习水县道路结冰天气特征分析

习水县道路结冰天气特征分析

李丽 肖雨霞 谢辉钰 何沁遥 李有朋

习水县气象局 564600

摘要：本文主要采取2000-2019年习水县道路结冰日数观测资料，通过采取气候倾向率的方法对习水县道路结冰天气特征进行分析。结果表明：近二十年来习水县道路结冰日数整体上呈现波动性减少的变化趋势，气候倾向率是-3.857d/10a；年道路结冰日数达到20d及以上的年份有6个年份，分别为2000年（27d）、2004年（20d）、2008年（37d）、2011年（31d）、2013年（20d）、2018年（20d）；年内道路结冰日数主要出现于12月-次年2月份，该时间段累计出现道路结冰日数298d,占年累计总数的96.44%；3月、11月也时有出现，这两个月道路结冰出现频率分别为1.94%、1.62%；冷空气对于道路结冰天气起到极其关键的作用，冷空气主体区域偏北偏东，槽底通常处于中心通常处在东经120°以东区域，-32.0℃线延伸至北纬40°，此类天气形势对于道路结冰天气的形成比较有利。

关键词：习水县；道路结冰；天气特征；

引言

道路结冰是对交通运输安全造成严重危害的一类气象条件。道路结冰是指雨、雪、冻雨或雾滴降落至温度不超过0℃的地面而出现的积雪或结冰的现象^[1]。习水县隶属于是贵州省遵义市，位于贵州北部，川黔渝结合部的枢纽地带，习水县属亚热带湿润季风气候，四季分明。夏季，高温多伏旱；秋季，温度下降快，多绵雨，冬季，多低温阴雨；春季，气温回升不稳定，多夜雨；多阴雨、少日照、湿度大；局地小气候明显；气候的垂直差异十分显著。道路结冰天气的产生通常需要具备2个基本条件，其一是地面上有水、雪等气象条件，其二地面温度不超过0℃。习水县冬季低温天气出现概率较高，并且伴随着雨雪天气，时常会形成道路结冰天气。一旦出现道路结冰天气，会使得道路湿滑，附着力小、摩擦系数大幅下降，运行中车辆在制动、紧急加速亦或转弯的时候，惯性容易造成车辆侧滑、侧翻、旋转，引发交通事故，严重影响道路交通安全^[2]。因此，加强道路结冰天气的研究就显得尤为重要。本文主要对2000-2019年习水县道路结冰天气特征进行分析，为习水县防御道路结冰灾害提供科学指导。

1习水县道路结冰天气变化特征分析

1.1道路结冰天气年变化特征分析

如图1所示为2000-2019年习水县年道路结冰日数变化趋势图，由图分析不难发现，近二十年来习水县道路结冰日数整体上呈现波动性减少的变化趋势，气候倾向率是-3.857d/10a，即平均每10年道路结冰日数减少大约4d。在这二十年间，习水县累计出现道路结冰日数309d，二十年平均道路结冰日数约为15.4d，年道路结冰日数最多达37d,出现于2008年，年道路结冰日数最少为3d，出现在2007年、2019年；年道路结冰日数最多值与年道路结冰日数最少值之间相差34d,差值大约为习水县二十年道路结冰日数平均值的2.2倍，这意味着习水县道路结冰日数年际间存在较大的波动变化幅度。此外，习水县年道路结冰日数达到20d及以上的年份有6个，分别为2000年（27d）、2004年（20d）、2008年（37d）、2011年（31d）、2013年（20d）、2018年（20d）。

图1 2000—2019年习水县道路结冰日数年际变化

1.2道路结冰天气的月变化特征分析

通过对2000—2019年习水县近二十年逐月道路结冰日数进行统计分析能够获悉，习水县各个年份中，道路结冰日数主要出现于12月-次年2月份，该时间段累计出现道路结冰日数298d,占年累计总数的96.44%；3月、11月也时有出现，这两个月道路结冰出现频率分别为1.94%、1.62%，而其他月份无道路结冰日数出现。其中，道路结冰日数月累计值最多值集中于1月份，该月累计出现道路结冰日数为163d，占年总日数的52.75%。由季节上来看，近二十年习水县夏季无道路结冰天气出现，春季、秋季较少，冬季出现频率最高。

图2 2000—2019年习水县逐月累计道路结冰日数分布情况

2道路结冰天气环流形势分析

采用2000—2019年习水县累计309个道路结冰日的资料，利用结冰日前一日08:00的NCEP逐日资料，求取平均场进行环流形势分析。梳理习水县道路结冰天气和大尺度环流背景的相关关系，获得道路结冰天气产生的环流形势模型。

2.1 500hPa环流形势

冷空气对于道路结冰天气起到极其关键的作用，通过500hPa平均环流场进行分析了解到(图3)，高压脊主要分布在乌拉尔山脉区域，东亚地区属于低槽区，在槽底区域偏北偏东(通常处于东经130°以东，北纬30以北)，槽后持续有冷空气逐渐扩散南下。低压区内配合着一数值为-40.0℃的冷中心，位置偏北偏东，中心通常处在东经120°以东区域，-32.0℃线延伸至北纬40°。此类天气形势对于天气转好不利，对于道路结冰天气的形成比较有利

^[3]。

北纬20°以南的环流较为平直，主要受偏西气流的影响，无显著的槽区，这对于大量级的降水的形成不利。统计习水县累计309个道路结冰日天气样本发现此类平直的环流

形势为道路结冰天气的形成提供了有利条件。

图3 500hPa平均环流场

(实线代表位势高度，虚线代表温度)

2.2850hPa环流形势

通过分析850hPa平均环流场了解到，低层冷空气中心区域偏北，冷空气扩散南下，锋区抵达南方地区，这种形势极易导致南方出现霜冻、寒潮天气；在这之后，冷空气接着不断南下，地面温度降低到不足0℃，促进了道路结冰的出现。0℃温度线至北部一带，也可以促成道路结冰。由850hPa平均流场进行分析了解到，低层弱辐合线中部至贵州省，降水量级很小。冷空气南下，导致地面水分冻结，习水县道路结冰形成。

2.3近地面层的天气形势

通过1000hPa平均气压场分析了解到(图4)，冷高压中心区域偏北，中心气压值为1034hPa，由此发现冷空气强度较弱。冷空气由偏中路不断南下，江南南部到贵州省北边一带存在弱锋区，贵州省主要受冷高压底部的偏东气流的作用，出现弱降水。冷高压接着南压，温度不断降低，这也为道路结冰提供了良好的条件。

图4 1000hPa平均气压场

3结论

（1）近二十年来习水县道路结冰日数整体上呈现波动性减少的变化趋势，气候倾向率是-3.857d/10a，即平均每10年道路结冰日数减少大约4d；年道路结冰日数最多值与年道路结冰日数最少值之间相差34d,差值大约为习水县二十年道路结冰日数平均值的2.2倍；习水县年道路结冰日数达到20d及以上的年份有6个年份；

（2）习水县近二十年来月道路结冰日数主要出现于12月-次年2月份，该时间段累计出现道路结冰日数298d,占年累计总数的96.44%；3月、11月也时有出现，这两个月道路结冰出现频率分别为1.94%、1.62%；

（3）冷空气对于道路结冰天气起到极其关键的作用，冷空气主体区域偏北偏东，槽底通常处于中心通常处在东经120°以东区域，-32.0℃线延伸至北纬40°，此类天气形势对于道路结冰天气的形成比较有利。

（4）低层冷空气中心区域偏北，冷空气扩散南下，锋区抵达南方地区，这种形势极易导致南方出现霜冻、寒潮天气；低层弱辐合线中部至贵州省，降水量级很小，再加上冷空气南下，导致地面水分冻结，习水县道路结冰形成。

（5）近地面层冷空气由偏中路不断南下，贵州省主要受冷高压底部的偏东气流的作用，出现弱降水。冷高压接着南压，温度不断降低，这也为习水县道路结冰提供了良好的条件。

参考文献：

[1]陈正洪，史瑞琴，李兰．湖北省2008年初低温雨雪冰冻灾害特点及影响分析[J]．长江流域资源与环境，2008,17：639－644．

[2]舒斯，熊守权，陈英英，等，湖北省高速公路道路结冰预警模型[J].气象，2019,45（11）:1589－1599．

[3]何小宁,吴幸毓,任汉龙.福建省道路结冰天气特征分析[A]. 福建省科协第十届学术年会卫星会议——2010年福建省气象学会学术年会论文集[C].2010.

作者简介：李丽（1996.11），女，汉族，贵州省遵义市播州区任务呢，本科，职称：助理工程师，从事研究方向或职业：业务岗。