河南电网输电线路舞动的气象要素指标研究

利用2009—2010年河南省3次输电线路舞动过程的探空站资料和地面气象站观测资料,分析了输电线路舞动的气象要素特征,得出输电线路舞动的气象要素指标:(1)700~850 hPa存在≥0℃的暖层,其下存在0℃的冷层。(2)700 hPa以下空气接近饱和,温度和露点温度的差值≤2℃。(3)地面温度-4~1℃,风速≥3 m·s~(-1),相对湿度≥70%。利用1998年至今的探空数据和地面气象站观测数据,以及2015年11月至今的模式数据,对上述指标进行了检验。最后以2015年11月22—24日河南电网的舞动过程为例,采用上述指标绘制了舞动分布图,发现利用该指标预报的舞动格点涵盖了电网实际监测到的发生舞动的杆塔,该指标具有一定的适用性。     

冀北输电线舞动灾害特征与气象条件分析

利用2007—2017年冀北地区38次输电线路发生舞动时的地面观测、探空资料,分析输电线路舞动的时空分布及气象要素特征,得出冀北输电线路舞动的气象要素指标。结果表明:(1)西北部山区舞动事故较东部沿海多,呈略减少趋势,但并不显著,高发时段为4—5月;而东部沿海呈逐年增加趋势,且通过α=0.05的显著性检验,高发时段为11月。11 a来途经沽源、丰宁、赤城境内的沽太I线发生舞动事故最多。(2)输电线路舞动前后,地面气象要素不一定存在高频变化,但舞动发生前需同时到达一定的阈值范围,且在阈值范围内各气象要素可增大、降低或保持不变。(3)输电线路舞动发生时,在700～850 hPa存在暖层或逆温层,在暖层或逆温层及以下,露点温度差基本小于2℃,空气中的水汽达到近似饱和及饱和状态,在中高层湿度相对较小。(4)输电线路舞动发生在冻雨、雨夹雪、雨转雪、雪的天气条件下。(5)对舞动气象预测模型进行回报检验,发现能较好地回报出冀北输电线舞动情况,对电网气象服务具有一定指导性。     

2018年初安徽省沿江地区输电线路舞动天气成因分析

基于逐5 min地面气象要素观测数据、逐日气象观冰站电线覆冰观测数据、安庆站逐12 h探空观测资料以及逐6 h ERA-Interim再分析资料,对2018年初安徽省沿长江及跨江线路电线舞动过程中气象要素进行分析,并对导致电线覆冰和大风的天气成因进行探讨。结果表明:舞动位置附近出现不同程度冻雨导致的电线覆冰,并伴有较强的东北风,极大风速风向与舞动线路夹角多在45°以上,冻雨和大风是导致此次输电线路舞动的直接因素;此次输电线路舞动发生伴随的冻雨属于典型的"过冷暖雨";700 h Pa南支槽前西南气流为此次冻雨输送水汽的同时带来暖温度平流,维持暖层的存在; 925 h Pa大陆冷高压下东北气流带来的冷温度平流使近地面层降水处于过冷却状态;锋面后冷空气在华北地区上空堆积致使冷高压加强是导致安徽沿江地区较强东北风形成的主要因素。     

一次输电线路覆冰舞动事故灾害性天气分析

利用WRF模式和Jones电线积冰模型对发生在2010年2月10—11日湖北地区的电线覆冰舞动事故的天气过程进行分析,并对灾害性天气的可预报性进行初步探讨。结果表明:Jones电线积冰模型基于观测降水数据计算积冰厚度在1.3~5.4mm,与观测量级相同。由于WRF模式对此次天气过程的降水量模拟偏大而高估了电线积冰厚度。WRF模式模拟的10m风速风向与观测的一致性较好,模拟本次过程的风速为5~10m·s-1,风向为偏北风,而湖北地区输电线路以东西走向为主,较容易发生舞动事故。     

导致甘肃输电线路舞动的蒙古气旋的形成及增风机理研究

受一次向东南方向移动蒙古气旋强风的影响,2020年4月18日甘肃省白银市的高压输电线路出现了严重的舞动,这造成了该地区的输电线路跳闸事故.基于0.5度逐小时分辨率的ERA5再分析数据,本文研究了这次蒙古气旋及其强风的形成机理.涡度收支的结果表明,辐合相关的垂直伸展以及垂直运动向上的正涡度输送是本次蒙古气旋形成的主因,而...     

2008年初江西省输电线路舞动气象因素分析

利用2008年初江西省输电线路舞动故障资料以及同期的南昌站地面观测、探空和NCEP fnl分析资料,分析了输电线路舞动期间(2008年1月13—14日)的天气背景,从层结稳定度、垂直运动、水汽输送、风速和风向等方面研究了影响输电线路舞动的气象因素。结果表明:1)500 hPa高度层我国西南地区存在南支槽,受槽前引导气流影响,江西中北部对流层中层(750 hPa)为暖湿西南风或西风。地面西伯利亚冷高压东南移,冷高压前沿的冷锋自西北向东南逐渐过境南昌,受锋面抬升的影响,在冷锋过境前后南昌出现了少量降水。2)南昌地区对流层中层受南支槽前暖湿气流控制,近地层受冷锋后的强烈冷气流控制,这使得输电线路舞动期间南昌上空925—800hPa出现了强烈的逆温层,导致南昌的降水形态转为冻雨。3)与温度垂直结构相似,线路舞动期间南昌地区近地层至对流层中层也出现了显著的逆湿层,其不仅为降水提供有利的水汽条件,还有利于逆温层的形成和维持。4)输电线路舞动与风速、风向密切相关。舞动前,风向与导线走向夹角都小于45°,且风速较小;随着冷锋南移,风向由东北风转为北风,风向与导线走向夹角大于45°,风速不断增大,舞动现象也随之出现。     

输电线路运行安全影响因素分析及防治措施

以浙江省为例,进行省域冰区图绘制和杆塔尺度的输电线路评估。首先,利用覆冰生成数值模式,针对2005— 2014年覆冰灾害进行了逐小时0.01°× 0.01°分辨率的覆冰过程反演,结合Gumbel极值分布刻画各栅格超越概率分布并绘制浙江省冰区图;其次,通过多因素比较分析,建立基于高程要素的杆塔覆冰降尺度方案;最后,基于区域灾害风险评估方法,选取易损性评估模型,对浙江省输电线路覆冰灾害下的杆塔失效率给出了定量评估。结果显示,浙江省冰区呈北、中、南带状分布,且中部覆冰带可能强度最大;在当前气候背景条件下,忽略人为抗冰、融冰等作用,浙江省中部及北部的输电线路覆冰风险相对较高。

     

田东35KV输电线路防雷设计分析

对广西田东县35KV输电线路进行防雷措施进行设计时,综合考虑当地气候、地形、环境等多种因素,并进行雷击风险评估工作,给出了最佳的防雷保护方案,从而有效地降低输电线路雷击跳闸率,减少雷电对电网安全运行的影响.     

中国冻雨的时空分布特征及其对特高压输电线路的影响

掌握冻雨的时空分布特征对于电力、交通、通信、农林等部门具有较高的指导意义。前期冻雨研究多基于站点观测资料,受限于该资料长度较短、分布不均与部分缺失等因素,目前对我国冻雨时空分布特征的认识可能尚存不足。新一代ERA5再分析资料中包含了其他再分析资料所未提供的冻雨资料,为进一步认识我国冻雨时空分布特征提供了可能。本文使用ERA5冻雨资料分析了1979～2020年我国年冻雨日数和年冻雨量的时空分布特征,结果表明:我国年冻雨日数和年冻雨量集中分布在贵州、湖南等地,直接影响7条“西电东送”特高压直流输电线路,影响长度总计约4900 km;冻雨集中分布地区的年冻雨日数及年冻雨量均呈下降趋势;年冻雨日数EOF（Empirical Orthogonal Function）第一模态（方差贡献36.96%）主要分布在黑河—腾冲线以东,总体呈下降趋势,且以秦岭—淮河线为界呈南北反相分布;年冻雨日数EOF第二模态（方差贡献11.56%）反映出中国冻雨集中地区的2个局地反相分布区,位相交替周期为1~5年;年冻雨量EOF模态的时空特征同年冻雨日数类似。     

河北省雾凇和雨凇气候特征及气象条件分析

利用1980—2009年河北省142个气象站的雾凇、雨凇资料、河北省南部94个气象站的地面观测资料和邢台探空资料,分析了河北省雾凇、雨凇的时空分布特征;利用箱线图分析了河北省南部适宜雾凇、雨凇出现的温度、湿度和风速等气象条件。结果表明：（1）在空间分布上,雾凇、雨凇主要出现在河北省南部,东部平原多,西部山区少;在时间分布上,雾凇、雨凇均出现在11月至次年3月。（2）适宜雾凇出现的气象条件是雾日并且气温在-7.2～-3.1℃之间、相对湿度≥92%、风速≤1.2 m·s~（-1）;雾凇出现时,95%的情况出现了逆温层。（3）适宜雨凇出现的气象条件是雨日并且气温在-4.1～0℃之间、相对湿度≥87%;雨凇出现时均有逆温层出现。（4）雾凇、雨凇高值区的相对湿度明显高于低值区,因此相对湿度大是雾凇、雨凇高值区形成的主要原因。     

江门市城区臭氧浓度变化特征及气象影响因素分析

基于2015—2017年广东省江门市城区臭氧浓度监测数据和气象观测数据,结合应用统计分析、聚类分析等方法,分析了江门臭氧浓度特征及气象影响因素,探讨了2017年江门臭氧严重超标的气象成因。2015—2017年,江门臭氧污染程度逐年加重,秋季臭氧浓度均值高于其它季节;37%的臭氧浓度超标日与西北太平洋或南海热带气旋活动有关,显著高于其它天气类型下超标日占比。臭氧浓度与白天气象要素相关性高于夜间,对臭氧浓度影响较大的气象要素有日照、相对湿度、气温。聚类分析得到6类气流轨迹,当气流轨迹为偏东(陆地)和偏北路径时,其受体臭氧浓度均值和污染气流轨迹占比显著高于平均值。2017年臭氧严重超标的气象成因是达到利于臭氧生成的气象条件阈值时数和日数显著高于以往,且途经江门以北和以东陆地的气流数目明显多于以往。     

上海市月降尘量与气象因子间关系研究

本文利用上海市1993～2003年月降尘量和同期气象资料，运用统计学方法和图表说明、物理解释相结合的方法，研究了降尘量的年、月际变化，表明：降尘量的年际变化存在明显的下降趋势；降尘量月际变化的高值出现在春、夏季月份，与北方燃煤量大的城市差别较大。同时更为详细地研究了降尘量和气象条件之间的关系，结果表明：风向、风速频率和雨日数是影响降尘量的主要气象因子，而温度、湿度对降尘量没有明显的影响，并简要说明了影响机制，解释了年、月际变化。     

抚州市大雾天气气候概况及气象要素特征分析

利用地面观测资料,对抚州市1959-2009年大雾天气气候概况及气象要素特征进行分析。结果表明,抚州市大雾年平均日数冬春季多、夏秋季少,大雾主要集中在10月到翌年4月;大雾区域分布极不均匀,东多西少,南多北少,山区谷地多平原少;大雾日数随着年代的推移总体呈逐渐减少趋势,平均以1.8d(/10a)的速度减少;大雾日数存在3-6a、12-15a和19-22a的周期变化;大雾存在明显的日变化特征,02-07时是大雾多发时段。当气温为0-10℃、相对湿度为85%-95%、风速为0-3m/s、气压为1005-1 015 hPa时,出现大雾的频率最高。一年中以辐射雾最多,占77.5%;其次是平流-辐射雾,占17.4%;平流雾仅占5.1%。     

云南暴雨涡散场动能转换函数的动态分析

对1996年云南主汛期（6－8月）逐日散度风动能和旋转风动能之间的转换函数C（KD,KR）特征进行深入研究,同时分析了C（KD,KR）各项Af、Az、B、C在动能转换函数中所起的作用。研究结果表明,对流层内C（KD,KR）＞0,同时对流层低层的C（K,KR）＞中高层的C（KD,KR）之和．极易出现暴雨过程;Af项在整个动能转换中起主要作用,71％的Af与C（KD,KR）具有相同的符号,Az项和B项在动能转换中起振荡作用,Az＋B控制着29％的动能转换方向。     

惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系研究

利用广东省惠州市区2013—2016年逐日、逐时的环境和气象资料, 研究了珠江三角洲(简称“珠三角”)东侧惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系。结果表明:惠州市臭氧污染具有明显的月和季节变化特征, 10月臭氧平均浓度最高, 臭氧超标日和污染日主要出现在7—10月。惠州市臭氧浓度日变化呈单峰变化, 06—08时最低, 最大值出现在午后14—15时。臭氧浓度变化和气象条件关系密切, 低浓度臭氧大多出现在气温较低、相对湿度和风速较大、云量较多伴有降水、日照时数较小的天气, 臭氧浓度超标多出现在气温较高、相对湿度和风速较小、云量较少一般无降水、日照充足的天气。惠州市臭氧超标主要出现在地面和低空偏西风下, 这可能与惠州市处于珠三角城市群下风向的区域污染输送有关。      

冬季北京城市近地层的气象特征

运用2001年1～3月北京大气边界层和大气化学综合试验期间,中国科学院大气物理研究所铁塔上所获得的8～320 m 15层风、温度和湿度梯度资料,对冬季北京城市边界层特征进行了诊断分析.结果表明,在冬季北京城市边界层中,平均而言地表粗糙度为1.34、零平均位移约为20 m;温度基本上随高度呈线性变化;风速随高度的变化并不总遵循对数关系,尤其是在午前和夜间,风速与高度之间对数关系的不显著率可达30%～40%.不能简单套用在Monin-Obuhov相似理论中由Businger-Dve风廓线层结订正获得的近地面层动量、热量和水汽湍流输送计算公式.     

江西省酸雨变化特征及其与气象条件的关系

利用江西省气象部门12个酸雨监测站2007—2011年的观测资料,分析了江西省酸雨的时空分布特征。结果表明,近年来江西省酸雨污染总体上有缓和趋势。夏半年酸雨污染较轻,其中8月的污染最轻;冬半年酸雨污染较重,其中1月的污染最为严重。整个江西省都受到酸雨污染的威胁,但污染程度分布不均,江西中西部的吉安、宜春以及东北部的景德镇污染较为严重,江西中东部的鹰潭、上饶以及西部的萍乡污染较轻。通过对酸雨与气象条件的关系分析发现,江西省降雨的pH值随降雨量的增加先减小再增大,小雨、中雨和大雨的pH值较小,而暴雨和大暴雨的pH值较大。850 hPa层为北风(N)、东北偏北风(NNE)、东北风(NE)或东北偏东风(ENE)(总方向角为348.75°—78.75°)时,南昌降雨pH值较高,东南偏东风(ESE)时南昌降雨的pH值较低;850 hPa层为东风时赣州降雨的pH值较高,北风(N)时赣州降雨的pH值较低。     

近50年河南初夏旱涝异常特征分析

对1958～2006年河南38站的6月降水量进行分析,发现EOF第一模态呈全省一致的分布型,因此用38站平均降水量代表全省初夏降水.选取旱、涝年,对异常合成场进行分析,在涝年,北太平洋和日本以南洋面为负的潜热通量异常;500 hPa贝加尔湖以北有正的高度异常,我国东部和近海为正的高度异常,北太平洋为正的高度异常;850 hPa河南省西部是异常的东北风,东部是异常的西南风.通过定义高度指数,得到与河南省初夏降水关系密切的500 hPa高度场分布型,即贝加尔湖高压脊偏强,东亚大槽偏弱和西太副高偏北同时存在.对海洋要素场的相关分析表明,前期太平洋黑潮区的SST较高,海洋持续向大气输送潜热通量偏多,后期其东北侧太平洋从大气吸收热量,导致上空的位势高度偏高,有利于河南省降水.     

宁波舟山港气象灾害风险及服务效益评估

近年来海洋经济和港口快速发展,港口吞吐量不断增长,气象灾害对港口的安全生产和经济效益影响日益显著.对港口气象风险及气象服务效益的评估不仅能促进公众对气象事业的认知,也是各部门制定相关工作规划的重要参考.采用国际减灾战略风险评估模型,基于1974-2019年气象数据和2013-2019年港口险情事故数据,讨论浙江省宁波市...