ISSN 1004-4965

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2015年广西区北部超高压输电线路一次连续覆冰事件的天气学特征

王奇 张厚荣 宗莲 苏浩辉 杨元建 高志球

王奇, 张厚荣, 宗莲, 苏浩辉, 杨元建, 高志球. 2015年广西区北部超高压输电线路一次连续覆冰事件的天气学特征[J]. 热带气象学报, 2021, 37(4): 579-589. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.055
引用本文: 王奇, 张厚荣, 宗莲, 苏浩辉, 杨元建, 高志球. 2015年广西区北部超高压输电线路一次连续覆冰事件的天气学特征[J]. 热带气象学报, 2021, 37(4): 579-589. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.055
WANG Qi, ZHANG Hourong, ZONG Lian, SU Haohui, YANG Yuanjian, GAO Zhiqiu. SYNOPTIC CAUSE OF A CONTINUOUS CONDUCTOR ICING EVENT ON ULTRA-HIGH-VOLTAGE TRANSMISSION LINES IN NORTHERN GUANGXI IN 2015[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2021, 37(4): 579-589. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.055
Citation: WANG Qi, ZHANG Hourong, ZONG Lian, SU Haohui, YANG Yuanjian, GAO Zhiqiu. SYNOPTIC CAUSE OF A CONTINUOUS CONDUCTOR ICING EVENT ON ULTRA-HIGH-VOLTAGE TRANSMISSION LINES IN NORTHERN GUANGXI IN 2015[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2021, 37(4): 579-589. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.055

2015年广西区北部超高压输电线路一次连续覆冰事件的天气学特征

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.055
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41875013

详细信息
    通讯作者:

    杨元建, 男, 安徽省人, 教授, 从事区域气候环境变化与灾害性天气方面的研究工作。E-mail: yyj1985@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: P458.1.22

SYNOPTIC CAUSE OF A CONTINUOUS CONDUCTOR ICING EVENT ON ULTRA-HIGH-VOLTAGE TRANSMISSION LINES IN NORTHERN GUANGXI IN 2015

  • 摘要: 广西区是我国南方电网西电东送输电的重要通道, 2015年1月26日—2月8日期间广西区北部桂林地区发生了一次大范围超高压输电线路的连续覆冰事件, 其最大覆冰厚度可达24.83 mm。利用ERA5再分析资料和气象观测资料结合南方电网超高压输电线路覆冰观测资料, 从天气形势、温湿垂直层结、局地气象要素以及大气环流指数等方面综合分析了此次电线覆冰的天气学成因。结果表明, 东亚大槽偏强, 阻塞高压引导脊前偏北气流南下, 冷空气入境与西太平洋副热带高压带来的暖湿气流汇合, 在北方寒潮与南方水汽的共同作用下, 地处高海拔的输电线塔杆易出现覆冰。冷暖气团在桂林北部山区上空相互对峙形成准静止锋时出现两种覆冰变化特征: 当冷空气强盛且水汽充沛时, 过冷却雨滴冻结或者雾滴凝华形成电线积冰; 而在暖气团主导下电线覆冰则自然融化。准静止锋的锋区移动在很大程度上影响着电线的覆冰增长过程, 特别地, 冷暖空气的交替主导是电线反复积冰的主要原因。

     

  • 图  1  2015年1月26日—2月8日连续覆冰过程中广西区输电线路最大覆冰厚度分布概率

    图  2  2015年1月29日—2月7日塔杆A(实线)和B(虚线)的覆冰厚度时间序列图

    曲线的垂直下降阶段为超高压公司对塔杆进行直流融冰所导致的覆冰迅速融化。

    图  3  500 h Pa大尺度环流形势场

    绿点为输电线路发生覆冰的区域,棕色实线为低压槽; G代表高压中心,D代表低压中心。

    图  4  850 hPa大尺度环流形势场

    等值线为位势高度场,填色为温度场,矢量场为水汽通量。

    图  5  温度垂直剖面的时间序列

    图  6  相对湿度垂直剖面的时间序列

    图  7  850 h Pa水汽通量输送

    图  8  覆冰期间A、B塔杆的实时观测温度(a)和灌阳县日总降水量(b)

    图  9  第Ⅰ阶段的最大覆冰时刻的纬向温度(左)、湿度(右)垂直剖面

    图  10  第Ⅱ阶段的最大覆冰时刻的纬向温度(左)、湿度(右)垂直剖面

    红色箭头代表暖湿空气,蓝色箭头为干冷空气。

    图  11  覆冰过程各项指数变化

    黑色箭头代表覆冰两个阶段的起始时间。

    表  1  该覆冰过程塔杆A和B的三次最大覆冰概况

    塔杆 时间 最大覆冰厚度/mm 温度/℃
    A 2015/1/31T04:50 24.82 -4.1
    2015/2/1T10:40 10.98 -1.7
    2015/2/4T22:10—22:40 4.35 -1.7
    B 2015/1/30T14:54 14.71 -3.0
    2015/1/31T21:02 16.40 -3.2
    2015/2/4T14:05 4.14 -0.6
    下载: 导出CSV

    表  2  各项指数逐日变化与日最大覆冰厚度变化的超前和滞后相关系数负(正)延时表示环流指数与日最大覆冰厚度的超前(滞后)相关。

    延时/天 西伯利亚高压 东亚大槽 西太副高强度 西太副高面积 西太副高西脊点 850 hPa副高
    -5 0.566 0.561 0.231 0.086 0.679 -0.109
    -4 0.565 0.562 0.488 0.310 0.538 0.126
    -3 0.572 0.572 0.666 0.618 0.466 0.481
    -2 0.610 0.612 0.670 0.818 0.541 0.641
    -1 0.646 0.648 0.658 0.815 0.613 0.491
    0 0.659 0.661 0.669 0.728 0.615 0.178
    1 0.658 0.661 0.686 0.643 0.576 -0.180
    2 0.622 0.624 0.660 0.504 0.530 -0.497
    3 0.454 0.455 0.491 0.315 0.393 -0.481
    4 0.237 0.238 0.266 0.170 0.214 -0.207
    5 0.096 0.097 0.105 0.117 0.086 0.020
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-15
  • 修回日期:  2021-05-08
  • 网络出版日期:  2021-12-15
  • 刊出日期:  2021-08-20

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