Meteoweb.ru
     Интернет-журнал
 
главная страница
о проекте
написать нам
текущая погода
солнечный монитор
 
прогнозы погоды на 5 - 10 сут.
метеостанции проекта
фотодневник погоды
карты погоды
астрономические наблюдения

Сегодня:
22.10.2014 

 24 сентября (06:14 UTC)
 01 октября (19:33 UTC)
 08 октября (10:51 UTC)
 15 октября (19:12 UTC)
 23 октября (21:57 UTC)
 Весеннее равноденствие
 20.03, 16.57 UTC
 Летнее солнцестояние
 21.06, 10.51 UTC
 Осеннее равноденствие
 23.09, 02.29 UTC
 Зимнее солнцестояние
 21.12, 23.03 UTC
 

Опасные природные явления в атмосфере зимнего времени. Сильный снегопад, метель, гололед, мороз.

По материалам книги "Опасные природные процессы",
И.И.Мазур О.П.Иванов


Метель в Москве 14 февраля 2005 года. Фото Е.Цимеринов.

Опасные природные явления в атмосфере зимнего времени.

Устойчивый снежный покров распространяется в районах с Тср = 0°С и ниже для самого холодного месяца, неустойчивый снежный покров и редкие снегопады возможны и при 10-12°С. Такие условия характерны почти для 2/3 площади суши, причем на суше снежный покров держится не менее 4 мес. в году. Области с многолетней мерзлотой, подземными льдами и наледями занимают около 1/7 суши, акватории с морскими льдами и айсбергами также расположены на значительном пространстве. В районах, где зимой устанавливается снежный покров, проживает 1/5 населения мира, и еще столько же - где возможны неустойчивый снежный покров и редкие снегопады. В районах обеих категорий производится 1/2 мирового валового продукта. По режиму и форме воздействия на население и хозяйства снежно-ледниковые явления весьма разнообразны. Стихийные бедствия от этих явлений эпизодичны. В целом по миру эти стихийные бедствия находятся на 4-м и 5-м местах по величине наносимого ими ущерба. Но в США тяжелые снегопады уступают по среднему многолетнему числу жертв лишь грозам и смерчам, а по экономическому ущербу, объединенному ущербом от морозов, оказываются на 1-2-м месте. Разовый ущерб от экстремальных снегопадов в обычно малоснежных районах Молдавии, Закавказья, предгорий Средней Азии достигает многих сотен миллионов рублей. Защита городов и дорог от неблагоприятных и опасных снежно-ледовых явлений приводит к удорожанию строительства и эксплуатации на 100-200%.

Сильный снегопад, метель, гололед, мороз.

Сильный снегопад. Сильный снегопад (ГОСТ Р 22.0.03-95) - это продолжительное интенсивное выпадение снега из облаков, приводящее к значительному снижению видимости и затруднению движения транспорта. В зимнее время циклоны вызывают интенсивные снегопады и метели. Интенсивные снегопады парализуют транспорт, вызывают повреждения деревьев, линий электропередач, зданий (из-за груза снега), сход снежных лавин в горах и т.д. При выпадении снега в обычно бесснежных районах или в теплое время года наносится значительный ущерб также сельскому хозяйству. Метели создают снегозаносы, парализующие хозяйственную деятельность.
Средние многолетние из максимальных за зиму нагрузок могут превышать 250 кг/м2, нагрузки от разовых снегопадов - 100 кг/м2, а вблизи области устойчивого снегового покрова - даже вдвое выше. Они могут быть причиной серии экстремальных явлений: снеговые нагрузки, паводки снеготаяния, в горах - лавины, оползни и т.д. Сильные снегопады случаются раз в несколько лет или десятилетий, длятся до 2-4 суток, охватывают площади в сотни или тысячи квадратных километров. В США слой снега в 5-10 см существенно затрудняет автомобильное движение, а толщиной 30-40 см - полностью его парализует, включая и железнодорожное сообщение.
Больше всего снега выпадает на склонах вулкана Рейнир (штат Вашингтон, США) - в среднем 14,6 м в год. Этого достаточно, чтобы засыпать по самую крышу стандартный шестиэтажный дом.

ЧС при снегопадах:
ЧС-1 - нарушение порядка на улицах: замедление скорости автомобилей при толщине снежного покрова (М) 5-10 см;
ЧС-2 - создание неудобств: еще большее замедление движения транспорта, увеличение в 2 раза количества авто аварий, опоздание железнодорожного транспорта - менее 4 ч, задержка полетов, М = 10-20 см;
ЧС-3 - крайнее затруднение движения: количество аварий в 3 раза больше, опоздание поездов - более 4 ч, приостановка полетов, возможно закрытие школ, М = 20-30 см;
ЧС-4 - остановка движения, закрытие автодорог и аэропортов, перерыв движения 12 ч, закрытие магазинов, школ, промышленных предприятий, обрыв ЛЭП и линий связи, М > 30 см.

Дорожные службы Москвы рассчитаны на уборку снега 10-15 см в сутки без ЧС. Но при ветре и при М = 5 см были заторы на 3-4 ч (30 октября 1996 г.). При Т = -50°С слышен "шепот звезд" (как говорят якуты). Это явление вызывается шелестом кристаллов льда, вымерзающих из воздуха. Для Москвы Т = -35°С - особо опасное явление. При -50°С отменяют полеты, а при Т = -40°С останавливается движение общественного транспорта.

Сильная метель. Сильная метель (ГОСТ Р 22.0.03-95) - это перенос снега над поверхностью земли сильным ветром, возможно, с выпадением снега, приводящий к ухудшению видимости и заносу транспортных магистралей. Слабые и обычные метели длятся до нескольких суток, более сильные - до нескольких часов. Метель, вьюга, буран, пурга - все эти понятия относятся к одному и тому же явлению природы. Слово "буран" тюркского происхождения. Так обычно называют метель жители заволжских степей и азиатской части России. В северных районах чаще используется термин "пурга". И буран, и пурга - это особо сильные метели. У метели коварный нрав - она начинается внезапно и очень быстро набирает силу.
Метели относятся к слабым и обычным, если скорость ветра не превышает 20 м/с, при скорости ветра 20-30 м/с их относят к сильным, при большей скорости - к очень сильным и сверхсильным (это уже штормы и ураганы).
При сильной метели рыхлый снег поднимается и переносится ветром при скорости 6-8 м/с и более. При низкой скорости ветра над поверхностью снега появляются тонкие, почти прозрачные, непрерывно меняющиеся снежные струйки. Они струятся над самой поверхностью снежного покрова до высоты 20-30 см. Это поземка - самая слабая метель. При скорости ветра 15-20 м/с снег поднимается до высоты в несколько метров - начинается низовая метель. При сильных низовых метелях, когда скорость ветра превышает 20 м/с, снежные массы поднимаются в воздух до высоты в несколько десятков метров - это верховая метель. Характерно, что низовые метели происходят и в отсутствие снегопада. Снежные вихри, заполняющие воздушное пространство, - это снег, поднятый с земной поверхности силой ветра. Низовые метели различаются по степени насыщенности снегом ветрового потока. Ветер может поднять в воздух и удерживать во взвешенном состоянии не более вполне определенного количества снега. Чем больше скорость ветра, тем больше это количество снега и тем выше транспортирующая способность ветрового потока. Если ветровой поток переносит количество снега, соответствующее максимуму его транспортирующей способности, - метель насыщенная, если меньше - метель ненасыщенная. Сильные низовые метели могут наблюдаться лишь в тех районах, где возникают сильные ветры. Однако этого недостаточно. Весьма важно также, чтобы поверхностный слой снежного покрова был относительно сухим и не слишком уплотненным. Кроме того, нужна достаточно большая, ровная снежная поверхность, свободная от лесов, холмов, гор, чтобы у метели имелось пространство для разгона. Все эти условия присутствуют в степных и лесостепных районах Поволжья, в некоторых районах Сибири, на севере Казахстана. Во всех этих областях относительно сухой континентальный климат, с холодными зимами и редкими зимними оттепелями. Особенно сильные низовые метели свирепствуют (притом почти круглый год) в Антарктиде, где скорость метельных ветров достигает 60-90 м/с.
Сильные низовые метели доставляют много неприятностей. Они оста­вляют после себя перегороженные высокими сугробами улицы, занесенные снегом дороги, поваленные столбы, разрушенные постройки. Метельные ветры могут снести снежный покров с полей, тем самым, обрекая их на иссушение. Они могут настолько замедлить весеннее таяние снегов, что посевы озимых вымокнут и погибнут. Помимо низовых метелей, выделяют общие метели - когда одновре­менно наблюдаются и сильный ветер, и сильный снегопад. В этом случае в приземных слоях воздуха перемешиваются снег, падающий сверху, и снег поднятый ветром с поверхности земли. Общие метели возникают при прохождении атмосферных фронтов, они являются следствием активной деятельности циклонов. Общие метели отличаются от низовых, прежде всего более мощными снежными заносами. Эти заносы связаны в основном не с переносом снега ветром из других мест, а с обильными снегопадами. Главным условием для таких снегопадов является достаточно высокая влажность воздуха. Поэтому сильные общие метели характерны для приморских районов. Они часто происходят на побережьях США, Канады, Гренландии. В пределах России они случаются на Дальнем Востоке, Сахалине, Камчатке. Огромные массы выпадающего при таких метелях тяжелого мокрого снега создают заносы и завалы, представляющие особую опасность для транспорта, систем связи и различных построек. В Арктике у Норильска пурга является настоящим бедствием. Сильные ветры со скоростью до 32 м/с дуют в течение 3-15 суток без перерыва, а температура при этом обычно опускается до -20°С. Полно­стью заносятся одноэтажные здания. Особый тип метелей отмечается в горных областях. В горах низовым метелям негде разогнаться. Снежные заносы здесь обусловлены главным обра­зом снегопадами. Иными словами, горные метели - это снегопады при сильном ветре. Такие метели тоже называют верховыми метелями. При вер­ховых метелях снежные заносы, как правило, более мошны и опасны, чем при низовых. Опасность усугубляется еще и тем, что в горах большие снежные заносы могут давать начало снежным лавинам.
На Европейской части России среднее число дней с метелями - 30-40, средняя продолжительность метелей 6-9 ч. Опасные метели составляют около 25%, особо опасные - до 10% общего количества. На территории всей страны бывает в среднем 5-6 сильнейших буранов, способных парализовать железные и автодороги, привести к обрыву линий связи и электропередачи и т.п. Метели и создаваемые ими заносы возможны (раз в несколько десятков лет) в субтропиках Азии, Северной Африки, США, но особенно распространены в областях устойчивого снежного покрова. Здесь объем снегопереноса за зиму через 1 м фронта метели измеряется десятками и даже тысячами кубометров; толщина заносов на дорогах Скандинавии, Канады, севера США превышает 5 м.

К ЧС по метелям относятся (согласно инструкции МЧС):
ЧС-1 - случаи общей метели при V = 20 м/с в течение суток;
ЧС-2 - V = 35 и более.

Экстремально низкие температуры воздуха. Устанавливаются обычно при зимнем антициклоне. В субтропиках они могут быть вызваны также вторжением масс холодного воздуха из более высоких широт. Экстремально ни. кие (как и экстремально высокие) температуры воздуха - понятие относительное. Они характерны для определенных территорий и представляют собой значительные отклонения от обычных средних температур данной местности, при этом характер и размер ущерба зависят не столько от самих величин отклонений, сколько от приспособленности населения и хозяйства к таким событиям. Самая низкая температура зафиксирована на станции «Восток» в Антарктиде. Она достигла -88,3°С. Для человека неподготовленного такая температура смертельно опасна. Сильные морозы особенно опасны в малоснежные зимы. В Индии в январе 1989 г. более 200 человек погибли от холода при температуре воздуха около 0°. В США в феврале 1989 г. при морозе до -40°С погибло 230 человек. Особенно страдают пожилые и больные люди.
Экстремальные вторжения холодных воздушных масс сопровождаются обычно снегопадами, хотя и могут быть кратковременными (до нескольких дней). Они наносят значительный ущерб сельскому хозяйству в субтропи­ческом поясе, а в весеннее время - и в южной части умеренного пояса.
Среднегодовой мировой ущерб от экстремально низких температур и снегопадов занимает 5-е место после ущерба от ураганов, наводнений, землетрясений и засух.
В зимнее время, помимо снегопадов и морозов, отмечаются такие негативные явления, как:
Гололед и гололедица. Причины их возникновения могут быть различными. Синоптик Прокофьева пишет: «Гололедица представляет собой тонкий слой льда на земной поверхности, образовавшийся после оттепели и дождя в результате наступления похолодания, а также вследствие замерзания мокрого снега, дождя и мороси от соприкосновения с сильно охлажденной поверхностью». Согласно синоптикам, гололедица - это лед на горизонтальных поверхностях, т.е. на земле и дорогах, а гололед - это лед везде: на проводах и на ветках деревьев. Совершенно точно употребил в своем шуточном стихотворении слово «гололедица» поэт В. Берестов:

«Не идется и не едется, потому что гололедица.
Но зато отлично падается!
Почему ж никто не радуется?»

Такие ситуации опасны для пастбищных животных. Так, на Чукотке в начале 1980-х годов гололедица вызвала массовую гибель оленей. К этому же типу явлений относится обледенение причалов, морских платформ, судов вследствие замерзания брызг воды во время шторма. Особенно это опасно для небольших судов, палуба и надстройки которых невысоко подняты над водой: может возникнуть критическая нагрузка за считанные часы, и судно перевернется. Ежегодно от этого в мире гибнет около 10 рыболовецких судов, сотни оказываются в рискованном положении. Набрызговые наледи на берегах Охотского и Японского морей достигают толщины 3-4 м, что сильно затрудняет хозяйственную деятельность в прибрежной полосе.
Гололед (ГОСТ Р 22.0.03-95) - это слой плотного льда на земной поверхности и на предметах в результате намерзания капель переохлажденно­го дождя, мороси или обильного тумана, а также при конденсации пара. Возникает при температуре от 0° до -15'С. Осадки выпадают в виде переохлажденных капель, но при соприкосновении с поверхностью или предметами они замерзают, покрывая ее ледяным слоем. Типичной ситуацией для возникновения гололеда является приход зимой после сильных морозов относительно теплого и влажного воздуха, имеющего чаще всего температуру от 0° до -3°С. Налипание мокрого снега (снежные и ледяные корки), наиболее опасное для линий связи и электропередач, происходит при снегопадах и температуре от +Г до -3°С и скорости ветра 10-20 м/с. Диаметр отложений снега достигает 20 см. вес 2-4 кг на I м плюс ветровая нагрузка. Опасность гололеда резко возрастает при усилении ветра. Это приводит к обрыву проводов электропередач. Самый сильный гололед в Новгороде отмечался весной 1959 г., он вызвал массовые повреждения линий связи и электропередач, в результате чего на некоторых направлениях связь с Новгородом была полностью прервана. Покрытие ледяной коркой поверхности мостовых и тротуаров при гололеде становится причиной многочисленных травм, а также аварий автомобильного транспорта. На полотне автодорог образуется накат, парализующий движение, как гололед. Эти явления характерны для приморских районов с влажным мягким климатом (Западная Европа, Япония, Сахалин и т.д.), но распространены и во внутриконтинентальных районах в начале и конце зимы. При замерзании переохлажденных капель тумана на различные предметы образуются гололедные (при температуре от 0° до -5°, реже -20°С) и изморозевые (при температуре от -10° до -30°, реже -40°С) корки. Вес гололедных корок может превышать 10 кг/м (до 35 кг/м - на Сахалине, до 86 кг/м - на Урале). Такая нагрузка разрушительна для большинства проводных линий и для многих мачт. Кроме того, высока вероятность обледенения самолетов вдоль лобовой части фюзеляжа, на винтах, ребрах крыльев и выступающих частях самолетов. Ухудшаются аэродинамические свойства, возникают вибрации, возможны аварии. Обледенение происходит в переох­лажденных водяных облаках с температурой от 0° до -10°С. При соприкосновении с самолетом капли растекаются и замерзают, к ним примерзают снежинки из воздуха. Обледенение возможно и при полете под облаками в зоне переохлажденного дождя. Особенно опасно обледенение во фронтальных облаках, так как эти облака всегда смешанные, а их горизонтальные и вертикальные размеры сопоставимы с размерами фронтов и воздушных масс. Различают гололед прозрачный и мутный (матовый). Мутный гололед возникает при более мелких каплях (мороси) и при более низких температурах. Изморозь возникает благодаря сублимации пара.
Гололед обилен в горах и при морском климате, например, на юге России и на Украине. Повторяемость гололеда наиболее высока там, где часты туманы при температуре от 0° до -5°С.
На Северном Кавказе в январе 1970 г. на проводах образовался лед весом 4-8 кг/м и диаметром отложений 150 мм, в результате разрушились многие линии электропередач и связи. Сильные гололеды отмечены в Донецком бассейне, на Южном Урале и др. Воздействие гололеда на хозяйство наиболее заметно в Западной Европе, США, Канаде, Японии, в южных районах бывшего СССР. Так, в феврале 1984 г. в Ставрополье гололед с ве­тром парализовал автодороги и вызвал аварию на 175 высоковольтных ли­ниях (на 4 суток). При гололедице в Москве количество авто аварий увеличивается в 3 раза.

Морозные опасные явления. В летописях часто упоминаются ЧС, связанные с сильными морозами, заморозками в вегетационный период и вы­мерзанием посевов. Так, в Калужской области в ноябре 1850 г. в результате мороза и сильной метели, продолжавшейся 1-2 дня, на дороге погибло более 300 человек.
Экстремальные морозы в умеренном поясе обычно устанавливаются при антициклональной погоде, причем различие температур на возвышенностях (теплее) и в котловинах может составлять на 5-6°С на западе Русской рав­нины и до 15-17°С в горах Якутии. Морозы парализуют жизнь городов, губительно воздействуют на посе­вы, увеличивают вероятность технических аварий. При температурах ниже -30°С существенно снижается прочность металлических и пластмассовых деталей и конструкций. Существует «критическая температура» окружающей среды. Это верхний и нижний пределы диапазона значений температуры, составляющих так называемую зону комфорта. При этом сохраняется оптимальный тепловой баланс человеческого тела. За пределами критических значений человек ощущает дискомфорт. Среднее значение зоны комфорта составляет 21-24°С, нижний предел: -18°С, верхний: 27°С. Значения температур зоны комфорта могут изменяться в зависимости от влажности и скорости ветра. Какую же минимальную температуру воздуха может выдержать человек? Это зависит от состояния здоровья и одежды, но главное - от скорости ветра. В Якутии люди часами находятся на морозе при температуре воздуха ниже -50°С, но при этом они соответствующим образом одеты. Кроме того, в условиях центральной части зимнего сибирского антициклона обычно наблюдается безветрие. В Антарктиде зимовщикам континентальных станций также довольно длительное время приходится бывать вне помещений, но там сильные морозы нередко сопровождаются сильным ветром. Поэтому кроме теплой одежды люди закрывают лицо маской. Минималь­ная температура воздуха, при которой люди бывали на воздухе, составляет около -89°С. Температура кожи человека на 2-5°С ниже, чем температура внутри тела, и находится в пределах 31-35°С. При длительном охлаждении температура кожи становится ниже 29°С, и появляется дрожь. При понижении температуры ниже 27°С у большинства людей наступает кома. Смерть обычно наступает при понижении температуры кожи до 21°С.

Назад в раздел

 

© Meteoweb.ru 2006 – 2014
Все права защищены. Авторы проекта не несут ответственности
за точность прогнозов погоды и за возможные негативные
последствия, возникшие при использовании информации с сайта.
При использовании информации с сайта гиперссылка на Meteoweb.ru обязательна!



Rambler's Top100