电气化铁路
电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。沿着铁路线的两旁，架设着一排支柱，上面悬挂着金属线，即为接触网，它也可以被看做是电气化铁路的动脉。电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。
直流制是将高压、电气化铁路
三相电力在牵引变电所降压和整流后，向接触网供直流电，这是发展最早的一种电流制，到20世纪50年代以后已较少使用。交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后，向接触网供交流电。交流制供电电压较高，发展很快。我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频（50赫）25千伏交流制，这一选择有利于今后电气化铁路的发展。
打造低碳环保的绿色交通网络和传统的蒸汽机车或柴油机车牵引列车运行的铁路不同，电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路。它包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备。电气化铁路其热效率可达20%~26%；运输能力大，功率大，可使牵引总重提高；运输成本低，维修少，机车车辆周转快，整备作业少、耗能少；污染少，粉尘与噪声小等优点，对运量大的干线铁路和具有陡坡、长大隧道的山区干线铁路实现电气化，不仅优势明显，而且在铁路交通上的节能与环保作用非常大。
高速铁路
高速铁路高速铁路是指营运速率达200千米/小时的铁路系统（也有250千米/小时的说法）。1964年，日本的新干线系统开通，是史上第一个实现营运速率高于200千米/小时的高速铁路系统。高速铁路除了要求列车在营运速度达到一定标准外，车辆、路轨、操作都需要配合提升。广义的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。
高速铁路有哪些优势呢？
1964年，日本建成东海道高速铁路新干线，一举解决了包括东京等大城市在内的经济最发达地区的陆上运输问题，经济和社会效益举世瞩目。之后，法、德、日等国又在高速技术上取得了新的突破，迄今世界上最高时速在200千米以上的高速铁路总长度已超过1万千米，欧洲、亚洲、美洲等一些国家和地区继续在主要运输通道上建设高速铁路网。高速铁路何以受到人们如此青睐？因为它比之汽车和民航等运输方式，输送能力大，安全可靠，在一定的旅行距离内可节省时间，旅行舒适度高，较少受气候变化的影响；又具有节省石油和土地资源，保护生态环境，摆脱交通堵塞等优势，是解决大通道上大量旅客快速输送问题的最有效途径，已成为世界各国铁路的普遍发展趋势。高速铁路是高新技术在铁路上的集中反映，它使交通运输结构发生了新的重大变化，是当代经济、社会、科技、交通发展的必然产物，是世界“交通革命”的一个重要标志。高速铁路具有的一系列技术、经济优势得到了世界各国的高度评价，主要表现在以下几方面。
1.输送能力大
输送能力大是高速铁路的主要技术优势之一。目前各国高速铁路几乎都能满足最小行车间隔4分钟及其以下（日本可达3分钟）的要求。日本东海道新干线高峰期发车间隔为3分半，平均每小时发车达11列，在东京与新大阪间的两个半小时的运行路程中，开行“希望”号1列、只停大站的“光”号7列以及各站都停的“回声”号3列，每天通过的列车达283列，每列车可载客1200～1300人，年均输送旅客达1.2亿人次。待品川站建成后，东京站每小时可发车15列。东海道新干线目前每天旅客发送人数是开通之初的6倍多，最高达到37万人/日（在1991年）。其他国家由于铁路客运量比日本要少，高速铁路日行车量一般在100对以内。
2.速度快
速度是高速铁路技术水平的最主要标志，各国都在不断提高列车的运行速度。法国、日本、德国、西班牙和意大利高速列车的最高运行时速分别达到了300千米、300千米、280千米、270千米和250千米。如果作进一步改善，运行时速可以达到350～400千米。除最高运行速度外，旅客更关心的是旅行时间，而旅行时间是由旅行速度决定的。因为速度高，可以大大缩短全程旅行时间。以北京至上海为例，在正常天气情况下，乘飞机的旅行全程时间（含市区至机场、候检等全部时间）为5小时左右；如果乘高速铁路的直达列车，全程旅行时间则为5～6小时，与飞机相当；如果乘既有铁路列车，则需要15～16小时。若与高速公路比较，以上海到南京为例，沪宁高速公路274千米，汽车平均时速83千米，行车时间为3.3小时，加上进出沪、宁两市区一般需1.7小时，旅行全程时间为5小时；而乘高速列车，则仅需1.15小时。
3.安全性好
高速铁路由于在全封闭环境中自动化运行，又有一系列完善的安全保障系统，所以其安全程度是任何交通工具无法比拟的。高速铁路问世35年以来，日、德、法三国共运送了50亿人次旅客，除德国2008年6月3日的事故（ICE高速列车行驶在改建线上发生事故）外，各国高速铁路几乎都未发生过重大行车事故。这是各种现代交通运输方式所罕见的。几个主要高速铁路国家，一天要发出上千对的高速列车，即使计入德国发生的事故，其事故率及人员伤亡率也远远低于其他现代交通运输方式。因此，高速铁路被认为是最安全的。与此成对比的是，据统计，全世界由于公路交通伤亡事故每年约死亡25万～30万人；1994年，全球民用航空交通中有47架飞机坠毁，1385人丧生，死亡人数比前一年增加25％，比过去10年的平均数高出20％，每10亿人千米的平均死亡数高达140人。
4.受气候变化影响小，正点率高
高速铁路全部采用自动化控制，可以全天候运营，除非发生地震。据日本新干线风速限制的规范，若装设挡风墙，即使在大风情况下，高速列车也只要减速行驶，比如风速达到25～30米/秒，列车限速在160千米/时；风速达到30～35米/秒（类似11~12级大风），列车限速在70千米/时，而无须停运。飞机机场和高速公路等，在浓雾、暴雨和冰雪等恶劣天气情况下，则必须关闭停运。
正点率高也是高速铁路深受旅客欢迎的原因之一。所有旅客都希望正点抵达目的地，只有列车始发、运行和正点到终点，旅客才能有效安排自己的时间。由于高速铁路系统设备的可靠性和较高的运输组织水平，可以做到旅客列车极高的正点率。西班牙规定，高速列车晚点超过5分钟就要退还旅客的全额车票费；日本规定到发超过1分钟就算晚点，晚点超过2小时就要退还旅客的加快费，1997年，东海道新干线列车平均晚点只有0.3分钟。高速列车极高的准时性深得旅客信赖。
5.舒适、方便
高速铁路一般每4分钟发出一列车，日本在旅客高峰时每3分半钟发出一列客车，旅客基本上可以做到随到随走，不需要候车。为方便旅客乘车，高速列车运行规律化，站台按车次固定化等。这是其他任何一种交通工具无法比拟的。高速铁路列车车内布置非常豪华，工作、生活设施齐全，坐席宽敞舒适，走行性能好，运行非常平稳。减震、隔音，车内很安静。乘坐高速列车旅行几乎无不便之感，无异于愉快的享受。
6.能源消耗低
如果以“人/千米”单位能耗来进行比较的话。高速铁路为1，则小轿车为5，大客车为2，飞机为7。高速列车利用电力牵引，不消耗宝贵的石油等液体燃料，可利用多种形式的能源。
7.环境影响轻
当今，发达国家对新一代交通工具选择的着眼点是对环境影响小。高速铁路符合这种要求，明显优于汽车和飞机。铁路（包括高速铁路）对环境的污染水平远远低于公路和航空。
根据国际铁盟对1991年欧洲17个国家用于交通对环境影响所花费的费用统计资料表明，航空、汽车、火车等不同形式运输工具，除本身的能源、材料消耗外，为环境保护和交通事故所花费的额外的社会运输成本为2724亿欧洲货币单位（ECU），相当于这些国家当年国内生产总值的4.6％。
8.土地利用率高
在相同运量条件下，一条高速铁路相当于一条6车道高速公路，其土地利用率比公路高40％。从巴黎到里昂高速铁路的占地（420公顷）小于巴黎戴高乐机场的占地面积。
9.经济效益好
高速铁路投入运行以来，备受旅客青睐，其经济效益也十分可观。日本东海道新干线开通后仅7年就收回了全部建设资金，自1985年以后每年纯利润达2000亿日元。德国ICE城市间高速列车每年纯利润达10.7亿马克。法国TGV年纯利润达19.44亿法郎。
气候与天气
地球大气经常在变化，因此人们看到的天气现象总是处在千变万化之中。有时晴空万里，风和日丽；有时浓云密布，风狂雨骤。天气就是指一个地方在短时间内气温、气压、温度等气象要素及其所引起的风、云、雨等大气现象的综合状况。
气候是指某一地区多年的和特殊的年份偶然出现的天气状况的综合。气候和天气有密切关系：天气是气候的基础，气候是对天气的概括。一个地方的气候特征是通过该地区各气象要素（气温、湿度、降水、风等）的多年平均值及特殊年份的极端值反映出来的。