第二次青藏高原综合科学考察研究丛书
川藏交通廊道气象条件和灾害风险
在川藏铁路区域科考研究的基础上,本书结合川藏铁路布设概况和沿线区域气象和灾害风险的相关资料,论述了近30 年川藏铁路沿线及附近范围气象要素的时空分布特征及其对铁路建设与运维的可能影响;川藏铁路沿线区域的大风、强降雨、雪、冰冻、冻土、低温与高温、雾与霾、沙尘暴、雷电、冰雹等气象灾害特征;给出了未来百年川藏铁路沿线区域气象变化特征预估和铁路选线、工程建设等方面的灾害风险和对策建议。
本书可供大气科学、地理学、地球科学等专业的科研、教学等相关人员参考使用。
川藏铁路东起四川省成都市,向西迅速攀上“世界屋脊”青藏高原,沿线高海拔及其高差的剧烈变化使得天气气候变化极为剧烈,暴雨、积雪、强风等重大气象灾害频发,且常常诱发滑坡、山洪和雪崩等次生自然灾害。气象条件是影响铁路建设和运营的重要因素,尤其对于高寒气象环境,铁路建设的基础设施对气象条件的要求更高,如何科学防范各类气象灾害成为川藏铁路选线、规划和建设迫切需要考虑解决的关键问题之一。围绕铁路规划建设需求,对川藏铁路沿线及其附近区域进行科学考察和观测研究,分析评估川藏交通廊道气象条件和灾害风险,对于川藏铁路建设、运营,以及提升川藏铁路气象灾害综合防控能力和确保列车运行安全均具有重要意义。
近30年(1988—2017年)气象要素的时空分布特征及其对铁路建设的与运维的可能影响:川藏铁路沿线最大日降水量呈减小趋势(32.4mm/10a),年降水量和年最 大降水量均弱减小,空间上呈东多西少格局。沿线最大日降雪量达32.4~111.7mm,春季最大积雪深度超过5cm,达到铁路运行危急警戒等级。年均气温、极端最高气温和极端最低气温分别为10~13℃、30.5~34℃和-11~-6℃,呈现西低东高、北低南高的空间格局。低气压和干燥气候对列车空调性能和轨道稳定性构成风险。大风天气频发,最大风速对应的风向以偏西风为主,频率约15%。
近30年气象灾害变化特征:本书全面分析了川藏铁路沿线可能影响铁路的大风、强降雨、雪灾、冰冻、冻土、低温与高温、雾与霾、沙尘暴、雷电、冰雹等气象灾害。通过统计灾害频次、强度、持续时间等90余项指标,绘制空间分布图,为线路优选和防灾减灾提供依据。例如,康定至雅江、巴塘至白玉等地大风日数较多,雅安、天全为暴雨中心,理塘、波密等地雪灾风险高。
未来百年气象变化特征:基于CMIP5的5个全球气候模式数据,本书预估了未来不同排放情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)下川藏铁路沿线气象要素的变化趋势。结果表明,未来该地区降水以增加为主,气温将持续升高,极端天气气候事件、暖事件将增多,冷事件减少,极端强降水增加,积雪日和积雪量减少,积雪期将缩短,未来气候变化会进一步加剧暴雨诱发的山洪、地质灾害、大风灾害,并引发冰川退缩、积雪减少、冻土退化链式灾害等对铁路规划建设的风险。
风险灾害与对策建议:目前缺少较为全面的气象灾害风险分析为工程建设提供参考。本书面向铁路线路优化、规划建设、工程施工和未来运营维护与防灾减灾等方面的需求,确定铁路相关的风、雨、雪致灾气象条件参数,重点围绕大风、强降雨(以及强降雨引发的山洪、泥石流、滑坡)、雪灾(积雪、降雪、融雪、风吹雪、雪崩)、以及气候变化背景下冰川退缩、冻土退化等灾害,综合考虑历史气象灾害时空特征和未来极端气候事件风险预估结果,采取空间叠加综合分析技术,进行影响和风险分析,并针对可能影响和面临的风险给出防范措施建议。
作者简介
徐祥德:中国工程院院士,研究员、博士生导师。长期致力于大气动力学理论,从事台风与暴雨、青藏高原水分循环影响、城市大气环境与边界层等领域研究。主持设计与实施多项大气科学国家重大研究计划与观测试验,推进城市大气环境试验、青藏高原大气科学试验研究。
主持实施 “首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理及调控原理”,被世界气象组织评为城市气象领域先导性示范项目之一; 主持中日政府间合作JICA计划,实施了高原及周边地区新一代综合监测、预警探测系统工程建设;主持七个部委联合编写设计中国气候观测系统16个观测关键区,实现了跨部门多圈层观测网优化组合设计;“中国气候观测系统实施方案”被联合国等四个国际组织评价为全球范例。
以第一、第二作者发表于国内外SCI期刊与核心以上刊物论文300余篇,出版专著16部、编著12部。多次获国家科技部先进个人、省、部级、中科院科技进步等奖励,并获何梁何利气象学奖。
国家自然科学基金青藏高原研究重大计划项目“青藏高原地-气耦合系统变化及其全球气候效应”专家组副组长、第二次青藏高原综合科学考察计划任务一“西风-季风协同作用及其影响”负责人。
周广胜:中国气象科学研究院二级研究员、博士生导师。现任世界气象组织(WMO)农业服务委员会常设委员、中国气象学会农业气象与生态气象学专委会主任、中国生态学学会生态气象专委会主任,中国气象局《应用气象研究计划》首席科学家和农业气象重点创新团队首席科学家;是国家杰出青年科学基金获得者、“新世纪百千万人才工程”国家级人选、全球变化研究国家重大科学研究计划(973计划)项目首席科学家、中国气象局气象杰出人才与涂长望学者。主要从事生态气象研究,在重大农业气象灾害监测预警、植被生态质量气象监测评价理论技术以及农田防护林区域防风效应等方面做出了系统原创性工作,发表论著717篇,其中SCI收录299篇,出版专著21部,相关成果被收入政府间气候变化专门委员会评估报告。曾获第三世界科学组织网络和第三世界科学院农业奖、国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖5项、二等奖1项。
吕晓敏:中国气象科学研究院副研究员,主要从事气候变化的影响与适应研究。入选中国气象科学研究院第五批高层次人才培养计划、气科院优秀青年,中国气象局青年创新团队“青藏高原气候变化及其影响”和中国气象科学研究院“植被生态气象团队”成员。发表论文30余篇,主编专著2部、副主编2部;获国家专利4项、软件著作权3项;参与制定国家标准1项。获中国技术市场协会金桥奖、中国地理信息产业协会地理信息产业优秀工程奖金奖、科学技术部办公厅和中国科学院办公厅全国优秀科普微视频作品等省部级一等奖4项、二等奖2项。
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本文摘 自《川藏交通廊道气象条件和灾害风险》 (徐祥德等著. -- 北京 : 科学出版社, 2025. 5.),有删减修改,标题为编者所加。
(本文编辑:郑紫宸)
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