Гололедно изморозевые отложения что это
Том 2
Климат
Гололедно-изморозевые отложения
При расчете гололедно-ветровых нагрузок, в соответствии с нормативными документами, требуется знать, какой вид гололедно-изморозевых отложений преобладает в данной местности, и какова его повторяемость. От вида обледенения проводов зависит размах причиняемого им вреда.
Наличие тех или иных синоптических условий при гололедообразовании находит свое отражение в преобладании определенного вида атмосферных осадков (дождь, морось, туман), а следовательно, и в преобладании того или иного вида отложений. Если образование зернистой изморози происходит в основном при тумане, то образование гололеда может происходить как при выпадении дождя, так и мороси, или в крупнокапельном тумане. Кристаллическая изморозь обычно образуется в результате выхолаживания воздуха в антициклонах. Преобладание определенных видов гололедно-изморозевых отложений зависит, также, и от местных особенностей: близости рек, морей, рельефа и высоты местности над уровнем моря.
Иней — белый осадок нежного кристаллического строения. Иней отлагается на проводе тонким слоем в виде изолированных друг от друга кристалликов льда, имеющих в большинстве случаев призматическую форму. Иней образуется на проводах обычно ночью при низкой температуре (чаще всего от –10°С до –25°С), безоблачном небе, затишье или слабом ветре.
Кристаллическая изморозь — белый осадок, состоящий из кристаллов льда весьма нежной тонкой структуры. Возникает преимущественно при безоблачном небе, низкой температуре, затишье, когда в воздухе наблюдается дымка или туман. Температурный диапазон от –11°С до –25°С.
Зернистая изморозь — снеговидный осадок льда рыхлого зернистого строения, обычно матово-белого цвета. Образуется в туманную, преимущественно ветреную погоду, чаще всего при температуре от –3°С до –8°С.
Мокрый снег — слой налипшего снега. Элементами обледенения являются мокрые снежинки сильно искаженной формы, в сочленениях которых находятся капельки воды. Образуется преимущественно при положительной температуре воздуха от 0°С до 1°С.
Гололед — слой плотного (прозрачного или матового) льда стекловидного строения. Возникает гололед чаще всего при слабых морозах (от 0°С до –3°С).
Так как повторяемость отложений мокрого снега невелика, эти отложения не могут быть преобладающими (за исключением некоторых районов Дальнего Востока, где мокрый снег преобладает). Однако, опасность от них не меньше, а часто даже больше, чем при гололеде. Поэтому, на данной карте повторяемость отложений мокрого снега объединялась с повторяемостью гололеда. Также, объединены вместе зернистая изморозь и смешанные отложения, поскольку их плотности близки и степень опасности при отложениях их на проводах примерно одинакова.
В большинстве районов Европейской части России преобладающим видом является кристаллическая изморозь. На западе Европейской части России она доминирует к северу от 55° с. ш.. На востоке ее повторяемость остается наибольшей по сравнению с другими видами отложений от берегов Баренцева и Карского морей до 50° с.ш., а местами и еще далее к югу. При этом, с уменьшением широты повторяемость кристаллической изморози, в общем, уменьшается. На большей части остальной территории Европейской части России преобладают отложения гололеда. Их повторяемость имеет тенденцию к росту с уменьшением широты. Лишь на сравнительно небольших пространствах Европейской части России преобладающими видами отложений являются зернистая изморозь и смешанное отложение. В основном это возвышенные и горные районы – Хибины, Урал, предгорья Кавказа.
Большинство районов Азиатской части России зимой находятся под влиянием азиатского антициклона. В таких условиях могут образоваться лишь иней и кристаллическая изморозь. Поэтому, в Сибири и дальневосточных районах имеет место существенное преобладание числа дней с кристаллической изморозью (70 %) над повторяемостью других видов отложений. Только на самом юге Западно-Сибирской низменности наибольшие годовые массы отложений являются, преимущественно, результатом отложений зернистой изморози, а в среднем течении рек Оби, Енисея, в предгорьях Алтая – гололеда. Приморье, южное побережье Камчатки, юг Сахалина, острова Курильской гряды характеризуются муссонным типом климата. Здесь ярко проявляется влияние моря, следствием чего являются теплые зимы. В этих районах наблюдаются, в основном, отложения мокрого снега и гололеда, причем преобладающим видом отложений, в отличие от остальной территории России, являются отложения мокрого снега.
Распределение повторяемости преобладающих видов обледенения в горах отличается сложностью. Так, в горах Кавказа четко прослеживается вертикальное распределение преобладающих видов гололедно-изморозевых отложений: в предгорьях – гололед и мокрый снег, в горах – зернистая изморозь и местами мокрый снег, кристаллическая изморозь. Для Урала также характерно уменьшение повторяемости гололеда и мокрого снега с высотой и увеличение повторяемости зернистой изморози. В горах наибольшая повторяемость гололеда и мокрого снега встречается на высоте, где чаще наблюдается температура воздуха около 0°С. На больших высотах, где температура воздуха ниже 0° С, число дней с гололедом и мокрым снегом уменьшается, а число дней с изморозью возрастает. Сильные обледенения в горных районах преимущественно связаны не с гололедом, как на равнинах, а с зернистой изморозью и сложными отложениями.
Все о гололедных явлениях
В холодную половину года в Приморском крае встречаются все виды наземного обледенения: гололед, изморозь, обледенелый мокрый снег. Благоприятные условия для их образования создаются с октября по апрель. Наиболее опасными для народного хозяйства и в первую очередь для средств связи, линий электропередач и всех видов транспорта являются гололед и обледенелый мокрый снег.
Основными метеорологическими факторами, приводящими к образованию гололедно-изморозевых отложений, является наличие переохлажденных капель воды (осадков, тумана) и отрицательной температуры воздуха у поверхности земли при состоянии воздуха близком к насыщению, при слабом ветре.
Наземное обледенение обычно отмечается при смещении циклона на территорию Дальнего востока (около 90%), особенно в переходные сезоны года. При формировании антициклона в Охотском море гололедно-изморозевые отложения отмечаются лишь в прибрежных районах.
Степень интенсивности наземного обледенения принято характеризовать общей толщиной льда, которая создается за определенный промежуток времени.
На территории Приморского края преобладают случаи слабых и умеренных отложений льда, их повторяемость 80-98%. Сильные же отложения в виде гололеда или обледенелого мокрого снега наблюдаются преимущественно на прибрежных станциях.
Случаи сильного гололеда отмечались в городе Владивостоке в ноябре 1968 года (d=50 мм), на ст. Воробей в декабре 1979 года (d=99 мм). Максимальное отложение мокрого снега наблюдалось в ноябре 1968 года на ст. Барабаш (d=80 мм), на ст. Кировский в апреле 1967 года (d=91 мм).
Что касается зернистой изморози, то в декабре 1969 года на ст. Владивосток отмечалось максимальное отложение в Приморском крае (d=19 мм) за последние 40 лет. На ст. Дальнереченск в январе 1968 года диаметр кристаллической изморози достиг 44 мм.
Гололедно-изморозевые отложения
При расчете гололедно-ветровых нагрузок, в соответствии с нормативными документами, требуется знать, какой вид гололедно-изморозевых отложений преобладает в данной местности, и какова его повторяемость. От вида обледенения проводов зависит размах причиняемого им вреда.
Наличие тех или иных синоптических условий при гололедообразовании находит свое отражение в преобладании определенного вида атмосферных осадков (дождь, морось, туман), а следовательно, и в преобладании того или иного вида отложений. Если образование зернистой изморози происходит в основном при тумане, то образование гололеда может происходить как при выпадении дождя, так и мороси, или в крупнокапельном тумане. Кристаллическая изморозь обычно образуется в результате выхолаживания воздуха в антициклонах. Преобладание определенных видов гололедно-изморозевых отложений зависит, также, и от местных особенностей: близости рек, морей, рельефа и высоты местности над уровнем моря.
Иней — белый осадок нежного кристаллического строения. Иней отлагается на проводе тонким слоем в виде изолированных друг от друга кристалликов льда, имеющих в большинстве случаев призматическую форму. Иней образуется на проводах обычно ночью при низкой температуре (чаще всего от –10°С до –25°С), безоблачном небе, затишье или слабом ветре.
Кристаллическая изморозь — белый осадок, состоящий из кристаллов льда весьма нежной тонкой структуры. Возникает преимущественно при безоблачном небе, низкой температуре, затишье, когда в воздухе наблюдается дымка или туман. Температурный диапазон от –11°С до –25°С.
Зернистая изморозь — снеговидный осадок льда рыхлого зернистого строения, обычно матово-белого цвета. Образуется в туманную, преимущественно ветреную погоду, чаще всего при температуре от –3°С до –8°С.
Мокрый снег — слой налипшего снега. Элементами обледенения являются мокрые снежинки сильно искаженной формы, в сочленениях которых находятся капельки воды. Образуется преимущественно при положительной температуре воздуха от 0°С до 1°С.
Гололед — слой плотного (прозрачного или матового) льда стекловидного строения. Возникает гололед чаще всего при слабых морозах (от 0°С до –3°С).
Так как повторяемость отложений мокрого снега невелика, эти отложения не могут быть преобладающими (за исключением некоторых районов Дальнего Востока, где мокрый снег преобладает). Однако, опасность от них не меньше, а часто даже больше, чем при гололеде. Поэтому, на данной карте повторяемость отложений мокрого снега объединялась с повторяемостью гололеда. Также, объединены вместе зернистая изморозь и смешанные отложения, поскольку их плотности близки и степень опасности при отложениях их на проводах примерно одинакова.
В большинстве районов Европейской части России преобладающим видом является кристаллическая изморозь. На западе Европейской части России она доминирует к северу от 55° с. ш.. На востоке ее повторяемость остается наибольшей по сравнению с другими видами отложений от берегов Баренцева и Карского морей до 50° с.ш., а местами и еще далее к югу. При этом, с уменьшением широты повторяемость кристаллической изморози, в общем, уменьшается. На большей части остальной территории Европейской части России преобладают отложения гололеда. Их повторяемость имеет тенденцию к росту с уменьшением широты. Лишь на сравнительно небольших пространствах Европейской части России преобладающими видами отложений являются зернистая изморозь и смешанное отложение. В основном это возвышенные и горные районы – Хибины, Урал, предгорья Кавказа.
Большинство районов Азиатской части России зимой находятся под влиянием азиатского антициклона. В таких условиях могут образоваться лишь иней и кристаллическая изморозь. Поэтому, в Сибири и дальневосточных районах имеет место существенное преобладание числа дней с кристаллической изморозью (70 %) над повторяемостью других видов отложений. Только на самом юге Западно-Сибирской низменности наибольшие годовые массы отложений являются, преимущественно, результатом отложений зернистой изморози, а в среднем течении рек Оби, Енисея, в предгорьях Алтая – гололеда. Приморье, южное побережье Камчатки, юг Сахалина, острова Курильской гряды характеризуются муссонным типом климата. Здесь ярко проявляется влияние моря, следствием чего являются теплые зимы. В этих районах наблюдаются, в основном, отложения мокрого снега и гололеда, причем преобладающим видом отложений, в отличие от остальной территории России, являются отложения мокрого снега.
Распределение повторяемости преобладающих видов обледенения в горах отличается сложностью. Так, в горах Кавказа четко прослеживается вертикальное распределение преобладающих видов гололедно-изморозевых отложений: в предгорьях – гололед и мокрый снег, в горах – зернистая изморозь и местами мокрый снег, кристаллическая изморозь. Для Урала также характерно уменьшение повторяемости гололеда и мокрого снега с высотой и увеличение повторяемости зернистой изморози. В горах наибольшая повторяемость гололеда и мокрого снега встречается на высоте, где чаще наблюдается температура воздуха около 0°С. На больших высотах, где температура воздуха ниже 0° С, число дней с гололедом и мокрым снегом уменьшается, а число дней с изморозью возрастает. Сильные обледенения в горных районах преимущественно связаны не с гололедом, как на равнинах, а с зернистой изморозью и сложными отложениями.
В холодную половину года в Приморском крае встречаются все виды наземного обледенения: гололед, изморозь, обледенелый мокрый снег. Благоприятные условия для их образования создаются с октября по апрель. Наиболее опасными для народного хозяйства и в первую очередь для средств связи, линий электропередач и всех видов транспорта являются гололед и обледенелый мокрый снег.
Специалисты Примгидромета — ведущий синоптик отдела метеопрогнозов Е. Ю. Леонова и метеоролог отдела автоматизаций и режимной гидрометерологии Н. П. Сорокина специально для Примпогоды подготовили подробный материал, который рассказывает о большинстве видов «скользких поверхностей» на дорогах, тротуарах, направлениях и тропинках Приморского края, передает ИА PrimaMedia.
Основными метеорологическими факторами, приводящими к образованию гололедно-изморозевых отложений, является наличие переохлажденных капель воды (осадков, тумана) и отрицательной температуры воздуха у поверхности земли при состоянии воздуха близком к насыщению, при слабом ветре. Атмосферные процессы, при которых образуются гололедно-изморозевые отложения, характеризуются адвекцией теплого и влажного воздуха в нижней тропосфере.
Гололеды бывают внутримассовые и фронтальные, обледенелый мокрый снег наблюдается в зоне фронтов, а зернистая изморозь — в однородной воздушной массе. Наземное обледенение обычно отмечается при смещении циклона на территорию Дальнего Востока (около 90 %), особенно в переходные сезоны года. При формировании антициклона в Охотском море гололедно-изморозевые отложения отмечаются лишь в прибрежных районах.
Гололед — слой льда, образующийся на любых предметах и на поверхности земли при отрицательных температурах воздуха (0…−6 °С). Образование гололеда происходит при выпадении переохлажденного дождя или мороси, в редких случаях при адвективном тумане. Скорость замерзания зависит от размеров капель и температуры воздуха, от этого в свою очередь зависит и внешний вид гололеда — прозрачный или матовый. Аморфная структура гололеда объясняется тем, что процесс замерзания переохлажденной воды несколько задерживается выделяющейся при этом скрытой теплотой замерзания. Вследствие этого капли, прежде чем замерзнуть, успевают растечься по предмету, образуя сплошной покров льда.
Гололедица, это совсем не гололед — она образуется в результате замерзания дождевой или талой воды, покрывающей землю. Этот вид наземного обледенения представляет угрозу для транспорта и для сельского хозяйства.
Зернистая изморозь — это снеговидный, рыхлый осадок матово-белого цвета, образующийся на проводах, сучьях деревьях, отдельных травинках, отличается от гололеда кристаллической структурой. Образование ее наблюдается при мелких каплях переохлажденного адвективного тумана. При замерзании таких капель выделение скрытой теплоты ничтожно и кристаллизация воды происходит без предварительного растекания капель по предмету. Наблюдается зернистая изморозь при более низких, чем гололед, температурах −2…−7 °С, но бывает и при более низкой.
Кристаллическая изморозь представляет собой рыхлое кристаллическое образование снежно-белого цвета, легко осыпающееся при усилении ветра, часто образуется в ночные часы при отрицательной температуре воздуха от −11 °С до −25 °С. Для ее образования также необходимо наличие тумана (обычно радиационного), однако образование кристаллов происходит не путем непосредственного замерзания переохлажденных капель тумана, а вследствие сублимации водяного пара.
Отложение мокрого снега — ледяная масса, по внешнему виду напоминающая очень плотную изморозь или смесь. Образуется в результате быстрого замерзания мокрого снега, выпадающего при положительной температуре воздуха от 0 °С до +2 °С. По плотности находится между гололедом и зернистой изморозью.
Степень интенсивности наземного обледенения принято характеризовать общей толщиной льда, которая создается за определенный промежуток времени.
На территории Приморского края преобладают случаи слабых и умеренных отложений льда, их повторяемость 80–98 %. Сильные же отложения в виде гололеда или обледенелого мокрого снега наблюдаются преимущественно на прибрежных станциях.
Случаи сильного гололеда отмечались в городе Владивостоке в ноябре 1968 года (d=50 мм), на ст. Воробей в декабре 1979 года (d=99 мм). Максимальное отложение мокрого снега наблюдалось в ноябре 1968 года на ст. Барабаш (d=80 мм), на ст. Кировский в апреле 1967 года (d=91 мм).
Что касается зернистой изморози, то в декабре 1969 года на ст. Владивосток отмечалось максимальное отложение в Приморском крае (d=19 мм) за последние 45 лет. На ст. Дальнереченск в январе 1968 года диаметр кристаллической изморози достиг 44 мм.
Гололедно изморозевые отложения что это
ОТЛОЖЕНИЙ В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА
Отложения гололеда или изморози на различных предметах образуются при осаждении переохлажденных капель воды от тумана, мороси или дождя при отрицательной температуре воздуха, а также при сублимации водяного пара.
Гололедно-изморозевые отложения зависят от морфологических и морфометрических аспектов погодных условий, при которых они формируются, поэтому они характеризуются несколькими параметрами (продолжительность, диаметр и вес отложения).
Основными видами отложений являются изморозь и гололед.
При изменении метеорологических условий в период гололедообразования (понижения или повышения температуры воздуха, изменения скорости ветра и др.) образуются сложные отложения, состоящие из различных видов отложений.
В зависимости от размера капель и скорости их замерзания при соприкосновении с какими-либо предметами, отложения отличаются по своей структуре и внешнему виду.
Территория Республики Молдова характеризуется интенсивной гололедной деятельностью, что обусловлено усилением циклонической деятельности в холодное время года, поступлением теплых воздушных масс, частыми оттепелями и туманами.
Гололед и изморозь наблюдаются преимущественно с ноября по апрель и лишь иногда – в октябре.
В северной и центральной части республики гололед чаще всего отмечается в декабре, реже в январе и феврале; на юге страны максимальное число дней с гололедом наблюдается в январе. В ноябре и марте благоприятные условия для образования гололеда создаются только в отдельные годы, и лишь в районе Кодр это неблагоприятное явление наблюдается в ноябре и марте ежегодно.
Число дней с гололедом на территории Молдовы изменяется в среднем от 4 до 18 дней в году, а число дней с изморозью колеблется в пределах 5-16.
Повторяемость гололеда и изморози в отдельные годы существенно отличается от указанных средних величин. Так, наибольшее число дней с гололедом за год составляет на территории Молдовы от 10 до 46 дней (табл.1), а с изморозью – от 13 до 24 дней (табл.2). Распределение их по территории аналогично распределению среднего числа дней за год.
Максимальные величины всех видов обледенения в центральных и северных районах республики наблюдаются преимущественно при юго-восточных ветрах, а на юге страны при северных и южных ветрах.
Наибольшее число дней с гололедом на территории Республики Молдова
Наибольшее число дней с изморозью на территории Республики Молдова
Скорость ветра в сочетании с другими метеорологическими элементами также определяет особенности отложения льда на проводах. Наиболее благоприятные условия для достижения гололедом максимальных размеров создаются при скорости ветра 2-5 м / с.
Атмосферные явления, способствующие образованию и сохранению гололеда, очень разнообразны. Преимущественно это морось (25-50% случаев), слабый дождь и туманы (20-40% случаев), но может быть ледяной дождь, снежная крупа, слабый снег и др. Изморозь чаще всего образуется при тумане или дымке, во второй половине ночи, а гололед наиболее часто формируется утром и вечером. Разрушение и исчезновение их приходится обычно на дневные часы.
Неравномерное распределение гололёда и изморози по территории Молдовы определяется комплексным влиянием различных факторов на процесс гололёдообразования (характером рельефа, экспозицией и крутизной склонов, высотой места, степенью защищенности со стороны гололёдонесущего потока и др.).
К районам, наиболее уязвимым к обледенению, относятся водораздельные возвышенности, плато, открытые равнины, наветренные склоны, где создаются наиболее благоприятные условия для гололедонесущего потока. Наиболее подвержен обледенению регион Кодр (в среднем 18 дней в год).
Аспекты риска. Гололедно-изморозевые отложения относятся к опасным климатическим явлениям, в следующих случаях:
• большой вес отложения;
• большая продолжительность сохранения отложения;
• отрицательные температуры, которые негативно воздействуют на состояние растительности,
• небольшой диаметр отложения, но имеющий большую удельную плотность, сохраняющийся на проводах длительное время и сопровождающийся большой скоростью ветра;
• сложные отложения с большой плотностью и, следовательно, с большим весом, которые способствуют возрастанию ветровой нагрузки на провод.
В результате, под тяжестью льда при сильном ветре рушились опоры и рвались провода линий связи и электропередач, на больших площадях были повреждены фруктовые деревья, виноградные плантации, лесные насаждения. Интенсивные отложения гололеда 26-28 ноября 2000 года наблюдались в северных и центральных районах республики. Диаметр гололеда (на высоте 2 м над поверхностью земли) местами достигал 29-33 мм, а максимальный вес достигал 720 граммов на погонный метр. На проводах с диаметром 10 мм на высоте 10 м образовался гололед диаметром 60-70 мм и весом около 4000 граммов на погонный метр. Образование гололеда сопровождалось сильным ветром со скоростью до 20 м/с, что увеличивало силу разрушений.
Негативные последствия гололедных отложений причинили вред не только природе, но и некоторым секторам экономики. Было уничтожено 51000 га лесных насаждений, в основном в северной и центральной части страны. Были повреждены или полностью уничтожены большие площади плодовых деревьев. В северной и центральной части Молдовы была разрушена инфраструктура, связанная с подачей электроэнергии потребителям.
Меры по уменьшению и смягчению последствий от гололедно-изморозевых отложений. Уменьшение негативных последствий в различных секторах экономики включает необходимость изучения гололедных отложений во всех аспектах, с целью предупреждения или устранения возможных последствий.
Проведенные до настоящего времени исследования показывают, что отмечается значительное число аварий и инцидентов на линиях электропередач, 25% из них вызвано гололедными отложениями и ветром.
Этот факт подчеркивает необходимость серьезного и тщательного анализа этого явления и принятия соответствующих мер для борьбы с последствиями гололедно-изморозевых отложений, влияющих на окружающую среду, состоящих из:
· проектирование воздушных линий электропередач с учетом максимальной нагрузки (максимальный ветер, максимальные отложения) на основе данных метеорологических наблюдений за гололедно-изморозевыми отложениями и характеристиками ветра;
· выбор маршрута прокладки воздушных линий электропередачи таким образом, чтобы исключить районы, благоприятные для образования гололедно-изморозовых отложений и сильных ветров, учитывать рельеф местности, по возможности, не используя для этих целей склоны, водораздельные возвышенности, расположенные перпендикулярно к направлению перемещения влажных воздушных масс;
· предупредительный обогрев проводов с целью обеспечения вокруг них циркуляции для препятствия их охлаждения до температуры ниже 0°С;
· растапливание льда, образовавшегося на проводах, посредством соответствующих мер;
· определение зон, благоприятных для образования отложений, подготовка подробных карт для планирования будущих маршрутов прокладки воздушных линий.