Сильный снегопад, метель, гололед, морозные опасные явления

При дроблении и разъединении снежинок в снеговетровом потоке происходит метелевая электризация снега. Максимальные заряды метелевых частиц, отнесённые к их массе, равны 0,2 нКл/мг. Напряжённость электрического поля, вызванного метелями, может достигать 6—10 кВ/м и даже более. В связи с этим при метелях часто наблюдаются электрические и световые эффекты. Особо большие градиенты электрического потенциала возникают при сильных общих метелях, низких температурах и сухом снеге. В результате появляются радиопомехи, падают электроизоляционные свойства воздуха, растёт опасность пробоя в высоковольтных установках и линиях электропередачи.

По признаку силы ветра, скорость которого измеряется на высоте флюгера метеорологических станций, выделяются следующие виды метелей:

1) слабые при скорости ветра  менее 10 м/с;

2) обычные при скорости ветра  от 10 до 20 м/с;

3) сильные при скорости ветра от 20 до 30 м/с;

4) очень сильные при скорости  ветра от30 до 40 м/с 

5) сверхсильные при скорости ветра свыше 40 м/с.

Метели двух последних категорий можно назвать катастрофическими, так как они сопровождаются колоссальными заносами и нередкими разрушениями строений.

По насыщенности снегом различаются:

1) насыщенные метели, когда ветровой  поток переносит количество снега, соответствующее его максимальной  транспортирующей способности. «Грузоподъемность»  низовой метели, как будет показано  ниже, имеет предел, зависящий главным  образом от скорости ветра;

2) ненасыщенные метели, когда вес  снега, переносимого ветром, меньше  максимума, насыщающего ветровой  поток. Обе группы относятся только  к низовым метелям. Сильные метели — перенос снега над поверхностью земли сильным ветром (возможно в сочетании с выпадением снега), приводящий к ухудшению видимости, заносу транспортных магистралей, полному прекращению движения транспорта (продолжительность не менее 12 часов при средней скорости ветра 15 м/с и более). Чем слабее метель (невысокая скорость ветра), тем более длительное время она может продолжаться. Слабые и обычные метели длятся до нескольких суток, более сильные — до нескольких часов. Следствие метелей также являются снежные заносы.

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лавины

 

 

 

Лавина – снежный обвал, масса снега на горных склонах, пришедших в движение, скользящее и низвергающиеся. Возникновения лавины возможны во всех горных районах, где устанавливается устойчивый снежный покров. Лавины движутся со средней скоростью 20-30 км/с. Для схода снежных лавин необходимы снежная масса и благоприятные климатические условия.

Перекристаллизация снега – это испарение (сублимация), в результате которого твердые кристаллы снега испаряются, переходят в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такое испарение происходит за счет разности температуры внутри снежной толщи. Кристаллы снега, называемого глубинным инеем, возникают в приземном слое и обладают ничтожным сцеплением. Образование такого слоя создает подвижный горизонт скольжения, по которому начинают свой путь будущие лавины.

 

Факторы лавинообразования:

·        Соотношения крутизны и мощности снега

·        Структура снега, метаморфизация снежного покрова

·        Температурный режим внутри снежной толщи и метеорологические условия

·        Микрорельеф подстилающей поверхности

·        Землетрясения или другие сотрясения  

 

классификация лавин 

По морфологии пути: 

 Основы – соскользнувший широким фронтом снег (вне строго фиксированных русел). При этом вовлекается масса снега толщиной 30-40 см. Роль таких лавин незначительна     

 Лотковые лавины – течение  и перекатывание снежных масс  по строго фиксированному руслу. Конусы выноса таких лавин  состоят из снега, перемешанного с обломочным материалом. При движении лавин по ровной или слегка наклоненной поверхности происходит выпахивание аллювия создаются гряды, а внизу – бугры высотой 2-3 м. 

 Прыгающие лавины – свободное  падение снежных масс при наличии  отвесных стен на их пути. 

 

 

По морфологии лавиносбора различают следующие лавины:

·        Эрозионный врез

·        Денудационная воронка

·        Деформированный кар

 

 

По типу состояния снега:    

 Сухой метельный снег    

 Старый влажный метельный  снег    

 Мокрый фирновый снег

Мокрые лавины состоят из плотного и вязкого (мокрого) снега. 1м3 весит 400-600 кг. скорость лавины 10-20 м/с, воздушной волны не, давление 200 т/м2 (пробивает капитальное здание).

Скорость сухой лавины – 100 м/с, давление 40-100 т/м2. Возникает сильная воздушная волна.

Гололед и гололедица

 

 

 

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).

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» т.е. на земле и дорогах, а гололед - это лед везде: на проводах и на ветках деревьев.

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.

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.

Гололед - 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.

Наблюдается при температуре воздуха чаще всего от нуля до −10° (иногда до −15°), а при резком потеплении после периода устойчивых морозов (когда земля и предметы ещё сохраняют отрицательную температуру) — и при температуре воздуха -3…+0,5°. Сильно затрудняет передвижение людей, животных, транспорта. Толщина отложения гололёда обычно небольшая, но в некоторых случаях может достигать одного и даже нескольких сантиметров, что приводит к обрывам проводов и обламыванию ветвей деревьев (а иногда и к массовому падению деревьев и опор линий электропередачи).

Нарастание гололёда продолжается столько, сколько выпадают переохлаждённые осадки (обычно несколько часов, а иногда при мороси и тумане — несколько суток). Сохранение отложившегося гололёда может продолжаться несколько суток.

 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.

Гололёд, в отличие от гололедицы, образуется исключительно при выпадении переохлаждённых осадков при отрицательной температуре воздуха. Гололёд — редкое явление природы по сравнению с гололедицей (наличием льда на дорогах и тротуарах). Приносит большой экономический ущерб в связи с обрывами линий электро-передач и других линейных коммуникаций.

Экстремально низкие температуры воздуха. Заморозки

 

 

 
  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 низкие (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. 
 
  Заморозки — понижения температуры ниже 0 °С в приземном слое воздуха или на почве вечером или ночью при положительной температуре днём. В центральных областях Европейской части России последние весенние заморозки часто наблюдаются в конце мая — начале июня, а первые осенние заморозки возможны в начале сентября. Период года от средней даты последнего весеннего заморозка до средней даты первого осеннего заморозка называют безморозным периодом

Различают два типа заморозков:

радиационные, обусловленные охлаждением почвы вследствие эффективного излучения и наблюдающиеся наиболее часто ночью; эффективное излучение земной поверхности высоко, а турбулентность мала, что затрудняет перемешивание охлаждающегося припочвенного слоя воздуха с более тёплыми высокими слоями. Такая погода наблюдается во время антициклонов.

адвективные, вызванные приходом более холодной по сравнению с земной поверхностью воздушной массы (адвекция холода). В отличие от радиационных, адвективные заморозки могут наблюдаться в любое время суток. В средних широтах адвективные заморозки особенно часто наблюдаются в мае. Это так называемые майские холода, связанные с вторжением арктического воздуха.

Условия погоды, благоприятствующие заморозку (низкая влажность воздуха, слабый ветер, отсутствие облачности), создаются в антициклонах и гребнях повышенного давления. Повторяемость заморозков возрастает в низменных местах рельефа, где задерживается охлажденный воздух. При заморозках наблюдается инверсия температуры, так как охлаждение воздуха происходит у земной поверхности. Заморозки более характерны для отрицательных форм рельефа, потому что в них застаивается холодный воздух, который охлаждается более продолжительное время.

 

 

Методы защиты и борьбы с зимним проявление стихийных сил природы

 

 

 

Предупредительной мерой является оповещение органов власти, организаций и населения о прогнозе снегопадов и метелей.

При получении угрожающего прогноза приводят в готовность силы и средства, предназначенные для борьбы с заносами, проведения аварийно-восстановительных работ.

Все население должно быть готово к действиям в экстремальных ситуациях, к участию в работах по ликвидации стихийных бедствий, уметь владеть способами оказания первой медицинской помощи пострадавшим.

Основной мерой борьбы со снежными заносами является расчистка дорог и территорий. В первую очередь расчищают от заносов железнодорожные и автомобильные магистрали, взлетно-посадочные полосы аэродромов, пристанционные пути железнодорожных станций, а также оказывают помощь автотранспорту, застигнутому бедствием в пути.

В наиболее тяжелых случаях, парализующих жизнедеятельность целых населенных пунктов, к расчистке снега привлекают все трудоспособное население.

Одновременно с расчисткой заносов организуют непрерывное метеонаблюдение, розыск и освобождение от снежного плена людей и транспортных средств, оказание помощи пострадавшим, регулирование движения и проводку транс порта, защиту и восстановление систем жизнеобеспечения, доставку экстренных грузов специальным снегопроходимым транспортом в блокированные населенные пункты, защиту животноводческих объектов. При необходимости проводят частичную эвакуацию населения и организуют специальные маршруты коммунального транспорта колоннами, а также прекращают работу учебных заведений и учреждений.