随着我国高速铁路网的发展，动车组开行范围不断增大，近年来冬季极端冰雪天气频发，动车组在冰雪天气下运行面临诸多风险。从动车组设备的角度，结合我国不同区域动车组运行中遭受的冰雪天气影响，分析冰雪天气下动车组行车风险，总结为冰雪击打、弓网故障和低温冰冻三类。结合国外高速铁路融冰除雪技术，给出了基于动车组运用角度应对冰雪天气的对策，以及下一步研究方向，对冰雪天气下动车组运用具有指导意义。
亚硝酸（HONO）是OH自由基的重要前体，在大气化学中发挥着关键作用，但其来源和形成机制尚不明确.CAMx模型中化学机制仅考虑HONO的气相生成反应，导致HONO的模拟结果普遍被低估.东北地区由于冰雪覆盖期较长，可提供足够的气-雪界面，加速了地表非均相化学反应的发生.本研究纳入人为氯排放清单并耦合HONO非均相化学反应，基于CAMx模型探究了东北地区冰雪覆盖条件下活性氯对HONO生成和消耗的影响及其对二次污染的潜在作用.结果发现，哈尔滨和长春及其周边地区的人为氯排放在冬季较为集中，主要源于秸秆焚烧和燃煤供暖.将11个非均相反应纳入CAMx模型后，发现显著提高了模拟的准确性，并促进了颗粒物和臭氧的生成.通过模型敏感性分析揭示，冰雪表面吸附的氯化物（HCl）与HONO的非均相反应是HONO的一个重要汇.研究结果为揭示冰雪覆盖条件下区域尺度HONO生消机制提供了新的视角.
在全球变暖的背景下，作为固态淡水资源库的冰冻圈发生剧烈变化，进而直接影响流域水文过程.因此，冰冻圈水文的研究对于流域水资源利用与管理具有重要意义.近年来，冰冻圈普遍呈现退缩趋势，主要表现为：冰川面积减小、物质亏损，冰川径流增加；积雪面积和雪水当量减小，积雪融化时间提前；多年冻土面积减小、活动层增厚、季节性冻土最大冻结深度和冻结时间减小，但是其对径流的影响效应仍然存在争议.目前研究仍存在数据具有较大的不确定性、对冰冻圈水文内在机制的物理过程认识不足，以及缺乏考虑完整冰冻圈要素的系统研究等几个方面的不足.未来关于新型观测技术手段的研发、包含完整冰冻圈水文过程的物理模型的研发及其应用，将是冰冻圈水文学研究的重点.
中低速磁浮列车目前主要采用高架运行方式，由于车辆悬浮架、轨道结构型式与传统轮轨系统完全不同，当列车在高架线路运行时，冰雪天气对列车的影响较大。文章通过调研分析中低速磁浮列车实际冰雪运行情况，开展列车冰雪运行工况仿真的数值建模，分析了侧风、车速与轨道型式等因素对列车冰雪堆积的影响，针对现有车辆与轨道结构型式组合而成的4种应用场景，开展了对比分析，提出具体优化建议，最后根据实际应用情况与分析结果，提出了工程化应用方案和相关设计要点。分析所得结论对中低速磁浮列车防冰雪技术认知提升和工程化应用具有很好的指导意义。
高精度极地数字高程模型(DEM)对于我国极地研究和探索具有重要意义。德国空间局开发的分布式合成孔径雷达干涉(InSAR)测绘卫星TanDEM-X已经被证明是获取大范围高精度DEM的有效工具。X波段在冰雪表面具有一定的穿透性,会导致极地DEM存在偏差。目前国内外针对X波段在极地冰雪表面的穿透研究还很少。本文利用TanDEM-X单发双收干涉数据生成高分辨率南极冰雪地区DEM,通过与同季节的高分辨率光学DEM(REMA)差分来估计X波段穿透深度。实验结果表明:靠近Mellor冰川下游的Lambert盆地中部冰盖表面穿透深度大部分为0.5 m,少数地区可达到2 m以上;Lambert冰川下游的冰流表面大部分为1～2 m左右;山区冰雪表面可达3.9 m。高穿透值多数分布在高海拔内陆地区,而低穿透值多分布在冰流和低海拔沿海地区。穿透深度随地表含水量升高而降低。估计X波段穿透深度是明确TanDEM-X卫星在极地测绘精度的前提,对于优化后续国产分布式SAR测绘星座极地工作模式有一定的促进作用。
冻融侵蚀约占我国水土流失总面积的三分之一，在青藏高原地区分布最集中、侵蚀最强烈，是威胁当地生态环境安全的主要问题之一。气温低、温差大等气候特点使得青藏高原冻融交替频繁,为冻融侵蚀创造了条件；受冰川、积雪、冻土等影响，水土流失呈融雪、融冰与降水多源驱动的表现形式，冻融侵蚀机理与其它地区有较大差异。本项目在西藏冻融侵蚀强烈的纳木错地区，选取高山冰川与冻土并存、冰雪融水和降水混合补给的曲嘎切流域为研究区，通过实地监测流域内冰川末端和流域出口处的径流量、输沙量以及流域内土壤理化性质、土壤温湿度、坡面产流产沙的动态变化，揭示气象要素、地形、植被、土壤冻融等因素对冰雪融水和降雨侵蚀的影响机制。并在观测研究的基础上，完善冻融土壤冰雪融水侵蚀的参数化方案，利用基于物理机制的分布式水文模型定量研究流域的水文泥沙过程，通过模型敏感性分析和情景预估，为西藏土壤侵蚀防治和水土保持规划提供依据。
2014-01干旱区典型河流近40%水资源来自山区融雪水，山区融雪水模拟与评估是近年水资源的热点之一，雪水当量遥感估算则是干旱区稀缺站点的山区水资源模拟的重要发展方向之一。研究表明：光学遥感对积雪面积反演效果较好，但受到成像波段限制和云的影响，估算的雪水当量存在一定局限性；微波遥感的穿透能力对雪水当量估算有很大优势，而其空间分辨率较低。本项目利用前期建设的天山山区观测站点，在非均匀下垫面与积雪物理特性内在关系观测实验的基础上，改进积雪深度计算方法，构建温度梯度指数的积雪深度遥感动态反演模型，结合MODIS、AMSR-E和MWRI遥感信息，尝试光学-被动微波融合反演山区雪水当量，分析研究雪水当量的时空变化规律，为新疆天山雪水资源评估和冰雪水文模拟提供参考依据。
2014-01为探讨在极端冰雪条件下南方短时冻土的热物理性质及强度特征,在湖北、湖南、广西等地选取典型土样,对初始含水量不同的土样在不同温度下进行热物理参数和单轴抗压强度试验。结果表明:冻土的干密度越大,导热系数越大;含水量越大,导热系数越大;随着温度的升高,冻土的破坏应变呈现出增大的趋势,应力-应变曲线表现为弱应变软化型或应变硬化型,即冻土的塑性增强;冻土抗压强度随温度的降低而增大;相同温度条件下,饱水后冻土的单轴抗压强度大于等于饱水前的强度。
