确的大气状态对雾模拟的预报效果有显著提高。
一、高速公路与气象要素 二、高速公路气象预报的现状及难点
三、高速公路气象预报的设想Fra bibliotek 整体技术路线
数据获取 数据检验处理
产品制作 （交通气象服 务解释应用）
交通气象服务 产品分发
道路气象咨询
输入数据
实时观测：可帮助准确评估道路网络，恰当初始化以及后处理天气
受局部地区微气候环境的影响，在 大雾中数十米到上百米的局部范围内， 出现的雾气更“浓”、能见度更低的雾。 团雾外视线良好，团雾内一片朦胧。
团雾预测预报难、区域性强
常常酿成重大交通事故，因此团雾被称 为高速公路上的“流动杀手”。
团雾的形成特点
团雾一般出现在地势低洼、空气湿度大的地区，与局部
小气候环境关系密切; 高速公路路面白天温度较高，昼
夜温差更大，更有利于团雾形成；
公路附近一些排放污染物颗粒的增加，有利于形成团雾
团雾有四个特点： 1、团雾外视线良好，团雾内四顾朦胧， 2、能见度很低，一般只有十至二十米； 3、覆盖范围呈一段一段的形态，有的地方少，有的 地方很浓； 4、覆盖面积大小也不一致，一般来说，大的团雾覆 盖面积长约五公里，小的团雾仅有一公里
海大桥几百辆车追尾。杭州湾跨海大桥
雷电交加，桥上横风猛烈，杭州湾跨海 大桥23km中段发生事故28起，涉及车
辆70-80辆，事故形态多为追尾、刮擦
车损事故
横风的特点
具有突然性，很多时候是未知的情况； 随着车速的加快，横风越危险； 时间短而风力强，会吹动或者导致车辆
偏离行车路线。
气象影响交通的例子：大雾
美国GFS模式2015年初分辨率达到13公里/64层； 英国气象局的全球模式达到17公里/70层； 日本气象厅的全球模式为20公里/100层； 发展对流尺度的模式，是定量降水预报业务未来的发展方向。
雾的数值预报现状
Kong（2004）利用美国海军的中尺度COAMPS模式模拟一
次海雾过程；
交通气象的需求
交通管理部门：道路维护及 管理决策（除冰、撒盐、洒 水、限行）支持 高速公路管理 个人出行 市政道路管理
物流公司和驾驶者：道路信
交通气象
运输行业
息、运输方案设计咨询
服务
其他单位
个人司机：交通天气预报服 务、降低因天气造成的交通 事故风险
个人司机
一、高速公路与气象要素 二、高速公路气象预报的现状及难点
？ ？
表述方式 难以实际 应用 时效24h 的静态预 报
大范围形 势预报
缺少交互
无法给用户提供直接、精细化的决策支持信息！
决策制定、行业支持
降水的数值预报现状
国家气象局的定量降水预报业务格点空间分辨率5公里；
欧洲中期天气预报中心在2016年3月升级模式分辨率至9公里
/137层，并引入新网格计算方案，解决了“格点暴雨”问题；
天气是影响交通安全的重要因素，管理部门受理的交通
事故案件中因恶劣天气导致的交通事故接近30%。
高速公路发展现状：美国
在美国，大概每发生600 万起交通事故，
由恶劣天气引起约有170 万起，这些高 速公路交通事故中，大约会有7000 人死 亡和80 万人受伤
影响交通安全的主要气象因素
气象影响交通例子：降水
Pagowski等（2004）利用中尺度MM5模式模拟一次湖区浓
雾过程；
Gao等（2007）利用中尺度MM5模式模拟了一次海雾过程；
周梅等（2009）利用MM5模拟了江苏、安徽及周边地区特
大浓雾的生消和维持过程；
Zhou等（2010）利用WRF模式对雾进行单模式和集合模式
预报。
Bergot等（2005）同化实测资料改进模式初始条件，说明精
2011年10月1日14时40分许
，宜昌市兴山县312省道
129Km+650m处发生一起重 大道路交通事故,造成16人死
亡、19人受伤，直接经济损
失764.19万元。事故发生时 ，兴山县全县范围内为阴雨天 气，普降小到中雨（降水量为 16.5毫米），导致该路段路 面湿滑。
降雨的条件及其特点

一般从宏观物理条件来说，产生暴雨的主要物理条件是充足的
交通气象发展状况分析
王桂华、刘 磊
复旦大学
一、高速公路与气象要素 二、高速公路气象预报的现状及难点
三、高速公路气象预报的设想
高速公路发展现状：中国
截止2016年，我国高速公路总里程突破13万公里； 随着我国社会主义经济的快速发展，国内公路的建设正
在改变着我们的生产和生活，加快了经济发展。
源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结结构的 不稳定。大中小各种尺度的天气系统和下垫面特别是地形的有利 组合可产生较大的暴雨。引起暴雨的天气系统主要有锋、气旋、
切变线、低涡、槽、台风、东风波和热带辐合带等。
气象影响交通的例子：横风
2013年06月23日晚，杭州湾跨海大桥
特大追尾事故 史上最重大追尾车祸 跨
三、高速公路气象预报的设想
高速公路气象预报研究现状
1999 年12 月，在美国举行了一次交通气象研讨会，制
定交通气象信息全国性基本需求的提议，把气象预报纳入 交通安全保障体系；
加拿大人开发了“METRo”，即可以人工操作，也可自
动运行，观测到气象要素和相关现象，并收集、处理和存 档观测数据，使其标准化。
谢谢！
气象影响交通的例子：降雪结冰
2014年1月16日，因高速公
路降雪结冰，京沈高速河北迁 安站发生了这起多车连环撞事 故，约有百车相撞，面粉车爆 炸起火，火势冲天，多车被挤 成面包铁。车祸共造成2人死 亡，5人受伤，45台车辆不同 程度受损。
降雪结冰的形成原因
雪：从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水。由大量白色不透明的冰 晶（雪晶）和其聚合物（雪团）组成的降水。雪是水在空中凝结再落下的 自然现象，或指落下的雪；雪是水在固态的一种形式。雪只会在很冷的温 度及温带气旋的影响下才会出现，因此亚热带地区和热带地区下雪的机会 较微小。
道路预报，输出更好质量的预报结果。移动平台、卫星平台等是实
时道路天气监测的重要信息源。
预报数据：大气预测、道路预测；预报数据必须提供基于道路的预
报信息的数据，不能是大范围的预报。预报的时效和频率必须能够
满足决策支持的需要。
区域复杂地形数值模式的改进
提高模式水平分辨率； 提高模式近地层的垂直分辨率； 改善模式陆面过程； 优化边界层参数化方案 优化模式初始场
道路结冰容易发生在11月到下一年4月（即冬季和早春）的一段时间内。 我国北方地区，尤其是东北地区和内蒙古北部地区，常常出现道路结冰现 象。而我国南方地区，降雪一般为“湿雪”，往往属于0～4℃的混合态水 ，落地便成冰水浆糊状，一到夜间气温下降，就会凝固成大片冰块，只要 当地冬季最低温度低于0℃，就有可能出现道路结冰现象，只要温度不回 升到足以使冰层解冻，就将一直坚如磐石。 一般来说，寒冬腊月，当出现 大范围强冷空气活动引起气温下降的天气（气象上称为寒潮）时，如果伴 有雨雪，最容易发生道路结冰现象。
道路气象服务解释应用
• 将专业化的气象服务和智能交 通系统进行整合。生产出交通 网络沿线的气象预报和路况预 报产品，针对温度、降水等常 规气象要素以及雾、雷雨和雪 等道路高影响气象要素气设定 道路危险等级。 • 将具体路段、具体时段的天气 危险度推送给目标客户。利用 北斗技术定位汽车所在位置， 结合汽车所在位置的天气情况 ，给物流运输企业重新制定道 路行驶图。
美国国家气象局（NWS），通过提供数字化天气信息来
推动天气信息服务单位对预报系统的开发。其预报产品的
空间分辨率是5.0km，未来将把全国范围内的预报产品
空间分辨率提高到2.5km。
高速公路气象预报研究现状
高速公路气象预报研究现状
全国主要公路气象预报 省市级道路气象系统
发布方式 单一
预报要素 单一
2004年4月1日，由于大雾弥漫，约50-60 辆汽车在加利福尼亚州15号州际公路上发 生连环相撞事件，至少造成24人受伤 2013年1月29日早晨，北京雾霾导致多 条高速封闭，首都机场17航班取消。受大
雾天气影响，京沪、京哈、京津等7条高速
公路双向全线封闭
大雾形成的特点
气象影响交通的例子：团雾
数据和产品分发
常规道路气象：
道路面温度 道路湿滑 最大风速 雪累计 每小时
用户自定义预警：
道路天气预警：
当风速、温度、 降水等要素超过 了用户设定的阈 值自动发送警告
结冰预警
大雾预警 高温预警
沙尘预警
决策建议： 除冰 撒盐 洒水
• 将道路天气预报和路况预测产品与北斗集成；
• 提供定制化的专线气项预报和基于气象因素的路况预测 • 开发面向用户的终端发布系统，注重用户的使用体验和交互性； • 发布产品所用的术语及图表应符合交通气象的行业规则，并要让一线业 务人员易于理解。