冰情預(yù)報(bào)是利用歷史和現(xiàn)時(shí)水文、氣象資料,根據(jù)河流、水庫(kù)和湖泊等水體的封冰和解凍的規(guī)律,預(yù)測(cè)未來(lái)冰情。

正文

利用歷史和現(xiàn)時(shí)水文、氣象資料,根據(jù)河流、水庫(kù)和湖泊等水體的封冰和解凍的規(guī)律,預(yù)測(cè)未來(lái)冰情。本條目主要指河流的冰情預(yù)報(bào)。按河流冰情的發(fā)展階段,分為封凍預(yù)報(bào)和解凍預(yù)報(bào)。影響冰情變化的因素有:熱量因素,主要有太陽(yáng)輻射,水體與大氣、河床的熱交換,蒸發(fā)與凝結(jié)等;動(dòng)力因素,主要有水位、流量、流速、波浪、風(fēng)速和風(fēng)向等;河道特征對(duì)冰情也有重要影響。根據(jù)歷史資料采用若干指標(biāo)反映上述諸因素,建立這些指標(biāo)與預(yù)報(bào)要素之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,即可進(jìn)行冰情預(yù)報(bào)。冰情預(yù)報(bào)的預(yù)見(jiàn)期一般要借助氣象預(yù)報(bào)確定。

封凍預(yù)報(bào)? 包括流凌開(kāi)始日期、封凍日期、冰厚和承載能力等預(yù)報(bào)項(xiàng)目。①流凌開(kāi)始日期預(yù)報(bào)。水溫略低于0℃時(shí)河道開(kāi)始流凌,因此,流凌日期預(yù)報(bào)即推求水溫降到0℃以下的日期,常以日平均氣溫轉(zhuǎn)負(fù)日期、降溫強(qiáng)度、河水熱流量指標(biāo)(水溫與流量乘積)等作為熱量因素指標(biāo),根據(jù)歷史資料建立相關(guān)圖。下圖是中國(guó)黃河石嘴山水文站流凌開(kāi)始日期預(yù)報(bào)圖,圖中以氣溫轉(zhuǎn)負(fù)日熱流量作參數(shù),反映當(dāng)時(shí)河水熱狀態(tài)。②封凍日期預(yù)報(bào)。流凌開(kāi)始后,氣溫繼續(xù)下降,流凌密度增加,凌塊之間的壅塞凝聚加強(qiáng),當(dāng)冰凌之間的凍結(jié)力大于水流對(duì)冰凌的牽引力時(shí),河流開(kāi)始封凍。一般用氣溫轉(zhuǎn)負(fù)日期,流凌開(kāi)始日期,累積負(fù)氣溫,降溫強(qiáng)度等指標(biāo)反映水凌的數(shù)量和凍結(jié)力;封凍前期的水位和流量反映水流的牽引力;根據(jù)歷史資料建立這些指標(biāo)與封凍日期的預(yù)報(bào)相關(guān)圖。③冰厚預(yù)報(bào)。河流封凍后,河水通過(guò)冰蓋繼續(xù)失熱,冰蓋不斷加厚。常用累積負(fù)氣溫ΣT_、封凍歷時(shí)等反映河水失熱情況。利用中國(guó)黃河、遼河、松花江和黑龍江的資料建立的冰厚(d)經(jīng)驗(yàn)公式為:

根據(jù)氣溫預(yù)報(bào),即可利用此式作出冰厚預(yù)報(bào)。在冰面有積雪情況下,冰厚增長(zhǎng)速度減低,此時(shí)可建立包括起始冰厚、封凍歷時(shí)、冰上積雪深度等與冰厚的多因素相關(guān)圖(稱合軸相關(guān)圖)進(jìn)行冰厚預(yù)報(bào)。根據(jù)冰厚預(yù)報(bào)和氣溫預(yù)報(bào),并考慮冰的物理性質(zhì)和荷載形式,可預(yù)測(cè)冰蓋允許承載的能力。

解凍預(yù)報(bào)? 包括解凍日期,解凍時(shí)最高水位、最大流量、它們的出現(xiàn)日期,解凍形勢(shì)等預(yù)報(bào)項(xiàng)目。①解凍日期預(yù)報(bào)。冰蓋與大氣的熱量交換,冰蓋與河水的熱量交換是融冰的熱量來(lái)源。預(yù)報(bào)中,常用氣溫轉(zhuǎn)正日期、氣溫轉(zhuǎn)正至河流解凍時(shí)期內(nèi)的累積正氣溫作指標(biāo),反映來(lái)自大氣的熱量;用上游水文站水溫、河水熱流量、上游解凍日期作指標(biāo),反映來(lái)自河水的熱量。促使解凍的水力因素主要是水流對(duì)冰蓋的抬升和牽引作用,通常用解凍前水位或流量、上游解凍日期作指標(biāo)。冰厚影響解凍快慢,常用氣溫轉(zhuǎn)正日的冰厚、封凍期累計(jì)負(fù)氣溫、封凍日期、開(kāi)始封凍時(shí)的水位作指標(biāo)。根據(jù)歷史資料建立這些指標(biāo)與解凍日期的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,即可進(jìn)行解凍日期預(yù)報(bào)。②解凍時(shí)最高水位預(yù)報(bào)。河流解凍同時(shí)或解凍后幾天內(nèi),河水迅速上漲,出現(xiàn)最高水位。在一般河段,造成解凍時(shí)最高水位的因素有,解凍前期河槽蓄水量、冰雪融化的水量及解凍期的降水量等,通常以封凍期水位作為前期河槽蓄水量指標(biāo)與解凍時(shí)最高水位建立相關(guān)圖進(jìn)行預(yù)報(bào);在由低緯度地區(qū)流向高緯度地區(qū)的河段,上游先解凍,河槽蓄水下泄,形成洪峰(稱凌峰)向下游傳播,可根據(jù)上、下游凌峰水位相關(guān)關(guān)系進(jìn)行預(yù)報(bào);在河彎、淺灘或河段束窄處,流冰受阻堆塞,容易形成冰壩,使河水位急劇壅高,有時(shí)可出現(xiàn)一年中最高水位。在這種情況下預(yù)報(bào)解凍時(shí)最高水位,尚需預(yù)估冰壩能否出現(xiàn)。