水上项目竞赛气象服务的需求调研和建议

郑铮 赵昶昱 徐彬 钱燕珍

(1.宁波市气象台,浙江 宁波 315012;2.象山县气象局,浙江 象山 315700)

0 引 言

亚运会是亚洲规模最大和最具影响力的综合性运动会。国际运动会不仅是重大的国际体育盛会,而且是重要的国际经济和文化交流的盛会,更是展示主办国、主办城市及协办城市国际形象和综合实力的重要机会。2022年9月,第十九届亚运会的帆船(帆板)、沙滩排球比赛项目将在宁波象山举行。

宁波是历史文化名城，是现代化国际港口城市,是第一批对外开放的计划单列市。近年来每年有许多体育赛事,包括网球、排球、举重、马拉松及龙舟赛等项目的国际比赛在宁波举行。体育运动受气象条件影响较大[1-3],不同比赛项目对气温、降水、风向风速、湿度和能见度等气象要素有不同的要求,只有掌握好气象要素的特征,才能更好地趋利避害,有利于运动员创造佳绩。

专项气象服务主要是为国家重大社会、政治、经济、军事、外交、文化、体育等活动提供气象保障服务,是公共气象服务的重要组成部分[4]。中国气象局、浙江省气象局高度重视专业专项气象服务[5-8],从气象行业对接时代需求、发挥体制优势、服务国家城市经济建设、增强国际竞争力等高度加强顶层设计,从破解专项服务问题着手,提升专业专项气象服务能力,提升公共气象服务能力。通过多年的探索和实践,各级气象部门初步建立了专项气象服务工作机制和业务流程,不断提高了专项气象服务产品的内容质量和精细化服务能力,先后为2008年北京奥运会和残奥会、中华人民共和国成立70周年庆祝活动、中非合作论坛、青藏高原铁路建设、长江三峡工程建设以及风能太阳能开发利用等提供了优质的专项气象保障服务,带来越来越明显的社会经济效益。

在2008年青岛奥帆赛以及残疾人奥帆赛中,青岛市气象局为帆船赛事提供了精细化气象服务[9],建立了以天气雷达、风廓线雷达、浮标站、自动站等为依托的气象综合探测系统,实现了赛场及其周边高时空分辨率的立体化探测；建立了以MM5、WRF等多种模式为基础的精细化预报系统,提供赛场内4个浮标站的逐时风速、风向的定量预报以及赛场暴雨、雷雨大风、台风、大雾等灾害性天气的短期、短时临近预报；开发了资料综合显示平台、奥帆赛及残奥帆赛产品制作分发平台以及预警信号和天气预报制作平台,快速生成和分发各种预报产品；建成了一个具有综合、宽带、高速、数字化等特征的信息网络系统。

宁波地处亚热带季风气候区,常年都有对体育赛事有影响的天气出现[10]。为了高标准做好相关气象服务工作,通过多次走访赛事举办方,与相关运动的教练和运动员交流,多次调研比赛现场,积极参与相关活动,特别是有针对性地调研了受气象条件影响比较大的水上项目如龙舟赛、帆船赛等对气象服务的需求,并了解可能集中举办此类项目的东钱湖、象山沿岸等地区的相关情况,旨在更好地为该区域的各种赛事安排提供气象咨询和服务。

1 现状和需求

水上项目指的是运动员全部过程或主要过程都是在水下、水面或水上进行的各种形式的体育比赛和活动,主要包括游泳、花样游泳、跳水、水球、皮划艇、赛艇、舢板、帆船、冲浪等。分室内和室外,室内水上项目由于环境可以调控,受水流和天气等影响小；但是室外水上项目对水流和天气要求苛刻,如风的大小对水上运动项目影响很大,风速或风向的突变,都会给比赛增加很大的困难。除了风速风向,会产生影响的天气要素还包括能见度、晴雨、气温、湿度等。本文以在宁波举行的龙舟和帆船比赛为例进行分析。

1.1 龙舟赛

目前龙舟赛是国际划联运动会的竞赛项目,是2021年东京奥运会的表演项目，有针对不同航道、不同器材、不同装置和队员要求的比赛规则和不同规格的赛舟要求。水流和天气对不同的龙舟赛的影响是有区别的,需要有针对性的气象服务。2019年11月1日至4日在宁波市东钱湖举行的2019年国际划联龙舟世界杯比赛中,28个国家和地区的34支队伍齐聚一堂。此次赛事采用22人大龙和10人小龙两种舟型,项目分为男子、女子200 m与500 m直道竞速以及男女混合500 m直道竞速等10个比赛项目,赛事兼具竞技性、观赏性。接下来两年每年都将举办一次。

2019年的龙舟比赛在东钱湖举办,赛区无水上气象观测设备,我们在前期提供气象背景分析时选用了距离赛区最近的国家气象站(鄞州站,58562)和区域气象站(东钱湖站,K2418)近10 a (2009—2018年)11月第一候(1—5日)的气象观测数据,分析赛区的气候特征。其中,鄞州站为国家基本站,海拔6.2 m,与东钱湖相距约15 km,能够代表东钱湖地区的主要气候状况,并且观测要素多、时间序列长,但距离赛区较远；东钱湖站为区域自动气象站,海拔3.0 m,位于东钱湖景区西侧,具有气温、降水、风速、风向4要素的气象观测,观测要素和观测历史时间序列少于鄞州站,但其距离赛区近。值得注意的是,东钱湖站位于王安石公园内,能够很好地反映谷子湖附近的天气特征。然而其距梅湖和外湖略远,且受地形和水体影响,对梅湖和外湖的局地气象环境代表性不强。

在龙舟赛前期提供的主要产品有气候背景分析,包括该区域一年四季的天气要素分布,高影响天气可能出现的时间,以及与重点时段相关的天气要素的精细化分布情况等[11]。提前10 d左右开始的每天一期的专题气象服务产品，包括天气趋势、逐日预报和温馨提示等；还有重点关注时段每小时要素预报等,是中英文双语的气象服务产品。还有几次专家现场服务、电话服务等。

1.2 帆船赛

帆船是利用风力前进的船。按船桅数可分为单桅帆船、双桅帆船和多桅帆船；按船型划分为平底和尖底帆船；按首型分为宽头、窄头和尖头帆船等。帆船运动是利用自然风作用于船帆上、驾驶船只比赛航速的一项水上运动项目。杭州亚运会帆船帆板比赛将于2022年9月在宁波市象山县松兰山长咀头区域的亚帆中心举行,帆船运动对风的大小要求很高(如表1),风速太大或者很小会表现出完全不同的状态。当然,在气象条件恶劣的情况下,帆船运动可能会有延后或者取消,这正说明了这一运动对于气象条件和环境的依赖。而亚运会象山赛区比赛期间可能出现的高影响天气主要有：台风、强冷空气、强降水、大风、大雾、雷电等。到时需要提供针对性的气象服务。

表1 对帆船比赛高影响天气要素阈值

象山沿海附近建设的多个自动气象站、海岛站和浮标站,为亚帆赛的气象服务提供了背景资料和服务依据。环亚帆赛区可参考的地面自动气象站有4个,分别为赛区西侧的爵溪站(K2931)、东侧近海自北而南3个最靠近的海岛自动站：小东屿(58574)、西磨盘(K9527,属于舟山)和南韭山(K2926)(图1)。多普勒雷达风廓线产品和激光雷达可以在一定程度上揭示弱风情况下海陆风的三维结构特征。但是松兰山赛场周边地形复杂,东侧海域上分布着韭山列屿,西侧陆地上由北向南依次坐落着炮台山、龙春山、大爿山等。不同天气、气候背景以及特殊的地形、地貌使得该地区海面风场的预报存在很多困难,还有局地性的团雾影响能见度等,而帆船运动对天气预报的需求更加丰富、要求更高,因此也需要更加丰富的观测资料和更加精细化的气象服务产品。

图1 象山县松兰山长咀头区域的亚帆中心及其周边气象观测站(审图号：GS(2019)5218号)

2 问 题

(1)服务和被服务人员不是很清楚各水上项目对气象服务的不同精细化需求,因此服务人员无法给出精准的提醒和防御措施。以龙舟赛为例,运动赛事组织对天气的背景和天气预报的需要是非常具体和清晰的：需挑选一个出现高影响天气概率小、相对晴朗、风小、能见度好的天气时段举行比赛。具体定下了比赛日程后,对于可能出现的下雨等情况做些诸如配备雨具等具体的准备工作,特别是针对开幕式等比较重要的关键节点。但是对于比赛的这项运动本身的影响,其实大家不是很清楚,到底下多大的雨龙舟赛不能举行比赛，风又是如何影响龙舟的掌舵的,不同长度比赛能见度的高影响阈值是多少等等,因此针对性的服务很难提供。对天气影响帆船比赛的了解相对丰富一些,但是具体到不同桅数的帆船、不同船型的帆船、不同首型的帆船对天气要素的精准需求还不是很清楚,因此服务中存在着针对性不是很强等问题。

(2)观测资料不够丰富、代表性不是很强,无法提供高时空分辨率的、高精度的、全方位的客观预报服务产品。对于赛事组织来说,以东钱湖和象山沿岸的观测资料作为背景分析,已经有了一定的代表性,但是对于比赛的运动来说,有些针对性的需求,包括船运动在不同区域，可能需要不同天气的观测资料,有些要素资料也需要加强。另外观测站的海拔高度虽然只有几米,但相关要素与水面也不尽相同。经到亚帆赛现场调研后,发现观测站和比赛区域相距虽然不是很远,但由于海陆差异,以及比赛区域特殊的区位特点,天气要素相差还是比较大的,观测资料不一定能代表比赛区域的情况。那么基于目前观测资料研制的预报服务产品就可能存在精准性不高等问题。

(3)服务产品针对性不强,没有相应的技术支撑系统和平台,给出的预报服务产品更多的是常规要素预报,科技含量不足。目前对重大赛事服务时，都是临时抽调预报员去做,具体做什么样的产品,很多是临时决定的,没有系统性调研、针对性研究,没有研制相关产品、构建相关平台,显得不专业、效率不高、繁乱等。好在对于亚帆赛服务，有许多技术人员已经提前2～3 a投入了针对性研究,但是没有系统整合、形成团队、有序合作等。

3 建 议

宁波发展的定位是“重要窗口”的模范生,在各个方面都将有更高的标准和要求。接下来在宁波举行的重大体育赛事会越来越多,宁波气象人应以更新的服务理念、更高的服务策略,去提供精细化、高水平的预报服务,以助力比赛获得圆满成功。为此提出建议如下。

(1)加强沟通,提高认识。提高对气象服务重要性的认识,不仅气象部门,还有地方政府、相关工作人员包括官员、运动员、教练员、赛场工作人员等,大家都需要沟通学习,去更好地认识气象服务的作用,相互科普和学习提高。一方面,更好地认识气象服务如何使水上项目比赛避开灾害性天气的干扰,避免因天气可能引发的事故等,同时利用好的天气条件去帮助运动员超水平发挥,创造出更加优异的成绩；另一方面,从申请主办来说,放在哪里什么时间举办,都是需要事先筹划好的。相关的气候分析和评价是很重要的决策支撑材料。将来在水域面积约是西湖4倍的东钱湖地区可能会举办一系列水上运动项目的比赛,因此对该区域逐月逐旬逐候分精细化区域的天气气候条件分析情况的需求将更多。亚帆赛前后,象山县乃至北仑沿海只要条件允许,帆船运动和比赛就会多起来,将会需要更多的气象服务。

(2)未雨绸缪,提前布局。随着宁波的高速发展和进一步对外开放,未来将可能举办更多的水上项目比赛,比赛的级别也会更高,那么作为宁波气象部门,应该有全面介入、提前服务的意识和筹划。首先,人才培养要有专门技术人员的培训、学习和储备,要对可能影响运动项目的天气要素、影响阈值、服务要点等分门别类系统地了解并形成相关材料；其次，要加密观测,要对有可能举办这些活动的区域有更加精细化的观测布局。只有在具有精细化的观测资料条件下,才可能提供更加精细的预报服务产品。如东钱湖是宁波市最大的陆地水体,今后将举办各种大型水上体育赛事或水上娱乐项目,既要保证各项活动顺利举办,又要确保安全,因此需要在东钱湖建设一些水上气象观测设备与针对各种水上项目需要的特种设备等,以使气象服务更有针对性和可参考性；第三，要加强研究,在智能网格业务化的形势下,预报服务产品需要更加的客观和精准,因此需要开展针对性的研究,研究针对性的精细化预报系统,研究针对性的服务产品,研究针对性的服务平台,研究相关的服务标准和体系,以便在相关项目比赛时能够提供高质量的气象服务。