近三年沪宁高速公路成雾过程发生特征分析开题报告
2021-12-30 21:32:32
全文总字数:6168字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
雾是一种发生在近地层空气中的水汽凝结类天气现象。雾发生时,由其产生的低能见度给城市道路系统、航道的安全和飞机的起飞、着陆造成严重影响,尤其是对高速公路的正常运行会造成严重的危害。目前江苏省气象局预报业务上对雾的预警信号主要分为黄色、橙色和红色三个等级。12h 内可能出现能见度小于 500m 的雾,或者已经出现能见度小于500m、大于 200m 的雾并将持续时,要发布黄色预警;6h 内可能出现能见度小于 200m 的雾,或者已经出现能见度小于 200m、大于 50m 的雾并将持续时,要发布橙色预警;2h 内可能出现能见度小于 50m 的雾,或者已经出现能见度小于 50m 的雾并将持续时,要发布红色预警。2013 年 9 月 29 日到 2013 年 10 月 1 日,山东、江苏北部等沿海地区相继出现大雾天气,导致多条高速公路实行交通管制,时值国庆长假开始,给市民出行造成相当大的影响。由于浓雾引起的灾害,一方面体现在导致交通事故、人员伤亡,造成的经济损失与其他灾害性天气造成的经济损失不相上下;另一方面浓雾和污染物的结合还会给人的生命健康造成威胁。目前,已实现江苏省沿海高速公路全线气象监测预警,实现了相对湿度、能见度等气象要素逐分钟的观测。利用已有资料,加强雾的形成机理研究,为江苏省高速公路上雾的准确预报,以及交通气象数值预报业务体的系构建提供科学依据已成为十分迫切的任务。
实时观测数据是气象预报与气象研究的基础,根据各种实测数据对雾的时空变化特征进行分析,可以客观地反映出雾的生成、发展和消散过程。近年来国内许多学者[1-3]利用全国气象台站多年的实时监测资料总结了全国内陆雾的时空分布特征和气候变化特征,分析了大雾发生时的环流形势、各个气象要素的关系,探讨了气候变化对雾的影响。在沿海地区,王鑫等[4]的分析表明夏季风强弱是影响黄海夏季海雾日数多少的重要因素。魏建苏等[5]分析了江苏沿海地区雾的时空分布特征,并探讨了沿海雾的生成与风向、风速和海温的关系。
雾对人类生产和生活的影响不仅仅局限于沿岸地区或者内陆地区。近几年来,雾对高速公路的影响也越来越受重视,很多学者分别对京津唐[6-7]、济青[8]、沈大[9]等高速公路上雾的天气气候特征、形成气象条件以及雾过程中的大尺度环流背景等进行了研究和探讨。另外还有很多学者对沪宁高速公路上雾的发生发展与消散进行了研究[10-14]。
2. 研究的基本内容
1.收集沪宁高速公路2014-2016年awms监测数据,对数据进行检误剔错,格式转换和质量控制。2.编程处理经质量控制后的数据,按不同能见度大小,结合相对湿度和降水数据计算,划分出不同强度(能见度)的雾过程。
3.在matlab和arcgis中绘制各张不同等级雾日发生频次的时间变化曲线和不同地域(路段)不同等级雾的空间分布图。
4.分析不同时段、不同地区或不同路段,不同强度雾的时空分布特征。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案:搜集并整理近三年沪宁高速公路交通气象观测数据,通过Arcgis及Matlab软件对数据进行处理(插值补缺法等)、作图,并对其进行分析。课题进度:
第一阶段(2016年11月-12月):查阅国内外雾特征分析文献,并拟定论文题目
第二阶段(2016年12月-2016年1月):
整理相关文献,完成毕业论文设计写作(任务书、开题报告)
第三阶段(2017年1月-2017年2月):进一步完善和修改任务书和开题报告
第四阶段(2017年3月):初步确立研究方案,搜集整理相关数据
第五阶段(2017年3月-4月):分析数据,完成论文初稿
第六阶段(2017年5月-6月):论文定稿,论文答辩以及答辩后修改
预期效果:通过对近三年沪宁高速公路能见度、相对湿度、降水等交通气象观测数据的分析,揭示沪宁高速公路浓雾发生的特征。
具体技术路线如下图:
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4. 参考文献
[1] 刘小宁, 张洪政, 李庆祥, 等. 2005. 我国大雾的气候特征及变化初步解释[j]. 应用气象学报, 16(2): 220-271.[2] 王丽萍, 陈少勇, 董安祥. 2006. 气候变化对中国大雾的影响[j]. 地理学报, 61(5): 527-536.
[3] 林建, 杨贵名, 毛冬艳. 2008. 我国大雾的时空分布特征及其发生的环流形势[j]. 气候与环境研究, 13(2): 171-181.
[4] 王鑫, 黄菲, 周发琇. 2006. 黄海沿海夏季海雾形成的气候特诊[j]. 海洋学报, 28(1): 26-34.