Астапенко П.Д. Вопросы о погоде

Подождите немного. Документ загружается.

60. Влияние высоты волны, возни-

кающей в циклоне, на скорость суд-

на, движущегося из точки А

1 — высота волны (м), 2 — скорость

судна (узлы)

новороссийской боре, зимой замерзание водяной пыли

и брызг морской воды на корпусах и палубных надстройках

судов происходит столь интенсивно, что единственное эф-

фективное средство сберечь судно — уйти в открытое море,

за пределы воздействия боры.

12. 21. Как воздействует на движение судна ветер?

По данным специальных исследований, проведенных

в 50 и 60-е годы, попутный ветер увеличивает скорость

судна примерно на 1%, тогда как встречный ветер спосо-

бен уменьшить ее в зависимости от размеров судна и его

загрузки на 3—13%. Еще более значительно воздействие

на судно морских волн, вызываемых ветром: скорость

судна является эллиптической функцией высоты и направ-

ления волн. На рис. 60 показана эта зависимость. При

высоте волны более 4 м морские суда вынуждены замед-

лять ход или менять курс. В условиях высокого волнения

продолжительность плавания, расход топлива и опасность

повреждения груза резко увеличиваются, поэтому на осно-

ве метеорологической информации маршрут проклады-

вается в обход таких районов.

12. 22. Как влияет погода на работу речного транс-

порта?

Плохая видимость, колебания уровня воды в реках

и озерах, замерзание водоемов — все это сказывается как

на безопасности, так и на регулярности плавания судов,

а также на экономических показателях их эксплуатации.

Ранние ледоставы на реках, как и позднее вскрытие рек

ото льда, сокращает период навигации. Применение ледо-

кольных средств удлиняет сроки навигации, но удорожает

стоимость перевозок.

12. 23. Насколько велика зависимость наземного тран-

спорта от метеорологических условий?

Ухудшение видимости из-за туманов и осадков, снеж-

ные заносы, гололедные явления, ливни, наводнения и

сильные ветры затрудняют работу автомобильного и

железнодорожного транспорта, не говоря уже о мотоцик-

лах и велосипедах. Открытые виды транспорта более чем

в два раза чувствительнее к неблагоприятной погоде, чем

закрытые. В дни с туманом и обложными осадками поток

автомобилей на дорогах сокращается на 25—50% по срав-

нению с потоком в ясные дни. Наиболее резко на дорогах

в ненастные дни уменьшается количество личных автомо-

билей. По этой причине трудно установить точную коли-

чественную связь между метеорологическими условиями

и дорожными происшествиями, хотя такая связь несомнен-

но существует. Несмотря на уменьшение потока автомашин

в плохую погоду, число аварий при гололеде возрастает

на 25% по сравнению с сухой погодой; особенно часты

аварии при гололеде на поворотах дороги с плотным движе-

нием.

В зимние месяцы в умеренных широтах основные

затруднения наземного транспорта связаны со снегом и

льдом. Снежные заносы требуют расчистки дорог, ослож-

няющей движение, и установки заградительных щитов

на участках дорог, не имеющих снегозащищенных насаж-

дений.

12. 24. Каков механизм снегозащиты с помощью щи-

тов?

Щит, поставленный вертикально и ориентированный

перпендикулярно к потоку воздуха, с которым переносится

снег, создает за собой зону турбулентности, то есть неупо-

рядоченного вихревого движения воздуха (рис. 61). В пре-

делах турбулентной зоны вместо переноса снега идет

процесс его отложения — растет сугроб, высота которого

61. Возникновение зоны турбулент-

ности за вертикально установлен-

ным щитом высотой 1. 2 м и плот-

ностью 50% (а) и отложение снега

за ним (б)

в пределе совпадает с толщиной зоны турбулентности,

а длина — с протяженностью этой зоны, которая, как уста-

новлено опытным путем, примерно равна пятнадцати-

кратной высоте щита. Сугроб, создающийся за щитом,

напоминает по форме рыбу.

12. 25. Можно

ли по температуре воздуха предвидеть

обледенение дорожного покрытия?

Образование на дорогах ледяной корки обусловливается

не только режимом температуры, но и влажностью, нали-

чием осадков (в виде переохлажденного дождя или мороси,

падающей на ранее сильно выхоложенное покрытие).

Поэтому по одной температуре воздуха делать вывод о

гололедице на дорогах рискованно, однако температурный

режим остается наиболее важным показателем опасности

обледенения дорог: минимальная температура поверхности

дороги может быть на 3°С ниже минимальной температуры

воздуха.

12. 26. Насколько эффективно использование соли для

растапливания снега на дорогах?

Соль, которую разбрасывают на дорогах и на тротуарах,

действительно предотвращает образование ледяной корки,

растапливая снег. Смесь снега с солью остается жидкой

не смерзающейся массой при температуре до — 8°С, рас-

плавление льда солью может быть достигнуто даже при

температуре —20°С, хотя процесс таяния будет значи-

тельно менее эффективным, чем при температуре, близ-

кой к 0°С. Практически освобождение дорог от снега

с помощью соли эффективно при толщине снежного по-

крова до 5 см.

Однако использование соли для очистки дорог от снега

имеет негативную сторону: соль вызывает коррозию авто-

мобилей и загрязняет водоемы хлоридами, а почву вблизи

дорог — натрием в избыточной концентрации (см. так-

же 13. 10). Поэтому в ряде городов этот способ борьбы

с обледенением дорог запрещен.

12. 27. В чем специфика влияния погоды на работу

железнодорожного транспорта?

Колебания температуры воздуха в зимнее время могут

вызвать обледенение рельсов и линий связи, а также под-

вижного состава, когда он стоит на запасных путях; быва-

ют, хотя и сравнительно редко, и случаи обледенения

пантографов на электропоездах. Все эти особенности влия-

ния метеорологических условий на работу железнодорож-

62. Связь между скоростью ветра

(м/с) и отложением снега около раз-

личных препятствий (по Пагу)

а — отложение снега при наличии

выемки грунта, б — при наличии вы-

сокой насыпи, в — при наличии не-

высокой насыпи

ного транспорта требуют использования специальной тех-

ники и связаны с дополнительными затратами труда и

денежных средств в объеме 1—2% стоимости оперативных

эксплуатационных расходов. В целом же железнодорож-

ный транспорт менее других видов транспорта зависит

от условий погоды, недаром рекламные проспекты желез-

ных дорог часто утверждают, что «железная дорога рабо-

тает и тогда, когда все другие виды транспорта бездейст-

вуют». Хотя это и преувеличение, но оно не слишком

далеко от истины. Впрочем, от стихийных бедствий,

вызванных аномалиями погоды, железные дороги не за-

страхованы точно так же, как и другие отрасли народного

хозяйства: сильные бури, наводнения, оползни, селевые

потоки, снежные обвалы разрушают железнодорожные

пути, как и автомобильные дороги; гололед, интенсивно

отлагаясь на контактных проводах электрических желез-

ных дорог, обрывает их так же, как и провода ЛЭП или

обычных линий связи. Следует добавить, что увеличение

скорости движения поездов до 200—240 км/ч породило

угрозу переворачивания поезда под действием ветра.

12. 28. Как предотвращают отложение снега у железно-

дорожных путей, проложенных на насыпях или в

выемках грунта?

В холмистой местности для уменьшения снежных за-

носов устанавливают заградительные щиты, изменяют

наклон полотна, что способствует ослаблению приземного

вихря (рис. 62 а), или же сооружают невысокие насыпи

(рис. 62 б, в). Насыпь не должна быть слишком крутой,

иначе создается заметный подветренный вихрь, а это при-

водит к накоплению снега на подветренной стороне

насыпи.

ПОГОДА

И СЕЛЬСКОЕ

ХОЗЯЙСТВО

Едва ли существует другая

отрасль человеческой деятельности, в такой мере связанная

с метеорологическими условиями, как сельское хозяйство.

При этом если распространение сельскохозяйственных

культур на земном шаре и видов сельскохозяйственной

продукции в значительной степени определяется клима-

том, то урожайность культур и продуктивность сельскохо-

зяйственного производства в огромной степени зависят

от сложившихся в данный год условий погоды.

Зависимость сельскохозяйственного производства от

условий погоды довольно сложная — не существует абсо-

лютно оптимальных условий, одинаково благоприятных

для всех отраслей сельского хозяйства и даже для всех

выращиваемых в данной местности культур. В ряде слу-

чаев условия, благоприятные для одной отрасли или для

одной сельскохозяйственной культуры, оказываются не-

благоприятными для другой отрасли или культуры. С этой

точки зрения приобретает важное значение правильная

ориентировка сельскохозяйственного производства на раз-

витие таких отраслей хозяйства и выращивание таких

культур, которые дополняли бы друг друга и в неблаго-

приятные для одной из них годы были способны компен-

сировать потери. В этом отношении ориентацию сельского

хозяйства отдельных районов на монокультуру специа-

листы считают нерациональной. Однако следует считаться

и с другими аспектами экономики сельскохозяйственного

производства, и прежде всего с социальными, с интересами

страны в целом, а не только данного района. Но, как бы

то ни было, не принимать во внимание особенности климата

каждого района и колебания в условиях погоды, непосред-

ственно сказывающиеся на продуктивности сельскохозяй-

ственного производства, — нельзя.

13. 1. От каких метеорологических величин в первую

очередь зависит урожайность сельскохозяйственных

культур?

Хотя урожай определяется погодой в целом, то есть

всем комплексом метеорологических величин и явлений,

влияющих на развитие и созревание растений, решающими

можно считать три величины: температуру воздуха, атмос-

ферные осадки и солнечную радиацию. Во многих районах

умеренных и особенно низких широт самый важный для

урожайности сельскохозяйственных культур метеорологи-

ческий фактор — осадки в период развития растений,

например в фазе развития зерна.

13. 2. Как влияют осадки на урожайность сельскохо-

зяйственных культур?

Зависимость урожайности большинства культур от

количества и сроков выпадения осадков наиболее заметна

в районах недостаточного увлажнения, особенно сильно

она проявляется у засухонеустойчивых сортов. Для злаков

решающее значение имеет накопление влаги в почве за

счет осадков, выпадающих в период, предшествующий

севу, а также в первой половине лета, когда наблюдается

наиболее интенсивный рост растений. В средней полосе

Европейской части СССР вклад осадков в урожайность

зерновых культур возрастает с северо-запада на юго-

восток. Прибавка урожая кукурузы за счет благоприятного

распределения осадков в вегетационный период составля-

ет, в зависимости от характера почвы, удобрений и сорта

семян, от 2 до 9 ц/га.

На Украине, в Сумской области, в годы с хорошим

увлажнением в вегетационный период (435 мм осадков)

урожай свеклы на 220 ц/га превышает урожай ее в годы

с недостаточным увлажнением (200 мм осадков за тот же

период).

На полупустынных равнинах США урожайность пше-

ницы на 36—80% зависит от осадков, на равнинах Теха-

са — на 55—66%, в прериях Саскачевана (Канада) —

на 36 — 62%. В Индии и Израиле осадки определяют

примерно 75% изменчивости урожайности пшеницы.

При оценке влияния осадков на урожаи следует учиты-

вать также и режим температуры, испарения выпавшей

влаги и усвоения ее растениями.

13. 3. В чем опасность засух для земледелия?

Засухи — явление, эпизодически повторяющееся в

районах недостаточного увлажнения. Это результат дли-

тельного недостатка осадков, обычно сопровождающегося

пониженной влажностью и повышенной температурой

воздуха. Засухи вызывают снижение запасов влаги в почве,

следствием чего бывает замедленный рост или даже гибель

растений.

Возникновение засух связано с такими аномалиями

атмосферной циркуляции, при которых преобладающим

становится поступление масс сухого континентального воз-

духа и формирование антициклонов, препятствующих

передвижению атмосферных фронтов и связанных с ними

масс влажного морского воздуха. Этот процесс не всегда

удается своевременно распознать и принять необходимые

меры для предотвращения или уменьшения потерь урожая,

что еще больше усугубляет опасность засух. В Австралии,

например, засуха, как правило, успевает охватить пример-

но 10% территории, прежде чем она оказывается зареги-

стрированной. Потери от засух в этой стране превышают

потери от других стихийных бедствий, таких, как навод-

нения, ураганы и пр.

В некоторых земледельческих районах мира засушли-

вые годы почти столь же часты, как и годы с нормальными

условиями. Например, на Великих равнинах в США

в шести округах за последние 100 лет отмечено от 42

до 49 засух, в том числе очень сильных — от 11 до 18.

В ряде районов нашей страны, например в Заволжье,

на юго-востоке Европейской части, засухи также случа-

ются довольно часто, и без искусственного орошения полей

там невозможно гарантировать устойчивые ежегодные

урожаи.

13. 4. Чем объясняются сильные засухи последних лет

в Африке?

Засухи на Африканском континенте в обширном районе

к югу от Сахары — явление не новое, они периодически

возникали и в прошлом столетии, но в 70-е годы этого

века они оказались суровее и продолжительнее обычного.

В 1972—1973 годах засуха носила катастрофический ха-

рактер: осадков в обширной полосе с населением более

24 млн. человек — жителей государств Мавритания, Сене-

гал, Нигер, Чад, Гамбия и Буркина Фасо — выпало менее

половины годовой нормы; погиб почти весь скот, значи-

тельная часть посевов. В последующие годы положение

мало изменилось: в 1974 и 1975 годах осадки были хотя

и более значительные, но все же недостаточные, в 1976 году

снова была засуха, осадков выпало на 30% меньше нормы,

в 1977 и 1978 годах недостаток влаги по-прежнему оста-

вался существенным. В 80-е годы положение не улучши-

лось: в 1983—1985 годах засуха охватила огромные прост-

ранства южнее Сахары в Сахельской зоне, нанеся ущерб

сельскому хозяйству многих африканских стран, в том

числе Судана, Эфиопии, Сомали, Центральноафриканской

Республики. Из-за длительного отсутствия осадков практи-

чески пересохло озеро Чад, расположенное на территории

Нигерии, Нигера, Чада и Камеруна. Пески Сахары надви-

гаются со скоростью 20 м/год на столицу Мавритании

город Нуакшот, грозя стереть его с лица земли.

Географическое распределение осадков было неравно-

мерным: в последнее десятилетие меньше всего осадков —

около 50% нормы — выпадало в полупустынном районе

вдоль 18° с. ш., однако в направлении к югу количество

осадков увеличивалось, составляя в Гамбии 70—80%

нормы.

Помимо общей причины возникновения засухи, связан-

ной с неблагоприятными колебаниями крупномасштабной

атмосферной циркуляции, в этом регионе действует и с

каждым десятилетием проявляет себя все сильнее еще один

фактор дезертификации (опустынивания) — бесконтроль-

ная пагубная для природы деятельность человека (нару-

шение естественного покрова бывших пастбищ, вырубка

лесов и т. п. ).

13. 5. При какой температуре возможно существование

растений?

Растительный мир нашей планеты приспособился к

температурному режиму поверхности земли и приземного

слоя воздуха. Подавляющее большинство растений способ-

но развиваться только при положительной температуре

воздуха в относительно узких пределах ее колебаний,

ограниченных примерно 30°С. Однако отдельные предста-

вители земной флоры обладают способностью нормально

развиваться при температуре чрезвычайно высокой (не-

которые водоросли живут в горячих источниках с темпера-

турой воды более 93°С) или очень низкой (в полярных

странах есть растения, выживающие при температуре

почвы ниже —32°С, а в Сибири даурская лиственница

переносит морозы около —70°С).

Способность поверхности растений отражать солнечные

лучи очень различна. В умеренных и высоких широтах

она невелика, например темный еловый лес отражает