞、中國等多個國際先進的短時臨近預報系統被調試安裝到北京，之后進行了預報檢驗和評估，“這一計劃的實施顯然有利于提高北京奧運會期間強對流天氣預報的準確率。”
　　如今有關方面已經完成了奧運氣象服務系統建設和開發任務，技術上與北京奧組委、各地代表團、場館、公用設施等對接完畢；也完成了奧運氣象服務團隊組建及其培訓計劃，“這是舉全國之力組建的，當前已具備提供服務能力。”中國氣象局奧運氣象服務領導小組辦公室副主任、北京氣象局總工程師王玉彬說。
　　“北京奧運氣象保障系統將凸顯‘精細’、‘個性’和‘先進’三大特色。”國家科技攻關計劃《奧運氣象保障技術研究》課題組組長、曾任中國氣象局預測減災司司長章國材研究員總結說，“‘精細’體現在數值模式分辨率高，預報產品‘無縫隙’和全程滾動，預報要素有極大拓展；‘個性’表現在對奧運賽事和賽地特殊性有充分的考慮，對奧運競賽活動和項目有極強的針對性；‘先進’體現在中國首次擁有可實時制作奧運高精細度氣象預報的實用技術手段和業務能力。”