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(gè)奧運(yùn)滑雪跳臺(tái)。但他的關(guān)注點(diǎn)不是運(yùn)動(dòng)員驚險(xiǎn)刺激的起飛和轉(zhuǎn)體動(dòng)作，而是旁邊那臺(tái)SUV大小的雷達(dá)車。

這個(gè)儀器是NASA專門運(yùn)送到平昌奧運(yùn)會(huì)的11臺(tái)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(gè)冬季奧運(yùn)會(huì)上，NASA科學(xué)家正開展一項(xiàng)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(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)國際協(xié)作實(shí)驗(yàn)(ICE-POP)，NASA是參與此項(xiàng)目的20個(gè)機(jī)構(gòu)之一，這20個(gè)機(jī)構(gòu)分別來自11個(gè)國家。該研究項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間從2月9日開始，直到3月18日殘奧會(huì)結(jié)束。

冬奧會(huì)提供驗(yàn)證NASA模型好機(jī)會(huì)

維嘉所在的美國團(tuán)隊(duì)，集合了來自NASA、科羅拉多州立大學(xué)、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(xì)雪情報(bào)告，并測試實(shí)驗(yàn)預(yù)報(bào)模型。

NASA的觀測資料和降雪預(yù)報(bào)將在奧運(yùn)會(huì)場館附近的16個(gè)不同地點(diǎn)進(jìn)行，然后轉(zhuǎn)達(dá)給奧運(yùn)官員，以幫助他們了解即將到來的天氣情況。

維嘉說，“奧運(yùn)會(huì)提供了一個(gè)測試我們的觀測方法的機(jī)會(huì)，并幫助在現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用環(huán)境中開發(fā)預(yù)測模型。當(dāng)然，我們的觀測結(jié)果也將服務(wù)于冬奧會(huì)。”

平昌“后門冷鋒”成雪系統(tǒng)很獨(dú)特

有時(shí)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(dá)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(gè)小時(shí)內(nèi)，暴風(fēng)雪可以從一個(gè)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(xué)家沃爾特·彼得森說，“我們對(duì)南韓地區(qū)感興趣，因?yàn)檫@里有利于提高我們對(duì)山區(qū)雪物理學(xué)的理解，并幫助提高觀測和模型的準(zhǔn)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(dòng)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(xué)家研究雪情的理想試驗(yàn)場。

地面儀器可以在容易接近的地方提供準(zhǔn)確的科學(xué)觀測資料，卻難以到達(dá)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(huì)以同樣的速度下降，因此很難估計(jì)降雪率。

為此，科學(xué)家將同時(shí)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(fēng)雪，GPM核心觀測臺(tái)是NASA和日本宇航研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合組織的項(xiàng)目，它與其他12個(gè)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(tuán)隊(duì)將利用11臺(tái)NASA儀器的地面觀測結(jié)果，補(bǔ)充上述太空觀測數(shù)據(jù)。這些設(shè)備使用高速攝像機(jī)和配備先進(jìn)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(jì)算對(duì)確定當(dāng)時(shí)有多少降水量非常有用。

NASA部署了雙頻雙極化多普勒雷達(dá)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(yùn)官員了解當(dāng)前的天氣狀況，同時(shí)還能幫助改進(jìn)NASA的天氣預(yù)報(bào)模式。在平昌測試的模型能描繪更好的云圖，并提供特定細(xì)節(jié)告訴人們這些云是否正在形成雨雪。