城轨信号系统雨雪模式列车速度防护设计方案研究

结合城轨信号系统速度防护和自动驾驶的设计原理,对列车速度防护曲线计算进行分析;针对安全制动模型中制动阶段的电空制动转化过程,提出电空制动计算模型;结合ATP、ATO子系统速度控制过程,重点针对雨雪天气列车极易发生的打滑现象,设计雨雪模式防护方案。提出通过降低列车运行速度和输出较小的紧急制动率,有效减少车辆打滑问题;同时,结合具体工程线路,在不同轮轨间黏着系数下,计算列车可保证紧急制动率,设置不同雨雪模式等级下匹配的紧急制度率和临时限速值,并对雨雪模式进行监控。最后在实验室进行功能验证,为城轨信号系统在雨雪天气下的安全控制提供借鉴。

基于波谱方法的湖北冬季两次长持续低温雨雪天气分析

使用NCEP资料,利用波谱方法,分析了湖北省1954年12月26日至1955年1月18日和2008年1月11日至2月1日两次长持续低温雨雪天气过程的物理量波谱演变。结果发现:(1)40°N纬圈优势波由4波转2波且纬向动能高值区位于35°N时,有利于湖北省维持低温雨雪天气;(2)低温雨雪过程开始前,高纬和低纬分别有纬向动能高值区,过程结束前,35°N纬向扰动动能高值中心或北跳或南移;(3)低温雨雪过程开始前,30°—35°N的长波角动量先辐合,超长波角动量后辐合,过程开始后,35°—55°N负的超长波角动量转正。

云南森林资源抗雨雪冰冻灾害能力比较研究

依据2008年云南省发生雨雪冰冻灾害调查数据,采用直接对比法,分析云南不同区域、地类、树种(组)、龄组、损失类型的森林资源受灾情况和抗灾能力。结果表明,昭通市、文山州灾害损失最为严重,未成林造林地灾害损失最大,外来树种灾害损失最大,中龄林受灾比例高,受灾类型主要是树木主干折断。藉此,提出在今后的森林资源管理中,应加强对极端气候的预测、预报,造林树种应以乡土树种为主,加强天然林资源保护,慎重开展天然林改造等建议。

中国西北地区降水相态分离及其变化分析

降水相态的转变会对中国西北地区水资源、生态环境和农业生产活动产生非常重要的影响。为明确中国西北地区降水相态转变规律,该研究基于西北地区1961-2017年国家气象站观测的日降水、气温、相对湿度、大气压以及站点高程数据,利用湿球温度动态阈值模型对降雪和降雨进行分离,并对分离结果精度进行验证;基于此分析了区域不同相态降水的时空变化特征,探讨了雨雪分离阈值变化及降水相态的影响因素。结果表明:1961-2017年西北地区不同相态的降水量均呈显著增加趋势,降雨量的增加速率为9.80 mm/10 a,降雪量的增加速率为1.07 mm/10 a,雪雨比呈不显著减少趋势,减少速率为0.07%/10 a。但空间变化趋势具有区域差异性,总体表现为“西增东减”。西北地区极端降雪量的显著增加导致了降雪量的显著增加,而总降雪日数趋势变化不显著,主因是小雪日数的显著减少和极端降雪日数的显著增加共同所致,小雪日数的下降速率为0.25 d/10 a,极端降雪日数的增加速率为0.12 d/10 a。雨雪分离的阈值温度在年内波动较大,年际总体呈现不显著的下降趋势,临界高温和临界低温的下降速率分别为6×10^(-4)、7×10^(-4)℃/10 a,且在2008年发生突变。在流域尺度上,各相态降水变化速率随着海拔升高而升高,雪雨比则相反;降雪量的变化主要受气温和相对湿度影响,雪雨比的变化主要受气温影响。该研究对深入认识西北地区气候暖湿化背景下的水资源变化具有重要意义。

1980—2019年中国西北地区降雪和融雪时空变化特征

西北地区降雪和融雪特征的长期变化对于融雪洪水过程的准确模拟具有重要意义。本研究基于1961—1979年站点观测的日降水和气温等数据,首先对比了湿球温度法、KS方法和双临界气温法计算的降雪量,确定了精度最高的双临界气温方案,进而计算了1980—2019年的日雪雨比,最后分析了雪雨比、降雪开始日期和融雪开始日期的变化规律。结果包括:①春季平均气温呈显著上升趋势,随海拔上升升温速率减小,青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区春季气温上升速率略低于北疆、南疆、河西走廊及内蒙古西部,春季雪雨比在海拔1000 m以上呈显著下降趋势,在青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区呈显著下降趋势;秋季平均气温显著上升,随海拔上升升温速率增大,空间上在青藏高原地区上升速率最快,秋季雪雨比在不同海拔和部分气候分区都呈不显著下降趋势;冬季平均气温在海拔2000 m以上呈现显著升温,且随着海拔的升高升温速率加快,空间上在青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区呈现显著升温,降雪量在1000~2000 m呈现显著增加趋势,空间上在北疆地区呈现显著增加趋势。②降雪开始日期随着温度的升高在所有区域都没有显著的推迟,每一年的降雪开始日期在不同高程带和不同气候区之间的差别没有变化,仍为30~40d。③融雪开始日期在所有海拔区间和气候分区都呈现出显著的提前趋势,每一年的融雪开始的日期在不同高程带和不同气候区的差别仍为25~30d。降雪和融雪特征的变化说明气候变化可能已经对融雪洪水的特征产生了明显的影响。