Гололед и гололедица

Содержание:

 

Введение………………………………………………………………..3

1.Гололёд: понятие, виды и образование…………………………….5

2. Гололедица: понятие и образование……………………………….8

3.Примеры к гололёду и гололедице…………………………………11

4. Опасности гололёда и гололедицы для человечества……………15

5. Правила безопасности от гололёда и гололедицы………………..17

Заключение……………………………………………………………..18

Список использованной литературы…………………………………20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В профессиональной речи синоптиков слова «гололедица» и «гололед»  строго различаются.

Сравните фразу в сводках  погоды: "Ночью и днем слабый гололед, на дорогах гололедица".

Гололед значительно более  редкое и опасное явление, особенно для энергетиков и автомобилистов, так как трудно предсказывается, обычно быстро и интенсивно развивается. Чаще всего гололед возникает при резком потеплении, когда теплый воздух проходит над сильно выхоложенной поверхностью.

Скорость замерзания капель зависит от их размеров 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. Толщина гололедных отложений порой может достигать многих сантиметров. Под тяжестью образовавшегося льда ломаются ветви деревьев, обрываются провода ЛЭП. Иногда под тяжестью льда разрушаются и стальные опоры ЛЭП.

Поэтому такое явление  приравнивается к природному бедствию.

Ледяной дождь часто сопровождает знаменитую бору (сильный северо-восточный  ветер).

Образование гололеда и гололедицы может происходить также на внешних поверхностях самолетов, пролетающих в толще переохлажденных водяных облаков. Такое явление называется обледенением. Особенно опасно обледенение, возникающее в слоисто-дождевых облаках на атмосферных фронтах, которые занимают огромные пространства, как по горизонтали, так и по вертикали. Гололед может возникать и при пролете воздушного судна под облаками в условиях переохлажденного дождя.

Обледенение самолетов может  значительно ухудшать их аэродинамические характеристики и привести к возникновению  тяжелых авиационных происшествий.

Определение гололёда понятно любому жителю северной страны. Это плотный слой льда, осадок, нарастающий на поверхности земли, на проводах, на деревьях. Возникает он, когда после сильных морозов натекает тёплый влажный воздух и при этом на холодную землю выпадает переохлаждённый дождь, морось или туман. Образуется ледяная корка, которая может становиться всё толще и толще.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Гололёд: понятие, виды и образование.

Гололед – это слой плотного льда, нарастающего на предметах при выпадении переохлажденного дождя или мороси, при тумане и перемещении низких слоистых облаков при отрицательной температуре воздуха у поверхности Земли, близкой к 0°С.

                

Гололед бывает: внутримассовый и фронтальный. 
          Внутримассовый гололед возникает в зонах адвекции тепла и влаги на западной и северной периферии стационарных антициклонов, а также на восточной и южной периферии стационарных циклонов. В этих случаях в пограничном слое атмосферы чаще всего наблюдается инверсия температуры, начинающаяся на высоте 500—1000 м от поверхности Земли и распространяющаяся до высоты 1200—1500 м. Благоприятные условия для образования гололеда создаются, когда достаточно мощная слоистая облачность располагается не только под инверсией, но и в самом слое инверсии, где температура часто достигает положительных значений. Если в процессе образования гололеда слоистые облака снижаются, достигая земной поверхности (адвективный туман), или проходят над более возвышенными местами, то гололед может возникать и без моросящих осадков, в результате оседания на предметы капель адвективного тумана. 

Фронтальный гололед в основном наблюдается перед теплыми фронтами, перемещающимися со скоростью 20—30 км/ч, в зоне шириной 100—200 км, где выпадает переохлажденный дождь. Если при этом температура у поверхности Земли отрицательная (близкая к 0°С), то вероятность образования гололеда большая. Фронтальный гололед представляет особенно большую опасность для народного хозяйства. Иногда гололед образуется и при смене теплых воздушных масс холодными, обычно это наблюдается на медленно перемещающихся (со скоростями 10—20 км/ч) холодных или квазистационарных фронтах на юге Украины, в Крыму и на Северном Кавказе.

 

Наиболее благоприятными метеорологическими условиями образования  гололеда являются: 
- переохлажденный дождь, морось, туман или низкая слоистая облачность в различном их сочетании; 
- мощные слои инверсии в пограничном слое атмосферы; 
- температура воздуха у Земли—от 0,5 до — 3°С, на уровне 850 гПа от 5 до — 5°С; 
- температура воздуха на нижней границе первого от Земли слоя инверсии — от 
—0,5 до —8 °С; 
- суммарный дефицит точки росы в слое Земля- 850 гПа 3—5°С и менее; 
- очаг теплого воздуха на поверхности 850 гПа; 
- умеренные и сильные ветры в пограничном слое атмосферы. 

 

Природа не наделила гололёд такой красотой, как, скажем, изморозь, однако и он по-своему красив. Взгляните на ветки деревьев, покрытые стекловидной коркой гололёда, и вы невольно представите себе гигантские хрустальные люстры. Гололёд воспевают и проклинают, им восхищаются и с ним энергично борются, он хрупок и прочен, красив и очень опасен.

Нарастание гололёда обычно происходит не менее 1 часа и не более 12-ти. А вот разрушение идёт очень медленно, в основном за счёт испарения льда, а при низких температурах этот процесс протекает вяло. Если не вмешается резкая оттепель или сильный ветер, процесс может растянуться до 4–6 суток.

Рис.1. Зависимость образования  гололеда от температуры у поверхности  земли (Tз) и температуры на поверхности 850 гПа (T850)	Рис.2. Зависимость интенсивности  гололедообразования от температуры  у поверхности земли (Tз)  и высоты изотермы - 10 °С (H- 10 °С)

Графический метод прогноза гололеда разработан на рисунке; заблаговременность 12—36 ч. Если в холодное полугодие ожидается адвекция теплого и влажного воздуха, вызванная перемещением в район прогноза теплых атмосферных фронтов, фронтов окклюзии, волновых возмущений и т. д., то по графику дается альтернативный прогноз гололеда, а по графику на рисунке 2 определяется его интенсивность. Если по одному из графиков прогнозируется гололед, а по другому — его отсутствие, в прогнозе указывается возможность слабого гололеда. 

2. Гололедица: понятие и образование.

 

Гололедица — слой бугристого льда (ледяная корка) или обледеневшего снега, образующийся на поверхности земли вследствие замерзания талой воды, когда после оттепели происходит понижение температуры воздуха и почвы (переход к отрицательным значениям температуры).

В отличие от гололёда, гололедица наблюдается только на земной поверхности, чаще всего на дорогах, тротуарах  и тропинках. Сохранение образовавшейся гололедицы может продолжаться много  дней подряд, пока она не будет покрыта  сверху свежевыпавшим снежным покровом или не растает полностью в  результате интенсивного повышения  температуры воздуха и почвы.

 

Гололедица - это только лед  на дорогах, который образуется после  оттепели или дождя при внезапном  похолодании.

Она тоже приносит немалый вред людям: дороги становятся скользкими и опасными, и самое главное — это бич сельского хозяйства. Она вызывает выпревание хлебов, от неё скот, находящийся на подножном корму, страдает, а то и гибнет от бескормицы.

 

Гололедица бывает зимою и осенью, когда, при смене ветров, после холода наступает теплая, влажная погода. Бывает она также вследствие дневного таяния снега и ночного смерзания (особенно в Южной России, где суточные колебания температуры значительны). Иногда дождевые капли бывают в переохлажденном состоянии; тогда они переходят в лед при ударе о твердые предметы даже не очень охлажденные; в таких случаях бывает особенно сильная гололедица, которая иногда продолжается несколько дней. Хорошим примером может служить гололедица, бывшая в юго-западной России в октябре 1892 г. (Труды приднепровской метеорологической сети. Снежный покров в октябре 1892 г.). 20 и 21 октября, при N и NE ветрах, воздух и поверхность почвы в Киевской губ. значительно охладились. Особенно низка была температура в ночь с 21 на 22-ое (в Киеве – 7).

 

                           

После тумана грянул мороз. Если не будет сильного ветра, то дерево выдержит такую нагрузку от                 гололёдно-изморозных отложений.

 

Образование гололедицы — ледяной пленки или корки льда на дорогах — зависит не только от атмосферных условий, но и от свойств подстилающей поверхности, на которой они образуются. Если температура поверхности дорог несколько ниже нуля, а температура воздуха положительна (но близка к нулю), то при выпадении дождя или мороси на поверхности дорог происходит отложение льда. 

Наиболее опасные отложения  льда на дорожных покрытиях образуются при замерзании жидкой влаги. В этих случаях появляется тонкая стекловидная и прозрачная (реже матовая) ледяная  пленка с гладкой поверхностью, значительно  ухудшающая условия движения автотранспорта. 
Отложение льда, связанное с зернистой изморозью, представляет ледяную корку матово-белого цвета, также опасную для движения автотранспорта.

 

                    

График для прогноза гололедицы. T - температура воздуха, T - T_d - дефицит точки росы у поверхности Земли.

 

Обледенение дорог, которое  возникает вследствие выпадения  твердых осадков (снежный накат  и оледенелый снег), не всегда приводит к сильному скольжению на дорогах, поэтому  оно менее опасно по сравнению  с другими видами обледенения. Атмосферные  процессы, которые приводят к образованию  гололедицы, характеризуются адвекцией  теплого и влажного воздуха. При  этом наиболее благоприятными синоптическими и метеорологическими условиями  гололедицы являются те же, что и для образования гололеда, зернистой изморози и других видов обледенения.

 
              Графический метод прогноза гололедицы разработан на рисунке; заблаговременность 12—36 ч. Если ожидается адвекция теплого и влажного воздуха, температура поверхности почвы несколько ниже 0 °С и одно из явлений — дождь, снег, мокрый снег, ледяные зерна, морось, туман, дымка или низкие слоистые облака — и на поверхности почвы имеется дождевая или талая вода, то по графику на рисунке дается прогноз гололедицы. Основным прогностическим признаком прекращения гололедицы является повышение температуры поверхности ночвы до положительных значений.

 

 

 

3.Примеры  к гололёду и гололедице.

Метеорологи отметили несколько интересных свойств образования  гололедицы. Например, такое: на проводах, находящихся под напряжением, величина отложившегося льда почти на 30% больше, чем на проводах обесточенных.

Или такое: гололёдные отложения усиленно нарастают в направлении, поперечном движению воздушных масс. Если фронт движется с запада, то отложения толще на проводах, расположенных в меридиональном направлении. И наоборот, при меридианально направленных потоках воздуха отложения толще на проводах, расположенных по широте. И разница огромная, иногда в три раза.

Там, где наблюдались  самые объёмные отложения, плотность их оказывалась минимальной. Если внимательно рассмотреть кристаллический нарост, можно заметить, что поверхность его удивительно тонкая и хрупкая, кристаллы на внешних краях более пористы и рыхлы.

Конфигурация гололёдно-изморозных отложений на горизонтальных (А) и вертикальных (В) стержнях диаметром 5 мм.

 

Особо опасные наледи могут достигать 80–100 мм в ширину. Такое препятствие оказывает серьёзное сопротивление ветру. А те отложения гололёда, которые в диаметре поменьше (40–50 мм), плотнее, жёстче и тяжелее. Роскошные ледяные короны вокруг проводов диаметром до 70–80 мм создают дополнительную весовую нагрузку от 150 до 200 г на погонный метр. Выявлены и рекордные показатели: на Валдае изморозные отложения достигали 424 г на погонный метр провода. Следовательно, на пролёт между столбами (50 м) приходилось более 20 кг дополнительного веса.

 

Практика показывает, что наибольший ущерб наносит  не столько толщина гололёдных отложений, сколько ветры, когда их скорость более 10–12 м/с. При такой двойной нагрузке — весовой и ветровой — особенно велика опасность разрыва проводов, падения столбов и опор.

Катастрофические  условия чаще всего следует ожидать  там, где оттепели чередуются с волнами холода. Поэтому и информация о гололёде обычно приходит с юга и из северо-западных областей страны. Вот пример сообщения о том, что случилось в январе 1963 года.