電線覆冰

電線上的覆冰,即凍結物,包括雨凇、晶狀霧凇、粒狀霧凇、濕雪(有稱雪凇或凍結雪)、霜和混合覆冰(兩種或多種凍結現象的混合物)。氣象、電力、郵電部門人員和民眾對之有各種稱謂。 線路設計要的覆冰荷載,從冰厚和密度計算,或直接用每米長電線的冰重(g/m)。電線覆凍的常規資料,是氣象站雨凇架的觀測資料。

簡介

電線上的覆冰,即凍結物,包括雨凇、晶狀霧凇、粒狀霧凇、濕雪(有稱雪凇或凍結雪)、霜和混合覆冰(兩種或多種凍結現象的混合物)。氣象、電力、郵電部門人員和民眾對之有各種稱謂。

線路設計要的覆冰荷載,從冰厚和密度計算,或直接用每米長電線的冰重(g/m)。電線覆凍的常規資料,是氣象站雨凇架的觀測資料。專設的雨凇實驗站,電力部門稱觀冰站,則提供細緻的資料。由於覆冰現象具有顯著的微氣候特徵,表現出很大的局地性和隨機性。技術人員是否掌握電線覆冰形成的理論和電線覆凍的徽氣候特徵,是能否提供正確設計數據的關鍵。實測最大冰厚B(或冰重)不能直接用於設計,而要考慮到各種因素,經過多重訂正或計算而求得設計冰厚B。

B=f(B,h,T,U,L,φ)

式中,h是(離地)高度,要把實際觀測高度的冰厚訂正為電線懸掛高度的冰厚;T是重現期,要經頻率分析算出指定重現期覆水的極大值;U反映不同小地形上覆凍的差異;L反映不同檔距覆凍的差異;φ是電線直徑,要考慮觀測的電線直徑和設計電線直徑的覆凍的差異。公式不能用解析式表示,只是指出要考慮的主要因素。

地理分布

每年冬季都具有形成過冷卻霧滴或造成凍雨的天氣條件的地帶為成冰地帶。形成過冷卻霧滴的天氣主要是輻射霧,同時溫度從-2至-30℃。過冷卻霧滴隨微風飄揚,凍結在電線、樹枝等物體上,形成霧凇。高山、高原的地方如在雲中有過冷卻雲滴,雲滴與地物接觸即成霧凇。形成凍雨的天氣條件主要是有冷鋒或靜止鋒傾斜地介於冷暖氣團I司。鋒面以上(暖氣團)雲層很厚,很大高度上有冰晶、雪花和過冷卻水滴共存。雪花和過冷卻水滴下落時,在鋒面上經歷略高於0℃的氣層,雪花會融化成濕雪或過冷卻水滴,連同下落的過冷卻水滴,穿過鋒面落到0℃以下的冷空氣中,保持過冷卻狀態,落到地物上,碰撞的震動使過冷卻水滴變成固態的明冰。凍雨積聚在電線或地物上便是雨凇。

我國東北,華中,西南廣大地帶和華南的南嶺以北冬季具有上述的天氣和溫濕度條件,成為成冰地帶,西北、華北也比較冷,為什麼很少嚴重的雨凇覆冰?主要是製造凍雨的天氣系統的活動特點造成的,冷空氣進入我國經過西北和華北時所抬升的當地的暖空氣原來就在

北方,水汽甚少,往往少雲、無雨,自然無凍雨出現。冷鋒到達東北時,抬升的是來自華中、華東的較為暖濕的空氣,冷暖空氣交匯時有濃密的雲層和雨雪。在溫度結構適當的情況下便有凍雨落下。冷鋒南段到達南嶺有時成為南嶺準靜止鋒。冷空氣從華中或四川回流到雲貴高原,有時靜止成昆明準靜止鋒,有機會帶來凍雨。雨凇的密度大,使得華中、華南和西南各省(區)出現有危害的覆冰。

覆冰特點

在成冰地帶內,覆冰較頻繁和嚴重的地方的特點是:(1)造成雨凇的天氣系統活動頻繁。如雲南東北部和貴州冬季常有昆明準靜止鋒滯留,經常覆冰。相對地,雲南西北部橫斷山脈冬季溫度也低,但是幾乎沒有冷鋒進入,更無靜止鋒,盛行來自熱帶大陸的氣團,比較乾燥,覆冰就很少。(2)海拔比較高。成冰地帶內,大體上從某個高度開始覆冰。雲南覆凍的起始海拔高度,東北部是2 200 m,中部是1800 m,南部是1 600 m。在這些高度以上,冰厚隨高度增加。如雲南中部,海拔1800~2 000 m冰厚約5 mm,2100~2 300 m冰厚約10 mm。2 400~2 000 m冰厚約20 mm,2 500 m以上冰厚約30 mm。不過,並非所有地區覆冰都是隨高度增加而單調地增加的。有些地區到了一個覆冰最大高度以上,覆冰反而減弱。貴州的覆冰最大高度在西部地區為1700~2 000m中部地區為1100~1 400 m。(3)山脈的迎風坡,覆凍的起始高度比背風坡低,也比背風坡重。例如,冬季有時冷空氣從貴州和四川東部流向雲南,烏蒙山東側是迎風坡,海拔1500m處就有覆冰,且較嚴重西側是背風坡,要到海拔1900m才有覆冰。

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