本文選題：江蘇省高速公路　切入點：強風　出處：《南京信息工程大學》2017年碩士論文

【摘要】：強風和強橫風對汽車安全行駛影響較大,為提高預(yù)報準確率,減輕風災(zāi)損失,全面地了解強風和強橫風的發(fā)生規(guī)律、形成及維持機制尤為重要。1.本文首先利用江蘇省典型高速公路2012～2015年交通天氣自動監(jiān)測系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù),分析了江蘇省滬寧、宿淮鹽、沿海和京滬高速公路強風和強橫風的時空分布特征,探討了地理環(huán)境等因素對強風和強橫風發(fā)生的影響,在此基礎(chǔ)上,對江蘇省典型高速公路的風壓進行分級,揭示風壓的空間分布特征。研究表明:(1) 一天中強風和強橫風發(fā)生頻率最高的時間段為12～14時;一年7月份頻率最高。(2)各站點強風和強橫風發(fā)生日數(shù)頻率一致,均呈現(xiàn)沿海高速發(fā)生頻數(shù)較高的站點最多,范圍最大,宿淮鹽高速最少的特點。強風盛行風向與強橫風風向基本一致,偏北風頻率最高。頻率最高的極大風風向為22.5°,最大風風向為0°。(3)月極端風速除宿淮鹽2012年秋季外均超過10m/s,最大值達到22.6m/s。(4)綜合考慮風向、風速等變化因素,將風壓按從大到小順序分為10、9、8、7、6、5、4、3、2、1級。其中風壓達到4級以上頻率最高的公路為沿海高速公路。(5)地理環(huán)境對各高速公路不同路段強風、強橫風和風壓等級均有不同程度的影響。2.對2013年3月9～10日發(fā)生在江蘇省的一次冷空氣過境引發(fā)的強橫風天氣過程進行了數(shù)值模擬,得到結(jié)論:(1)本次強橫風過程高空有深厚的低槽,槽后強冷空氣控制,地面冷高壓不斷發(fā)展和東移南壓,高低空溫壓場結(jié)構(gòu)配置較好,有利于近地層出現(xiàn)強風。(2)高低空散度場的有效配合及冷鋒過境時產(chǎn)生的鋒面大風是出現(xiàn)此次強橫風過程的重要因素。(3)北方冷高壓向南推進,與南方暖濕空氣相遇,將其抬升形成鋒面大風,并伴隨產(chǎn)生了降水,此時路面濕滑且風雨交加時車輛行駛更為危險。(4)對流有效位能較小而對流抑制能量較大,本次強風過程對流交換較小。(5)在強風發(fā)展中期小范圍出現(xiàn)冷暖平流交互,該處大氣層結(jié)不穩(wěn)定,冷鋒后冷平流控制了底層大氣,暖平流控制了高層大氣,使得大氣層結(jié)比較穩(wěn)定,該系統(tǒng)得以維持。3.對2012年8月7～10日發(fā)生在江蘇省的一次由臺風過程引發(fā)的強橫風天氣過程進行了數(shù)值模擬,得到結(jié)論:(1)本次強風過程主要影響江蘇南部、浙江北部和安徽南部地區(qū),模擬效果十分理想。(2)臺風登陸時臺風中心輻合輻散值很大,隨著臺風在陸地上移動,逐漸減弱,登陸6～8小時后輻合輻散值急速下降。(3) 400hPa以下大范圍地區(qū)水汽豐富,相對濕度大于80%,當臺風減弱時,水汽仍作用于江蘇上空,降水的減弱滯后于風力的減弱。(4)臺風天氣發(fā)生過程中,高對流有效位能區(qū)代表未來暴雨區(qū)范圍,CAPE值的時間變化可以為暴雨的預(yù)報提供很好的啟示作用。(5)可根據(jù)暖平流和冷平流明顯分辨出氣旋中心氣流上升處和四周氣流下沉處。4.對2013年7月31日發(fā)生在江蘇省的一次由強對流天氣引發(fā)的強橫風過程進行了數(shù)值模擬,得到結(jié)論:(1)本次強風和強橫風過程是由強對流天氣產(chǎn)生的,影響范圍較為分散,局地性較強。與系統(tǒng)性大風和臺風過程模擬結(jié)果相比,本次模擬效果不是太理想,但江蘇省高速公路代表站風場模擬值與實測值之間的相關(guān)系數(shù)都能達到0.6以上。(2)本次強橫風過程發(fā)生時表現(xiàn)為低層輻合、高層輻散,強對流性天氣的風速大、發(fā)生范圍小使其對局地的影響更嚴重。(3)本次強橫風過程的水汽垂直結(jié)構(gòu)呈上干下濕的分布配置,易形成對流性不穩(wěn)定層結(jié),觸發(fā)和維持強對流天氣。(4)不穩(wěn)定能量的積累,高CAPE和低CIN提供了有利的能量環(huán)境,不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)配合下沉運動,是造成強橫風天氣的重要條件。(5)本次強橫風過程發(fā)生時,形成了上冷下暖的不穩(wěn)定層結(jié),促進了對流系統(tǒng)的形成,產(chǎn)生動量交換,使地面風速增大。
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【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U492.8

【參考文獻】

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本文編號：1661078