復興號31個省區市全覆蓋背後：跨越5個氣候帶的強勁奔跑
編者按：今年是中國共產黨建黨100週年，百年征程波瀾壯闊，百年初心歷久彌堅。全國氣象部門在黨的堅強領導下，圍繞“監測精密、預報精準、服務精細”要求，踐行服務國家服務人民的宗旨，着力貫徹新發展理念辦實事，以高質量氣象服務保障經濟社會高質量發展。人民網推出系列報道，以展現氣象部門在服務各行各業、保障和改善民生中的新成就。
6月25日，我國首條高原電氣化鐵路――拉薩至林芝鐵路開通運營，復興號高原內電雙源動車組同步投入運營。隨着復興號開進西藏，至此，我國曆史性地實現了復興號對31個省區市的全覆蓋。
如今，在廣袤的國土上，每天有4000多列高速鐵路在飛奔呼嘯、來去穿梭。令人驕傲的是，這其中，從世界上穿越最長風區的高鐵，到世界上第一條投入運營的高寒高鐵、世界上第一條熱帶環島高鐵，再到90%以上的線路在海拔3000米以上、16次跨越雅魯藏布江的拉林鐵路……中國高鐵在應對複雜氣候環境方面已“集齊”多個世界之最，展現着跨越5個氣候帶強勁奔跑的新動力。
氣象支招 高原高鐵平安穿越中國“四大風區”
蘭新高鐵，是世界上一次建設里程最長、海拔最高、穿越風區最長的高速鐵路。當初，高鐵建設者們要把蘭新線鋪進新疆維吾爾自治區的煙墩風區、百里風區、三十里風區等“四大風區”時，抵禦大風，成爲面臨的最大的難題。
“在部分區段，年均大於8級大風的天氣達到了100多天。”這是新疆維吾爾自治區氣象服務中心高級工程師潘新民當時發給鐵路部門的一組調研數據。他回憶說：“極端大風則更爲可怕，最大瞬時風速出現過60秒/米以上，相當於17級大風，能瞬間刮翻火車。即便遇到不足以掀翻火車的大風，風吹起的碎石也足以打破車窗，造成人員損失。”
全長1776公里的蘭新高鐵，如何平安穿越“四大風區”？
防風工程建設成爲鐵路部門因地制宜的應對之法。其中，鋼筋混凝土擋風牆、橋樑上的擋風屏和“地上隧道”，被稱作蘭新高鐵防風的“三大法寶”。
潘新民介紹道，依據新疆維吾爾自治區氣象部門製作的大風擋風牆工程風險區劃，以大風極少區、大風低發區、大風一般區、大風易發區以及大風頻發區爲標準，擋風牆工程規劃了不同等級的防護段：在普通戈壁路段，根據不同區域風力、風向、頻率、地形及線路條件，因地制宜建設了鋼筋混凝土擋風牆；在124座橋樑路段，安裝不同尺寸的擋風屏；在風力最爲強勁的百里風區核心地帶，在路基上建造了長1.2公里的“地上隧道”――防風明洞。
“正是通過‘明擋’和‘暗鑽’的有效結合，最終將每年因大風限速的時間從60天縮減到10天以內。”潘新民說。
中國幅員廣闊，地形、地質和氣候千差萬別，給高鐵建設、運行帶來了巨大挑戰。“其他國家不會遇到的情況，我們全有。”從事鐵路勘察設計工作30多年的中國鐵路設計集團有限公司副總工程師李樹德感概不已。
黨的十八大以來，從冬季冰天雪地的哈爾濱到大風頻發的戈壁沙漠，再到高溫高溼的海南島，在面對一個又一個複雜環境的挑戰中，依靠自主創新，集多領域專家之智，中國創新性地提出瞭解決方案。
哈大高鐵，我國首條高寒高鐵。抗寒性是當時哈大高鐵建設者們最難攻克的困難之一。然而，從2012年12月哈大高鐵開通到2018年9月哈佳快速鐵路正式運營，在氣象科研的支持下，高寒鐵路路基凍脹及接觸網防冰難題均被攻破。“哈佳快速鐵路的建成，充分顯示了我國已掌握在高寒地區修建鐵路的技術，對內搭起了中國‘八橫八縱’高鐵路網最北‘一橫’的骨架，對外輻射俄羅斯遠東地區。”中國鐵道科學研究院研究員盧耀榮說。
而在我國西南地區，被稱爲“最難建鐵路”的川藏鐵路也正在分段推進建設中。川藏鐵路集合了山嶺重丘、高原高寒、風沙荒漠、雷雨雪霜等多種極端地理環境和氣候特徵。
2019年起，中國氣象局與中國國家鐵路集團有限公司共同開展了川藏鐵路規劃建設氣象風險研究項目，雙方共同推動川藏鐵路工程氣象科研攻關，開展面向路地綜合需求的氣象災害影響與風險評估研究，爲川藏鐵路規劃、建設趨利避害提供參考依據。
“構建複雜氣候環境適應能力，既是機遇，又是挑戰，這正成爲中國鐵路的獨特優勢。”盧耀榮說。
提升氣象災害預警能力 保障高鐵安全運行
除了線路規劃設計、鐵路建設，鐵路開通運營後，設施安全、運營保障也有可能經歷複雜氣候的考驗。
當哈牡高鐵動車組快速行駛在風雪中，風速只要超過每秒鐘20米或是軌道上降雪量超過50毫米，動車組就降速至160公里每小時；在強降水、強對流天氣多發的華中地區，依託湖北省氣象服務部門，適應華中地區區域氣候特點的高速鐵路氣象災害預警指標應運而生……
科學預警指標效用發揮，需要配合更爲精準的天氣預報才能發揮最大價值。
“據氣象部門發佈大風天氣預警，您值乘的區段內可能出現6到7級大風，值乘中一定要加強�t望，注意接觸網掛異物。”這是今年6月2日在鄭州機務段鄭州東站出勤調度員對大風天氣下的行車安全進行的傳達。
“氣象部門高度重視鐵路氣象服務，自上世紀90年代起就爲鐵路部門提供氣象保障服務。截至2020年12月，29個省區市的氣象局與地方鐵路部門建立了合作機制，提供多種形式的氣象監測預報預警產品，涉及的要素包括氣溫、降水、大風、雷電、雷暴、冰雹等，時間分辨率細化到逐3小時、6小時預報。”中國氣象局應急減災與公共服務司相關負責人介紹說。
在需求倒逼之下，針對風雨雷電等天氣的預警能力也不斷升級。
中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司和新疆維吾爾自治區氣象局合作開發了大風監測系統，在蘭新線、南疆線、北疆線建起了50多個大風自動監測站，20分鐘大風精細化預報的鐵路服務應運而生；吉林省氣象服務中心專門爲哈大高鐵設計了高鐵精細化冰雪預報服務產品，高鐵運營部門根據氣象部門的冰雪預報和實況監測，及時啓動冰雪預警，保障了高鐵的安全運行……
“我國高鐵線路已經在‘抗寒’‘抗風’‘抗溼熱’等多個領域達到‘世界第一’。”中國工程院院士、石家莊鐵道大學副校長杜彥良對記者表示，未來，保持複雜氣候環境下交通基礎設施的長期安全運營，需要科技創新的引領，這也將爲中國高鐵“走出去”積累更多寶貴經驗。
從1998年京廣鐵路區段試驗跑出第一輛高速鐵路機車，到如今高鐵能跨越5個氣候帶，在強風、高寒、高溫、高溼等各種複雜的氣候環境中安全穿梭。在氣象服務的支持下，中國高鐵已走出了一條獨具特色的創新之路，成爲經濟社會發展的強大推動力。