天气预报15天

从极端气象条件极值的推算过程可以看出，极端气象条件表征值的计算多基于气象观测台站多年积累的观测资料，一些学者根据全国气象观测基准站及基本站资料给出某表征值的全国分布图和各地代表站的具体表征值，如全国基本风速图、全国基本风压分布图、全国雪压分布图、全国24小时最大降水量图等，这些基础数据或图表为交通工程设计气象参数的确定提供了很大方便。对于一些非常规观测的表征值，有关规范根据国外的试验所得经验地给出了这些表征值的经验推断值，如《公路桥梁抗风设计规范》给出了桥梁设计所需的脉动风速在水平方向及竖向的功率谱密度函数取值。

　　一般而言，这些根据当地气象资料或主要参考国外试验的各类极端气象条件表征，基本满足了一般交通工程的实际需求，毕竟一般交通工程与当地气象站具有相似的地理地貌，在相同的大气环流背景控制下，它们的极端气象条件表征具有相同的特性。但对于特殊地理环境下的重要交通工程，如位于长江口南通段的苏通长江公路大桥，斜拉桥主孔跨度1088m，主塔高度306m，斜拉索长度580m，均列世界第一，为我国建桥史上工程规模最大综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程;位于贵州横跨关岭自治县白水镇城关镇的坝陵河特大悬索桥，由于其所处的地理地貌与气象站存在较大的差异，致使气象条件的表征值与依据气象站观测资料所得的表征值之间有较大差别。同时，由于这些重要工程的特殊性，工程抗御气象灾害的特殊设计对气象要素特征提出了精细化的要求。这些工程所需表征值的推算不能完全拘泥于现行规范，这是因为现行规范的常规气象要素表征值主要来自国家所设 的常规气象站的观测资料，其间距一般在50km 以上，对一些局地性较强的 气象要素(如风、降水等)则很少具有代表性，即使据此绘出的全国分布图， 由于其基础数据的粗分辨率，由其内插也难以得到表征局地特征的代表值。 依据国外试验推荐的非常规气象要素，由于我国幅员辽阔，各地特殊的地理地貌及特殊的气候背景，可能使这些值在具体工程区失去代表性。因此对这些特殊位置的重要交通工程，需进行专门的研究，采取非常规的方法确定工程建设所需的气象参数，一方面满足具体工程对气象参数的现实需求，同时为制定相应规范标准、建立具有我国特色的气象要素代表值库提供基础数据。

　　在国外，20世纪80年代后，随着特大型交通工程的增多，工程师已经意识到有关规范和经验的局限性，通过在拟建工程区开展长时间观测，积累气象要素计箅所需的长序列资料。如1999年建成的日本明石海峡大桥提前13 年开展气象观测，直布罗陀海峡大桥(西班牙——摩洛哥)前期气象观测工作达17年，而丹麦一瑞典大桥气象观测做了19年。在国内，特别是超大型桥梁建设步入国际先进行列，多座超长、大跨径桥梁开工建设，如何合理确定工程设计气象参数成为亟待解决的问题。20世纪90年代后期，刘聪、陈正洪等开始介入大型桥梁设计风速的计算研究，从气象学的角度理解和认识桥位极值风速的计算问题，促进了桥梁建设工程师与气象工作者的交流。青海、 西藏气象部门开展了青藏铁路工程气象专题研究，用树轮、冰芯等代用资料，恢复和重建了青海省及青藏铁路沿线百年以上尺度的气候资料序列，分析和研究了历史气候变化规律，进而预测未来气候的变化趋势，为青藏铁路工程建设提供了依据。戈峰等根据中吉乌铁路(中国段)沿线10多个气象水文观测站40多年(建站至2000年)历时最大降水量资料，对中吉乌铁路(中国段)暴雨强度进行系统的研究，应用熵气象学导出的暴雨时程方程， 预测了中吉乌铁路(中国段)各历时的最大降水量，为中吉乌铁路(中国段) 工程设计和施工及未来铁路客运提供了有价值的参数。罗岩等通过 对315国道水毁路段野外勘测，在获取沿线主要河流历史洪水信息的基础上， 用3种方案分析计算了既定控制节点的历史洪水洪峰流量，并确定了历史洪水重现期，在此基础上，采用多种方法计算控制节点的设计洪峰流量和设计洪水位，经分析论证后推荐选用其合理的计算成果作为公路设计的基础依据， 研究提出的小汇水区设计洪水计箅技术路线和方法，为公路、铁路、水利等部门开展类似的流域设计洪水分析计算提供了有益的借鉴。

　　对于特殊地理地貌下重要交通极端气象条件表征参数的确定，需要通过在工程区开展与当地气象站同要素的同步观测，研究分析工程医气象要素与当地相应要素间的异同，通过数值或统计学方法寻求两者间的相互关系。并据此将气象站的长年观测记录序列外延到工程区，建立工程极端气象条件表征值计箅所需的基础数据，进而计箅得到工程建设所需的能够反映工程区特点的相应气象要素极值。如江苏省气象科学研究所通过在超长、大跨径桥梁桥位建立地面风速观测站，与当地气象站采用相同仪器，开展地面同步风速观测。在此基础上分析桥位与气象站风速的异同及关系，重构桥位的年最大风速序列，计算得到大桥建设所需的设计基本风速(一般为距地面10m髙度处的百年一遇的10min平均风速.)通过在桥位设立风梯度观测塔和采用低空风廓线仪开展近地边界层风随高度的变化规律，进而将桥位的10m髙度的设计基本风速推算到桥面及其他髙度处，得到所需的设计基准风速，从而构建了桥位极端风速推算的统计学方案。目前，正在尝试通过动力学数值模型重建桥位的历史极值风速序列。韩树宗等根据卫星高度计资料，引 用发展了尾部分布增强法，推算3个海洋站的海浪极值，并以此为基础对西北太平洋进行多年一遇的极值推箅，得出35°——55°N，145°—— 180°E海域百年一遇波高可达13m以上的结论;而在赤道无风带控制下的海域，百年一遇波髙一般为7m左右.

　　工程极端气象条件表征值的推算是基于极值概率分布模式，是研究选用工程区气象同步观测、实验，分析工程区特殊规律，重构工程区极值序列的基础。对于那些既缺少气象观测记录，又缺少工程区长时间观测实验或其他可以构建样本序列的气象参数，如阵风因子、风攻角、湍流强度、湍流功率谱密度等的工程项目，目前主要采用来自国外实验所取得的经验数据。为了弥补这些经验参数的不足，学者们也开始利用现代先进的观测仪器，在特殊恶劣天气条件下开展观测研究，寻求恶劣天气条件下的代表值。如维克瑞等运用数值模式模拟美国飓风的风场结构;江苏省气象科学研究所在青岛海湾红岛海边用CSAT3D03超声风速仪开展了强风湍流特性观测分析研究，得到了一些有别于规范推荐值的观测事实，如青岛海湾强风的实测湍流功率谱函数不完全符合规范推荐定义的模型，少数时段的实测结果与理论曲线的差异很大，桥位湍流功率谱存在其特殊性。风攻角方面，观测样 本的总体平均攻角正值达到3.89°，负值达到-1. 19°，在某些大风观测时段， 平均攻角可髙达4.62°，比规范推荐值略大。针对我国许多大跨度桥梁是建造在受台风直接影响的沿海或近海地区的实际，同济大学与上海台风研究所合作在上海青浦气象站用LAP-3000风靡线仪进行了(台风及冬季冷锋)强风征的观测研究。宋丽莉等通过对杜鹃、黄蜂、黑格比等登陆台风近 地层湍流特征的观测研究，揭示出一些湍流强度、湍流积分尺度等特性，为工程极端气象参数的采用提供了基础数据。

总之，交通工程所需的各种极端气象条件的确定，需要收集工程区大量的气象观测资料及实地试验数据，充分考虑周边地理环境特点，研究分析工程特点，通过统计学、动力学等方法合理确定，对一些非常规的气象参数， 需要通过实地试验得到能够反映工程区实际的表征值。这一方面，仍有大量的科学问题需要通过工程技术人员和气象科技人员的协同努力加以解决。