Page 106 - 山区高速公路运营防灾减灾风险管控与应急处置

第四章 风险管控体系设计与实施

第五节 极端天气交通动态管制方案

一、天气监测与预报技术应用

山区高速公路运营面临复杂多变的气象灾害风险，强降雨、低能见度浓雾、
低温冰冻、强风等极端天气事件显著威胁行车安全与道路畅通。精准及时的天气
监测与预报技术构成防灾减灾体系的核心前端支撑，其科学应用直接决定风险识

别精度与预警响应时效。地面气象观测网络构成基础数据来源。高速公路沿线布
设的自动气象站形成连续观测网络，实时采集气温、湿度、气压、风向风速、降
水量等关键参数。特定高风险路段需增设专项监测设备：通过路面状况传感器实
时感知路面温度、湿度、覆冰厚度、积雪深度；利用能见度仪持续监测雾情变化；
部署雨滴谱仪分析降水粒子尺度与形态，识别冻雨、冰雹等特殊天气。这些原位

观测数据空间分辨率高，直接反映道路微环境状况，为灾害临近预警提供不可替
代的现场依据。空基遥感探测技术拓展监测维度与范围。 气象雷达是实现大范围、
短临降水监测的核心技术。多普勒天气雷达不仅探测降水强度与分布，更可分析

降水粒子运动状态，识别强对流天气引发的下击暴流、微下击暴流等局地强风。
毫米波雷达在低能见度浓雾监测中具有独特优势，其穿透能力可精确反演雾滴浓
度与垂直结构。卫星遥感则提供宏观天气系统演变信息，静止气象卫星高频次监
测云系生消移动，极轨卫星搭载的微波探测仪可反演大气温湿廓线，为数值预报
模式提供初始场数据。这些空基探测手段有效弥补地面站点稀疏的不足，实现对

灾害性天气系统三维结构的立体捕捉。数值天气预报模式驱动风险预判能力提升。
高分辨率中尺度数值天气预报模式是气象灾害预报的核心工具。模式通过同化融
合地面、高空、雷达、卫星等多源观测数据，模拟未来数小时至数天的大气物理

过程演变。针对山区复杂地形下的局地环流效应，如焚风效应、山谷风、地形抬
升降水等，模式需进行精细化地形处理与物理参数化方案优化。集合预报技术通
过生成多个略有差异的初始场进行多成员运算，定量表征预报不确定性，输出灾
害性天气发生概率及可能强度范围，为风险概率评估提供科学依据。短临外推预
报技术强化灾害快速响应。基于雷达回波、卫星云图的运动矢量分析技术，可实

现未来 0~3 小时降水、雷暴、大雾等天气的短临外推预报。光流法、交叉相关法、
卷积神经网络等算法被广泛应用于追踪天气系统移动轨迹与演变趋势。这类技术

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