Содержание к диссертации
Введение
1 Обобщение и анализ требований к гидрометеорологическому обеспечению работы наземного транспорта 14
1.1 Влияние гидрометеорологических условий на деятельность наземного транспорта 14
1.2 Гидрометеорологическая информация, необходимая для производственной деятельности предприятий транспорта и предъявляемые к ней требования 21
1.3 Специфика работы предприятий транспорта на территории Башкортостана и степень ее зависимости от гидрометеорологических условий 34
2 Пространственно-временное распределение явлений погоды, влияющих на деятельность наземного транспорта в Республике Башкортостан 45
2.1 Основные климатические особенности региона 45
2.2 Климатология явлений, влияющих на деятельность предприятий транспорта и их экономическую эффективность 47
2.2.1 Метель 47
2.2.2 Туман 51
2.2.3 Гололед, гололедица на дорогах 53
2.2.4 Сильные морозы 56
2.3 Сравнительный анализ данных наблюдений за периоды 1973-1982 гг. и 1993-2002 гг. 59
2.4 Районы комплексного воздействия опасных и неблагоприятных явлений погоды на территории Республики Башкортостан 62
2.5 Локализация участков транспортных магистралей, подверженных воздействию гидрометеорологических опасностей 64
3 Синоптические процессы, приводящие к возникновению явлений погоды, неблагоприятных для работы наземного транспорта на территории Республики Башкортостан 78
3.1 Синоптические условия, способствующие возникновению неблагоприятных и опасных явлений погоды 78
3.1.1 Синоптические условия, способствующие возникновению сильных метелей 79
3.1.2 Синоптические условия, способствующие образованию туманов 81
3.1.3 Синоптические процессы, приводящие к образованию гололедно - изморозевых отложений 82
3.1.4 Синоптические условия формирования сильных морозов 84
3.2 Синоптические процессы, обуславливающие экстремальные ситуации в работе предприятий наземного транспорта 85
4 Риск воздействия опасных и неблагоприятных явлений погоды на транспортные магистрали Республики Башкортостан 96
Заключение 103
Список использованных источников 105
- Гидрометеорологическая информация, необходимая для производственной деятельности предприятий транспорта и предъявляемые к ней требования
- Локализация участков транспортных магистралей, подверженных воздействию гидрометеорологических опасностей
- Синоптические процессы, обуславливающие экстремальные ситуации в работе предприятий наземного транспорта
- Риск воздействия опасных и неблагоприятных явлений погоды на транспортные магистрали Республики Башкортостан
Введение к работе
Актуальность проблемы
Актуальность исследования связана с отрицательным воздействием неблагоприятных атмосферных процессов и явлений погоды на деятельность автомобильного и железнодорожного транспорта
При сложных погодных условиях пассажирские и грузовые наземные перевозки становятся не только сложными, но и опасными и даже более опасными, чем авиационные или морские В связи с этим повышение качества гидрометеорологического обеспечения наземных перевозок повышает степень их безопасности и приводит к снижению экономического ущерба в данной отрасли хозяйства
На региональном уровне такое повышение качества требует исследования особенностей развития атмосферной циркуляции и опасных явлений погоды, а также изучения особенностей функционирования наземных транспортных систем
Важным фактором повышения качества гидрометеорологического обслуживания является также улучшение взаимодействия между метеорологами, производящими информацию, и ее потребителями Качество взаимодействия характеризуется степенью согласованности требований к метеорологическому обеспечению с возможностями их удовлетворения со стороны метеорологов
В резолюции Международной конференции по проблемам гидрометеорологической безопасности, проходившей 26-29 сентября 2006г g г Москве, была подчеркнута важность такого взаимодействия для выработки согласованных регламентирующих документов, а также при обучении и подготовке кадров К сожалению, в сфере наземных перевозок указанное взаимодействие все еще недостаточно и требует совершенствования
Цель работы состоит в решении задачи улучшения гидрометеорологического обеспечения автомобильного и железнодорожного транспорта в Республике Башкортостан на основе выявления особенностей атмосферных процессов, явлений погоды и специфики функционирования наземного транспорта в регионе
Для достижения цели решались следующие задачи
-
Обобщение и анализ требований к гидрометеорологическому обеспечению, позволяющих повысить эффективность работы наземного транспорта
-
Определение пространственно-временного распределения повторяемости явлений погоды, затрудняющих деятельность наземного транспорта в регионе
-
Выявление территориальных зон повышенной частоты воздействия неблагоприятных и опасных явлений погоды
-
Уточнение результатов обследования основных транспортных магистралей по выявлению участков, наиболее подверженных воздействию неблагоприятных и опасных гидрометеорологических явлений
-
Анализ синоптических условий, определяющих экстремальную погоду в Башкортостане и определение региональных особенностей их развитая
-
Определение риска воздействия неблагоприятных и опасных явлений погоды на различных участках трасс в зависимости от их повторяемости и грузооборота
Объектом исследования является гидрометеорологическое обеспечение автомобильного и железнодорожного транспорта в Республике Башкортостан
Предметом исследования являются региональные особенности развития неблагоприятных метеорологических процессов и явлений и их воздействие на функционирование наземного транспорта
Методы исследования физико-статистический и аэросиноптический анализ, географический и картографический анализ, сравнительный анализ
Достоверность и обоснованность результатов базируется на документированных ежедневных данных гидрометеорологических станций государственной сети наблюдения Росгидромета, расположенных в различных физико-географических районах республики за периоды 1973-1982гг и 1993-2002гг, архиве синоптических и аэрологических карт за период 1993-2002гг, отчетах об экстремальных синоптических ситуациях на территории региона за период 1993-2002гг, результатах маршрутных обследований основных транспортных магистралей за 1990-2000гг, проведении экспертной оценки влияния гидрометеорологических факторов на деятельность наземного транспорта, анализе регламентиоующих документов по гидрометеорологическому обслуживанию, данных о функционировании транспорта на основных магистралях
Научная новизна работы Впервые показано, что для повышения эффективности регионального гидрометеорологического обеспечения наземного транспорта необходимо как определение мезомасштабных особенностей развития атмосферных процессов и явлений, так и учет их воздействия на транспорт в зависимости от специфики его работы Уточнены синоптические условия, определяющие экстремальную погоду в Республике Башкортостан и определена степень их воздействия на наземный транспорт Впервые определен риск воздействия опасных явлений погоды для
5 различных участков основных автомобильных и железных дорог региона с учетом специфики работы наземного транспорта Практическая значимость работы
-
Выявленное перераспределение повторяемости во времени неблагоприятных и опасных явлений погоды может быть использовано при определении стратегии адаптации экономики Республики Башкортостан к климатическим изменениям
-
Выявленные региональные зоны повышенной повторяемости неблагоприятных и опасных явлений погоды можно использовать как при составлении детализированных прогнозов погоды при обслуживании транспорта, так и при проектировании новых транспортных магистралей в исследуемом регионе
-
Уточнение результатов маршрутных обследований участков трасс, наиболее подверженных влиянию гидрометеорологических опасностей, позволяет учитывать воздействие неблагоприятных и опасных явлений погоды, как при планировании перевозок, так и при подготовке специализированных прогнозов
-
Выявленные региональные особенности синоптических процессов, приводящие к экстремальной погоде, позволяют уточнять локальные прогнозы неблагоприятных и опасных явлений погоды на территории Республики Башкортостан
-
Расчет риска воздействия неблагоприятных и опасных явлений погоды по участкам транспортных магистралей в зависимости от их повторяемости и грузооборота позволяет определить наиболее важные с точки зрения эффективности гидрометеорологического обслуживания транспортные маршруты, повысить безопасность движения и снизить издержки на ремонт и содержание дорог
-
Основные результаты работы внедрены в ГУП «Башкиравтодор», Башкирском отделении Куйбышевской железной дороги ОАО «РЖД» и в ГУ «Башкирское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»
-
Полученные результаты можно использовать в учебном процессе при подготовке кадров, в частности, для железнодорожного и автомобильного транспорта
Положения, выносимые на защиту
-
Результаты обобщения и анализа требований, определяющих зависимость эффективности работы автомобильного и железнодорожного транспорта от гидрометобеспечения
-
Закономерности пространственно-временной структуры неблагоприятных и опасных для наземного транспорта явлений погоды на территории
6 Республики Башкортостан
-
Уточненные результаты маршрутных обследований основных транспортных магистралей с выделением зон, наиболее подверженных воздействию гидрометеорологических опасностей
-
Анализ синоптических ситуаций, обуславливающих неблагоприятную для наземного транспорта погоду в исследуемом регионе
-
Региональные особенности развития метеорологических процессов, приводящих к возникновению экстремальных гидрометеорологических ситуаций на транспорте
-
Результаты расчета риска воздействия неблагоприятных и опасных явлений погоды на различные участки транспортных магистралей в зависимости от грузооборота транспорта
Личный вклад автора
В диссертации излагаются лишь те результаты, вклад автора в которые был существенным Автору принадлежит основной вклад в постановку задач, обобщение ранее выполненных исследований, сбор и обработку исходных данных, анализ и интерпретацию полученных результатов Автору принадлежат все выводы и положения настоящей диссертации Автор принимала также непосредственное участие в проведении маршрутных съемок и осуществлении гидрометеорологического обеспечения наземного транспорта в Республике Башкортостан
Апробация работы.
Основные результаты диссертации докладывались на конференции молодых ученых в Башкирском государственном университете (г Уфа, 2003г), совещании-семинаре по проблемам производственной деятельности автотранспорта (г Уфа, 2005г), на совещаниях-семинарах по специализированному гидрометобеспечению (г Уфа, 2004г, г Самара, 2006г ), на семинаре по проблемам экономической метеорологии (г Обнинск, 2005г) и на научных семинарах Гидрометцентра России (2004г, 2006г)
В полном объеме диссертация обсуждалась на объединенном научном семинаре в Гидрометцентре России (декабрь 2006г)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них одна в рецензируемом издании
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы Она содержит 118 страниц, включая 15 рисунков, 13 таблиц и списка цитируемой литературы из 126 наименований
Гидрометеорологическая информация, необходимая для производственной деятельности предприятий транспорта и предъявляемые к ней требования
Гидрометеорологическая информация используется во всех основных разделах производственной деятельности предприятий и организаций транспортной отрасли в таких целях, как:
обеспечение безопасности движения;
планирование производственной деятельности подразделений, отвечающих за состояние дорог и магистралей;
планирование транспортных пассажирских и грузовых перевозок;
проектирование строительства и реконструкции объектов транспорта;
планирование мер по защите окружающей среды и других;
снижение издержек, связанных с причиняемыми ущербами от воздействия погодных условий;
повышение эффективности работы.
На стадии проектирования уделяется особое внимание учету погодно-климатических факторов. Для планирования ресурсов на содержание автомобильных дорог необходим совместный учет влияния и метеорологических, и дорожных факторов на состояние дороги. При выполнении строительных и ремонтных работ используются прогнозы погоды общего назначения с данными об осадках, температурном и ветровом режимах. На этапе содержания автомобильная дорога наиболее подвержена влиянию метеорологических условий, которые определяют безопасность движения, скорость движения транспортных потоков [58, 59].
Рассмотрим, как используется прогностическая информация на автотранспорте [30, 65].
Прежде всего, она используется при организации борьбы со снежными заносами. С учетом ожидаемого по прогнозу ухудшения погодных условий заблаговременно подготавливается к работе и сосредоточивается на наиболее заносимых участках дорог необходимая техника. При отсутствии в нужных местах снегоочистительной техники отмечаются случаи, когда в сильные снегопады автомашины (включая рейсовые автобусы, курсирующие между городами) простаивают часами. Своевременный подход техники позволяет существенно сократить перерывы в движении, а значит, и ущербы.
Особо важную роль играют прогнозы и предупреждения об опасных явлениях погоды. Если ожидается сильная метель или сильный мороз, автомашины и автобусы в дальние рейсы не выпускают. Это предотвращает опасные факторы риска для пассажиров и водителей в пути.
При получении прогноза о резком понижении температуры (особенно в переходные сезоны) в автохозяйствах организуют разогрев двигателей автомашин паром или горячим воздухом, что обеспечивает своевременный выход машин на линию. При ожидаемом понижении температуры ниже -3, -5 С в конце рабочего дня производится слив воды из радиаторов, что предотвращает их повреждение.
Эффективность гидрометеорологического обеспечения автомобильного транспорта определяют пять основных факторов:
1) оправдываемость и заблаговременность прогнозов и предупреждений об опасных явлениях погоды;
2) экономия средств, обусловленная принятием потребителями мер в соответствии с получаемой гидрометеорологической информацией;
3) объем перевозок грузов и пассажиров в пределах рассматриваемого региона; 4) климатические условия - повторяемость неблагоприятных погодных условий;
5) обеспечение безопасности движения на дорогах.
Прогнозы погоды играют важную роль не только в экономике автотранспорта, но и в обеспечении безопасности движения и снижении числа дорожно-транспортных происшествий [14].
Увеличение интенсивности и изменение состава движения приводит на современном этапе к повышению требований к автомобильным дорогам со стороны их пользователей, к необходимости более полного учета при содержании потребительских свойств дорог [15, 63]. Потребительские свойства дороги - совокупность ее транспортно-эксплуатационных показателей, влияющих на эффективность работы автомобильного транспорта, безопасность движения и отражающих интересы пользователей дорог. К ним относится обеспечение непрерывности проезда в любые периоды года и при любых условиях погоды, обеспечение необходимой скорости движения транспортных потоков, пропускной способности и уровня загрузки дороги, безопасность и удобство движения, допустимые габариты, осевые нагрузки и общая масса автомобилей, экологическая безопасность дорог.
Необходимость обеспечения определенного уровня безопасности движения в любых погодных условиях требует перехода к новым технологиям содержания дорог, направленным на предупреждение и профилактику влияния неблагоприятных погодных условий на состояние дорог. Этот переход предусматривает изменение требований к метеорологической информации и специализированным прогнозам погоды. Они должны обладать более высокой степенью детализации, малой заблаговременностью. Кроме того, при прогнозировании необходим учет особенностей дорожных условий. В целях дальнейшего совершенствования нормативно-технической базы по зимнему содержанию автомобильных дорог общего пользования и повышения эффективности использования средств федерального бюджета, направляемых на эти цели, утверждены и введены в действие "Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах", "Методика испытания противогололедных материалов" и "Требования к противогололедным материалам".
Основными документами, составляющими нормативно-методическую базу содержания автомобильных дорог, являются [32]:
-технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог (ОДМ «Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования»);
-требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения (ГОСТ Р50597-93);
-временное руководство по оценке уровня содержания автомобильных дорог;
-инструкция по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах (распоряжение Минтранса РФ от 16 июня 2003 г. N ОС-548-р);
-рекомендации по изысканиям и проектированию лесных снегозадерживающих полос вдоль автомобильных дорог;
-инструкция по производству рубок ухода в снегозащитных насаждениях вдоль автомобильных дорог ВСН 34-78 и др.
В таблице 1 обобщены нормативно-технические документы, регламентирующие порядок использования гидрометеорологической информации в организации работы автомобильного транспорта в зависимости от критериев неблагоприятных явлений погоды.
Локализация участков транспортных магистралей, подверженных воздействию гидрометеорологических опасностей
В результате обобщения выполненных ранее данных маршрутных съемок автомобильных и железнодорожных магистралей, сведений, полученных при эксплуатации дорог, данных наблюдений ближайших к трассе гидрометеорологических станций за период 1993-2002гг., были уточнены и картографированы участки, подверженные ежегодному воздействию гидрометеорологических опасностей.
Карты дают наглядное представление о том, на какие участки дорог необходимо обратить внимание как синоптику при составлении прогнозов погоды, так и работникам предприятий наземного транспорта.
Рассмотрим, каким образом проявляется воздействие гидрометеорологических опасностей по районам прохождения автомобильных дорог (рис. 10).
Трасса Самара-Уфа-Челябинск пересекает реки Белая, Сим. Дорога проложена почти в широтном направлении, подвержена действию меридиональных ветров, в основном южных, юго-западных. Участок Алаторка-Ауструм - наиболее снегозаносимая местность. Гололедица опасна на участках, с уклонами и крутыми поворотами, имеющимися на протяжении всей дороги. Туманы на дороге Уфа-Аша наблюдаются довольно часто, особенно в долинах рек в утренние часы.
Трасса Уфа-Оренбург расположена в меридиональном направлении. Снегозаносам особенно подвержены участки дорог, проходящие в низинах, а также по открытой степной местности. В переходные сезоны и зимой при антициклональных режимах опасность на дороге представляют туманы, особенно густые вблизи г.г. Салават, Стерлитамак, Кумертау.
Наиболее сложными зимой и в переходные сезоны являются участки Стерлитамак-Салават, Мелеуз-Ира, где абсолютные высоты 100-200 м и долина р.Белой образует своеобразные ложбины, в которых возможны снежные заносы. Наиболее опасны метели при западных ветрах, они вызывают большие заносы. При слабых ветрах и туманах на этих участках продолжительное время может ухудшаться видимость. Преобладающие при метелях южные ветры дуют в основном вдоль дороги. Наиболее опасны метели при западных ветрах, они вызывают большие заносы. Снегопады при слабых морозах, если снег своевременно не убрать, также резко ухудшает состояние дорог, т.к. образуется снежный накат.
Дорога Исянгулово-Зилаир-Баймак. От Исянгулово начинается подъем в горы. Дорога сильно заносимая, господствующие ветры дуют почти перпендикулярно дорожному полотну. На отдельных участках поперечный профиль дороги выпуклый, что очень опасно в дождь, гололед. Во время продолжительных дождей земляная насыпь раскисает. Несмотря на залесенность местности дорога зимой сильно заносится. Между городами Баймак и Сибай местность степная и сильно пересеченная, т.к. дорога проходит через хребет Ирендык. Дорога сильно заносится во время метелей, т.к. на большом протяжении проходит по долине.
Дорога Кага-Старосубхангулово имеет сложный профиль, т.к. проходит по горной местности, по отрогам хребтов Крака, Юрматау, Масим. В зимний период она подвержена влиянию метелей, гололеда, заносится снегом на отдельных, пониженных участках. В летнее время в этом районе наблюдаются сильные ливни с количеством осадков до 100 мм за сутки, что приводит к затоплению низких участков дороги, размыву дорожного полотна.
Дорога Стерлитамак-Белорецк пересекает ряд параллельных хребтов западного склона Башкирского Урала: Алатау, Колу, Зильмердак, Юрматау, Шатак, Крака. Местами уклоны дороги составляют 12-17%, что неблагоприятно сказывается на работе автотранспорта в зимнее время. В районе Белорецка дорога проходит по открытой возвышенности перпендикулярно метелевым ветрам, при юго-западном ветре подвержена снежным заносам.
Наиболее сложная в отношении обслуживания и передвижения автотранспорта трасса Уфа-Инзер-Белорецк. Множественные крутые подъемы и спуски, повороты с малым радиусом становятся опасными в дни с метелями, туманами и гололедицей.
Дороги северо-восточной части территории республики проходят в сложной горной местности, пересечены глубокими балками и в большей степени подвержены влиянию сильных морозов, метелей, гололеда в зимнее время; ливней, туманов - в летний период.
На рисунке 11 представлена степень воздействия гидрометеорологических опасностей на железнодорожные магистрали Республики Башкортостан.
1) Метелево-поземковые явления на перегонах чаще всего возникают на участках, расположенных в пределах Бугульминско-Белебеевской возвышенности. Отдельные открытые перегоны, расположенные на южных отрогах Уфимского плато также подвержены снежным заносам. Наибольшая средняя повторяемость метелей на зиму (47-55 дней) приходится на район станций Бугульма, Абдулино, Кумертау. Наименьшая повторяемость в районе станции Улу-Теляк и Инзер (11-20 дней). Повторяемость низовых метелей и поземков по отделению наибольшая в районе Абдулино (среднее число 60, наибольшее 99).
2) Гололедно-изморозевые явления чаще всего возникают на участках, расположенных в пределах Бугульминско-Белебеевской возвышенности. Еще один район, сильно подверженный влиянию гололедно-изморозевых отложений - перегон Аша-Миньяр. Отложение гололеда на воздушных линиях связи вызывает их провисание, а в сочетании с ветром - пляску проводов с конечными последствиями - переплетение проводов, обрыв или даже повреждение опор.
3) Сход снежных лавин наиболее часто происходит на перегоне Аша-Миньяр, протяженностью 21 км. Сход лавин вызывает перерыв движения поездов из-за завала пути, нарушение работы линий автоблокировки, повреждение опор контактной сети. Особенно опасны сходы лавин с объемом снега 500 м куб и более, т.к. они вызывают перерыв в движении поездов более 2 часов. Наиболее лавиноопасны участки вблизи ст. Юша и на месте пересечения хребта Уварся.
4) Влиянию низкой температуры воздуха в наибольшей степени подвержен участок железной дороги Улу-Теляк-Миньяр, проходящий по северо-востоку территории.
5) К ливнеопасным и подверженным влиянию весенних вод относятся участки, проходящие в пределах Бельско-Демской равнины, т.к. они пересекают множество малых рек притоков Демы и притоков Белой. Трасса горно-лесной зоны обильно орошается атмосферными осадками, наблюдается частый выход грунтовых вод (ключи), поэтому нередки размывы путей в связи с ливнями.
6) В пониженных участках рельефа, вдоль русел рек, наиболее вероятны густые туманы. Наибольшее число дней с туманом приходится на зимние и переходные месяцы. Наибольшее количество туманов наблюдается в Аксаковой Инзере (46 и 66 дней соответственно), наименьшее - в Туймазах (1 Ідней).
Синоптические процессы, обуславливающие экстремальные ситуации в работе предприятий наземного транспорта
Под экстремальными в данном случае подразумеваются ситуации, при которых движение транспорта оказывается частично или полностью парализованным в результате возникновения опасных явлений погоды, распространяющихся на значительной. Для этой цели автором были систематизированы материалы технических отчетов, составленных специалистами Башкирского УГМС, а также аэросиноптический материал, штормовая информация, сведения из бюллетеней погоды за период наблюдений с 1993 по 2002г.г.
Проанализированные синоптические процессы в целом совпадают с принятой типизацией, основанной на траекториях перемещения циклонов из основных районов их формирования. Однако более детальный анализ позволил выяснить мезомасштабные особенности метеорологических условий, которые отмечались при том или ином типе.
1. Южные циклоны.
Выход циклонов из более южных районов на территорию Урала, называемых южными циклонами, сопровождается резкими и значительными ухудшениями погоды [78, 79]. Возникают данные барические образования в бассейнах Черного, Каспийского и, реже, Аральского морей. К этому виду отнесены все циклоны, перемещающиеся с юго-запада на северо-восток и с юга на север и северо-восток. Как правило они перемещаются со скоростью 40—50 км/ч.
Обычно с южными циклонами на Урале связано выпадение интенсивных осадков, образование сильных гололедов, усиление ветра, в отдельных случаях до 35-40 м/с. Чаще всего выход южных циклонов наблюдается в переходное время года: февраль-апрель, сентябрь-ноябрь. Наибольшие значения скорости градиентного ветра (30—35 м/с, порывы 40—41 м/с) зарегистрированы в северо-восточных районах республики и в Зауралье.
На меридионально расположенных фронтах в районах Каспия или Нижней Волги возникают волновые возмущения и циклоны, которые при продвижении к северу на районы Урала и Западной Сибири регенерируют на арктическом фронте [66, 78, 80, 95]. При смещении южных циклонов через Самару, Пермь такие опасные явления погоды как сильный ветер, метель, сильные осадки, гололед наблюдаются на большей части территории республики, за исключением северо-восточных районов, где интенсивность неблагоприятных явлений не достигает критериев ОЯ. Если южный циклон смещается на Западную Сибирь через Оренбург, воздействию опасных явлений погоды подвержены районы юго-восточной половины республики и Зауралья. Скорость смещения циклонов в таких случаях не менее 15 м/с, и они, как правило, углубляются, что способствует образованию барических градиентов над территорией республики.
В качестве примера рассмотрим случай 17 ноября 1999г., когда на территории Башкортостана наблюдались сильные снегопады, метели, при усилении ветра до 22 м/с, а в Зауралье гололеды, отложения мокрого снега. Опасными явлениями оказалась охвачена большая часть территории республики, практически было парализовано движение на железных дорогах на протяжении 8-12 часов и на автомобильных дорогах от 6 до 20 часов. На рисунке 12, а) приведена схема синоптической ситуации и опасные явления, наблюдавшиеся в этот день.
В зоне теплого фронта отмечались сильные снегопады: в Уфе количество осадков составило 26,4 мм, на мп Мишкино 28 мм, на мп В.Татышлы 22,6 мм. По остальной территории осадки распределились следующим образом: в Зауралье выпало от 2 до 6 мм, в крайних северных районах 11-14 мм, в южных районах 15-17 мм, в западных 8-Ю мм. В Зауралье и южных районах 2 суток шел снег, в центральных и северных районах также 2 суток (в первые сутки количество осадков составило от 1 до 7 мм), но на вторые сутки с большей интенсивностью (от 11 до 26 мм). 16-17 ноября по республике отмечался снег, местами сильный (Кумертау до 22 мм), метель, туман, гололед (Зауралье до 4 мм), усиление ветра до 22 м/с (Раевский). По территории республики ветер усиливался до 17-18 м/с. Общие метели продолжались от 10 до 24 часов, в западных районах (Аксаково 34 часа). Температура воздуха была днем 16.11 +1,+5, ночью 17.11 0,-8; днем 17.11 -2,-7 по востоку до+2, ночью 18.11 -11,-17.
17 ноября 1999г. погода Башкортостана определялась активным циклоном (Р = 990 гПа), вышедшим из района Волгограда. Его центр находился в районе Оренбурга. Падение в передней части составляло 6,9 гПа/Зч. Термобарическое поле поверхности АТ-850 гПа свидетельствовало о больших градиентах температур. Термический градиент в зоне фронтального раздела составлял 10С/500 км. Воздушная масса в слое 1,5-5 км была влажной. Снегопады, метели наблюдались с прохождением циклона над южной половиной республики. Погоду северной половины республики определял теплый фронт, погоду Зауралья - фронт окклюзии.
2. Западные циклоны.
При этом типе синоптических процессов развитие и смещение приземных циклонов осуществляется под активной высотной фронтальной зоной, ориентированной с севера Скандинавии на Среднюю Волгу и далее через Средний Урал на Западную Сибирь. Скорость перемещения циклонов в среднем так же, как и при 1-м типе, достигает 40 км/ч, а в отдельных случаях 60—65 км/ч.
Наибольшее число циклонов данного типа приходится на зиму (декабрь.—февраль). В Предуралье они обычно регенерируют за счет затока континентального арктического воздуха, вызывая значительное увеличение барических градиентов и сильные метели и ветры, в передней части циклона — южного и юго-восточного направлений, а с прохождением оси, ложбины -юго-западного и западного. Через 1,5 сут. после начала перемещения циклона с юга Скандинавии общие метели захватывают Пермскую область, а затем и весь Урал. Согласно [64, 74, 77, 89], интенсивные метели и снегопады наблюдаются в том случае, когда регенерация циклона происходит в Предуралье.
Циклоны этого типа обычно смещаются через Средний Урал, реже через северные районы Башкирии [66]. Опасные явления погоды бывают связаны с прохождением контрастных атмосферных фронтов. В первую очередь такие неблагоприятные явления, как снегопады, осадки, метели, гололед, усиление ветра возникают в западных районах, распространяясь по мере смещения циклона на центральные и северные. На восточные районы и Зауралье неблагоприятные явления оказывают влияние в меньшей степени. Наиболее типичным случаем такой синоптической ситуации можно считать ситуацию, наблюдавшуюся 27 декабря 1995г. (рис. 12, б).
Риск воздействия опасных и неблагоприятных явлений погоды на транспортные магистрали Республики Башкортостан
Необходимость обеспечения высокого уровня безопасности движения в сложных погодных условиях требует перехода к новым технологиям содержания дорог, направленным на предупреждение и профилактику влияния неблагоприятных погодных явлений на состояние дорог. Этот переход сопровождается повышением требований к качеству гидрометеорологического обеспечения, необходимостью большей степени детализации наблюдений и подготовкой сверхкраткосрочных прогнозов погоды по отдельным участкам трасс. Составление таких прогнозов должно основываться не только на данных наблюдений и усвоении всей имеющейся информации о погоде, но и учете особенностей дорожных условий и специфики работы транспорта [116, 118]. В связи с этим были определены участки основных автомобильных и железнодорожных магистралей, подверженные повышенному воздействию неблагоприятных и опасных явлений погоды.
Участки определялись на основании карты, приведенной на рис. 4 с применением дополнительных данных гидрометеорологических постов, расположенных на расстоянии не более 15 км от магистрали. В таблицах 11, 12 показаны участки основных магистралей. Знак «+» означает наличие повышенной частоты воздействия того или иного неблагоприятного и опасного явления погоды.
Поскольку интенсивность транспортных перевозок по основным магистралям неравномерна, была проведена также оценка риска воздействия неблагоприятных и опасных явлений погоды на различные участки дорог в зависимости от грузооборота автомобильных и железнодорожных перевозок.
Величина риска оценивалась по коэффициенту «К», равному произведению среднегодового числа дней с неблагоприятными и опасными явлениями вдоль трассы и величине грузооборота (в млн т-км), деленному на 1000. Сведения о грузообороте транспорта по районам республики были взяты из атласа Республики Башкортостан (2005г.).
Расчеты показывают (рисунок 14), что наибольшему риску воздействия подвержены участки автомобильных дорог, находящиеся в центральном, юго-западном, северо-восточном и западном районах (коэффициент «К» превышает 1). Участки автодорог в юго-восточной части республики имеют значения коэффициента «К» 0,5 и менее.
На железнодорожных трассах (рисунок 15) наибольшему риску воздействия подвержены горные и центральные участки (коэффициент «К» составляет от 4,4 до 6,7). Почти в половину меньшую величину (3,6) коэффициент «К» имеет на участках, проходящих по Бугульминско-Белебеевской возвышенности. В крайних южных и восточных районах коэффициент «К» колеблется от 1,7 до 2,1.
Полученные в главе результаты позволяют разработать меры по более детализированному гидрометеорологическому обеспечению участков дорог, подвергающихся наибольшему риску воздействия неблагоприятных и опасных явлений погоды.
Следует отметить, что участок автодороги от Уфы до Стерлитамака не охвачен регулярными метеорологическими наблюдениями. Данные об ОЯ были получены из наблюдений метеопоста Толбазы. Косвенно влияние ЕОГЯ может быть учтено из сведений ГИБДД и организаций, осуществляющих обслуживание этого участка.
Установка дистанционных метеорологических станций в тех местах, которые не охвачены регулярными метеонаблюдениями, позволит в будущем осуществлять тщательный мониторинг состояния погод. Ввод процедуры информирования диспетчеров службы движения водителями о неблагоприятных условиях в пути и оперативное доведение информации до прогностического подразделения Гидрометцентра также повысит уровень и качество СГМО. Установка датчиков метеопараметров на машинах (в первую очередь осуществляющих перевозки на дальние расстояния) могла бы дополнить картину о фактическом состоянии погоды.
