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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

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第36卷第4期 VoL 36 NO.4 宁夏大学学报(自然科学版) Journal of Ningxia University(Natural Science Edition) 2015年12月 Dee.2015 文章编号:0253—2328(2015)04—0392—08 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 马 宁 ,程雅茹 ,武万里 。,曹 宁 。,杨 军 。 (1.宁夏气象防灾减灾重点实验室,宁夏银川 750002; 2.宁夏气象服务中心,宁夏银川 750002; 3.宁夏气象科研所,宁夏银川 750002) 摘 要: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. 关键词:福银高速;路面最高温度;交通气象站 分类号:(中图)P412.1 文献标志码:A 福银高速公路(G70)宁夏段途经宁夏银川、吴 忠、中卫、固原4市,且在银川和吴忠段与京藏高速 等级公路沿线及周围100个气象站近50 a(1961~ 2007年)夏季日最高气温资料,分析该路段夏季高 温分布特征和变化趋势,对路面的最高温度预测模 型进行修订;并在此基础上,用等概率分级原则确定 夏季高温爆胎阈值,以年极端最高气温2 a一遇设 计值定量确定高速公路夏季高温爆胎危险度分级, 即夏季高温爆胎重度危险区、夏季高温爆胎危险区、 夏季高温爆胎轻度危险区、夏季高温爆胎危险极小 区 ].宁夏地区对于该类研究开展的较少,马筛艳利 用定点观测资料分析银川市不同路面的温度变化特 征并建立了统计模型等 ;并在路面温度统计预报 模型的基础上,分析气温、车速和路面温度之问的关 系,继而建立爆胎指数分级预报方法和标准 ].结果 表明:导致汽车爆胎的因素有很多,但当气温低于 35℃时,即使是高速行驶的汽车,也不易因路面温 公路(G6)重线.根据降水量分布的特点,宁夏可分 为引黄灌区、中部干旱带和南部山区,其中银川市地 处引黄灌区,吴忠、中卫、固原地处宁夏中南部地区, 特别是六盘山地区,是交通事故的高发路段.夏季公 路路面温度较高,通常路面最高温度比日最高气温 高出2O~3O℃.长时间在温度较高的路面上行驶 的汽车,胎压很容易上升,一旦胎压过高,容易加速 轮胎磨损,有损伤或存在薄弱处的轮胎很容易因胎 压过高导致爆胎_I],所以研究路面温度非常必要.很 多专家学者都开展了相关的研究工作 “]:如吕晶 晶等利用湖北省武英高速凤凰关水库自动气象站资 料,分析冬季典型天空状况和天气过程中气温、路面 温度和桥面温度的变化规律心].武辉芹等研究发现, 路面最高温度受多种气象因子的影响,与前一日路 面最高温度、最高气温、能见度呈显著正相关,与总 云量、低云量、相对湿度呈显著负相关,其中与最高 气温的相关性最显著 ].马淑红等通过利用高 度导致爆胎;而当气温高于35℃时,路面温度可高 达7O℃以上,此时车速在66 km/h以上就有可能 爆胎,当车速超过82 km/h时,爆胎的可能性非常 大.由于对于福银高速公路宁夏段路面温度的研究 收稿日期:2014—12—31 基金项目:公路交通灾害监测预警系统及高影响气象因子预报技术基金资助项目(2014—11) 作者简介:马宁(1983一),女,硕士,工程师,主要从事气象服务、业务系统研发工作. *通信联系人:程雅茹(1992一),女,本科,主要从事专业气象服务工作,(电子信箱)chyr7190@163.tom 第4期 马 宁等: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 393 及预报模型的建立还处于探索和起步阶段,笔者根 据2013年宁夏气象局在福银高速公路宁夏段沿线 的小洪沟到沿川子路段布设的7个交通气象监测站 的路面温度、气温、降水等观测资料,对该路段夏季 的路面最高温度进行分析,并建立了预报模型,以期 提升宁夏交通气象预报服务能力和水平. 1资料与方法 资料为2014年夏季(6~8月)福银高速公路宁 夏段沿线7个交通气象监测站(小洪沟、同心、李旺、 三营、固原、六盘山和沿川子)的逐日路面最高和最 低温度、降水量、气温;各交通气象监测站对应的气 象站(中宁、同心、海原、固原、六盘山、泾源)的逐日 14时的天空云量、最高气温,各交通站与气象站对 应情况见表1.通过分析不同天气状况下各交通气 象监测站路面温度的变化特征,用统计回归方法建 立不同天气状况下各交通气象监测站路面最高温度 统计预报模型. 表1 交通站与气象站对应表 交通站 对应气象站 小洪沟 中宁 同心 同心 李旺 海原 三营 固原 固原 固原 六盘山 六盘山 沿川子 泾源 2路面温度变化特征 2.1 各站点路面温度变化特征 根据资料统计,夏季福银高速公路沿线各交通气 象监测站日路面最高温度为16.3~54.1。C.夏季该 路段各交通气象监测站的逐时路面温度呈单峰趋势 (图1).由图1可知,在14~15时气温达到一天中的 最高值,且从北到南呈现逐步下降的趋势.其中,6~7 月路面逐时最高温度出现在14时,6月小洪沟路面 温度最高,为42.1℃;沿川子最低,为32.5℃.7月小 洪沟路面温度最高,为43.1℃;沿川子最低,为 34.4℃.8月路面逐时温度最高值出现在15时,其中 同心温度最高,为39.1℃;沿川子最低,为32.5℃. 图1 夏季各交通气象监测站路面最高温度的逐时变化 太阳辐射是影响气温分布的最根本因素,地面 辐射是气温的直接来源.但太阳辐射最强时,气温往 往却不一定是最高.就一天而言,日出至正午12时, 太阳高度逐渐升高,太阳辐射不断增强到最强,地面 温度不断上升,地面辐射不断加强,大气得到的热量 不断增加,致使气温不断上升.12时后,太阳高度开 始下降,但地面获得的太阳辐射在原有基础上继续 增加,地面温度继续升高.在13时左右,温度达到最 高,同时地面辐射不断加强,大气获得的热量继续增 加,气温进一步攀升.13时后,太阳高度进一步降 低,同时地面在获得热量达到顶点后,仍然不断地向 大气进行辐射,这些热量最终到达大气并使大气增 温.故一天中最高气温出现在14时左右.此后,太阳 辐射、地面辐射均不断减少,气温开始下降,在日出 前后,气温达最低值. 2.2不同天空状况下路面温度特征 根据云量的多少将天空状况分为晴、多云、阴. 当云量小于3%时视为晴天,当云量为3 ~7 时 视为多云,云量为8 以上(包括8 )并且无降水出 现时视为阴天,当出现降水时视为雨天口 . 2.2.1 晴天情况下路面温度与气温的变化 7个 交通气象监测站夏季晴天总共78 d,由晴天气温资 料可知,日最高气温T… 与路面最高温度T1,…有 着相似的变化趋势,且所有交通气象监测站的T。… 均高于T… ,二者差值为13.6~23.1℃.由T… 和 … 的相关性分析可知,二者显著相关,相关系 数达0.75(图2~3). 2.2.2 多云情况下路面温度与气温的变化 7个 交通气象监测站夏季多云有99 d,由多云情况下的 气温资料可知,T… 与T 有着相似的变化趋势, 394 宁夏大学学报(自然科学版) 6O 第36卷 50 40 3O 20 日期 a小洪沟 c李旺 d三营 日期 e固原 f六盘山 g沿川子 十一 ;+一 一 图2 晴天情况下各站点日最高气温与路面最高温度的变化 且所有交通气象监测站的T … 均高于T… ,二者 差值为4.4~26.0。C.由T… 和T.… 的相关性分 析可知,二者显著相关,相关系数达0.68(图4~5). 交通气象监测站夏季阴天有228 d,由阴天情况下的 气温资料可知,T… 与T 有着相似的变化趋势, 且所有交通气象监测站的T。… 均高于T… ,二者 差值为4.1~24.5℃.由T… 和丁 的相关性分 析可知,二者显著相关,相关系数达0.74(图6~7). 2.2.4 降水情况下路面温度与气温的变化 7个 交通气象监测站夏季降水有239 d,由降水情况下的 气温资料可知,T… 与T … 有着相似的变化趋势, 且并非所有交通气象监测站的T … 都高于T… , 例如7月9日、7月22日、8月8日和8月21日,六 盘山站的T-… 低于丁… ,这可能与当地下垫面因 素影响有关.T… 与Tl… 差值为一7.1~26.1℃. 根据T… 和TJ… 的相关性分析得出,二者显著相 关,相关系数达0.86(图8~9). 图3晴天情况下各站点日最高气温 与路面最高温度的相关性分析 由以上不同天气状况下各站点路面温度特征分 析可知,最高气温、最高路面温度由大到小为:晴天、 2.2.3 阴天情况下路面温度与气温的变化 7个 多云、阴天、有降水情况.这是因为晴天云层少且薄, 第4期 马 宁等: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 395 大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐 最高气温及最高路面温度有相似的变化,这是因为 气温及路面温度都是通过太阳辐射在大气及地表中 的传输反馈机制来调节的. 射就强;多云及阴雨天气,由于云层厚且多,大气对 太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射就弱. 日期 日期 b同心 日期 c李旺 日期 d三营 a小洪沟 e固原 十一 ;+~ 一 f六盘山 g沿川子 图4 多云情况下各站点日最高气温与路面最高温度的变化 由降水情况下的气温与降水量R可知,R与 , 温资料,进行相关性分析,按照不同天空状况建立回 归方程(表2). 有相反的变化趋势,即有降水时 一 降低,且R越大, 温度减速越快.由R和 一 的相关性分析可知,二者 显著负相关,相关系数达一0.24(图8,图10). 3路面温度预报模式的建立 太阳发出的短波辐射被地面吸收后,地面再通 过辐射、传导和对流向空气中发出长波辐射,将热量 传给空气,加热了空气,使空气温度升高,这是空气 中热量的主要来源.空气温度升高后,也能通过长波 辐射对路面温度进行反馈,正是由于气温和路面温 度这种密不可分的相互作用,用气温来预报路面温 度成为一种可能l_6].利用2014年夏季7个交通站路 图5 多云情况下各站点日最高气温与 面最高温度的观测资料、可预报的气象站日最高气 路面最高温度的相关性分析 396 宁夏大学学报(自然科学版) 60 第36卷 60 50 50 40 U 40 如 ∞ 高 如 30 加 m 寸o. 0 U _30 20 20 l0 10 日期 日期 日期 日期 a小洪沟 b同心 c李旺 d三营 60 60 0_90 50 40 U 30 30 0_90 2O l0 军 军 N0.90 害 害 g g 蓦 答 日期 日期 日期 e固原 f六盘山 g沿川子 十一 一;+~ 一 .90 图6 阴天情况下各站点日最高气温与路面最高温度的变化 厂C 图7 阴天情况下各站点日最高气温与路面最高温度的相关性分析 398 宁夏大学学报(自然科学版) 第36卷 表2不同天空状况下路面最高温度的预报模型 4结论 福银高速公路宁夏段夏季路面最高温度有明显 的日变化,在14~15时达到一天中的最高值,夏季 各月沿线各交通气象监测站路面最高温度为 16.3~54.1℃,且由北向南呈现下降的趋势. 晴、多云及阴的天空状况下,路面最高温度均大 于日最高气温,且二者显著相关.在雨天,日最高气 温与路面最高温度也有着相似的变化趋势,但并非 所有交通气象监测站的路面最高温度都高于日最高 气温.降水量与路面最高温度有相反的变化趋势,即 有降水时路面最高温度降低,且降水量越多,温度降 低越快. 由于建立的是2o14年夏季的预报模型,无法用 实况进行检验,未来将根据新的实况进行检验订正. 参考文献: [1] 罗小青.高速公路上的爆胎原因及预防措施[J].公路 与汽运,2Oi0(2):17—19. 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Proteomics identifieation of differentially expressed proteins associated with pollen germination and tube growthreveals characteristics of germinated Oryza sa— 高继红) E16]IMIN N,KERIM T,ROI FE B G,et a1.Effect of early cold stress on the maturation of rice anthers [J].Proteomics,2004,4(7):1873—1882. [17l CANDIANO G,BRUSCHI M,MUSANTE L,et a1.Blue silver:A very sensitive colloidal coomassie G- tiva pollen[J].Molecular&Cellular Proteomics, 2007,6(2):207—230. 250 staining for proteome analysis[J].Electrophore— sis,2004,25(9):1327—1333. Optimization of Brassica Napus’Double Direction Gel Electrophoresis System Cheng Yufeng ~,Zhao Huixian 。Hu Shengwu。 (1.College of Life Sciences,Northwest A&F University,Yangling 712100,China; 2.Baotou Light Industry Vocational Technical College,Baotou 014030,China; 3.College of Agronomy,Northwest A&F University,Yangling 712100.China) Abstract:To establish a set of double direction gel electrophoresis system which can well separate the different organs(flower bud,anther,and leaf)of Brassica napus,the article optimizes pH range and gel dyeing method of IPG adhesive tape and the sample load of protein.The result shows that the flower bud,anther,and leaf Drotein will be well separated and the 2一DE gel shows clear atlas when the IPG adhesive tape with linear of 1 7 cm pH一 4~7 is under double directional electrophoresis,colloid Coomassie blue stain,and the loading quantity of protein reaches 800 p.g.10 protein spots were under peptide mass fingerprinting analysis to test the compatibility of double direction gel electrophoresis system and spectrum and all these protein spots can be identiifed successfu11v after mass spectrometry. It shows that this separation system is compatible with the mass spectrum quite we11,and the rate of protein identifieation success iS higher. Key words:brassica napus;anthers;buds;leaves;double direction electrophoresis (责任编辑、校对高继红) 

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