近日，第九屆亞洲冬季運動會氣象臺與我校能源科學與工程學院、體育部組成聯(lián)合團隊，在亞布力自由式滑雪空中技巧賽場開展了賽道風場超精細圖像測速觀測，成功解析了空中技巧項目跳臺上方關鍵區(qū)域的復雜流場特征，標志著這一技術在滑雪賽事中的應用邁出重要一步。

“自由式滑雪空中技巧項目對氣象條件要求苛刻，規(guī)定1分鐘平均風速不大于3m/s，氣象往往是‘發(fā)令槍’。此次合作是亞冬會應對復雜小微局地氣象挑戰(zhàn)、提升賽事保障水平的重要探索。”團隊負責人帥永教授說，“新技術以激光示蹤隨風起舞的雪花運動，在大空間內(nèi)實測高時空分辨率的二維瞬時風場，從微觀層面揭示賽道風場特征，為超精細氣象服務提供了新的可能，更讓復雜的氣象數(shù)據(jù)可視化、直觀易懂，為教練和運動員提供高維信息參考。”

近年來，團隊對這項技術進行了深入研究與開發(fā)，妙用“冰雪魔法”讓寒風顯形，創(chuàng)新提出冬季運動的賽道風場超精細圖像分析方法，以激光顯示雪花運動軌跡，精準記錄風中雪花的動態(tài)變化，通過高時空分辨率的圖像模型求解并反演其瞬時風場，實現(xiàn)毫秒級、分米空間分辨力的二維風場實測，從而精細分析賽道局地的超微氣象尺度流動結構。

亞冬會空中技巧賽道跳臺區(qū)大尺度風場超精細圖像實測

據(jù)團隊技術負責人李彪副教授介紹，與傳統(tǒng)測風技術如激光測風雷達、多要素氣象站等相比，賽道風場超精細圖像分析技術具有更高的瞬時流場測量維度和時空分辨率。我們可以形象地理解，該技術以每0.033秒間隔，同時捕捉約一個籃球場平面面積上間隔2分米的上萬個點的瞬時風速、風向信息，并通過計算機模型求解、反演，以可視化的流場圖像顯示出來。

團隊成員體育部孟述教授、張成剛副教授分別擔任本次亞冬會U型場地技巧項目競賽長和大跳臺項目競賽長助理。他們表示，自由式滑雪U型場地技巧、大跳臺以及空中技巧項目的比賽都是極具速度和技巧的項目，比賽過程中對賽場的風速和風向敏感，不利的賽道風局部亂流和切變可能干擾運動員成績，甚至直接影響運動安全。此技術可以幫助競賽團隊更直接地觀察、分析賽道關鍵區(qū)域氣流情況，對于運動員提高競技成績，特別是保障運動安全具有重要意義。

逆賽道風向時跳臺前緣高速切變與側向風局部切變平均流場可視化

此外，來自亞冬會氣象臺的聯(lián)合研究成員表示，創(chuàng)新引入哈工大可視化測風技術，將助力冬季運動會賽道風場精細氣象觀測及預報進入高時空分辨率模式，未來形成賽道級局部超微氣象預報服務技術能力，以期為賽期安排、賽道評估、競賽輔助等提供更豐富的科學依據(jù)。此次合作不僅促進了冬季運動賽事氣象監(jiān)測技術的進步，也推動雙方在科學研究、人才培養(yǎng)、技術成果轉化等方面建立了更加緊密的合作，共同探索更多領域的新技術應用，為我國冬季運動賽事氣象預報事業(yè)的發(fā)展作出更大貢獻。

亞冬會空中技巧全賽道流場監(jiān)測現(xiàn)場示意圖