片場經(jīng)常呼風(fēng)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(dǎo)演一再念叨,他最擔(dān)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(xué)的“拔刀相助”……
人工“變天”
有個行動方案似乎是專為張導(dǎo)演解憂而設(shè)置的,全名曰:2008年夏季奧運會開、閉幕式人工減雨作業(yè)實施方案。
其實,早在張藝謀被任命為總導(dǎo)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(qū)8月份降雨有6個主要來向(西北、正西等)。為此,有關(guān)部門在河北、天津、北京周邊地區(qū)組織了3道防線,準(zhǔn)備攔截可能影響北京天氣的不測云雨。
消減雨水的招數(shù)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(xù)“作業(yè)”,以確保“保護區(qū)”上空無雨或小雨;二是在云里施加催化劑調(diào)整降雨機制,使雨“憋著”不下。
云內(nèi)溫度大于0℃被稱作“暖云區(qū)”,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(fā)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(shù)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(wù)副主任張薔介紹道。
至于人工消雨時打入云層的化學(xué)制劑是否會對環(huán)境造成污染,張薔給出了“定心丸”:“制冷劑”是液體氮,對環(huán)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(jiān)測,沒有發(fā)現(xiàn)人工晶核有任何超過環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù),而且是低于規(guī)定的大概一個數(shù)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(fā)表的一個《聲明》中對局部人工增雨(雪)等催化技術(shù)給予了肯定。但是,由于目前的技術(shù)和科學(xué)水平有限,對于大暴雨等強降水與大范圍深厚雨層云,科學(xué)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(qū)實施人工消雨作業(yè)能夠起到較好效果?!北本W運氣象服務(wù)中心副主任、北京市氣象局副局長王建捷強調(diào),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(yù)報
“我們?yōu)楸本W運會提供的氣象服務(wù)是精細的預(yù)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(yù)報技術(shù)研究》項目,就試圖為解決諸如開、閉幕式天氣預(yù)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(yù)報技術(shù)和奧運場館氣象要素客觀預(yù)報方法。
在觀測數(shù)據(jù)來源上,除常規(guī)氣象站的觀測外,北京奧運氣象服務(wù)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(nèi)容上,由常規(guī)的溫、壓、濕氣象要素觀測轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N大型活動和體育賽事與運動員發(fā)揮關(guān)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(fā)展到城市邊界層綜合探測資料的運用。前年底,中國成功發(fā)射地球靜止軌道氣象衛(wèi)星“風(fēng)云二號”D星,負責(zé)全面預(yù)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(xù)監(jiān)視,獲取地球空間環(huán)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(yù)報的精細化與準(zhǔn)確性。35頭牦牛把眾多設(shè)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(shè)氣象站,毫無疑問,難度和危險性都很大——潛伏著無數(shù)冰崩和雪崩結(jié)構(gòu),但在登山隊的協(xié)助下,氣象人員終于成功地在那里架設(shè)了目前中國最高的“四要素”(風(fēng)向、風(fēng)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(xiàn)場數(shù)據(jù)的,分別在1960年、1965年和1975年?!拔覀円郧白鲋榉?,盡管只要求提前預(yù)報7到10天的,卻已經(jīng)很難。”據(jù)最早為中國登山隊主持天氣預(yù)報工作的中國科學(xué)院大氣物理所研究員、現(xiàn)中國科學(xué)探險協(xié)會主席高登義回憶,當(dāng)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(yù)報員需要相當(dāng)經(jīng)驗,同樣看一個現(xiàn)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(fù)雜,城區(qū)的海拔高度大概是30米,可在最北面山區(qū)高度則超過2000米,天氣在很小的距離范圍內(nèi)甚至也會有急劇的變化?!氨本┧媾R的預(yù)報要素要比其它奧運城市多很多,預(yù)報難度更大?!笔袣庀笈_天氣預(yù)報室主任廖曉農(nóng)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(fā)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(shù)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(yù)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(yù)報系統(tǒng)被調(diào)試安裝到北京,之后進行了預(yù)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(yù)報的準(zhǔn)確率。”
如今有關(guān)方面已經(jīng)完成了奧運氣象服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)和開發(fā)任務(wù),技術(shù)上與北京奧組委、各地代表團、場館、公用設(shè)施等對接完畢;也完成了奧運氣象服務(wù)團隊組建及其培訓(xùn)計劃,“這是舉全國之力組建的,當(dāng)前已具備提供服務(wù)能力?!敝袊鴼庀缶謯W運氣象服務(wù)領(lǐng)導(dǎo)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(tǒng)將凸顯‘精細’、‘個性’和‘先進’三大特色?!眹铱萍脊リP(guān)計劃《奧運氣象保障技術(shù)研究》課題組組長、曾任中國氣象局預(yù)測減災(zāi)司司長章國材研究員總結(jié)說,“‘精細’體現(xiàn)在數(shù)值模式分辨率高,預(yù)報產(chǎn)品‘無縫隙’和全程滾動,預(yù)報要素有極大拓展;‘個性’表現(xiàn)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(xiàn)在中國首次擁有可實時制作奧運高精細度氣象預(yù)報的實用技術(shù)手段和業(yè)務(wù)能力?!?br/>