坐標:南疆鐵路
15級大風
2400公裡
一列沒有旅客搭乘的列車
大風中
列車飄搖晃動
而他們
卻穿行風區24趟
要幹什麼
參與本次試驗的「綠巨人」列車
答:去追風!
高速列車能否安全通過
新疆「魔鬼風區」
關係到能否疏通
西部大開發及「一帶一路」的
交通大動脈
這裡,氣象部門需要做個「小試驗」
來!
搭乘「綠巨人」
馬上啟程
搭乘「綠巨人」去追風
狂風怒吼,肆虐著行進在新疆南疆鐵路沿線「綠巨人」CR200J動車組列車周遭。
這是一列特殊的列車,車廂內沒有旅客,40餘名鐵路、氣象等部門和中南大學等研究機構專家組成的試驗組,正有條不紊地忙碌著。
「各部門注意,為提高運行效率且確保安全,列車首次在15級風區低速通行試驗即將開始!」烏魯木齊鐵路大風試驗指揮部指揮長張鴻飛果斷髮出指令。
列車啟程,試驗開始
出發,風力級別預報誤差為零
為什麼,要乘坐列車「追風」?
新疆鐵路風區是世界上鐵路風災最嚴重的地區之一。如何既保證列車在大風天氣下安全運行,又能充分提高風區運能是多年來迫切需要解決的重要問題。
從2009年至今,已開展多次試驗。每次的一小步匯聚成走向成功的一大步,鐵路在大風運行中存在的各類問題被一一攻克:列車抗風級別不斷提高,停運日數越來越少,防風牆設置效果檢驗令人信服,氣象預報技術和方法取得長足進步。
此次試驗風區的起始站——吐魯番
當時間的齒輪轉到今天,新技術的發展又悄然拋出新的課題——
「綠巨人」是2019年初來南疆鐵路沿線的新車型,它的抗風能力究竟達到哪個級別,需要一步步測試。目前,南疆沿線鐵路停運級別為15級大風,氣象記錄顯示每年15級大風日平均接近20天,需要在15級或以上風區進行多次試驗、提供足夠樣本,才能修訂列車通行標準。
4月30日15時,專家開始檢測動車車身的傳感器
氣象組領隊、新疆能源與交通氣象服務中心副主任潘新民深知,此次試驗的難點有兩個:一是需要多名專家攜帶大量儀器同時參與,必須搶出「提前量」,準確判斷一次持續8小時以上、風速超過45米/秒的天氣過程;二是需要制定包括何時出發、何時經過風區和最強風速點在內的精密計劃。
經過縝密分析,他提前7天向張鴻飛交出答卷:4月30日至5月2日,南疆鐵路沿線吐魯番至魚兒溝段將出現強風過程,各關鍵點也有了結論。
4月30日,試驗專家搭乘「綠巨人」即將出發
一聲令下風雷動!4月30日17時,所有專家齊聚烏魯木齊市並搭乘試驗列車,領取任務。年輕的預報員雅森江·庫爾班不時瞥一眼晴朗的窗外,每10分鐘完成一份預報。
從20時左右開始慢慢起風,風力很快達到8級,時速160公裡的車身有些晃動,張鴻飛根據預報及時降低車速……一切都在預料之中,雅森江竊喜。
23時,在接近「三個泉」車站處,風力達到13級,車身左右晃動,水杯在小桌上滾來滾去,人們已無法站穩。
4月30日23時,當風速達13級時,氣象專家判斷極值出現
「進入大風核心區了。」 雅森江心裡默念著,看著風力始終沒有太大變化,他有點兒忐忑,低聲問潘新民:「風力還能不能增大?說好的風極值不會爽約吧!」
潘新民一邊讓他根據實時收集的17個鐵路沿線大風自動站實況數值更新下一時段預報,一邊再次仔細察看天氣形勢。系統確實不強,但考慮到前幾天升溫迅速,以及風和溫度的密切關係,潘新民拍拍雅森江的肩膀,沉穩地說:「別急,時候未到。」
專家利用移動端鐵路大風風速預報系統實時監測最新趨勢
極值,出現時間誤差6秒
5月1日1時左右,大風突然「開足馬力」。潘新民果斷預測:「15級大風要來了,49.8米/秒極值將出現在2時整。」
傳感器將動車的各項數據傳輸到電腦進行處理
試驗組全面進入臨戰狀態,熬到2時,風力瞬間飈升到15級。大風鬼哭狼嚎般狂嘯,卷攜著砂石一次又一次猛烈地拍打著車窗和車體,車廂左右搖擺得異常厲害,人隨時可能摔倒。2時6秒,50米/秒的極值出現在屏幕上!
雅森江長舒一口氣,微信群、對講機裡傳來了讚揚聲:「氣象預報太神了。」「說幾點就幾點。」而這一刻,鏖戰才剛剛開始。
夜間鏖戰的預報人員
列車,猶如大海裡的一葉扁舟飄搖晃動。「會不會翻車?」第一次遇到這樣的場景,雅森江不由得心生恐懼。
再看看周圍的專家,有的在忙著測量、收集車輛傾覆係數,有的在分析各種穩定性參數,還有的在綜合比對今年重新修固的擋風牆位置、高度……當列車時速下降到60公裡時,車身逐漸平穩,雅森江才顧得上喝口水,繼續發出一份份預報。
列車員高度關注大風指標,聽從調度指揮
時效,10分鐘預報首次應用
7個小時,列車在15級大風區裡不間斷穿行24趟,累計行程2400公裡,共收集到50多個15級大風及其相關指標。一夜未睡的試驗組感到太值了。
預報人員記錄最新大風實況
8時後風力開始減弱,後維持在14級,直至14時,試驗組驗證了時速80~100公裡時列車的穩定性。
14時至23時,風力降到13級以下,列車進入160公裡全速運行試驗。
23時之後,吹了一天一夜的大風終於偃旗息鼓,徹底沒了脾氣。
5月1日14時,現場時刻風速轉弱,氣象專家終於鬆了一口氣
在這次試驗中,承擔技術支持的是南疆線吐魚段前百公裡大風精細化預報系統,它作為烏魯木齊鐵路局重點課題,去年通過驗收。
多年致力於鐵路大風研究的潘新民沒有止步,他帶領團隊聯合克拉瑪依市氣象局,再度研發未來72小時逐10分鐘大風精細化預報,並首次應用於實戰,預報準確率由85%提高到90%,起風、終止風時間誤差也由0.8小時提高到0.1小時,無論是時間解析度,還是預報精準度,都是質的飛躍。10分鐘大風精細化預報在大風動力試驗中的成功應用,也標誌著其業務化運行的開始。
兩位預報員通過大風數值預報系統進行預報
試驗結束了,中南大學教授劉堂紅在「朋友圈」中寫道:「見證了10分鐘預報,成倍捕捉了大風數據,氣象『黑科技』棒棒的!」
張鴻飛則緊緊握著潘新民的手,激動地說:「這次試驗證明,列車可以在15級大風區低速通行,但行車標準能否提高,還需要試驗和積累。下次追風,咱們再見!」
中國氣象報社 出品
審核:段昊書
作者:李冬梅 許寧超
視頻製作:許寧超
圖片來源:新疆維吾爾自治區氣象局
微信編輯:壯實