探究積極應對交通運輸霧害的措施與建議論文
探究積極應對交通運輸霧害的措施與建議論文
1.引言
霧是指近地面層空氣中懸浮的大量水滴或冰晶微粒的乳白色集合體並使水平能見度降至1000m以下的天氣現象，也常稱為大霧，是我國比較常見的災害性天氣之一。隨著我國公路、航空和水運等交通運輸業的快速發展，霧的影響越來越明顯，也越來越受到人們的關注。霧使近地面層能見度降低，造成車輛船隻滯留、交通堵塞，航班延誤，甚至引發嚴重的交通事故，帶來慘重的人員傷亡和巨大的經濟損失。因此，霧對公路、航空、航海和內陸水運來說都是高危險天氣。降低霧對交通運輸造成的不利影響已成為目前交通部門和氣象部門重要的工作目標之一。
近年來，眾多學者對我國不同空間尺度（全國、區域、重要交通幹線沿線等）霧的氣候特徵、發生發展特點及其與氣象要素的關係等進行了分析研究。如劉小寧等、王麗萍等分析了我國霧的空間和時間分佈特徵；吳兌等、郭剛等、李嵐等分別對南嶺山地、遼西地區和沈大高速公路進行了霧的時空變化特徵及氣象要素研究。霧的預報方法及數值模擬也有了較快發展，梁愛民等、馬學款、李法然等對不同地區的霧進行了數值模擬或就預報方法進行了探討。另外，霧的物理學研究和人工消霧試驗也一直倍受研究者重視。在應用實踐方面，主要表現在高速公路等交通幹線霧天低能見度條件應急系統、管理系統或預警系統的建立。袁成松等人對高速公路低能見度進行了數學描述，從能見度突變、車輛制動距離的需求和能見度監測資料等方面，論證了對低能見度監測與預報的必要性和可行性，並構建高速公路霧天交通管理系統。這些研究成果及實踐經驗都為有效降低霧對我國交通運的不利影響提供了參考和借鑑。本文在分析霧的發生特點及我國霧情時空分佈和變化特徵的基礎上，提出降低霧對我國交通運輸不利影響的對策措施。
2.霧的發生特點
當大霧天氣發生時，大氣能見度明顯降低。這是霧對交通運輸產生不利影響的主要原因。能見度是反映大氣透明度的一個指標，是具有正常視力的人在當時的天氣條件下能夠看清楚目標輪廓的最大距離。在氣象行業標準《地面氣象觀測規範》中，將水平能見度距離50-500m之間的霧稱為濃霧，水平能見度不足50m的霧稱為強濃霧。濃霧和強濃霧的出現對交通運輸的危害更大。
霧透過近地面空氣的降溫和増溼兩個途徑使空氣達到飽和而形成的。根據成因，霧可以分為輻射霧、平流霧、混合霧和蒸發霧等。在有利於空氣低層冷卻的地區，如果水汽充分，風力微和，大氣層結穩定，並有大量的凝結核存在，便容易生成霧。同時，盆地、山谷等低窪地形有助於霧的形成與發展，導致局地性大霧，還可能出現小範圍局地的濃霧、強濃霧或霧團，使交通事故頻發。
霧的生消變化可以是一個較為迅速的過程。監測表明，有些霧的生成過程僅需20-30mir的時間，能見度就可從1000-2000m降至100m以下，有時甚至幾分鐘內能見度就可能急劇下降。我國部分地區交通沿線極易出現團霧（即團狀霧，單位範圍較小）造成能見度突然下降，司機來不及反應，極易導致交通事故。
3.我國霧的時空分佈和變化特徵
我國大霧天氣的發生大致呈現東部多、西部少的態勢[2m，其中東部沿海、四川盆地和長江流域東部以及雲南南部等地是大霧天氣最多的地區，年平均霧日數在60d以上；而西部大部分地區、東北地區東部以及內蒙古大部分地區年平均霧日很少，均在2以下這與我國大的地形和乾溼狀況分佈有關。同時，有研究表明，能見度小於500m的濃霧空間分佈表現出更強的局地性：集中分佈在我國長江流域，沿海地區，四川盆地北部，沿長江一線的重慶、湖南西北部至湘贛交界地區。
我國內陸大部地區的霧多屬於輻射霧，在季節分佈上，秋、冬季霧日最多，春、夏季明顯偏少，其中11月和12月為多霧月，5月和6月為少霧月；而沿海城市以平流霧為主，春、夏季最多。霧的日變化也很明顯，尤其是輻射霧，其持續時間一般不超過10h主要發生在夜間到清晨，能見度較低的霧持續時間相對要長一些。平流霧、平流輻射霧和鋒面霧，在一天內的任何時間都可以出現，而輻射因子則可使這些霧在夜間和清晨變得更濃。
氣象資料統計分析表明，近40多年來我國大部分地區霧日呈減少趨勢或變化趨勢不顯著，但部分地區包括黃淮和長江中下游地區的霧日呈明顯的上升趨勢，尤其是四川盆地東部地區上升的幅度還比較大。同時，危害性更大、能見度小於200m的濃霧日數在華北平原南部等地有顯著増加的趨勢。上述霧日顯著増加的地區正是我國經濟活躍、人口眾多的區域，交通運輸業發達，更易受到霧的影響，是需要重點關注的。
4.霧對我國交通運輸的不利影響
4.1 霧對公路運輸的不利影響
由於霧滴聚集阻擋人們的視線，致使能見距離縮小，當能見度縮小到一定範圍時，人對車距容易產生錯覺，以致發生交通事故。世界各國的高速公路執行管理經驗表明：在所有不利氣候條件中，大霧對高速公路執行所產生的危害最大。目前，我國主要是透過交通管制措施（艮制車速、車距）封閉道路和工程處置措施等方式保障高速公路霧天安全執行。近年來，我國高速公路交通運輸業保持強勁的發展勢頭，但由於管理科技水平相對落後，霧幾乎成為高速公路運輸的頭號“殺手”據調查，在一些大霧多發地區的高速公路路段，因大霧引發的交通事故的死亡率達40%。而且由於高速公路具有車流量大、行車速度快等特點，一旦霧天發生交通事故，經常會引起連鎖反應，最終形成多車連環追尾相撞的重、特大惡性交通事故。2007年10月23—27日，受大霧影響，北京、天津、河北、山東、江蘇和安徽的部分地區能見度不足100m造成京福山東段、濟青、同三、日東和京滬等多條高速公路的52個收費站封閉，其中25日，濟館高速公路距茌平出口5左右有60輛貨車、21輛小車連環相撞，致使3人死亡，多人受傷。
4.2 霧對航空運輸的不利影響
由大霧引起的能見度降低對航空運輸的影響主要有兩種情況：（1）機場能見度較低時，造成航班延誤、返航、取消、備降；（2）機場能見度較低時，發生航空事故，造成機毀人亡的重大事故。2007年12月22日四川盆地出現區域性大霧，成都雙流機場遭遇了近幾年來最為嚴重的一場霧害，導致機場關閉達8h有125個進出港航班延誤，16個航班被迫取消，上萬名旅客滯留機場。隨著國民經濟的發展，我國航空運輸業呈迅猛増長趨勢，特別是民航運輸週轉量發展更為迅速，能見度降低必將對我國未來航空運輸業帶來嚴重的不利影響。
4.3 霧對水運的不利影響
當大霧困擾航道或港口時，船隻無法航行，大量船舶積壓，甚至造成嚴重碰撞事故。一些海上生產部門還將海霧稱為“老虎天氣”2005年12月25日湖北荊州石首市出現大霧天氣，江面能見度只有3-4m該市北門口江段發生一起輪船相撞事故，致使5人死亡，6人失蹤。2008年1月9日，京杭大運河揚州段因大霧天氣停航12h滯留船隻1700多艘，鎮揚汽渡停航14h同年2月23日，濃霧突襲珠江口附近水域，最低能見度只有0.2-0.3海里（約300-500m）濃霧導致多艘船舶航行受阻滯航，廣州海事部門緊急啟動應急預案。
4.4 霧對交通運輸的間接影響及連鎖反應
霧對我國交通運輸的'影響，按其影響方式和途徑可分為直接影響和間接影響。所謂直接影響是指能見度降低直接影響汽車、飛機、船舶的正常執行，前面三點已經詳述；間接影響是指霧引發的次生災害又作用在交通運輸業上，如大霧引發“汙閃”災害腳霧滴附著在輸電線路瓷瓶、吊瓶等絕緣裝置表層，使輸變電裝置絕緣效能下降，導致高壓線路短路和跳閘）進而影響交通運輸業。2001年2月22日凌晨，瀋陽市由於濃霧而發生“汙閃”事件，全市70%以上的地區停電，導致機場關閉、火車中斷、高速公路封閉或限行等。
同時，低能見度的霧還會引發交通系統內部相互作用、相互影響的連鎖反應。2004年12月1至2日，受大霧影響，北京首都機場有1400多架次航班延誤，上萬名旅客滯留首都機場，同時由於京津、京開、京沈和京石等高速公路相繼封閉，鐵路客流明顯増加，北京站和北京西站比平日増加1萬多人，北京市的交通事故發生率上升了120%。
5.積極應對交通運輸霧害的措施與建議
我國交通運輸業呈加速發展趨勢，但目前由於相對缺乏交通沿線氣象監測和高效的霧天管理對策，高速公路和機場往往因霧封閉，造成乘客滯留、交通堵塞，甚至引發交通事故。傳統的封閉交通措施不是解決問題的唯一方式，在降低事故發生率而提高交通效率的原則下，加密交通沿線能見度監測、加強霧天交通管理以及提高交通專業氣象預報精度等，可以最大限度減少霧對交通運輸造成的負面影響。
5.1 加大交通沿線能見度監測儀的設定密度，增加車船湔行動式小雷達租用，減少交通事故發生機率
目前我國大多高速公路能見度監測還不夠稠密，而且我國普遍採用的是前向散射能見度儀，其特點是體積小、安裝方便和量程大，但測值僅代表測點附近的能見度情況，且準確率和解析度均相對較低，而部分地區的霧又具有較強的局地性特徵。為此，應根據公路的環境特點，合理加大布設能見度監測儀密度，防止能見度突然下降引發交通事故。建議引入市場機制，鼓勵企業投資，在交通沿線適當加大能見度監測儀器的設定密度；同時，高速公路和航運部門也可透過霧天計程車（船）前行動式小雷達的方式，降低車輛和船隻碰撞的機率。
5.2 提高交通專業氣象預報精度和加快除霧技術的研發
提高霧情預報的準確性將大大降低交通事故的發生率。實踐證明，無論是大範圍的平流霧、輻射霧還是局地性突發性的團霧都具有可預報性。目前氣象部門對降水、大風和氣溫等常規氣象要素的監測和預報方法均較先進，但對能見度、路面結冰方面的監測和預報方法相對薄弱，尤其是局地霧和路面結冰還沒有納入日常業務範圍。氣象部門應提高交通沿線霧情（能見度）預報的準確性、及時性和精細度，保障交通管理部門提前做好準備工作並採取相應的交通管理措施。另外，對於部分地區出現的區域性且保持較長時間的團霧，必要時可以透過人工除霧措施來増加能見度。此外，加強民航機場的人工除霧技術的研究也尤為重要。
5.3 制訂嚴格的高速公路霧天交通執行規定和加強汽車司機霧天安全行駛意識教育及提高飛機駕駛員盲降技術水平
目前，我國低能見度氣象條件下高速公路管理規定中，大多要求能見度低於50m時封閉高速公路，但這種封路措施往往造成車輛停滯運輸、公務執行受到延誤，並帶來巨大的經濟損失。因此，應儘可能不採取封路的措施，而是儘快制訂出嚴格的霧天交通執行規定，依靠司機提高霧天安全行駛意識、遵守霧天行駛交通規定，以減少交通事故發生。航空方面，應加強飛機駕駛員霧天盲降技術培訓，提高盲降安全性。
5.4 加強和完善霧天低能見度交通預警系統
目前我國霧天低能見度交通預警系統還很不完善，這在一定程度上増加了霧天交通事故發生的機率。透過借鑑國外經驗，我國可從以下幾個方面加強和完善道路霧天低能見度交通預警系統。（1）資訊採集：及時準確地採集氣象（包括能見度）交通和路況等資訊；（2）資訊監控：將氣象、交通、地理等資訊資料合理融合、組織、儲存和管理，供使用者方便查詢；（3）預警決策：根據實時氣象、交通流量和事故資訊及時發出霧天安全警告，同時啟動合理的應急預案；（4）資訊釋出：透過路側可變情報板、廣播系統等，及時準確地將決策資訊釋出給道路使用者和一線交管人員；（5）通訊系統：以快速的傳輸功能保證資料和資訊的實時性。
5.5 車隊模組化通行的霧天特情管理
車隊模組化通行，是指在濃霧、暴風雪等惡劣天氣條件下，為確保高速公路行車安全，將若干輛車有序地排列成一個通行車隊模組，並由裝有雷達和伸展臂（阻止後方車輛超越）裝置的警車帶路壓速行駛，以模組為單位放行。車隊模組化通行可以有效降低惡劣能見度天氣條件下事故發生率。