從韓國天氣辦公室的屋頂上，美國國家航空航天局(NASA)的工程師曼努埃爾·維嘉完全可以看到一個奧運滑雪跳臺。但他的關(guān)注點不是運動員驚險刺激的起飛和轉(zhuǎn)體動作，而是旁邊那臺SUV大小的雷達車。

這個儀器是NASA專門運送到平昌奧運會的11臺設(shè)備之一，用于測量落在斜坡、滑道等地方的雪的數(shù)量和類型。

在這個冬季奧運會上，NASA科學家正開展一項研究——如何從地面和空間測量有關(guān)雪的信息，以提供更好的雪情預(yù)測。

韓國氣象局牽頭組織了2018年冬季奧運會和殘奧會國際協(xié)作實驗(ICE-POP)，NASA是參與此項目的20個機構(gòu)之一，這20個機構(gòu)分別來自11個國家。該研究項目持續(xù)時間從2月9日開始，直到3月18日殘奧會結(jié)束。

冬奧會提供驗證NASA模型好機會

維嘉所在的美國團隊，集合了來自NASA、科羅拉多州立大學、國家大氣研究中心和國家海洋與大氣管理局的力量。

他們使用地面儀器、衛(wèi)星數(shù)據(jù)和天氣模型的集合，來提供詳細雪情報告，并測試實驗預(yù)報模型。

NASA的觀測資料和降雪預(yù)報將在奧運會場館附近的16個不同地點進行，然后轉(zhuǎn)達給奧運官員，以幫助他們了解即將到來的天氣情況。

維嘉說，“奧運會提供了一個測試我們的觀測方法的機會，并幫助在現(xiàn)實世界的應(yīng)用環(huán)境中開發(fā)預(yù)測模型。當然，我們的觀測結(jié)果也將服務(wù)于冬奧會。”

平昌“后門冷鋒”成雪系統(tǒng)很獨特

有時候，平昌所在的韓國東北部的天氣，和美國馬里蘭州的沒什么不同，那里正是維嘉所在的NASA戈達德太空飛行中心。

但不同之處在于，韓國的海拔較高、山地較高、地形地貌十分復(fù)雜。在幾個小時內(nèi)，暴風雪可以從一個沿海的沙灘地區(qū)橫跨到雪山之巔。

NASA馬歇爾太空飛行中心物理學家沃爾特·彼得森說，“我們對南韓地區(qū)感興趣，因為這里有利于提高我們對山區(qū)雪物理學的理解，并幫助提高觀測和模型的準確性。”

彼得森說，平昌地區(qū)存在一種“后門冷鋒”的成雪系統(tǒng)。大量冷空氣掠過日本海，汲取水分和能量，然后在東北方向襲向南韓。

朝鮮半島東側(cè)的地形由沿海地區(qū)向山地劇烈變化，空氣流動也迅速變化，刺激平昌附近的降雪。

平昌復(fù)雜地形是研究雪情理想之地

韓國復(fù)雜的地形，正是科學家研究雪情的理想試驗場。

地面儀器可以在容易接近的地方提供準確的科學觀測資料，卻難以到達崎嶇的山地，太空衛(wèi)星雖具有理想的有利位置，但由于雪的大小、形狀和含水量不同，空間測量也很困難。這些變量意味著雪花不會以同樣的速度下降，因此很難估計降雪率。

為此，科學家將同時從空間和地面收集數(shù)據(jù)，并比較測量結(jié)果。NASA使用全球降水測量任務(wù)(GPM)跟蹤來自太空的暴風雪，GPM核心觀測臺是NASA和日本宇航研究機構(gòu)聯(lián)合組織的項目，它與其他12個美國和國際衛(wèi)星協(xié)調(diào)，每隔30分鐘提供一次全球降水圖。

平昌團隊將利用11臺NASA儀器的地面觀測結(jié)果，補充上述太空觀測數(shù)據(jù)。這些設(shè)備使用高速攝像機和配備先進軟件的雪像儀，能夠觀察到落在觀測區(qū)域內(nèi)的每一片雪花，這種計算對確定當時有多少降水量非常有用。

NASA部署了雙頻雙極化多普勒雷達系統(tǒng)(D3R)，用于測量落雪的數(shù)量和類型，比如是雨夾雪，還是輕而蓬松的雪等。

所有氣象數(shù)據(jù)不僅有助于奧運官員了解當前的天氣狀況，同時還能幫助改進NASA的天氣預(yù)報模式。在平昌測試的模型能描繪更好的云圖，并提供特定細節(jié)告訴人們這些云是否正在形成雨雪。