石景山區(qū)冬季灑水期道路結(jié)冰預(yù)報分析

李輝 朱立 霍東晴 苗鳳梅 李朝

摘?要：道路灑水有利于凈化空氣，但冬季由于氣溫較低，道路灑水會造成道路結(jié)冰，對交通安全帶來嚴重影響，冬季預(yù)報道路結(jié)冰有重大意義。利用石景山區(qū)2018年11月至2019年3月最低氣溫、最低地溫、最低道面溫度等數(shù)據(jù)分析石景山區(qū)最低氣溫、最低地溫、最低道面溫度的基本特征和變化趨勢，進而得出最低道面溫度與最低氣溫之間的預(yù)報關(guān)系，為以后冬季根據(jù)模式預(yù)報最低氣溫預(yù)報最低道面溫度是否低于0℃提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：冬季;最低氣溫;預(yù)報;最低道面溫度;低于0℃

1 概述

道路灑水不僅能將空氣及地面的灰塵等顆粒物潤濕，有效防止污染物飛揚、擴散，減小空氣污染，而且由于灑水使得路面溫度降低進而使得近路面空氣垂直對流運動受到抑制，進一步降低了微塵進入大氣的數(shù)量。灑水除塵是降低污染的一種簡單、有效的方法，在近年的實踐中也取得了一定效果。但是石景山區(qū)冬季，常伴有低溫、大風等特殊天氣，并出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。再進行灑水作業(yè)時，由于水滴不能長時間懸浮在空氣中清除污染物、降低除塵效用，同時還會形成道路結(jié)冰。道路結(jié)冰是交通阻塞和交通事故的直接和主要原因，道路結(jié)冰現(xiàn)象就是一種嚴重危害地面交通的惡劣天氣災(zāi)害。為避免灑水除塵作業(yè)時導致道路結(jié)冰，進一步研究石景山區(qū)道路結(jié)冰的變化規(guī)律，探究其可預(yù)測因子，從天氣學角度尋求對結(jié)冰天氣的短期、長期的預(yù)報預(yù)測方法，對我區(qū)各項工作順利安全進行有一定的指導意義。尤其是2017年12月西安市西二環(huán)開遠門橋上發(fā)生38輛車連撞交通事故，事故原因為路面灑水結(jié)冰所致。石景山區(qū)為北京中心城區(qū)，交通發(fā)達，人員密集，為防止西安類似事件發(fā)生，灑水除塵防止路面結(jié)冰專項氣象預(yù)報服務(wù)工作具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2 資料與方法

本文利用2018年11月—2019年3月石景山國家氣象觀測站逐日最低氣溫、最低地溫，EC預(yù)報最低氣溫、最低地面溫度、預(yù)報員預(yù)報最低氣溫，石景山區(qū)八角橋道面站逐日最低道路溫度，分析石景山區(qū)冬季道路最低溫度的基本特征，從而根據(jù)預(yù)報的最低氣溫建立石景山區(qū)道路最低溫度的預(yù)報模型。

3 結(jié)果與分析

圖1為預(yù)報員、EC預(yù)報的最低氣溫與實況最低氣溫的對比，由此可以得出，預(yù)報員預(yù)報、EC預(yù)報的最低氣溫與實況最低氣溫在趨勢上基本吻合;在數(shù)值上，預(yù)報員預(yù)報與EC預(yù)報13.9%超過2℃偏差，實況與EC預(yù)報21.3%超過2℃偏差。此處認為預(yù)報員與EC預(yù)報與實況吻合。

圖2為EC預(yù)報最低氣溫與最低地溫的趨勢圖，圖3為EC預(yù)報最低氣溫與最低地溫差，由此可以得出，EC預(yù)報最低氣溫與最低地溫趨勢基本一致，且預(yù)報最低氣溫比最低地溫差值基本維持在2±1℃左右。

圖4為最低氣溫、最低地溫與最低道面溫度實況，由此可見三者變化趨勢一致，且最低道面溫度>最低氣溫>最低地溫，最低氣溫與最低地溫實況與EC預(yù)報趨勢基本一致。圖5為實況最低氣溫與最低道面溫度差，由此可見，70%的最低道面溫度與最低氣溫基本維持在4±2℃范圍內(nèi)，且12.5為4+2℃，17.6%為4-2℃。因為最低氣溫實況與EC預(yù)報最低氣溫接近80%基本一致，可以直接由EC預(yù)報的最低氣溫直接得出最低道面預(yù)報溫度，即T道面最低溫度=TEC預(yù)報最低氣溫+4±2。當T道面最低溫度（max）≤0℃，即TEC預(yù)報最低氣溫+6≤0℃時，T道面最低溫度必低于0℃，可以預(yù)報道路結(jié)冰;當TEC預(yù)報最低氣溫+4≤0℃，70%的概率為T道面最低溫度低于0℃;當TEC預(yù)報最低氣溫+2≤0℃，17.6%概率為T道面最低溫度低于0℃。具體需要根據(jù)當天氣情況及相鄰日期最低道面溫度與最低氣溫差的大小，判斷T道面最低溫度是否低于0℃。

4 結(jié)論

本文對2018年11月至2019年3月石景山區(qū)預(yù)報最低氣溫、最低地溫與最低道面溫度實況做了詳細分析，得到以下結(jié)論：

（1）預(yù)報員預(yù)報、EC預(yù)報的最低氣溫與實況最低氣溫在基本一致。

（2）EC預(yù)報最低氣溫與最低地溫趨勢基本一致，且預(yù)報最低氣溫比最低地溫差值基本維持在2±1℃左右。

（3）最低氣溫、最低地溫與最低道面溫度實況變化趨勢一致，且最低道面溫度>最低氣溫>最低地溫，最低氣溫與最低地溫實況與EC預(yù)報的趨勢基本一致。

（4）70%的最低道面溫度與最低氣溫基本維持在4±2℃范圍內(nèi)，即T道面最低溫度=TEC預(yù)報最低氣溫+4±2，且12.5為4+2℃，17.6%為4-2℃。

（5）當T道面最低溫度（max）≤0℃，即TEC預(yù)報最低氣溫+6≤0℃時，T道面最低溫度必低于0℃，可以預(yù)報道路結(jié)冰;當TEC預(yù)報最低氣溫+4≤0℃，70%的概率為T道面最低溫度低于0℃;當TEC預(yù)報最低氣溫+2≤0℃，17.6%概率為T道面最低溫度低于0℃。具體需要根據(jù)當天氣情況及相鄰日期最低道面溫度與最低氣溫差的大小，判斷T道面最低溫度是否低于0℃。

參考文獻：

[1]胡鈺玲，康延臻，楊旭，等.2008-2015年北京高速公路道面結(jié)冰特征分析[J].冰川凍土，2017，39（4）：811-823.

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