曾在悉尼夏季奧運會結束時的新聞發布會上，有記者提問“什么是奧運會成功舉辦的關鍵因素”，奧組委官員說了一連串的“天氣，天氣，天氣!” ，從中可以想見天氣在奧運會比賽中的重要性，氣象服務保障對奧運會的安全順利舉辦影響重大。
“面對大型國際綜合性冬季冰雪體育賽事，氣象服務經驗欠缺，基礎條件薄弱以及民眾和社會 眾多需求，氣象服務面臨許多重要挑戰。”中囯氣象科學研究院副研究員李元壽博士說，2022年冬奧會舉辦地——北京延慶、河北張家口地區冬季氣象條件復雜，冬奧會雪上運動項目及許多戶外冰雪運動均在山區開展，需要準確的氣象要素監測信息，需要加密布設賽區觀測站，針對山區復雜環境做出精細化預報服務。同時面對可能發生山地少雪干旱、極端低溫、過暖融雪、大風沙塵暴、霧霾、積冰或凍雨等不利氣象條件，需要深人研究冬奧會和各種冰雪運動期間的氣象風險及防控措施，為組委會和管理者提供決策支撐;針對少雪問題，需要開展人工增雪科學試驗，為人工造雪、存雪等提供技術支持 。
李元壽說，北京地區現有氣象觀測系統和站網布局，多以防洪澇災害監測城區夏季降水為重點，目前延慶僅有1個氣象觀測場，針對冬奧會申辦，2014年已經在延慶海坨山建立自動觀測站，并增加了雪深的觀測。而張家口市全區域內交通氣象站網布局也多針對城區道路交通網、重要交通樞紐，在冬奧會賽區的路段檢測還是空白。現有的天氣雷達系統受到冬奧會賽區山體遮擋的影響，存在明顯的探測盲區。另一方面，現有的監測及預報都是針對城市及夏季防暴雨山洪等預報為主，在山地復雜地形下冬季氣象要素精細化預報和短時臨近預報技術方法方面的研究比較弱，特別是關注度最高、需求最旺盛的冬奧會賽區賽道等小范圍局部的精細化智慧氣象預報還是短板。
此外，由于之前對冬季氣象服務技術方面的研究很少，缺乏冬季運動項目氣象服務保障經驗，尚未形成針對冬季冰雪運動的專業氣象服務體系。
雪上項目是冬季奧運賽事的重頭戲之一，氣象部門要在冬奧會賽前、賽中和賽后提供一系列的氣象服務保障，如賽前包括指揮中心、賽道場地等的規劃、選址、建設和設計實施等，都需要氣象部門針對常年的降雪情況、賽道選址區域周邊歷史同期盛行的風向風速和能見度的情況和局地氣候風險等，進行精細化歷史評估和科學評估。在冬奧會比賽進行中，所有人員的交通安全、準時到達比賽現場等，這些都要求氣象部門提供精準的智慧氣象服務，特別是教練需要及時掌握造雪條件預測、賽時緊急救援保障、比賽中最新的氣象條件，并據此制定賽前準備和調整比賽策略。賽后教練員調整方案、運動員訓練、賽場運維、公眾出行等，同樣需要及時提供氣象保障。
精確預報服務周到
今年大家一直在期盼下雪，冬奧會的舉辦更離不開量多質優的雪，在北京及周邊地區舉辦冬奧會，自然降雪條件有限，人工增雪工作任重道遠。
李元壽透露，目前北京市已建成起由1架飛機、31個火箭作業點、28個高炮作業點、49個高山地基作業點，組成了人工影響天氣作業系統。河北張家口也部署有相應的設施。雖然在多年的人工影響天氣空地聯合作業中積累了豐富經驗，取得了顯著的增雨增雪效果，但原先北京、張家口等地的人工影響天氣作業主要服務于農業抗旱減災、緩解水資源短缺和改善生態環境的要求，而針對冬季大型體育賽事的人工增雪實施作業不多。
李元壽認為，針對少雪問題，需要提前開展局地人工增雪科學創新試驗，研究如何更好地開展人工造雪、如何存雪等問題。目前的飛機上不能同時加裝針對各類云都能實施有效催化作業的多種作業設備，也沒有先進的通信和指揮系統，無法在作業時直接探測云內的作業條件和監測空中云水資源動態進而及時修訂作業方案，此外由于租用的小型飛機續航能力較差，無法執行大面積、遠距離跨區域人工增雪作業，因此急需提升飛機人工影響天氣作業能力和水平，
同時，應對復雜地形冬季高分辨率短臨預報技術研究、建立滿足冬奧會氣象保障服務需求的高分辨率數值預報系統，這些也都是目前正在加緊開展的工作。李元壽說，北京冬奧會的氣象服務保障要求很高，比如要做到京津冀區域天氣要素500米分辨率10分鐘更新、降水格點分析及未來12小時客觀格點預報、室外賽場特定地點與賽事保障密切相關的關鍵氣象要素(溫度、濕度、風速 、風)12小時預報、冬季降雪特征(積雪覆蓋率、雪密度、雪深、雪水當量)及關鍵要素(路面溫、濕度等)的客觀分析和0到12小時預報等，這些都是冬奧會氣象服務保障工作要實現的目標。
李元壽說，在冬奧會氣象服務保障方面也是要緊緊人的需求提供定時、定點、定量的精細化服務，比如要提供出至少提前三天的準確天氣預報，以便組織方調整賽事安排，以利于維持賽事日程;完善雪上項目所需氣象條件預報業務體系，為教練員和技術官員提供即時的氣象服務信息;在比賽前要為參賽隊伍提供盡可能詳盡的天氣變化情況預報，便于教練員調整參賽策略和運動員保持競賽狀態;要為媒體、觀眾、交通、水利、 電力、物資等部門提供天氣變化情況，適時調整優化賽事轉播方案及各行各業的保障服務;同時要能提供實時精準有效的團霧、道路結冰等影響交通的高影響天氣要素短時臨近預警預報信息，做好復雜地形條件下的精細化氣象預報工作。
智慧城市更加安全
中國工程院院士、清華大學公共安全研究院院長范維澄，是“北京市科學技術研究院科技創新智庫”成員，北京冬奧會的安全保障是他關注的課題之一。范維澄說，實現“安全冬奧”有賴于智慧安全城市建設，冬奧會的安全運行保障是和城市的安全發展聯系在一起的。“一個中心、一網一圖、三大基礎支撐和多項安全應用”，就是他提出的構成智慧安全城市的框架。
范維澄說，一個中心是指公共安全管理中心，對于北京而言就是整個冬奧會的“安全專項指揮部”;一網一圖分別是“城市安全監測物聯網”和“城市安全綜合監測一張圖”，它們將服務于城市安全大數據平臺、地理信息服務平臺和公共安全基礎標準化三大基礎支撐，并應用于綜合應急、預警信息發布、生命線安全等城市安全解決方案，整個框架的有序協作將共同確保冬奧會期間的安全保障工作做到源頭監控、風險導向、精細治理和高效處置。
實踐證明，歷屆奧運會的“一體化指揮中心”極大提高了應急準備、應急響應等能力，這也是冬奧會安保工作的經驗，范維澄告訴記者，北京要做的是充分發揮互聯網的“感傳知用”功能，通過智能應用科學判斷安全態勢。
清華大學公共安全研究院此前曾與安徽省合肥市合作踐行這種從風險源末梢監測預警到城市決策中樞應急指揮一體化的理念，合肥市于2017年啟動“城市生命線工程安全運行監測系統”，對市內51座橋梁、822公里燃氣、739公里供水、254公里排水、201公里熱力、14公里中水等管網，5.79萬部電梯、150公里河流水環境、58.5公里綜合管廊進行7×24小時值守運行、監測，每天采集數據達500億條。運行10個月來，平均每月各類預警36起，聯動處置15起，并曾成功避免過重大事件的發生。范維澄說，這一系統總體實現了對物聯網、大數據、云服務、移動互聯、人工智能等技術的融合，并適時動態擴展，做到了一張圖掌控全局，建立了直觀可視化的預警體系。
科技提升競技水平
從荷蘭人發明世界上第一個可分離式冰鞋，到鯊魚皮泳衣，科技為競技體育運動插上了“翅膀”，不僅創造了人類運動的驕人戰績，也使高科技訓練與裝備成為歷屆奧運會爭金奪銀的關鍵。
國際對于雪上運動的研究起步于上世紀，第一屆國際滑雪科技大會于1996年在奧地利舉行，這極大推動了世界滑雪科學研究的發展。國家體育總局體育科學研究所特聘研究員陳小平對我國歷屆奧運會金牌分布進行了統計，他認為在競技訓練中，訓練、科研和保障的三位一體化，科學研究與運動訓練的高度融合，是當前世界的發展趨勢。
“當今運動水平大幅度提高，優秀運動員成長伴隨受傷風險增大，我們就是要借助科技力量，延長運動員運動壽命。”因此科技元素要融入冬奧競技訓練中，要把實驗室搬到運動場。
上海體育運動科學學院院長透露，將先進的科技儀器設備投入可以讓體育訓練更加科學化，目前已研制成功一款基于足底壓力的可穿戴設備，可以實時采集足底壓力數據變化，記錄運動員的訓練數據和反饋，全面科學地讓教練了解運動員在訓練中的實際情況。
冬季項目運動員專項能力特征和科學選材關鍵技術、冬季項目運動員技能優化關鍵技術、冬殘奧運動員運動表現提升的關鍵技術……在科技部發布的“科技冬奧”重點專項中，有關運動訓練與比賽關鍵技術的科研課題不少，有關部門正組織研究力量針對運動員科學訓練及有效提升競技成績進行攻關，并提出了相應的要求，比如”形成冬殘奧六大項目不同殘疾類別生物學特征、訓練學特征、專項體能的理論方法與評價體系和訓練大綱;建立冬殘奧生物力學關鍵技術指標體系，為6個項目100名國家隊重點運動員進行技術診斷和優化，提高運動表現能力20%以上”等規定。
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