基于关键影响因素识别的丰满重建工程对雾凇影响分析

在系统梳理雾凇、气象、水温和电站运行等数据的基础上,分析了各影响因素与雾凇形成和等级的关系,进一步探讨了丰满电站全面治理工程对雾凇岛雾凇形成的潜在影响。研究结果表明:(1)雾凇质量与气温、流量、风速显著负相关,与湿度、气温日较差和水温气温差显著正相关;(2)低气温、高的气温日较差、较大水气温差、高空气湿度、适宜风速等均有利于雾凇的形成,由水域吹向岸边的风向有利于雾凇的形成;(3)全面治理工程完成后,下泄水温有所升高,流量变化不明显,对于下游的雾凇景观有利;(4)在全球气候变化的背景下,雾凇景观受到自然和人为两类因素的影响,需更长时间的监测数据来进行评价。

天山天池雾凇气象等级指数分析

利用天池气象站1981—2018年的雾凇天气现象资料分析天山天池的雾凇特征。用2004—2018年雾凇天气现象出现时的逐小时气温、温度露点差、相对湿度、风等数据,分析雾凇与气象要素的关系。结果表明:天山天池年平均雾凇27.8 d,冬季最多,春季次之;每年11月—翌年3月是雾凇的多发时段,其中3月最多;雾凇出现的开始时间多在夜间,结束时间多在12—17时。年雾凇日数以9.8 d/10 a的速率呈波动减少趋势,冬季减少速率为4.4 d/10 a。天山天池出现雾凇最有利的气象条件是,气温在-4~-10℃,温度露点差≤2.0℃,相对湿度>90%,风速≤3.0 m/s。选取气温、温度露点差、相对湿度、2 min平均风速、雾等对雾凇形成影响较大的气象因子,建立天山天池雾凇气象等级指数并进行典型年份检验,该指数可以作为旅游气象服务业务的一项参考指标。

华家岭雾凇气候特征及预报方法研究

基于华家岭国家基本气象站1951—2020年气候资料,应用Mann-Kendall突变检验、气候倾向率、箱线图法等方法对华家岭雾凇气候变化特征和影响雾凇形成的气象因子进行分析,基于Bayes逐步判别法建立了华家岭雾凇预报模型。结果表明:华家岭年平均雾凇日数为69.1 d,集中在11月—次年3月。温度、湿度和风速是影响华家岭雾凇形成的关键气象因子,适宜华家岭雾凇形成的气象条件是日平均气温为-10.8~-1.0℃、最低气温为-13.5~-3.5℃、风速为2.3~6.3 m/s、相对湿度>65%。70年来,华家岭年平均雾凇日数总体呈减少趋势,气候倾向率为-2.5 d/10 a。雾凇的变化呈现明显的季节差异,秋季减少趋势最明显(-1.5 d/10 a)。选用日平均气温等13个变量作为预报因子建立雾凇预报模型,回判检验准确率为84.0%~90.0%,试报准确率为71.4%~96.8%。

雪谷雾凇岭:梦境中的林海雪原

雪谷雾凇岭位于黑龙江省哈尔滨市的五常市与尚志市的交界处,在哈尔滨市区的东南方向,距市区约250公里。作为2018年开发的新景区,雾凇岭的知名度不算高,网上能查到的相关资料不多,这在出发之前为我们留下了更大的想象空间。

邹平黄河雾凇盛宴

严寒的冬日,邹平黄河生态廊道银装素裹,琼楼玉宇,“雾凇沆砀,天与云与山水,上下一白”,恍若人间仙境。

低纬山地雨凇、雾凇气象景观成因分析

气象景观是特殊的旅游资源,具有经济效益、社会效益和环境效益。雨凇、雾凇是一种特殊的气象景观,在低纬度出现较少,其预报和预测工作对旅游和景区气象服务来说意义重大。以大明山为例,利用监测资料和再分析资料,对2018年末至2019年初出现持续性雨凇、雾凇天气时的大明山地面监测气象要素、大气环流背景、探空数据层结及水汽和物理量条件等方面进行了分析。结果表明:中高纬度阻塞系统建立和崩溃造成的横槽型寒潮、对流层低层暖湿气流持续输送水汽、雨雾和冰点形成的环境得以维持较长时间,是大明山雾凇、雨凇景观的维持机制;低层来自孟加拉湾和南海的暖湿气流,为南方大范围雨雪及大明山雾凇、雨凇天气提供水汽条件,锋面提供上升运动;逆温层的存在和地面静风高湿环境的存在和维持有利于雾凇、雨凇的形成。

河伯岭,那绝美的雾凇

冬日,应新疆回来的同学唐白甫之邀,与几位文学爱好者去河伯岭看雾凇,大家心驰神往,风雨无阻,毅然前行。冬雨,一直淅淅沥沥地下着,像针织,如银丝,密密斜斜地织着,不时地还夹杂着雪粒,滴落在伞上,错落有致的节奏,美丽动听。在河伯岭之巅眺望,天然氧吧,群山环抱,层峦叠嶂;山上雾霭缭绕,秀峰仿佛披上梦幻般的婚纱。我们沿着石板古盐道艰难前行,一路领略大山之美。

黄山雾凇

2月14日,受强冷空气影响,安徽黄山风景区气温骤降,出现了雾凇关景。

董志塬上看雾凇

北方的冬天,能在室外盛开的花不多。雪后,骤冷,奇寒,若逢雾,或许能遇到有“冬之花”美称的雾凇奇观。日前,笔者在地处陇东的董志塬就邂逅了难得一见的雾凇景观。晨起,伫立窗前,放眼望去“树树凇花云叠,满目银装素裹”,晶莹剔透、轻盈洁白的雾凇婀娜多姿,宛如玉树琼花、如梦似幻,把整个董志塬装扮的如诗如画。

黄山冬季气温分类及雪、雨凇和雾凇的气候分析

用对应分析方法对黄山1956～1996年冬季气温进行聚类分析。结果表明：Ⅰ类冬季气温特点，后冬冷于前冬，隆冬气温很高，冬季气温低；Ⅱ类特点，前冬暖后冬冷，隆冬气温很低，冬季气温正常；Ⅲ类后冬暖前冬冷，隆冬气温偏高，冬季气温高。Ⅰ类冬季降雪、积雪、雨凇和雾凇日数多；Ⅱ类冬季积雪日数多，降雪、雨凇和雪凇日数少；Ⅲ类冬季降雪日数正常，雨凇日数偏多，积雪和雾凇日数偏少。各类冬季降雪、积雪、雨凇和雾凇日数的冬季月分布差异明显。ENSO对黄山冬季气温有明显影响，ElNino年黄山多为暖冬年份，冬季平均气温正距平百分比18．8％。关于中高纬度和极区环流与黄山冬季气温关系也进行了初步探讨。

黄山雪、雨凇和雾凇的气候特征

用黄山１９５６～１９９６年气象资料，分析讨论了黄山雪、雨凇和雾凇的气候特征。结果表明：①年降雪日数、雨凇日数和雾凇日数均为多波振动的时间演变规律，年际变化具有阶段性，并存在准１２年周期的低频振荡。②１０月到次年５月份都有可能出现降雪、积雪、雨凇和雾凇，冬季出现日数最多；３月份比冬季各月略少，但雨凇日数多于１２月份。③降雪初日最早为９月１７日，终日最迟为５月２６日；积雪、雨凇和雾凇初日最早在１０月份，终日最迟在５月上、中旬。④日最大降雪量为３０ｍｍ，出现在３月中旬；电线积冰最大重量为１２．１４８ｋｇ·ｍ－１，出现在１２月。⑤雨凇保持阶段的气温在－４．５～０．８℃之间，比雾凇和雨雾凇高，次数按风向分布无明显差异；雾凇和雨雾凇在ＮＷ风向附近出现次数最多。

输电线雾凇覆冰的工程估算方法

为克服目前输电线覆冰数学模型存在各种上缺陷的问题,利用输电线雾凇覆冰的数值模拟方法系统探讨了输电线覆冰过程中过冷却水滴撞击输电线表面的碰撞特性,分析总结了各碰撞特性参数之间的相互依赖关系并导出了简单有效的碰撞特性估算公式,分析结果表明,水滴与筒状物的总碰撞率可由Finstad经验公式描述,局部碰撞率沿冰面为抛物线分布。在碰撞特性估算公式基础上分别给出不同状态下输电线雾凇覆冰的工程估算方法,估算结果表明,圆筒状雾凇覆冰估算工程模型结果与实验结果比较相符,表明估算方法正确有效;固定导线雾凇覆冰工程估算方法结果与数据模拟结果相较,覆冰质量估算的误差较小,但覆冰外形有一定的差别,需要进一步改进外形估算方法。

基于最优时间步长模型的输电导线雾凇覆冰预测

输电导线覆冰是影响电力系统安全稳定运行的主要自然灾害之一,研究大气环境参数对导线覆冰过程的影响并对其进行准确预测具有重要意义。考虑直接影响覆冰预测准确度和计算时间开销的计算时间步长ts,研究并提出覆冰预测最优时间步长模型,针对雾凇覆冰情形,在每步预测计算中重新确定时变环境参数,对重构网格贴体加密,采用有限体积法求解基于RNG方法的k-ε湍流模型得到气流流场,采用拉格朗日方法在气流流场基础上得到过冷却水滴运动轨迹,通过后处理获得导线雾凇覆冰质量与冰形。研究导线在不同风速、大气温度、液态水含量、水滴中值体积直径以及导线直径等因素下的雾凇覆冰质量与冰形,总结了各因素对导线雾凇覆冰的影响规律。为验证所建雾凇覆冰预测模型,在重庆大学雪峰山自然覆冰试验基地进行了自然雾凇覆冰试验。试验得到的覆冰质量及冰形均与文中预测结果吻合度较好,证明了该预测模型准确、有效。

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。

基于碰撞特性的导线雾凇覆冰厚度预测模型研究

为了给输电线路抗冰设计中冰雪厚度的估算及覆冰机理的研究提供理论依据,笔者从流体力学和热力学角度出发,建立全面的表征导线捕获过冷却水滴及冰面热传递过程的雾凇覆冰厚度预测模型。仿真结果表明,水滴与导线碰撞时的碰撞系数以及覆冰密度是影响预模型测结果精确性的关键参数,随覆冰时间增加雾凇覆冰厚度增长率逐渐减小,碰撞系数逐渐减小,水滴碰撞导线速度和冰面温度也随之减小,导致雾凇冰密度也逐渐减小。仿真和实验结果均表明,随圆柱体初始直径的增加,冰厚呈幂函数降低,模型预测结果与试验及现场观测结论一致。

黄山光明顶雪、雨凇和雾凇的气候特征研究

本文用黄山1956—1996年气象资料，比较详细地分析讨论黄山雪、雨凇和雾凇的气候特征，结果表明：（1）年降雪日数、雨凇日数和雾凇日数均为一多波振动的时间演变规律，年际变化具有阶段性，并存在准12年周期的低频振荡。（2）10月到次年5月都有降雪、积雪、雨凇和雾凇出现，冬季出现日数最多；3月比冬季略少，但雨凇日数多于12月．（3）降雪最早初日为9月17日，最迟终日5月26日；积雪、雨凇和雾凇最早初日在10月，最迟终日在5月上、中旬。（4）日最大纯降雪量为30．0mm，出现在3月中旬；电线积冰量大重量为12148g／m，出现在12月。（5）雨凇保持阶段的气温在-4．5—0．8℃之间，比雾凇和雨雾凇高，次数按风向分布也无明显差异；雾凇和雨雾凇在NW风向附近次数最多。

古尔班通古特沙漠植物雾凇凝结特征

古尔班通古特沙漠冬季稳定积雪期长,多雾凇天气。通过2007年11月~2008年3月在沙漠南缘的定位实验观测,发现植物雾凇凝结水总量平均为5.8 mm,占冬季降水量的21.8%,其中,沙漠区垄间和垄上植物雾凇凝结水总量分别是3.8 mm和9.1 mm,各占冬季降水量的14.4%和34.3%;植物雾凇凝结水量是雪面凝结水量的5倍;荒漠植物的雾凇凝结水可以增加古尔班通古特沙漠冬季植被分布区域水资源量。雾凇形成的最大风速一般小于3m/s;-15℃^-20℃是雾凇形成次数最多的气温区间,占全部雾凇日数的24.3%,气温低于-30℃时雾凇凝结量显著减少;观测期雾凇形成时大气最大相对湿度小于80%的日数占冬季雾凇日数的41%。低温、高湿、低风速的气象条件,加之梭梭枝条的细直径和针状叶特征,是古尔班通古特沙漠冬季具有丰富植物雾凇凝结水的重要原因。

古尔班通古特沙漠灌丛雾凇的生态水文学效应

对生长于古尔班通古特沙漠东南边缘的梭梭和白梭梭两种植物的小枝与灌丛雾凇量进行了观测,并结合植被调查估算这两种植物对群落雾凇量的贡献量,探讨群落雾凇量与气象要素之间的关系.研究结果表明:在小枝水平上,白梭梭雾凇量是梭梭的1.5倍,但是在灌丛和群落尺度上,梭梭却是白梭梭的1.5和3.6倍.小枝粗细及其生长位置、灌丛形态结构和相对种群密度的差别共同造成两种植物雾淞量不同水平的差异.积雪、低风速、逆温和高湿是形成雾凇的最主要原因,日最高气温(Tma)与群落雾凇量(Rime)相关性最显著,它与日最小比湿(qmi)组成的二元线性方程可以解释Rime 98.50%的变异.在观测期,当Tma>-11.48℃时,Rime随Tma的变化率较大,当Tma<-11.48℃时,Rime随Tma的变化率较小,前者是后者的3.59倍.总之,雾凇能部分补偿雪面蒸发造成的积雪量减少,间接地保护了浅薄的地表积雪,是古尔班通古特沙漠冬季极重要的生态水文学过程.

绞线带电雾凇覆冰后的电晕起始特性

为深入研究不同雾凇冰树枝形态对覆冰导线表面电场分布及其电晕起始特性的影响规律,在多功能人工气候实验室中,使用4种导线进行了不同电场下雾凇带电覆冰后的起晕电压试验。结合紫外成像仪和曲线拟合法对覆冰导线的起晕电压进行研究,根据雾凇形态建立了冰树枝尖端的电场分布模型,利用Ansoft有限元软件进行了仿真计算。研究结果表明:雾凇覆冰后,导线起晕电压会明显下降;冰树枝形态的不同会导致起晕电压出现波动趋势;相同覆冰时间内,覆冰对粗导线的影响较小;覆冰厚度的增加会增大导线等效直径从而升高起晕电压,但升高速度逐渐减慢;冰水电导率对雾凇形态及起晕电压没有影响;雾凇冰树枝会增大导线粗糙度从而使导线电场分布发生畸变。研究结论可为研究覆冰导线的起晕特性提供理论参考。

吉林省雾凇冰雪旅游资源开发利用与整合研究

本文分析了吉林省雾凇冰雪旅游资源开发的优势与特色,指出了吉林省雾凇冰雪旅游资源开发利用存在的问题,探讨了吉林省雾凇冰雪旅游资源开发的模式与措施。