庫(kù)車石油氣象預(yù)報(bào)服務(wù)指標(biāo)分析和氣象災(zāi)害防御對(duì)策
摘 要：在庫(kù)車將建成21世紀(jì)新疆重要的石油化工和能源基地的新形勢(shì)下，針對(duì)石油生產(chǎn)、安全和防災(zāi)、減災(zāi)的氣象服務(wù)需要，利用本站歷年氣候資料、災(zāi)害天氣個(gè)例中的地面和高空實(shí)況資料及數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，利用天氣學(xué)和氣候?qū)W方法進(jìn)行了分析，從提高對(duì)石油化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、安全方面有重大影響的災(zāi)害天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和防災(zāi)、減災(zāi)對(duì)策方面進(jìn)行了有益的積極探索，總結(jié)得出對(duì)石油生產(chǎn)、安全有重大危害的災(zāi)害性天氣主要有大風(fēng)、沙塵暴、大到暴雨等，找出了有指示意義的預(yù)報(bào)服務(wù)指標(biāo)，并提出了防御對(duì)策和建議，以便拓寬氣象服務(wù)領(lǐng)域、進(jìn)一步提高石油氣象服務(wù)水平和針對(duì)性。?
關(guān)鍵詞：災(zāi)害天氣;安全;預(yù)報(bào)指標(biāo);防御對(duì)策?
隨著西部大開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，庫(kù)車將建成21世紀(jì)新疆重要的石油化工和能源基地的新形勢(shì)下，以油、汽等優(yōu)勢(shì)資源開(kāi)發(fā)和深加工為主的石油相關(guān)產(chǎn)業(yè)成為我區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的亮點(diǎn)，這對(duì)氣象服務(wù)提出了新的更高要求。由于石油化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)對(duì)氣象服務(wù)的要求與以往農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)模式很不相同，本文通過(guò)70年代以來(lái)的災(zāi)害天氣個(gè)例分析，總結(jié)得出對(duì)石油生產(chǎn)、安全有重大危害的災(zāi)害性天氣主要有大風(fēng)、沙塵暴、大-到暴雨等，尤其大風(fēng)較多且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，通常冷空氣翻山后下滑等作用造成風(fēng)速較大，影響范圍廣，對(duì)企業(yè)財(cái)產(chǎn)和人員、設(shè)備安全方面造成的災(zāi)害損失較嚴(yán)重。本文針對(duì)石油生產(chǎn)、安全和防災(zāi)、減災(zāi)的氣象服務(wù)需要，從災(zāi)害天氣對(duì)石油生產(chǎn)、安全的影響，及預(yù)報(bào)服務(wù)指標(biāo)和防御對(duì)策等方面進(jìn)行了有益的探索，以便拓寬氣象服務(wù)領(lǐng)域、進(jìn)一步提高石油氣象服務(wù)水平和針對(duì)性。?
1、大風(fēng)災(zāi)害給石油化工企業(yè)帶來(lái)極大的破壞性和危險(xiǎn)性?
大風(fēng)能刮斷電線竿、折斷樹(shù)木，使圍墻倒塌。大風(fēng)還能吹倒井架及煙囪等細(xì)高直立的物體，它們?cè)诘孤涞倪^(guò)程中可能發(fā)生砸傷人、砸毀房屋或設(shè)備，以及折斷電線引發(fā)火災(zāi)等事故，更大的風(fēng)力還能直接摧毀建筑物及大型設(shè)備，2003年春季4月塔化公司的冷卻塔曾經(jīng)被大風(fēng)刮倒、歪斜，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾百萬(wàn)元。另外大風(fēng)常常伴有強(qiáng)沙塵暴，吹翻汽車甚至運(yùn)送油品的火車，將汽車擋風(fēng)玻璃吹掉，大量吹起的沙礫將車體表面油漆磨光，沙塵暴較強(qiáng)時(shí)由于能見(jiàn)度極差而使交通中斷。?
另外，風(fēng)對(duì)高架設(shè)備上的工作操作以及對(duì)工程技術(shù)人員的生命安全都構(gòu)成很大的威脅。故不論在設(shè)備加固設(shè)計(jì)中還是在高空作業(yè)及平時(shí)設(shè)備維護(hù)中，大風(fēng)危害都是值得重視的安全性因素。?
1.1 大風(fēng)災(zāi)害天氣成因和預(yù)報(bào)指標(biāo)?
(1)強(qiáng)冷空氣的入侵是造成大風(fēng)的主要原因。大范圍的強(qiáng)冷空氣活動(dòng)與大尺度的天氣形勢(shì)演變密切相關(guān)，要著眼于高空主導(dǎo)系統(tǒng)和地面氣壓場(chǎng)的演變特征。氣壓梯度是形成大風(fēng)的根本動(dòng)力，當(dāng)氣壓梯度達(dá)到一定程度就容易產(chǎn)生大風(fēng)天氣，直接反映在地面實(shí)況圖上就是沿天山一帶的氣壓梯度明顯加大。在中亞地區(qū)(主要是西方路徑冷空氣影響)和巴爾喀什湖(主要是西北或北方路徑冷空氣影響)等關(guān)鍵區(qū)有天氣系統(tǒng)，地面圖上形成北高南低或西高東低的氣壓場(chǎng)，就會(huì)有向南或向東的氣壓梯度，產(chǎn)生動(dòng)力作用。另外還有熱力原因，南疆熱低壓發(fā)展引起對(duì)流加強(qiáng)，導(dǎo)致局地大風(fēng)。天山南北或帕米爾高原東西向的氣壓梯度達(dá)到15hPa，大多有大風(fēng)天氣，氣壓梯度達(dá)到25-30hPa，就會(huì)有較強(qiáng)大風(fēng)。?
(2)從冷空氣移動(dòng)路徑及強(qiáng)度變化，結(jié)合新疆地形和本站要素來(lái)判斷大風(fēng)的強(qiáng)弱，看冷空氣是主體進(jìn)入南疆還是受小股掃尾的冷空氣影響，當(dāng)冷高中心移到北疆中部，南疆東灌天氣開(kāi)始。4月地面冷高中心數(shù)值最大，參考值1027.5-1045.0hPa，5月以后冷高中心數(shù)值逐漸減小。?
(3)冷空氣主體沿天山以北東移或東北上，主要影響北疆天氣，主體冷空氣沒(méi)有翻天山進(jìn)入南疆，天氣不會(huì)太強(qiáng)，本地受掃尾的小股冷空氣影響，則以陣性大風(fēng)天氣為主。如果本地受移動(dòng)速度在10經(jīng)度/天左右的移動(dòng)性低槽影響，往往大風(fēng)較強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng);而受移動(dòng)速度<5經(jīng)度/天的穩(wěn)定性低槽影響，則天氣較弱，多為陣性大風(fēng)。?
(4)本站要素反映，氣壓距平達(dá)-6hPa，預(yù)示1-2天以后天氣有明顯變化，一般大風(fēng)為-7hPa，有強(qiáng)風(fēng)時(shí)可達(dá)-8——10hPa左右，最強(qiáng)的寒潮大風(fēng)，氣壓距平可達(dá)-10hPa以上。刮大風(fēng)時(shí)氣壓上升較快，一般上升幅度2.5 -3hPa/日，大風(fēng)較強(qiáng)時(shí)氣壓上升更快，可達(dá)十幾個(gè)hPa以上;由于近地面熱低壓發(fā)展產(chǎn)生擾動(dòng)或?qū)咏Y(jié)不穩(wěn)定，在17-23時(shí)內(nèi)本站氣壓出現(xiàn)驟降驟升的情形，在氣壓上升過(guò)程中突然起風(fēng)。 ?
(5)庫(kù)車偏北大風(fēng)由較強(qiáng)的冷空氣北翻造成，所以庫(kù)車大風(fēng)以偏北風(fēng)為主，風(fēng)速也比較大，跟蹤服務(wù)時(shí)可根據(jù)風(fēng)向判斷能否達(dá)到大風(fēng)。?
(6)大風(fēng)按地面冷高移動(dòng)路徑可分為西方路徑、西北路徑、北方路徑和超極地路徑類。 ?
(7)移動(dòng)性低槽天氣較強(qiáng)，刮風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)力也較大，為持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的系統(tǒng)性大風(fēng);穩(wěn)定性低槽多為陣性大風(fēng)，系統(tǒng)性大風(fēng)天氣很少。 ?
1.2 防風(fēng)對(duì)策?
加強(qiáng)防風(fēng)災(zāi)職能，提高防風(fēng)災(zāi)意識(shí)。將平時(shí)防風(fēng)對(duì)策和風(fēng)時(shí)應(yīng)急措施結(jié)合起來(lái)。有時(shí)大風(fēng)、沙塵暴天氣突然在夜間發(fā)生，如果事先不了解天氣變化，可能無(wú)法預(yù)防。所以還應(yīng)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)做好大風(fēng)、沙塵暴的'防御工作，以便減少災(zāi)害損失和安全事故的發(fā)生。?
(1)鉆井工地防風(fēng)對(duì)策。?
①如果發(fā)生大風(fēng)刮倒井架事故，將會(huì)嚴(yán)重危害生命及財(cái)產(chǎn)安全，所以要從設(shè)計(jì)上提高井架的抗風(fēng)能力，保證井架的安全度。在大風(fēng)季節(jié)尤其要注意嚴(yán)格按井架設(shè)計(jì)要求安裝井架、錨墩和繃?yán)K。對(duì)于最大風(fēng)速有可能超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的井架，在大風(fēng)季節(jié)應(yīng)增加抗風(fēng)措施，如加拉繃?yán)K等;?
�、诖箫L(fēng)季節(jié)，應(yīng)注意收聽(tīng)氣象局發(fā)布的大風(fēng)預(yù)報(bào)，井隊(duì)收聽(tīng)到當(dāng)?shù)貧庀蟛块T發(fā)布的大風(fēng)警報(bào)時(shí)，應(yīng)迅速通知各施工現(xiàn)場(chǎng)采取全面的防風(fēng)措施;?
�、酆侠戆才攀┕�，在大風(fēng)到來(lái)之前，不安排下套管、電測(cè)、固井等大型施工，以免發(fā)生卡套管、固井套管“灌腸”等重大事故，在8級(jí)以上大風(fēng)到來(lái)之后的上述施工一般停止，待大風(fēng)過(guò)后再進(jìn)行作業(yè);?
�、苷阢@井的井隊(duì)，在遇到8級(jí)以上大風(fēng)時(shí)，應(yīng)停鉆，將鉆具提離井底25cm或提至技術(shù)套管內(nèi)。對(duì)于裸眼井段較長(zhǎng)的井，停鉆后每隔15分或30分要活動(dòng)一次鉆具，每次下放鉆0.5m，當(dāng)鉆具放到井底時(shí)，可采用2/3鉆具懸重壓彎鉆桿，防止井下鉆具粘附卡鉆;?
�、輰�(duì)于已打開(kāi)的油氣層，在出現(xiàn)井涌等特殊情況下，遇有特強(qiáng)大風(fēng)、強(qiáng)降溫不能作業(yè)時(shí)，以保井下為主，關(guān)閉防噴器，觀察井口壓力變化，待大風(fēng)過(guò)后處理;?
⑥風(fēng)后應(yīng)對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行一次全面檢查和維護(hù)，確認(rèn)其處于完好狀態(tài)后方可再進(jìn)行作業(yè);?
⑦大風(fēng)季節(jié)鉆機(jī)搬遷時(shí)極易造成風(fēng)災(zāi)事故，應(yīng)特別注意防風(fēng)問(wèn)題，主要對(duì)策有：
6級(jí)以上風(fēng)力應(yīng)停止起放井架和高空作業(yè)，不得吊裝列車房、機(jī)房保溫塊等受風(fēng)面積大的物件，以避免吊車翻車;6級(jí)以上大風(fēng)，應(yīng)停止整體托運(yùn)井架作業(yè)，并用4臺(tái)拖拉機(jī)對(duì)角線繃緊固定井架;安裝、整體托運(yùn)井架中途過(guò)夜或暫停時(shí)，要拉好4條臨時(shí)繃?yán)K，用拖拉機(jī)作為錨墩，并剎車固定以防止突然起風(fēng);?
(2)油田輸配電線路防風(fēng)對(duì)策：?
�、賴�(yán)格按防風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工;?
�、诙ㄆ谘膊闄z修輸配電線路。?
2、暴雨洪水災(zāi)害對(duì)石油化工企業(yè)的安全影響 ?
2.1 庫(kù)車大到暴雨災(zāi)害天氣成因和預(yù)報(bào)指標(biāo)分析?
根據(jù)庫(kù)車歷年大到暴雨降水個(gè)例分析情況，造成本地大降水天氣影響系統(tǒng)主要有兩類：一類是中亞槽(渦)，另一類為巴爾喀什湖低槽。
(1)中亞槽的形成常是北支槽發(fā)展東南下，與原在中亞的弱槽結(jié)合而成。地面高壓路徑大多從北歐東南移至咸海，再?gòu)南毯Ｑ?5°N東移。另一種是黑海東移的南支槽在東移中得到北支冷空氣的補(bǔ)充，而在中亞形成明顯的槽。 ?
(2)巴爾喀什湖低槽東南下為阿克蘇東部大降水型：巴爾喀什湖低槽是北支鋒區(qū)上的系統(tǒng)，低槽為東北-西南向，在有冷空氣配合低槽東南移過(guò)我區(qū)時(shí)，常造成庫(kù)、沙、新區(qū)域大降水。?
(3)水汽輸送及源地：①東方路徑：即我國(guó)東部地區(qū)的水汽通過(guò)低層偏東風(fēng)的輸送，經(jīng)河西走廊、東疆地區(qū)進(jìn)入本地;②西方路徑：即中亞地區(qū)的水汽被偏西風(fēng)或西北風(fēng)輸送到本地上空;③偏南路徑：一般是在500hPa上較明顯，即中高層的水汽在西南風(fēng)或偏南風(fēng)引導(dǎo)下翻越青藏高原到我區(qū)上空。?
(4)當(dāng)云團(tuán)的云頂亮溫低于-30℃時(shí)，容易發(fā)生較大降水，云團(tuán)分布較均勻時(shí)，造成的降水較小;當(dāng)云團(tuán)移速快，且云頂亮溫隨時(shí)間很快遞減時(shí)，或者我區(qū)上空的云系為逗點(diǎn)渦旋云系，呈逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，造成的降水常常較大。?
(5)烏拉爾山脊的存在是導(dǎo)致冷空氣南下的重要環(huán)流系統(tǒng)。大降水落區(qū)在庫(kù)、沙、新區(qū)域的影響系統(tǒng)中，巴爾喀什湖低槽(渦)占91.7%，中亞低槽(渦)占8.3%，大降水落區(qū)與天氣系統(tǒng)的移動(dòng)方向是一致的;切變線和風(fēng)場(chǎng)輔合對(duì)我區(qū)夏季大降水落區(qū)有很好的指示作用。?
(6)500hpa溫度露點(diǎn)差≤4℃為濕區(qū)，≤2℃為飽和區(qū)，大降水落區(qū)就在濕區(qū)或飽和區(qū)內(nèi)，500hpa高濕中心對(duì)大降水落區(qū)有很好的指示作用。?
(7)垂直運(yùn)動(dòng)會(huì)引起水汽、熱量、動(dòng)量等的垂直輸送，對(duì)大降水有重要的貢獻(xiàn)，垂直上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)中心為大降水落區(qū)。影響系統(tǒng)的走向?qū)Υ蠼邓鋮^(qū)影響較大，大降水落區(qū)與天氣系統(tǒng)的移動(dòng)方向是一致的。?
(8)850hpa或700hpa的偏東氣流有利盆地水汽聚集，對(duì)流層中層500hpa的偏南氣流和高層200hpa的偏西氣流等三支氣流互相配合，有利加強(qiáng)水汽輔合上升，對(duì)青藏高原的水汽向我區(qū)源源不斷地輸送起重要作用，有利于我區(qū)大到暴雨的發(fā)生。?
3、沙塵暴災(zāi)害天氣成因、預(yù)報(bào)指標(biāo)及其對(duì)生產(chǎn)的影響和預(yù)防措施 ?
3.1 沙塵暴災(zāi)害天氣成因和預(yù)報(bào)指標(biāo)?
沙塵暴災(zāi)害天氣發(fā)生機(jī)制、影響因素及監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)問(wèn)題一直是各部門關(guān)注的熱點(diǎn)。由于沙塵暴的發(fā)生是氣候和環(huán)境綜合作用的結(jié)果，其成因主要有：(1)冷空氣活動(dòng)異常是沙塵暴發(fā)生、發(fā)展的重要?jiǎng)恿l件，而烏拉爾山脊的存在是有利于冷空氣南下的重要環(huán)流形勢(shì)，烏拉爾山高壓脊偏強(qiáng)，沙塵暴次數(shù)偏多，否則偏少;(2)本地沙塵暴主要受中亞和巴爾喀什湖關(guān)鍵區(qū)的低值系統(tǒng)影響，其中心如果有低層輻合、高層輻散的垂直結(jié)構(gòu)，就容易產(chǎn)生近地面層大風(fēng)和上升氣流，加上冷空氣移來(lái)時(shí)形成上冷下暖強(qiáng)烈的熱力不穩(wěn)定層結(jié)，和源區(qū)土壤干燥、疏松等原因，有利于地面起沙上揚(yáng)，形成沙塵暴;(3)大風(fēng)區(qū)與強(qiáng)渦度梯度帶一致，強(qiáng)風(fēng)速切變形成的渦度輸送有利于加強(qiáng)低值系統(tǒng)，進(jìn)而增強(qiáng)風(fēng)場(chǎng)，對(duì)沙塵暴發(fā)生有利。?
本地沙塵暴主要取決于沙源、下墊面的干濕狀況和中強(qiáng)以上冷空氣活動(dòng)的頻繁程度。庫(kù)車地處全國(guó)最大的塔克拉瑪干沙漠北緣，沙源非常充足，加上本地環(huán)境條件比較干燥，歷年沙塵暴資料分析表明：(1)庫(kù)車2-11月份無(wú)雨日數(shù)一般在15天以上;(2)中亞和巴爾喀什湖關(guān)鍵區(qū)有較強(qiáng)的低值系統(tǒng)，預(yù)示未來(lái)西方和北方有冷空氣入侵本地;(3)風(fēng)力達(dá)4-5級(jí)以上時(shí)可吹起大量的沙塵，風(fēng)力達(dá)6級(jí)以上可造成沙塵暴，這3條可以作為日常業(yè)務(wù)中沙塵暴的預(yù)報(bào)指標(biāo)。即：當(dāng)?shù)乇砀稍�，中亞和巴爾喀什湖關(guān)鍵區(qū)有較強(qiáng)的低值系統(tǒng)，風(fēng)力達(dá)到臨界指標(biāo)等導(dǎo)致沙塵暴災(zāi)害天氣發(fā)生的條件具備時(shí)，是沙塵暴天氣的預(yù)報(bào)依據(jù)。?
3.2 沙塵暴災(zāi)害天氣對(duì)生產(chǎn)的影響和預(yù)防措施?
由于沙塵暴發(fā)生時(shí)能見(jiàn)度極差，污染嚴(yán)重，空氣質(zhì)量較差，對(duì)設(shè)備安全和人員健康有較大危害。對(duì)石油化工生產(chǎn)的不利影響主要反映在：產(chǎn)品質(zhì)量下降，產(chǎn)品出率降低;大量沙塵易進(jìn)入精密設(shè)備和儀器中，增大機(jī)器磨損，增加防塵、過(guò)濾設(shè)備投資。因此選購(gòu)有效防塵設(shè)備時(shí)，為節(jié)約經(jīng)費(fèi)，應(yīng)考慮本地歷年大風(fēng)、沙塵暴資料情況。?
防御沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵危害，要根據(jù)天氣預(yù)報(bào)提前采取門窗密封措施，并調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，使各種精密設(shè)備保護(hù)完全。在住房和廠房設(shè)計(jì)方面，要能達(dá)到保證人體最舒適的室內(nèi)小氣候，以便提高工作效率。?
4、結(jié)論?
本文通過(guò)對(duì)歷年氣候資料和各類災(zāi)害天氣的分析總結(jié)，確定對(duì)石油化工項(xiàng)目建設(shè)、生產(chǎn)和安全有重大影響的各類氣象服務(wù)指標(biāo)和防御對(duì)策，不斷提高大風(fēng)、沙塵暴、暴雨等對(duì)石油化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、安全方面有重大影響的災(zāi)害天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，做到提前防范，這也是減災(zāi)增效，提高氣象服務(wù)能力、拓寬服務(wù)領(lǐng)域的有效途徑。 ?
參考文獻(xiàn)?
[1]?張家寶,史玉光. 新疆氣候變化及短期氣候預(yù)測(cè)研究[M]. 北京：氣象出版社，2002.?
[2]?手冊(cè)編寫(xiě)組. 新疆短期天氣預(yù)報(bào)指導(dǎo)手冊(cè)[M]. 烏魯木齊：新疆人民出版社,1986.?
[3]?彭江良，盧 英，楊志亭. 庫(kù)車一次寒潮天氣分析[J],新疆氣象，2005，28(2):10-12.
【庫(kù)車石油氣象預(yù)報(bào)服務(wù)指標(biāo)分析和氣象災(zāi)害防御對(duì)策】相關(guān)文章：
1.防御農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的應(yīng)急措施和長(zhǎng)效策略論文
2.山洪災(zāi)害防御存在問(wèn)題及對(duì)策
3.農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響的評(píng)估及防御措施探究
4.石油企業(yè)的安全生產(chǎn)問(wèn)題和管理對(duì)策