第08章 气候对物流的影响

第八章气候对物流的影响第一节气候形成的因素一、地理位置的影响由于纬度位置决定太阳光热的多少，中国国土辽阔，从南到北有热带、亚热带、暖温带、温带、寒温带几种不同的气候带。其中亚热带、暖温带、温带约占70.5%，广东南部的雷州半岛、海南省、台湾省和云南南部各地，全年无冬，四季高温多雨。长江和黄河中下游地区，四季分明。北部的黑龙江等地区，冬季严寒多雪。二、地形的影响中国的地形呈三级阶梯状。第一级阶梯凭借其海拔优势，高处不胜寒，气温低，多高山冰雪融水和山地降水，冬季河流结冰，春夏出现汛期，因为春季气温回升，冰雪消融，夏季全国普遍高温。第一级阶梯是中国许多大江大河的发源地。因其海拔高，空气稀薄，昼夜温差大，且大风。西高东低的阶梯使河流自西向东流，第二、三级阶梯也是如此。第三级阶梯地势低，离海近，有来自海洋上的湿润气流，气候温暖湿润；中部相对干燥，但位于盆地的地区四季如春；地势越高，气温越低。同时由于山脉阻挡气流运行，使山脉两侧形成不同气候差别。广大西北地区，降水稀少，气候干燥，东冷夏热，气温变化显著。西南部的高山峡谷地区，依海拔高度的上升，呈现出从湿热到高寒的多种不同气候。由此形成我国的高山气候、高原气候、盆地气候、森林气候、草原气候和荒漠气候等多种具体气候。三、季风的影响由于陆地和海洋对太阳光热的吸收和失散的快慢不同，冬季风从大陆吹向海洋，夏季风从海洋吹向大陆，这种以一年为周期，风向相反的风称为季风，我国属于大陆性季风气候，主要具有以下3个主要特征：(1)气温年较差和日较差较大，冬夏极端气温较差更大。(2)降水分布很不均匀。主要表现年降水量自东南向西北逐渐减少，比差为40:1。在季节分配上，冬季降水少，夏季降水多，且年际变化很大。(3)冬夏风向更替十分明显。冬季的冷空气来自高纬度大陆区，多为偏北风，寒冷干燥。夏季的风主要来自海洋，多为偏南风，湿润温暖。第二节气候对交通运输的影响一、寒潮寒潮，顾名思义是寒冷的空气像潮水一样奔流过来的意思。它是我国常见的一种灾害性天气，发生的次数多，活动范围大。一般是冷空气侵到某地以后，使那些地方的温度在一天内降低10℃以上，同时那一天的最低温度又在5℃以下时，才把这股冷空气叫作寒潮。入侵我国的寒潮，虽然在9月至次年5月都可能发生，但主要出现在11月至次年4月。(二)寒潮的演变及在不同区域的特点侵入我国的寒潮，主要是在北极地带、俄罗斯西伯利亚以及蒙古人民共和国等地暴发南下的冷高压。这些地区，冬季太阳是在北极地带，长期见不到阳光，到处被冰雪覆盖着，停留在那些地区的空气团好像躺在一个天然的大冰窖里面一样，越来越冷、越来越干，当这股冷气团积累一定的程度，气压增大到远较南方为高，就像储存在高山上的洪水，一有机会，就向气压较低的南方泛滥、倾泄，形成寒潮。受到寒潮侵袭的地方，常常是风向迅速转变，风速增大，气压突然上升，温度急剧下降，同时还可能下雨、下雪，出现霜和冰冻现象。寒潮暴发在不同的地域环境下具有不同的特点。在西北沙漠和黄土高原，表现为大风少雪，极易引发沙尘暴天气。在内蒙古草原则为大风、吹雪和低温天气。在华北、黄淮地区，寒潮袭来常常是风雪交加。在东北表现为更猛烈的大风、大雪，降雪量为全国之冠。在江南常伴随着寒风苦雨。(三)寒潮入侵我国的主要线路寒潮的移动速度常以每小时几万米，与火车的速度差不多。影响我国的寒潮大致有3条路线。一条是西路。这是影响我国时间最早、次数最多的一条路线。强冷空气自北极出发，经西伯利亚西部南下，进入我国新疆，然后沿河西走廊，侵入华北、中原，直到华南甚至西南地区。第二条是中路。强冷空气从西伯利亚的贝加尔湖和蒙古人民共和国一带，经过我国的内蒙古自治区，进入华北直到东南沿海地区。第三条是东路。冷空气从西伯利亚东北部南下，有时经过我国东北，有时经过日本海、朝鲜半岛，侵入我国东部沿海一带。从这条路线南下的寒潮主力偏东，势力一般都不是很强，次数也不算多。(四)寒潮造成的危害寒潮带来的雨雪和冰冻天气不但对人民生活带来不便，而且对农业和交通运输危害非常大。二、冰情冰情是指冬季河流或水库的水体随气象、水力条件、地形因素的变化而发生一系列复杂的结冰、封冻、解冻现象的总称。河流冰期过程一般分为3个阶段。结冰期封冰期解冰期我国的冰期表见表8-1。表8-1我国的冰期表地区结冰期解冻期冰封时间/天藏北高原11月上旬5月上旬150～180辽河流域与松花江流域10月下旬4月上旬100～150大兴安岭北段与祁连山南部11月上旬5月上旬90～180海河流域12月上旬2月底～3月下旬70～120淮河流域1月上旬1月下旬10～40(三)冰情对交通的影响在我国北方，入冬以后当气温下降至0℃以下时，河水和港口就会结冰，影响船只航行。没有破冰设备的港口，冰冻期只好停航。有破冰船开道的港口，在冰冻期进出港口也很困难，且须缴付破冰费。我国各地河流冰盖厚度大致为：大兴安岭北部，1.5m；松花江流域，0.75～1m；辽河流域，0.5～0.75m；海河流域，0.2～0.5m。在冰冻期间，如果冰层达到一定的厚度，行人和车马可在冰上自由来往，利用雪橇载人运货，解决部分运输问题。但在每年冬季结冰期和春季融冰期，既不能行船，又不能通车，对交通影响很大。因此在交通运输中，要考虑到冻港的冰冻期，我国黑龙江、松花江、图们江、鸭绿江、辽河、滦河、海河、黄河、额尔齐斯河、塔里木河等在冬季会出现不同程度的冰情。为保证物资运输、降低运输成本，要了解冰情，注意各地冰期，采取措施赶在冰期前将物资运到目的地。三、降水(一)降水的定义及其测量从天空降落到地面上的雨水，未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度，称为降雨量(以毫米为单位)，它可以直观地表示降雨的多少。(二)降水的分类中国气象局规定：24h内的降雨量称之为日降雨量，凡是日雨量在10mm以下称为小雨，10.0～24.9mm为中雨，25.0～49.9mm为大雨，暴雨为50.0～99.9mm，大暴雨为100.0～250.0mm，超过250.0mm的称为特大暴雨。由于我国幅员辽阔，少数地区根据具体情况另有规定。例如，多雨的广东，日雨量80mm以上称为暴雨；少雨的陕西延安地区，日雨量达到30mm以上就称为暴雨。(三)我国降水的分布及其特点我国地域辽阔，降水地区性差异大，水分分布不均匀，形成不同的干湿区。我国东临太平洋，西达欧亚大陆腹地。由于各地距离海洋远近等条件不同，使各地降水量相差悬殊。从东南向西北依次出现湿润、半湿润、半干旱、干旱4种不同的干湿地区。湿润气候区：包括秦岭、淮河以南的广大亚热带和热带地区，东北大小兴安岭和长白山地区。年降水量在800～1 600mm。半湿润气候区：包括东北平原、华北平原和青藏高原南河源地区。年降水量为400～800mm。半干旱气候区：包括内蒙古高原、黄土高原大部和青藏高原的一部分。年降水量为250～400mm。干旱气候区：包括西北内陆地区和青藏北高原。年降水量在250mm以下。(四)降水对物流的影响降雨量的大小对于交通运输及储存物资有着密切的关系。首先，江河的水量主要依靠雨水的补给。如珠江的流量是黄河的8倍，就源于珠江的大部分流经高温多雨的地区，使其水量充沛，形成良好的通航条件，成为仅次于长江的第二条重要的内河航道。我国有不少河流不能全年通航，除北部地区河流冰封外，主要受到降雨量的影响，有些河流或河段在枯水期断航或只能吃水浅的船航行，如黄河。其次，有些河流在梅雨季节，如果降雨过于集中，降雨量过大，则引起河水猛涨，发生洪水，淹没公路桥梁，使汽车、火车运输中断；淹没沿江码头和仓库，使船只无法停靠与作业。而阴雨连绵，时常夹有暴雨和雷雨，影响飞机起降和飞行。(五)我国主要河流及其通航情况长江珠江黄河淮河流域大运河四、热带气旋(一)热带气旋的产生热带气旋是热带低压、热带风暴、强热带风暴和台风的总称。热带气旋是发生在热带海洋上的强烈天气系统，它像在流动江河中前进的旋涡一样，一边绕自己的中心急速旋转，一边随周围大气向前移动。像温带气旋一样，在北半球热带气旋中的气流绕中心呈逆时针方向旋转，在南半球则相反。越靠近热带气旋中心，气压越低，风力越大。但发展强烈的热带气旋，如台风，其中心却是一片风平浪静的晴空区，即台风眼。(二)热带气旋的分类当热带气旋中心附近最大风力小于8级时称为热带低压，8级和9级风力的称为热带风暴，10级和11级风力的为强热带风暴，只有中心附近最大风力达到12级以上的热带气旋才称为台风。风力等级是由英国人蒲福于1805年拟定的，故称为“蒲福等级”。以后多次修改，1946年改为18个等级。热带气旋的生成和发展需要巨大的能量，因此它形成于高温、高湿和其他气象条件适宜的热带洋面。据统计，除南大西洋外，全球的热带海洋上都有热带气旋生成。大多数的热带低压并不能发展为热带风暴，也只有一定数量的热带风暴能发展到台风强度，台风之间的强度差异也很大，有的强风中心附近最大风速为35m/s，但中心附近最大风速超过50m/s的台风也不鲜见。(三)热带气旋产生的危害热带气旋灾害是最严重的自然灾害之一，因其发生频率远高于地震灾害，故其累积损失也高于地震灾害。热带气旋灾害主要来自3个方面：(1)强风。一个较强热带气旋的8级大风半径一般都达百公里，不少热带气旋都伴有12级以上的大风区域，强风会掀翻巨轮，会使地面建筑物和输电线路等严重受损。(2)暴雨。一般的登陆热带气旋均伴有100mm以上的大暴雨，当其移动缓慢时常会造成一地数百毫米乃至上千毫米的降雨。(3)风暴潮。当热带气旋登陆时，一般均伴有海潮，当海潮与天文大潮叠加时，情况就更加严重。1991年4月底孟加拉国登陆的热带气旋，曾使潮位升高6m，使恒河三角洲的许多岛屿和陆地都沦为泽国，其危害程度可想而知。(四)热带气旋的分布及对物流的影响西北太平洋和南海是全球生成热带气旋最多、发展最强的地方，平均每年生成28.8个，约占全球热带气旋总数的36%。我国是世界上受热带气旋影响最严重的国家之一，平均每年有6.9个热带风暴、强热带风暴或台风在我国沿海登陆，最多的年份达12个，最少的也有3个。有些热带气旋尽管没有登陆，但仍会对沿海造成较大影响。登陆的热带气旋主要集中在7、8、9三个月，平均每月1.9～2.1个，其次是6月和10月，分别为0.7和0.6个。从海南到辽宁，我国广阔的海岸线上，均有热带气旋登陆，但以广东、海南和台湾等省受热带气旋影响的频率最高，占我国台风登陆总数的88%，其中又以广东省为最多，约占全国台风登陆总数的40%。热带气旋对水路运输的装卸和航行影响最大，在雷电交加时刻也会影响飞机的起降。五、雾(一)雾的定义及生成当空气容纳的水汽达到最大限度时，就达到了饱和。而气温越高，空气中所能容纳的水汽也越多。如果空气中所含的水汽多于一定温度条件下的饱和水汽量，多余的水汽就会凝结出来，当足够多的水分子与空气中微小的灰尘颗粒结合在一起，同时水分子本身也会相互粘结，就变成小水滴或冰晶。空气中的水汽超过饱和量，凝结成水滴，主要是气温降低造成的。如果地面热量散失，温度下降，空气又相当潮湿，那么当它冷却到一定的程度时，空气中一部分的水汽就会凝结出来，变成很多小水滴，悬浮在近地面的空气层里，这就是雾。(二)雾的种类及其特点辐射雾平流雾蒸汽雾上坡雾锋面雾其他雾(三)雾对交通的影响雾对交通(公路、水路、航空)产生了较大的影响，如遇到浓雾时，船舶往往被迫停航，特别对进出港口的船舶。高速公路限速甚至关闭。飞机延期或停飞。每年从春节开始，北方冷空气的势力逐渐减弱，沿海的暖空气的势力逐渐加强，向北推进，从冷气流上面经过时，就会形成雾。暖空气推进的稳定情况，使雾时浓、时稀、时现、时没。一般来说，2～7月我国沿海及其附近岛屿都会有雾。福建沿海、台湾海峡2～3月间雾最多；长江入海口上海、宁波、温州一带4～5月间雾最多；黄海沿岸大连、青岛一带6～7月间雾最多。长江沿线在冬春季节的早上也会起雾，其中重庆、成都因地形的影响，雾较多。薄雾比浓雾更具“杀伤力”，气象科学研究的人员分析发现，上海全年薄雾天气日均交通事故指数为4.55，不但高于无雾天指数4.25，而且比雾天指数4.33还高。这说明：一方面和薄雾天能见度降低有关，另一方面则是由于司机往往对薄雾不以为然，出车率比浓雾天多，车速甚至接近正常天气。第三节潮汐与交通航运的关系一、潮汐的形成潮汐是沿海地区的一种自然现象，由月球和太阳的引力引起的海面周期性的升降现象，称为潮汐。我国大部分海域海水在白天涨落一次，晚上涨落一次。古代称白天的潮汐为“潮”，晚上的称为“汐”，合称为“潮汐”。人们将潮汐比喻为地球的脉搏、地球的呼吸等。图8-5太阳、月亮对海潮引力示意图二、潮汐的观测与预报潮汐预报在海洋资源开发利用中占有极其重要的地位。虽然潮汐是因地而异的，不同的地区常有不同的潮汐系统，具有各自独特的特征，但它们都是从深海潮波获取能量。尽管潮汐很复杂，但对任何地方的潮汐都可以进行准确预报。由于潮汐涨落与人们的生产和生活有密切关系，人类很早就对潮汐有较深刻的认识，经过长期的积累与发展，形成了现代的潮汐预报。我国是世界海洋潮汐类型最为丰富多彩的海区之一。除一般沿海潮汐预报外，我国许多河流的河水最终流入大海，这些河流下游入海的河口段，不仅受河道径流的影响，还受不同程度的潮汐、潮流的影响，使河口的水文情势发生了错综复杂的变化。了解、探求潮汐和水文要素变化的规律，以满足航运、港口码头、发电、灌溉、盐业、渔业及水利 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 建设等各部门的需要。三、潮汐与交通航运潮汐与航运交通有着密切的关系，首先，海港码头的建设前，要对当地潮汐资料进行分析，要按当地潮汐的高度来确定码头选址和设计。其次，随着造船业的发展，船舶吨位不断加大，老的港口往往不能适应大船的需要，除采取工程措施(疏浚或整治航道)加深航道水深外，利用潮汐的特性，合理调度引航，如在涨潮高潮时进港，在海水将落未落时出港，可提高码头竞争力，当然也对码头装卸速度、调度引航水平提出更高的要求。此外，潮汐同泥沙运动有密切关系。河流每时每刻从上游带来泥沙入海，加之海洋中本身又储藏着大量泥沙，因此，在河口港湾地区，在水流，特别是潮流作用下，泥沙进行往复运动，往往在某些地区沉积下来，使港口航道淤浅，形成“港口回淤”，这是目前世界上许多港口普遍存在并亟待解决的问题。第四节气候对储存的影响一、湿度湿度是指空气中水蒸气含量的程度。空气湿度的表示方法有绝对湿度、饱和湿度和相对湿度等。绝对湿度(e)是指在单位体积的空气中，实际所含水蒸气的量。可以按密度来计算，即按每立方米空气中实际所含水蒸气的重量来计算，用克/立方米表示。例如，每立方米含有水蒸气10.8克时，则空气的绝对湿度就是10.8g/m3。在气象中统一使用“毫巴(mb)”作为压力单位，1mm=4/3mb，1mb=3/4mb(1000mb=750mm水银柱)。温度越高，水蒸气蒸发的越多，绝对湿度越大。反之，越小。饱和湿度(E)是指在一定湿度下单位体积中最大限度能容纳水蒸气的量。用克/立方米表示。空气的饱和温度是随着温度的升高而增大，随温度降低而减小。相对湿度(r)是指在一定湿度下，绝对湿度与饱和湿度的百分比。用公式表示如下：相对湿度=绝对湿度/同温度下的饱和湿度×100%相对湿度表示空气中实际水蒸气量距离饱和状态程度，相对湿度大空气就越潮湿，水分不易蒸发，反之，即易蒸发。相对湿度对仓储商品的质量有较大的影响，因此掌握空气的相对湿度对商品保管、养护至关重要。当含有一定数量水蒸气的空气(绝对湿度)的温度下降到一定程度时，所含水蒸气就会达到饱和(饱和湿度，即相对湿度达100%)，并开始液化成水，这种现象叫结露。水蒸气开始液化成水的温度叫作露点温度(简称露点)。如果温度继续下降到露点以下，空气中的水蒸气就会凝集在物体的表面上，俗称“出汗”，有时可以看到在一些表面光滑，导热较快的金属制品、水泥地、石块或柱脚上有一些水珠，就是该现象。(一)干燥地带半干旱气候区包括内蒙古高原、黄土高原大部和青藏高原的一部分。年降水量在250～400mm，蒸发强，空气平均相对湿度40%～50%，气候相当干燥。干旱气候区包括西北内陆地区和青藏北高原。年降水量在250mm以下，蒸发旺盛，蒸发量大于降水量的几倍到几十倍，空气平均相对温度在40%以下，气候十分干燥。而空气相对湿度过小(低于30%)，也会使一些商品的水分蒸发影响质量。例如，皮革、香皂、木器家俱、竹制品等发生开裂，失去商品的使用价值。(二)潮湿地带湿润气候区包括秦岭、淮河以南的广大亚热带和热带地区，东北大小兴安岭和长白山地区。年降水量在800～1600mm，降水量大于蒸发量，空气平均相对湿度在70%以上，气候湿润。半湿润气候区：包括东北平原、华北平原和青藏高原南河源地区。年降水量在400～800mm，蒸发较强，空气平均相对湿度在50%～70%之间，气候比较湿润。湿度对商品储存的影响：由于商品本身含有一定的水分，如果空气相对温度超过75%，对有吸温性的商品就会从空气中吸收大量的水分而逐渐增大本身的含水量，就会产生影响。例如，食盐、奶粉、洗衣粉等出现潮解、结块。服装、药材、糕点等生霉、变质。金属氧化生锈。二、气温温度是指物体(包括空气)冷热的程度。温度的变化，可以提高或降低商品的含水量，引起某些易溶、易挥发的液体商品以及有生理机能的商品，发生质量变化。为此，必须对仓库提出适合于商品长期安全储存的温度界限，即“安全温度”。对一般商品来说，只要求最高温度界限；一些怕冻商品和鲜活商品，则要求最低温度界限。我国国土辽阔广大，地形复杂，位于欧亚大陆东南部，濒临太平洋，因而气候复杂多样。气温地区性差异大，热量分布不均匀，形成不同的温度带。地理纬度决定着一地的太阳入射高度角大小及昼夜长短，也就决定了太阳辐射量的多少。另外，地形条件对气温影响也很大，地势升高，气温降低，地势每升高1 000米，气温要降低6℃。这样，造成了我国气温地区性差异大。我国气温分布总的特点是：南暖北冷，平原暖，高原冷，形成了赤道带、热带、亚热带、暖温带、中温带和寒温带及一个特殊的青藏高原区。(一)高温地带赤道带位于北纬10度以南的南沙群岛地区，全年皆夏，终年炎热。积温大于9 000℃，年平均气温超过26℃。热带位于北纬10度至21度之间，包括雷州半岛、海南岛、台湾南部、南海诸岛、云南南部等地。这里全年无冬，终年无霜。积温在8 000℃～9 000℃之间，最冷候不低于15℃，最冷月不低于16℃，极端最低气温多年平均不低于5℃。亚热带：位于北纬21°～34°之间，包括我国雷州半岛、湛江以北，秦岭、淮河以南和青藏高原以东地区。这里冬季气温较低，夏季气温较高。积温在4 500℃～8 000℃之间，最冷气温在0℃～15℃之间，最冷月气温也在0℃以上。在这些地区要注意气候变化对商品的影响，特别是怕高温的商品。例如，油毡、复写纸、各种橡胶制品及腊等，如果储存温度超过要求(30～35℃)就会发粘、溶化或变质。此外对汽油等危险品也要注意高温气候下的储存方式。(二)低温地带在这些地区要注意寒冷气候变化对商品的影响。如医药针剂、口服液、墨水、乳胶等则因库存温度过低出现冻结，沉淀或失效。例如，苹果贮藏在1℃比在4℃～5℃贮存时寿命要延长1倍。但贮藏温度过低可引起果实冻结或生理失调，也会缩短贮藏寿命。几种商品的温湿度要求见表8-2。表8-2几种商品的温湿度要求种类温度/℃相对湿度/%种类温度/℃相对湿度/%金属及制品5～30≤75重质油、润滑油5～35≤75碎末合金0～30≤75轮胎5～3545～65塑料制品5～3050～70布电线0～3045～60压层纤维塑料0～3545～75工具10～2550～60树脂、油漆0～30≤75仪表、电器10～3070汽油、煤油、轻油≤30≤75轴承、钢珠、滚针5～3560