Павел Астапенко - Вопросы о погоде
В зимние месяцы в умеренных широтах основные затруднения наземного транспорта связаны со снегом и льдом. Снежные заносы требуют расчистки дорог, осложняющей движение, и установки заградительных щитов на участках дорог, не имеющих снегозащищенных насаждений.
12.24. Каков механизм снегозащиты с помощью щитов?
Щит, поставленный вертикально и ориентированный перпендикулярно к потоку воздуха, с которым переносится снег, создает за собой зону турбулентности, то есть неупорядоченного вихревого движения воздуха (рис. 61). В пределах турбулентной зоны вместо переноса снега идет процесс его отложения – растет сугроб, высота которого в пределе совпадает с толщиной зоны турбулентности, а длина – с протяженностью этой зоны, которая, как установлено опытным путем, примерно равна пятнадцатикратной 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, наличием 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°C 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°C, расплавление льда солью может быть достигнуто даже при температуре -20°C, хотя процесс таяния будет значительно менее эффективным, чем при температуре, близкой к 0°C. Практически освобождение дорог от снега с помощью соли эффективно при толщине снежного покрова до 5 см.
Однако использование соли для очистки дорог от снега имеет негативную сторону: соль вызывает коррозию автомобилей и загрязняет водоемы хлоридами, а почву вблизи дорог – натрием в избыточной концентрации (см. также 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 подвижного состава, когда он стоит на запасных путях; бывают, хотя и сравнительно редко, и случаи обледенения пантографов на электропоездах. Все эти особенности влияния метеорологических условий на работу железнодорожного транспорта требуют использования специальной техники и связаны с дополнительными затратами труда и денежных средств в объеме 1-2% стоимости оперативных эксплуатационных расходов. В целом же железнодорожный транспорт менее других видов транспорта зависит от условий погоды, недаром рекламные проспекты железных дорог часто утверждают, что «железная дорога работает и тогда, когда все другие виды транспорта бездействуют». Хотя это и преувеличение, но оно не слишком далеко от истины. Впрочем, от стихийных бедствий, вызванных аномалиями погоды, железные дороги не застрахованы 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 железных 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 железнодорожных путей, проложенных на насыпях или в выемках грунта?
В холмистой местности для уменьшения снежных заносов 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 приводит 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 климатом, то урожайность культур и продуктивность сельскохозяйственного производства в огромной степени зависят от сложившихся в данный год условий погоды.
Зависимость сельскохозяйственного производства от условий погоды довольно сложная – не существует абсолютно оптимальных условий, одинаково благоприятных для всех отраслей сельского хозяйства и даже для всех выращиваемых в данной местности культур. В ряде случаев условия, благоприятные для одной отрасли или для одной сельскохозяйственной культуры, оказываются неблагоприятными для другой отрасли или культуры. С этой точки зрения приобретает важное значение правильная ориентировка сельскохозяйственного производства на развитие таких отраслей хозяйства и выращивание таких культур, которые дополняли бы друг друга и в неблагоприятные для одной из них годы были способны компенсировать потери. В этом отношении ориентацию сельского хозяйства отдельных районов на монокультуру специалисты 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, непосредственно сказывающиеся на продуктивности сельскохозяйственного 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, атмосферные осадки и солнечную радиацию. Во многих районах умеренных и особенно низких широт самый важный для урожайности сельскохозяйственных культур метеорологический фактор – осадки в период развития растений, например в фазе развития зерна.
13.2. Как влияют осадки на урожайность сельскохозяйственных 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 составляет, 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 пшеницы на 36-80% зависит от осадков, на равнинах Техаса – 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 учитывать 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 длительного 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.
