Как климат влияет на транспорт
Влияние климата и погоды на состояние дорог и условия движения автомобилей
Климат и погода – составные части природных факторов, которые существенно влияют на транспортно-эксплуатационные характеристики дорог, на режим и безопасность движения, т.е. на условия движения по дороге и режим ее функционирования [10, 12].
Условия движения – та реальная обстановка на дороге, в которой осуществляется движение автомобиля, включающая в себя дорожные условия, транспортный поток и состояние окружающей среды, под которой подразумевают погодно-климатические условия. Погодно-климатические условия существенно влияют на состояние поверхности дороги, по которой движется автомобиль, которую видит и воспринимает водитель при выборе режима движения. При анализе этого влияния различают следующие понятия и определения.
Погода, погодные условия, условия погоды и метеорологические условия используются как синонимы и означают состояние атмосферы, которое характеризуется совокупностью значений метеорологических явлений, факторов или элементов в данном месте, в данный момент.
Климатические или метеорологические явления, элементы (факторы) – это отдельные характеристики состояния атмосферы, которые наблюдаются на метеостанциях (атмосферное давление, температура, влажность воздуха, ветер, осадки, туман, метель и т. д.).
Каждый метеорологический фактор характеризуется вероятностью появления (повторяемостью), продолжительностью действия и последействия, интенсивностью. Данные о вероятности появления, продолжительности действия и интенсивности приведены в климатических справочниках или могут быть получены на ближайшей к дороге метеостанции.
Продолжительность последействия. Время с момента прекращения данного метеорологического явления до прекращения действия его последствий на состояние дорог и условия движения (например, время просыхания поверхности дороги после прекращения дождя) может быть получено только путем наблюдений в различные периоды года.
Климат (климатические условия) — статистический режим условий погоды за длительный период времени (от одного года до многих десятилетий), т.е. это закономерная последовательность атмосферных процессов в данной местности, обусловливающая характерный для этой местности режим погоды. Микроклимат — климат небольшой территории, возникающий под влиянием различий рельефа, растительности, состояния почвы, наличия водоемов, застройки и т.д. Воздействие метеорологических факторов на условия движения передается через состояние поверхности дороги, взаимодействие автомобиля с дорогой и восприятие условий движения водителем. Состояние поверхности дорог оценивается качественными характеристиками: сухое, влажное, мокрое (чистое и загрязненное), заснеженное (покрытие с рыхлым снегом или уплотненным слоем снега – снежный накат), гололед и т. д.
Условия движения в период действия неблагоприятных метеорологических явлений значительно сложнее, чем при сухом, чистом покрытии и обочинах. Различия определяются рядом факторов, основными из которых являются:
снижение сцепных качеств покрытия, изменение взаимодействия автомобиля с дорогой, ухудшение ровности покрытия под влиянием осадков, гололеда, тумана, повышенной влажности воздуха и других факторов;
увеличение сопротивления движению из-за отложений снега, грязи, гололеда, неровностей на дороге, в результате чего снижается свободная мощность двигателя автомобиля;
изменение очертания и внешнего вида проезжей части и обочин, параметров поперечного профиля из-за снежных отложений и образования полос наката, что приводит к изменению восприятия дороги водителем;
уменьшение метеорологической видимости в период туманов, осадков, пурги, пыльных бурь, слепящего действия солнца, изменяющих восприятие условий движения водителем;
ухудшение эксплуатационно-технических качеств автомобиля, прежде всего систем, обеспечивающих удобство и безопасность движения, к которым относятся тормоза, рулевое управление, обзорность, видимость, сигнальная система.
Степень влияния метеорологических явлений на режим и безопасность зависит от интенсивности метеорологического явления и скорости движения автомобиля (табл. 4.11).
Каждому периоду года соответствуют свои характерные условия погоды, оказывающие существенное влияние на формирование состояния поверхности дороги и условий движения. К зимнему относят период, характеризующийся устойчивой средней суточной температурой воздуха ниже 0 (рис. 4.11). В некоторых случаях под зимним подразумевают период с начала образования устойчивого снежного покрова до момента его схода. На большей части территории России зимний период самый длительный, продолжительность его колеблется от 20 до 260 дней в году.
Переходные периоды — весенний и осенний с неустойчивой погодой, при которой наблюдаются осадки всех видов (твeрдые, жидкие и смешанные). Весенним считается период со средней суточной температурой воздуха от 0 до +15 О С. В целом этот период, отличающийся резкими переходами от потепления к похолоданиям, длится от 30 до 60—80 сут.
Метеорологические факторы и условия движения на автомобильных дорогах
Метеорологические факторы | Скорость движения, КРС | Степень опасности метеорологических условий | Интенсивность метеорологических факторов различной степени опасности для расчeтных скоростей, км/ч | ||||||
Метель, м/с | 1,0—0,75 | МО | 0—3 | 0—3 | 0—3 | 0—3 | 0—3 | ||
0,75—0,5 | О | 3—9 | 3—9 | 3—9 | 3—9 | 3—9 | |||
9 | >9 | >9 | >9 | >9 | |||||
Гололeд | 1,0—0,75 | МО | — | — | — | — | — | ||
0,75—0,5 | О | — | 0,2—0,4 | 0,15—0,35 | 0,20—0,30 | 0,20 | |||
0,2 | >0,2 | >0,2 | >0,2 | >1,2 | |||||
снегопад, мм/ч | 1,0—0,75 | МО | — | — | 0,1 | >0,1 | >1,0 | >1,5 | >2,5 |
Туман, видимость, м | 1,0—0,75 | МО | >350 | >500 | >250 | >200 | >100 | ||
0,75—0,5 | О | 170—350 | 200—500 | 150—250 | 100—200 | 70—100 | |||
12 | >20 | >20 | >30 | >30 | |||||
Температура воздуха, 0 С: | |||||||||
положительная | 1,0—0,75 | МО | 0—30 | 0—30 | 0—30 | 0—30 | 0—30 | ||
0,75—0,5 | О | 30—40 | 30—40 | 30—40 | 30—40 | 30—40 | |||
40 | >40 | >40 | >40 | >40 | |||||
отрицательная | 1,0—0,75 | МО | 10—30 | 10—30 | 10—30 | 10—30 | 10—30 | ||
0,75—0,5 | О | 0—10 | 0—10 | 0—10 | 0—10 | 0—10 | |||
О С до 0. Общее количество осадков осенью меньше, чем летом, но продолжительность их выпадения значительно больше. Длительность осеннего периода на территории страны колеблется в широких пределах — от 70 до 120 сут. Летний период ограничен датами перехода средней суточной температуры через +15 О С. Летом увеличивается количество осадков, но сокращается продолжительность их выпадения. Для большинства районов страны наиболее трудные условия движения наблюдаются в зимний и осенне-весенний периоды, а для районов с жарким и сухим климатом — в летний период. Наиболее трудные периоды года и должны быть приняты за расчeтные при выборе методов и средств обеспечения удобства и безопасности движения. Основные характеристики погодно-климатических факторов по их влиянию на условия движения приведены в табл. 4.12. Характеристики погодно-климатических факторов, влияющих на условия движения Транспорт – одна из наиболее климатозависимых отраслей экономики. Транспортный сектор особенно уязвимым по отношению не только к экстремальным явлениям катастрофических масштабов, но и к «вялотекущим» неблагоприятным процессам в связи с изменением климата (ожидаемым ростом средних температур, повышением среднего уровня моря, более частыми наводнениями, засухами и др.). Ключевыми проблемами для России, возникающими под влиянием меняющегося климата, являются зимнее содержание дорог, безопасность и бесперебойность движения по дорогам в сложных климатических условиях. Зимой опасность на дороге обусловлена ее скользкостью, связанной с гололедицей, гололедом, черным льдом, снежным накатом. Ожидается, что повторяемость формирования условий, способствующих образованию скользкости на дорогах, к середине XXI столетия возрастет. Частые перепады температуры в зимний период также способствуют разрушению покрытия автомобильных дорог. Повышение температуры и длительные периоды жары негативно сказываются на состоянии автомобильных дорог, вызывая размягчение асфальтового покрытия. Температуры выше 30 °C могут привести к отказам транспортного оборудования. Сухое и жаркое лето вызывает износ и проседание дорожного покрытия, что приводит к снижению его рабочих характеристик. Возникают также проблемы перегрева автомобилей и износа шин. Из-за повышения температуры может возрасти потребность в использовании холодильной техники, в связи с чем увеличатся расходы на грузоперевозки, особенно в теплых районах региона. Транспорт и климатические условияВы будете перенаправлены на Автор24 Транспорт и климатИз всех отраслей хозяйства транспорт является одним из наиболее зависимых от климатических условий, причем он является уязвимым не только к экстремальным явлениям, но и так называемым «вялотекущим» неблагоприятным процессам. Все климатические проявления для транспортной инфраструктуры и транспортных служб могут нести отрицательные последствия. Такие климатические явления, как ливневые дожди, туман, снежные заносы, снежные лавины, метели, песчаные бури, негативно сказываются на работе автомобильного и железнодорожного транспорта. Кроме этого обильные осадки оказывают влияние на состояние: Зимняя опасность на дорогах вызывается гололедицей, скользкостью, черным льдом, снежным накатом. Частые температурные перепады разрушают покрытие дорог. Высокая летняя температура вызывает размягчение асфальтового покрытия, а температура выше +30 градусов может вывести из строя транспортное оборудование. Высокие температуры приводят к износу шин и перегреву автомобилей. Отрицательное воздействие высокие температуры оказывают и на работу железнодорожного транспорта, что проявляется в деформации железнодорожных рельсов и возникновению аварийных ситуаций. Повреждение транспортной инфраструктуры характерно и для северных районов, где есть вечная мерзлота. Таяние мерзлоты и криогенное вспучивание вызывает оседание земляного полотна и приводит к деформации дорожного покрытия. Период эксплуатации ледовых дорог за последние 30 лет сократился с 200 до 100 дней в году. Увеличивающийся сток вод вызывает сильные разливы рек, что катастрофически влияет на транспорт, потому что главные автомобильные и железные дороги проходят вдоль речных систем. Что касается водного транспорта, то в период аномально жаркого лета внутренние водные пути снижают уровень воды. В результате сокращается период навигации, уменьшается грузоподъемность, растет расход топлива. Суда чаще могут садиться на мель. Готовые работы на аналогичную темуТаяние вечной мерзлоты и арктических льдов могут привести к нарушению работы морских портов. Положительным моментом таяния льдов является увеличения сроков навигации по Северному морскому пути и экономия топлива. Воздушный транспорт работает в течение круглого года, но и здесь высокие температуры отрицательно отражаются на объектах инфраструктуры аэропортов и в первую очередь это касается взлетно-посадочных полос. Для аэропортов северных районов плюсом будет то, что сокращаются расходы на уборку снега и льда. Меры, принимаемые в транспортном секторе, должны быть направлены на снижение уязвимости и повышение устойчивости всех систем к воздействиям климатических факторов. Воздействие меняющихся климатических условий важно учитывать при планировании, проектировании, строительстве и эксплуатации транспортной инфраструктуры. Важна и проблема экологической безопасности автомобильного транспорта. Влияние дождя и снега на работу транспортаКаждое время года имеет свои характерные климатические условия, которые оказывают значительное влияние на формирование состояния дорожной поверхности и условий движения. Зимний период характеризуется устойчивой температурой ниже 0 градусов и устойчивым снежным покровом, который на большей части территории России, имеет продолжительность до 260 дней в году. Предвестником наступающей зимы являются заморозки, поэтому поверхность дороги, не успевшая ещё просохнуть от осенних дождей, покрывается тонким слоем льда. Он, как правило, для глаза совсем незаметен. На тротуарах скользят пешеходы, а тормозной путь автомобилей непредсказуемо увеличивается. Укатанный колесами автомобилей снег становится скользкий и опасный, как лед. С наступлением оттепелей снег оттаивает и снова замерзает, и опять делает поверхность проезжей части скользкой и опасной. Сильный и мокрый снег мешает хорошо обозревать дорогу, ухудшая её видимость. Кроме этого проезжая часть становится значительно уже, а снежные валы по обочинам закрывают обзор и скрывают пешеходов. Рисунок 1. Влияние снега на работу автомобильного транспорта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ Особенно опасной дорога бывает в период первого снегопада, когда появляется утрамбованный снег и первый лед. В это время и пешеходам и водителям надо быть предельно осторожными. Дождь на работу транспорта оказывает свое отрицательное воздействие – увеличивает скользкость дороги, способствует размягчению обочин, ухудшает видимость. С наступлением дождя скользкость особенно опасна, потому что пыль или грунт, нанесенный на асфальт, растворяется водой и образует на дороге скользкий слой. В этом случае большая осторожность нужна на грунтовых дорогах при подъезде к перекресткам и во время съезда на обочину дороги. Понятно, что скорость, как главное средство обеспечения безопасности, должна быть минимальная. Во время сильных дождей тормозные колодки могут намокнуть и привести к отказу тормозов или снижению их эффективности. В этом случае они должны быть просушены с соблюдением всех мер предосторожности – нажимают несколько раз на педаль тормоза при небольшой скорости. Фары включаются при любой погоде. При сильном дожде дворники не справляются с протиранием лобового стекла, поэтому лучше остановиться и переждать, что тоже будет способствовать безопасному движению. При мокром и скользком дорожном покрытии остановочный путь возрастает в 4-5 раз, а в лужах отражаются фары и фонари, которые дезориентируют как водителей, так и пешеходов. Грязные лужи скрывают на дороге выбоины в асфальте и возможные открытые колодцы. Первые капли дождя, смешавшись с дорожной пылью, действуют как смазка, в результате чего сцепление колес с дорогой становится значительно меньше и тормозной путь возрастает. На таких дорогах запрещается резко прибавлять «газ» и резко тормозить, поворачивать резко руль, потому что не исключена потеря сцепления колеса с дорожным покрытием. Специалисты называют это заносом, и тогда транспортное средство становится неуправляемым. Заносы таких небольших транспортных средств, как велосипед и мотоцикл заканчиваются падением. Влияние тумана на работу транспортаТакое метеорологическое явление, как туман, представляет собой особую опасность для всех видов транспорта. Полное отсутствие видимости при сильном тумане во время движения автомобилей, может закончиться катастрофой, поэтому скорость движения должна быть минимальная. В пределах европейской части России в течение года может быть до 40 туманных дней. Кроме ухудшения общей видимости на дороге он способствует снижению истинных расстояний и скорости движения встречных автомобилей. Создается дистанционная иллюзия, что до встречного автомобиля расстояние больше, а скорость меньше, чем на самом деле. Длительные поездки в туманную погоду приводят к усталости глаз и снижают остроту зрения. Большая опасность тумана заключается в том, что он способен изменять цвет, кроме красного. Желтый сигнал светофора может показаться красным, а зеленый – желтым. При очень густом тумане нельзя различить предметы даже на расстоянии 3-5 м. Дистанция между автомобилями при тумане должна увеличиваться и во время движения быть готовым остановить транспортное средство. Важно не выезжать на середину дороги, и держаться ближе к краю проезжей части, избегать перестроения, обгона и опережения. Если в густом тумане требуется разворот или поворот, необходимо подать звуковой сигнал. При сгущающемся тумане и с падением видимости, лучше сделать остановку и переждать. Как климат влияет на состояние автомобильного транспорта?На заметку автолюбителямМашины, эксплуатируемые в регионах с большим количеством ветреных дней в году, подвергаются интенсивному воздействию абразивных частиц. Фракции песка и пыли, поднимаемые в воздух вихревыми потоками, истирают кузов и открытые поверхности подвижных механизмов ТС. Поэтому для регионов с песчаными почвами и большим количеством ветреных дней рекомендуется подбирать автомобили с обтекаемой формой кузова, сглаживающей истирающее воздействие абразивных частиц при езде на высокой скорости. Немалое воздействие на резиновые детали автомобильного оказывает температура окружающей среды. В частности, у машин, эксплуатируемых регионах с морозными зимами, в холодное время года быстро грубеют покрышки и теряют эластичность стеклоочистители. Эти изменения способны оказать значительное влияние не только на комфортность, но и безопасность езды. Также на резиновые детали автотранспорта оказывают немалое воздействие и высокие температуры. В частности, летом покрышки машин, проезжающих по раскаленному асфальту, становятся мягкими и в некоторых случаях могут начать деформироваться. Таким образом, для регионов с резко континентальным климатом стоит выбирать автомобили, резиновые детали которых выполнены из морозостойкой и не боящейся жары резины. Лакокрасочное покрытие кузова, в свою очередь, подвергается разрушающему воздействию ультрафиолетового излучения: при большом количестве солнечных дней в году и высокой продолжительности светового дня ЛКП машины может начать выгорать и растрескиваться. К счастью, при эксплуатации авто в таких регионах эту проблему можно решить путем оклеивания кузова защитной полиуретановой пленкой, не пропускающей УФ-лучи. На металлические элементы кузова, не защищенные краской, оказывают немалое влияние осадки. В частности, машины, эксплуатируемые в регионах с тропическим климатом, подвергаются интенсивному ржавлению под воздействием атмосферной влаги. Для таких регионов следует приобретать авто, у которых днище детали ходовой части в заводских условиях обработаны антикоррозионным составом. Реферат: Влияние метеорологических факторов на условия движения автомобиля
|