ОПАСНОСТЬ ГОЛОЛЕДНО-ИЗМОРОЗЕВЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА

 

Основные аспекты. Гололедно-изморозевые отложения являются опасным климатическим явлением и оказывают негативное воздействие на различные секторы экономики (транспорт, энергетика, сельское хозяйство, лесное хозяйство, садоводство, выпас скота и т.д..). Гололедно-изморозевые отложения могут быть простыми, когда отмечается один вид отложений (иней, изморозь, гололед, мокрый снег), или сложными, когда отмечается несколько чередующихся слоев различных отложений (например, гололед и изморозь, или изморозь и мокрый снег), при различных погодных условиях, специфичных для образования каждого явления

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.

Изморозь формируется путем непосредственного  перехода в лед (сублимации) водяного пара, содержащегося в воздухе. Кристаллическая изморозь образуется при температурах ниже -15°С в тихую погоду и представляет собой белый осадок в виде пушистых кристаллических гирлянд на различных предметах, таких как провода, ветки деревьев и т.п.. Ее формирование происходит в результате замораживания мелких капель при сублимации водяного пара, возникающего при испарении капель тумана, плотность составляет от 0,01 до 0,08 г/см³.

Зернистая изморозь образуется  в  туманную  ветреную  погоду при температуре -2°..-5°С и имеет аморфное и более плотное строение.

Ее плотность составляет в основном от 0,1 до 0,6 г/см³.

Гололед представляет собой плотный слой льда, удельный вес которого колеблется чаще всего в пределах 0,6 - 0,9 г/см³. Гололед образуется на предметах вследствие намерзания капель переохлажденного дождя, мороси или тумана, а также при соприкосновении капель воды с предметами, температура поверхности которых равна или ниже 0°С.          

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.

 

Таблица 1

Наибольшее число дней с гололедом на территории Республики Молдова

 

  

 

Таблица 2

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.

Гололед является одной из основных опасностей в холодный период года для движения автомобилей, пешеходов и для аэропортов. Под воздействием гололедно-изморозевых отложений происходит скручивание, провисание, вибрация и обрывы проводов на воздушных линиях связи и электропередачи, иногда поломка опор. Гололед может привести к повреждению озимых культур, если он сохраняется на растениях в течение длительного времени. Гололед диаметром 20 мм и более является стихийным явлением и приводит к чрезвычайным ситуациям в секторе связи, энергетическом секторе и нарушает производственную деятельность различных отраслей экономики (транспорт, энергетика и т.д.).        В Республике Молдова  эти явления наблюдаются чаще всего в зоне Кодр. В качестве примеров может служить обледенение, наблюдавшееся 15-18 февраля 1969 года в центральных районах республики, и обледенение в 2000 году, что привело к огромным потерям в национальной экономике. Размеры гололеда в центральных районах республики на высоте 2 м от поверхности земли 15-18 февраля 1969 года достигали 30-60 мм в диаметре, весом 110-460 граммов на погонный метр.  Продолжительность нарастания гололеда составляла 14-48 часов,  а всего обледенения - от 118 часов (Корнешть) до 250 часов (Кишинэу). На проводах участка Кишинэу - Кэлэрашь отложение льда достигло 140 мм.

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;

·     установка предупредительной сигнализации, извещающей об образовании льда на проводах при достижении им допустимого веса, а также при увеличении на них нагрузки больше допустимой, из-за гололедно-изморозевых отложений и усиления ветра;

·  определение зон, благоприятных для образования отложений, подготовка подробных карт для планирования будущих маршрутов прокладки воздушных линий.