曾广志，李志伟，黄 莎，严冠章

(五邑大学 轨道交通学院，江门 529000)

0 引言

龙卷风是一种局部范围内的突发性环形旋转气流，常见于中纬度地区，其中美国最为多发。近年来，加拿大、日本、中国等国家其发生频率亦趋之于频繁[1]。由于龙卷风具有突发性强、破坏力大、持续时间短和发生地点不确定等特点[2-3]，其侵扰之处可致使房屋建筑倒塌、电力和通讯线路中断以及过往车辆和过海船只倾覆[4-5]。随着城际轨道交通在我国沿海城市群中快速发展[6-7]，龙卷风作为一种恶劣的天气现象，对城际铁路运输的影响较为严重。由于龙卷风所形成的环流风场会产生强大切向风力，使得列车的运行环境急剧恶化，导致列车的运行安全性受到严重的威胁。根据目前世界通用的龙卷风强度标准[8]，当龙卷风达到EF 3级（即切向风速超过70 m/s）时，将会导致列车脱轨甚至掀翻。但是，低等级的龙卷风仍会导致其风场中心至2倍核心半径区域内的气压急剧变化，产生极强的中心负压[3]，对列车表面产生较大的瞬态冲击作用，造成列车表面结构损伤，影响行车安全。

龙卷风的产生和运动路径具有较强的随机性，但随着近年科学技术的飞速发展，许多学者通过先进观测仪器能够直接测得龙卷风的真实数据。Alexander[9]和Wurman[10]等采用现场测量的方法，通过多普勒雷达获取了龙卷风不同高度处的径向和切向风速。然而，由于测量设备的限制性，现场实测的方法难以获得近地面风场的准确数据。……