气象对架空线路的影响

为叙述的方便，把导线、地线、避雷线、电话线及其附属小件设备如线夹、绝缘子等统称为电线。铁塔、水泥杆柱等支撑物统称为杆塔。线路则包括两者。气象对线路的机械性能的影响有以下几方面。

1.电线和杆塔承受的气象荷载。大风对电线施加水平荷载覆冰对电线施加重力，连同电线的自重构成垂直荷载。覆冰还使电线受风的面积加大，使水平荷载增大。电线承受水平和垂直荷载的合力，称综合荷载，以比载计，即电线每米长、每平方厘米横截面积所受到的力。低温时电线收缩，拉力加大。冰与风综合荷载如超过器件的承受力，或者覆冰造成一档断线后杆塔两面的拉力不平衡，或杆塔两侧不同期脱冰造成拉力不平衡，都可能使绝缘子、金具或横担损坏，防震锤弯曲，球头磨损及变形，杆塔变形以至倒塌。如1984年1月17～19日华东三省不少线路覆冰达6.5 N/m，超过设计荷载的8.8倍，折断铁横担10 175根，断杆4 499基。

2.气象与电线的弧垂。电线下垂的最低点距悬挂高度的距离称为弧垂。为了保证电线距地有一个安全的距离，要控制弧垂。综合比载越大，气温越高(使电线的拉力越小)，档距正越长，则弧垂(H)越大。它们有以下关系

为了控制弧垂，要了解可能造成最大弧垂的温度和荷载的情况。

3.气象与电线的振动。微风吹过电线，背风一侧涡旋不断生消的冲击力，使电线发生高频的颤动。颤动频率如与电线的振动频率共振，形成微风振动。它使线夹处的电线发生金属疲劳，直至断股断线。阵风对电线、特别是覆冰的电线有铅直的分力，使电线发生铅直方向的舞动。通讯线舞动会绞线；损坏绝缘子使绝缘子翻转到横担上使杆塔的结合点松动。

4.覆冰与电线的扭转。覆冰往往先在电线的迎风一侧增长，对电线产生扭转的力矩。电线扭转时如果发生舞动，可能在线夹附近折断。

5.雷电 雷电感应或击中电线，产生超常的大气过电压，使导线和杆塔或横担之间发生闪络，损坏线路，或击穿绝缘物，破坏电器设备。

6.雨、雪和雾 导线周围一薄层空气若被电离，电线会向外持续放电，有光，称为电晕。电晕损耗电力。下雨、下雪或浓雾时，空气潮湿，容易发生电晕I使设备绝缘能力降低，容易发生闪络、跳闸芸至短路通讯线绝缘力减低，讯号衰弱，通话质量降低。覆冰时通讯线载波衰耗大，杂音增加。

7.风 风使电线偏离平衡的位置，是为风偏。风偏使导线和其他物体的间隙减小，可能发生闪络放电，烧坏电线，或使瓷瓶老化而减弱绝缘能力，跳闸或短路。风从横向吹来，使并排的几条电线不同步地摆动，有时会闪络或绞线。

8.覆冰 覆冰使导线弧垂增大，对跨越物(如通讯线、树木等)闪络放电。电线覆冰时表面不规则，风吹过时产生不同方向的分力，电线容易舞动或摇摆，使部分覆冰脱落，电线跳跃。跳跃激发电线这个弹性系统发生波动，使覆冰陆续脱落，继续引发跳跃。脱冰不均匀使导线跳跃舞动，称为脱冰跳跃。舞动和脱冰跳跃有时使导线和地线或避雷线靠近，间隙不足而放电，可能绞线。

架空线路指高压送电线路、通讯线路和电气化铁路的接触网等用铁塔、水泥或木质杆柱把电线架在空中的线路。架空线路穿越不同的气候区和地理环境，经受烈日高温，电击雷劈，狂风暴雨，严寒重冰。一旦电线中断，或杆塔倒塌，供电或通讯停止，对国民经济会造成巨大损失。我国通讯线路由于电线覆冰而倒杆的，1954～1955年度为1325杆，1956～1957年度1064杆。云南省1960～1994年间，送电线路发生覆冰倒杆断线事故101次，少送电12×10⁹ W·h。1984年1至2月，贵州大范围覆冰，使输电网割裂为4片。输变电设备直接损522.1万元用户线路及变电设备损失444.2万元；工交、邮电部门直接经济损失2 048.5万元；全省国营林场有一半以上受害；仅西部27个林场，受灾面积达2.2×10⁷m²，损失木材6×10⁴m³。美国1990年3月7～8日在衣阿华、南达科他和内布拉斯加州出现了大范围风暴和冰，严重处电线的冰厚达120 mm。有一条27 km长的高压馈电线倒塔78基。各地共有19km的电缆损坏，维修费需1500万美元。两个州的电力系统直接损失约2 000万美元。仅一城市对风暴所摧残的市容和房屋进行清理，就花费210万美元。

线路的覆冰和大风的随机性很大，设计标准若低于实际，难免发生事故。如我国500kv銭路从1988年到1993年倒塔4次，计19基。分析其原因，是由于出现的冰与风荷载超过了设计荷载，以及材料和设计质量有一些实质性的缺陷。如果一味要求保证线路的可靠性，盲目按照高标准设计，投资成本太大，也造成经济损失。所以，要作出合理的设计，既保证安全，又节约投资。

人们都知道“倒春寒”对农业生产的影响极大，却忽视了“倒春寒”对人身体健康的影响。“倒春寒”对老年人和小孩的身体健康威胁较大，特别是在傍晚温度下降的时候，在室内如果不活动的话，可使老年人血压明显升高，并能诱发心脏病、心肌梗死。而小孩则容易因空气不流通引起呼吸道感染，既而感冒、发烧。所以，当气温下降时要注意添衣保暖，特别是要注意手、脸（口与鼻部）的保暖，室内要经常保持清洁整齐，门窗要常开，使室内阳光充足，空气流通新鲜。饮食方面注意多饮茶，多喝姜汤。

在传统的城市规划理论中，关于气象因素对城市建设和城市环境的影响已有所考虑，如风玫瑰图和污染系数玫瑰图曾被广泛用作城市规划的依据之一。风玫瑰图和污染系数玫瑰图都是大气在气流和污染物分布方面的统计特征，通常是月、季、年至几年的平均状态。但这种统计状态的描述和分析与人们日益增长的对人居环境的需求产生了很大矛盾。人们生活的时空是具体的某个地方某个时间，是一种随机状态，统计的平均状态无法反映这种随机状态的特点，也就失去了对人居环境的指导意义。在特定时期的条件和背景下，这种统计方法起到了一定的规划指导作用，具有一定的合理性和客观性。随着城市的发展和科学技术的进步，这种认识和方法出现了局限性，特别是对于大多数城市，特殊污染气象条件和大气污染状况严重的日数仅占全年很小的比例，这在统计分析中是无法反映的。而这少数的日数恰恰是人们最关心的，至有可能出现严重的大气污染事件。随着城市杜会经济与信息技术的发展，目前，遥感、地理信息系统、全球定位系统和计算机模拟技术已广泛应用于城市规划。

不同林木对温度、水分、风等气象因子的要求有很大差别。以甘肃省天祝县为例，该县域森林主要分布在海拔2400-3200米中山区，年降水量为400-550毫米，年平均相对湿度49%-61%,年平均气温-0.7℃-2℃，最冷月平均气温-11℃-14℃，最热月平均气温10℃-14℃。大于10℃的积温1000℃，生长期90-120天，年平均风速每秒1.6米。气温随海拔的升高而降低，平常每上升100米，温度递减0.6℃-0.7℃。

林业生产的主要气象灾害

林业气象冻裂

林木向阳面受冬季昼夜温度剧变影响，树干纵向冻裂。冻裂一般不会直接引起树木的死亡，但可降低产量和品质。冻裂与温度的变化幅度、树木种类、树皮光滑程度以及林分疏密度等有关。天祝县昼夜温差大，树干向阳面外层和内部收缩快慢不一致，将使向阳面的外层产生破裂。

林业气象根茎灼伤

这是指林木幼苗或幼树根茎受表层土壤高温灼伤。灼伤后幼嫩树苗与高温表土接触处出现约2毫米宽的环状伤痕，轻者树皮微黄，1-2天后出现倒伏现象；重者树皮呈暗褐色，当即死亡。根茎灼伤对苗圃育苗及山地造林危害较大，一般可降低成活率百分之几到百分之几十。根茎灼伤与近地表层的小气候、土壤条件、林木种类及地形有关。

林业气象雨凇害

雨凇害指过冷却雨水在林木表面凝冻而成的冰层对林木造成的伤害。当近地气层温度低于0℃，较高气层上温度高于0℃，从0℃以上的云层中下降的雨滴，经过近地气层时成为过冷却状态，落到地面较冷物体上即冻结成雨凇。雨凇常较多凝聚在树木枝干的迎风面，因重力作用使枝干弯曲，严重时折断劈裂，甚至根倒。

林业气象森林火灾

森林火灾是世界上最严重的自然灾害之一。森林自然温度下不会起火，至少要有230℃-300℃高温可燃物质才会燃烧。火灾大多发生在旱季，天祝县以春、秋、冬三季为主，因春季干旱少雨（雪）多风，气温回升快，空气干燥，火灾最频繁和严重。影响火灾的气象因素包括降水、气温、风速和湿度等。