福银高速公路宁夏段夏季路面最高温度变化分析及预报模型建立

根据福银高速公路宁夏段沿线7个交通气象站2014年夏季(6~8月)的路面温度、气温、降水等观测资料,分析该路段夏季路面最高温度的变化特征、不同天空状况下路面最高温度与日最高气温的关系,并建立路面最高温度与对应气象站日最高气温的统计预报模型.结果表明,福银高速公路宁夏段夏季路面最高温度具有明显的日变化,在14~15时达到一天中的最高值,日路面最高温度为16.3~54.1℃,晴、多云、阴天的路面最高温度均大于日最高气温,雨天大部分交通站路面最高温度大于日最高气温,个别交通站路面最高温度低于日最高气温.预报模型相关性显著,可进一步应用.     

京新高速伊吾至巴里坤段温变型病害风险监测研究

为揭示京新高速伊吾至巴里坤段长时序温度差异诱发工程病害的风险特征,通过对巴里坤地温监测断面年际监测数据进行分析获取了路面结构层温度分布特征,并通过数值方法反演了路面结构层温度与沥青路面温度的定量关系,研究了高温车辙、温度疲劳裂缝和温缩裂缝等温变型病害的时间演化规律,结果表明:该路段路面最高温度超过50 ℃以上情况仅发生于6、7月份,且概率较低,故研究区域发生高温车辙的病害风险较低;6 ~ 9月高温季节路面及沥青上面层日较差超过20 ℃的天数比率分别为51.9 %和35.3 %,故该路段沥青层出现温度疲劳裂缝的可能性较大;冷季半刚性基层持续处于低温状态,尤以2 ~ 3月期间温度变化最为剧烈,温度变化幅度达到了12.4 ℃,因此该路段冬季发生温缩裂缝的风险较大。     

ECMWF细网格2 m温度在抚州市预报能力检验

基于2015-2017年3 a的ECMWF细网格模式2 m温度预报产品,采用格点映射站点法、天气学检验方法和逐步回归拟合订正方法,对该模式在不同季节、不同天气时的抚州市温度预报能力进行检验。结果表明:ECMWF细网格模式2 m温度预报的02:00和14:00可代表日最低、最高温度。冬半年的逐季最高气温预报准确率高出夏半年9.7%～27.4%。夏半年的逐季最低气温预报准确率高出冬半年7.0%～24.7%。A、B、C格点02:00预报的气温很好地代表临川区、资溪县、广昌县全年的日最低气温预报。拟合的ECMWF模式2 m最高温度预报订正方程适用于日最高温度预报,对24 h内的最高温度和最低温度预报提供参考依据。     

路面温度日变化曲线的拟合

为了分析路面温度日变化特征,基于广州、宁波、大同3个地区为期1年的地面气象资料和水泥、沥青路面的实测温度,在分析路表温度分布特征的基础上,建立了基于晴天的路表温度日变化的二阶段拟合模型,通过引入修正系数ξ对多云天气路表温度日变化模型进行了修正;不同深度处路面温度日变化的拟合通过对路表温度日变化模型的日最高、日最低温度出现时刻及二阶段交接点时刻作相应的滞后调整。最后进行了实测数据检验。研究结果表明:水泥和沥青路表温度拟合值与实测值之间的偏差平均值Av.为-0.25℃~0.15℃,均方根误差ST.为0.8℃~1.2℃;不同深度处水泥路面和沥青路面日温度变化拟合值的Av.为-0.5℃~0.5℃,ST.小于2℃;研究结果可作为路面温度场热传导方程的上边界条件,为路面温度区划提供依据。     

营口市气温预报方法研究

地面气温与大气低层温度存在明显的正相关,本文利用NCEP/NCAR 850 hPa和925 hPa的温度资料与营口市的日最高和最低气温分季建立预报回归方程,并分析了风向、风速、低云量和降水对日最高和最低气温变化的影响程度并建立预报指标,对预报回归方程进行订正。本文对预报方程结果进行了预报检验,结果表明：日最高气温预报误差小于2℃的预报准确率,春季为57.6%,夏季为82.2%,秋季为83.3%,冬季为78.3%;日最低气温预报误差小于2℃的预报准确率,春季为64.1%,夏季为82.6%,秋季为70%,冬季为60%。     

气象卫星遥感陆表温度产品在公路路面温度监测中的应用

 使用FY-2G和Himawari-8卫星反演陆表温度产品,以天津境内津蓟高速和山西境内京昆高速有交通站观测的路段为试验对象,开展了卫星反演陆表温度产品在公路路面温度监测中的适用性及应用方法研究。卫星遥感陆表温度能够较好地反映出公路路面温度的日变化特征和逐日变化趋势,两者之间具有较好的相关性。使用线性回归方法,建立了卫星陆表温度的订正模型,并对实时卫星陆表温度产品进行滚动订正,大大降低了卫星反演陆表温度与实际路面温度之间的偏差。夏季时段平均绝对偏差由订正前的6.98℃降低至2.57℃,冬季时段由订正前的3.84℃降低至1.62℃。该方法在2017年5月18日京津冀周边地区一次高温过程路面温度的监测分析中具有较好的应用效果。     

甘肃陇南沥青路面高温温度场预估模型研究

为建立甘肃陇南地区沥青路面高温温度场预估模型,选取陇南地区兰海高速典型路段,利用采集的实测沥青路面结构温度数据对陇南沥青路面温度场的分布规律进行研究,并采用回归分析方法分析了气温、太阳辐射强度和湿度等影响因素与路面温度的相关性,建立了以温度、湿度、太阳辐射强度和路面深度为主要参数的沥青路面高温温度场预估模型.研究结果表明:气温和湿度随着时间呈正弦变化,气温和太阳辐射强度对路面结构温度影响呈正相关,湿度对路面结构温度的影响呈负相关;气温和太阳辐射强度对路面结构温度有累积性和滞后性的特点,且随着路面深度的增加;由三种沥青路面温度场预估模型的模拟结果与站点采集的实测值对比分析可知,本研究建立的沥青路面高温温度场预估模型与路面结构温度有较高的相关性,能较好模拟陇南地区沥青路面高温温度场,为陇南地区沥青路面车辙防治工作提供技术支撑.     

基于移动监测的冬季路面温度数据处理

应用移动式交通气象环境监测系统对固定式交通气象监测站所在路段进行路面温度数据采集,研究不同天气条件下高速公路路面温度数据时空修正处理方法,绘制相对路面温度分布图,掌握路段中不同位置与监测站点的相对路面温度差异,推算得到监测站点以外同一时刻其他位置的路面温度,实现高速公路全路段路面温度的实时监测.提出适用于高速公路路面温度数据采集、融合处理、描述展现的流程和方法,允许误差在±1℃范围内,准确率达到92.31%.可为监测高速公路长距离路段的路面温度、辨识路面低温或易于结冰区域以及提升冬季结冰风险路段的高速公路运营管理、养护决策和应急服务水平提供技术参考.     

沥青路面温度场的预估方法

为了快速、准确地获取沥青路面温度场变化,开展了温度场预估方法研究.首先借助有限元方法建立了沥青路面温度场计算模型;然后分析了大气温度、日太阳辐射量等气象因素对沥青面层温度场的影响规律,得到了路面最高温度与大气温度、日太阳辐射量之间的关系式,在此基础上建立了路面内部任一深度处最高温度与路面最高温度相关关系的图表和公式;最后依据沥青路面温度场的日变化特点,以余弦函数方式建立了路面内不同深度处随时间变化的温度函数模型,结果显示:温度场预估值与计算值误差控制在0.5℃之内,完全满足工程使用的要求.因此,利用该模型可实现白天时段的沥青路面温度场预估,通过简单程序即可快速实现,且具有较高的精度.     

国家精细化温度指导预报在天津滨海新区的检验订正

对国家气象中心2014年7月至2015年6月下发的精细化温度指导预报在天津滨海新区的绝对平均误差和预报准确率进行了分析,结果发现:24,h预报效果好于48,h及72,h;在各时段的温度预报中,最低温度预报效果好于最高温度预报。分析报错的原因,提取离散度大于2,℃的个例,根据不同天气状况进行归类,找出不同天气状况下最高、最低温度订正值,利用2015年7~10月的温度指导预报资料进行验证,计算≤1,℃、≤1.5,℃、≤2,℃3个区域订正前后的准确率,结果最低、最高气温准确率提高12%,~13%,,订正效果显著。     

华中区域夏季日用电量气象预报模型研究

利用华中地区三省2004年～2006年夏季(6～8月)逐日用电量和气温资料,计算分析了湖北省及华中地区三省日用电量与对应区域日平均气温≥30℃的台站数、日平均气温、日最高气温和日最低气温的相关关系,并以前两年对应资料建立了用电量气象预报模型,以2006年的资料进行预报效果的独立样本检验.结果表明:日平均气温≥30℃的台站数与日用电量有较好的峰谷对应关系;日用电量与4个气象要素指标的相关性均达到极显著程度,其中又以与日平均气温的相关系数最高;应用逐步回归方法分别建立了湖北省及华中地区三省夏季日用电量气象预报模型,其中日平均气温≥30℃台站数均入选了预报方程;两套模型的预报值与实际值拟合效果都较好.     

基于支持向量机的张掖市温度预报研究

基于21种常见的气象要素数据，利用支持向量机回归模型对张掖市的气温、最高气温、最低气温、24 h变温、露点温度和0 cm地温进行了预报。研究结果表明：支持向量机对张掖市温度有较强的预报能力，预报值与真实值十分接近，预报准确率都能达到90%以上；支持向量机对最低气温预报结果的平均绝对误差和均方根误差最小，为0.440℃和0.747℃，准确率达到了97.85%，对0 cm地温预报结果的平均绝对误差和均方根误差最大，为2.539℃和3.894℃，准确率为91.41%。     

阳泉市夏季气温变化特征分析

文章以阳泉市夏季日最高温度、日最低温度、≥35℃的高温日数、气温日较差为研究对象分析了阳泉市夏季气温的变化特征,结果表明:以上四个要素在年际间均有不同程度的上升趋势,日最高温度上升最为明显,但气温的年际变化周期并不显著。根据预测,未来年份中夏季高温日数<5天的概率最大.     

德化大气负氧离子浓度分布及预报方程的建立

利用2019—2020年德化城区大气负氧离子浓度实况数据,分析了大气负氧离子浓度的日、月和季变化,及其与主要气象要素的相关性.结果表明,德化城区大气负氧离子浓度分布具有明显的季节变化,冬季最高,夏季最低.不同季节影响大气负氧离子浓度的主要气象要素不一样,春夏季是降水,秋季是风速,冬季是气温.运用逐步回归方法得出不同季节...     

基于环境温度变化的混合式基层沥青路面结构疲劳损伤分析

为了分析环境温度变化时混合式基层沥青路面结构的疲劳损伤特性,拟定3种混合式基层沥青路面结构,充分考虑广西河池地区各月温度变化以及土基回弹模量的季节性变化,运用ABAQUS软件对2种层间结合状态的4种路面结构方案的温度场、应变响应和疲劳损伤进行计算分析,通过试验路面温度传感器、应变片的监测结果和疲劳损伤模拟模型计算沥青层的疲劳损伤。研究结果表明:在不同月份温度下,沥青路面应变响应差异大,随着气温升高,层底弯拉应变增大;各季节疲劳损伤存在明显差异,高温季节产生的疲劳损伤所占比例较大;以水稳碎石为底基层,级配碎石为基层及大粒径沥青碎石混合料作下面层的混合式基层沥青路面结构方案B,温度敏感性最小,疲劳损伤最小。研究结果可为选择良好的混合式基层路面结构提供思路。     

基于路表实测温度的路面温度场估计模型

从路面温度变化具有周期性为出发点建立了根据路表温度推算路面结构任一深度温度与自路表至某一深度的层平均温度的估算模型,并通过引入深度传导时间τz以消除路面材料导温系数不同引起的差异.根据广州、宁波、大同三地的路面结构温度场观测站为期1年的路面温度实测数据,以模型估算温度与实测温度之残差的标准差最小为控制目标,确定了模型中4个待定参数即短时间温度变化的时长t1、基线温度变化的时长t2、短时温度变幅的衰减系数k1、基线温度变幅的衰减系数k2的回归式.拟合结果表明,广州、宁波、大同三地的2种路面(沥青路面、水泥混凝土路面)不同深度温度及自路表至某一深度的层平均温度的模型估计值与实测值之残差的标准差仅1℃左右,最大不超过1.52℃,残差均值小于0.5℃.因此,预估公式具有较好的精度与普适性.     

6种城市下垫面热环境效应对比研究

选择6种具有代表性的城市下垫面(沥青路面、水泥路面、荷兰砖地面、草地、嵌草砖地面、大理石地面)作为观测对象,基于热红外成像技术对其地表温度特征进行观测,系统分析不同城市下垫面地表温度的日变化以及季节变化特征,并利用不同下垫面温度的时间标准差、空间标准差及时空数据标准差定量揭示城市不同下垫面地表温度的时空变化特征,对比研究不同下垫面的热环境效应,结果如下。1)不同下垫面地表温度的日变化一般呈先上升后下降的单峰形态,草地地表温度在不同季节的日变化波动差异较大。沥青的地表温度在全年均为最高,对热环境的影响较大;嵌草砖和大理石在全年的温度均较低,对热环境具有较好的缓解作用,且缓解作用在夏季最显著。2)不同下垫面地表日均温度全年均高于大气温度,表明城市下垫面对大气在一年中都有加热作用。3)气温、太阳辐射以及空气相对湿度对下垫面地表温度的影响均较为显著;气温和太阳辐射与下垫面地表温度之间呈正相关关系,对下垫面以增温作用为主;空气相对湿度与下垫面地表温度之间呈负相关关系,对下垫面增温起抑制作用。4)嵌草砖的热环境稳定性较草地和大理石要好;沥青路面的温度变化特征最能代表本研究观测区域下垫面地表温度的时空变化特征。研究结果对了解城市不同下垫面热环境具有一定参考意义,可为缓解城市热环境提供科学依据。     

江津地区精细化气温预报模型研究

利用T639和欧洲中心细网格的气温数值模式预报产品及相应时段内研究区各镇街站点的实况气温建立动态预报方程,对江津地区各镇街24~72h日最高气温、日最低气温进行预报,为方便该模型投入业务运行使用,编制了基于数值预报模式产品的精细化气温预报软件,并在实际业务运行中取得了初步效果.对软件的初期试运行发现,软件预报较主观预报在业务评分方面有较明显的提升,对预报员主观预报有一定的指导意义.     

祁连山不同植被状况土壤呼吸随土壤温度的季节变化

通过对祁连山不同植被类型2003年生长季节土壤呼吸的季节动态、日变化及土壤呼吸对气温变化响应的研究发现,指数模型能够较好地揭示不同植被类型对温度变化的响应,在低温时模型的拟合效果更好。各群落土壤呼吸的季节动态与温度变化不完全同步,表明温度并不是影响土壤呼吸的唯一因子,但能在一定程度上解释土壤呼吸的季节变化。     

景德镇市不同天气背景下的四季温差特征分析

通过对2014—2018年的日最高、最低气温，降水、日照等数据分析得出景德镇不同天气背景下四季气温的特征，对景德镇四季气温变化特征有了最新的认识，为预报景德镇市最高、最低气温提供参考及依据。