| Часть серии по |
| Погода |
|---|
 |
| Портал погоды |
Ледяной дождь - это название, данное дождю, поддерживающемуся при температуре ниже нуля из-за массы окружающего воздуха, которая вызывает замерзание при контакте с поверхностями. В отличие от смеси дождя и снега , ледяной крупы или мокрого снега , ледяной дождь полностью состоит из капель жидкости . Капли дождя становятся переохлажденными при прохождении через субзамерзающий слой воздуха в сотнях метров над землей, а затем замерзают при ударе о любую поверхность, с которой они сталкиваются, включая землю, деревья, электрические провода, самолеты и автомобили. [1] Образовавшийся лед, называемыйглазурь льда , может накапливаться до нескольких сантиметров и покрывать все открытые поверхности. Код METAR для ледяного дождя - FZRA .
Шторм, образующий значительную толщину гололеда из-за ледяного дождя, часто называют ледяным штормом . Хотя эти штормы не особенно сильны, ледяной дождь печально известен тем, что вызывает проблемы с движением по дорогам, ломает ветки деревьев и обрывает линии электропередач из-за веса накапливающегося льда. Поврежденные линии электропередач вызывают перебои в подаче электроэнергии в пострадавших районах, а скопившийся лед также может представлять значительную опасность над землей. Он также известен тем, что является чрезвычайно опасным для самолетов, поскольку лед может эффективно «изменять» форму аэродинамического профиля и поверхностей управления полетом . (См. Атмосферное обледенение .) [2]
Механизм [ править ]
Переохлажденный дождь часто ассоциируется с приближением теплого фронта , когда субзамерзающий воздух (температура на уровне или ниже нуля) задерживается на нижних уровнях атмосферы, в то время как теплый воздух адвектирует вверх. [3] Это происходит, например, когда система низкого давления перемещается из долины реки Миссисипи к Аппалачским горам и долине реки Святого Лаврентия в Северной Америке в холодное время года, а сильная система высокого давления располагается дальше на восток. Эта установка известна как заслонка холодным воздухом и характеризуется очень холодным и сухим воздухом на поверхности в области высокого давления. Теплый воздух изМексиканский залив часто является топливом для замораживания осадков.
Ледяной дождь возникает, когда падающий снег встречает наверху слой теплого воздуха, обычно около 800 мбар (800 гПа ), в результате чего снег тает и становится дождем. По мере того, как дождь продолжает падать, он проходит через слой замерзающего воздуха прямо над поверхностью и охлаждается до температуры ниже нуля (0 ° C или 32 ° F). Если этот слой замерзающего воздуха достаточно глубок, капли дождя могут успеть превратиться в ледяную крупу (мокрый снег), не достигнув земли. Однако, если подмерзший слой воздуха у поверхности очень мелкий, капли дождя, падающие через него, не успеют замерзнуть и упадут на землю как переохлажденные.дождь. Когда эти переохлажденные капли соприкасаются с землей, линиями электропередач, ветвями деревьев, самолетами или чем-либо еще при температуре ниже 0 ° C (32 ° F), часть капель мгновенно замерзает, образуя тонкую пленку льда, отсюда и ледяной дождь. [4] [5] Конкретный физический процесс, посредством которого это происходит, называется зародышеобразованием .
Наблюдения [ править ]
Наблюдения за поверхностью с помощью пилотируемых или автоматических станций являются единственным прямым подтверждением наличия ледяного дождя. Никогда не увидишь ледяной дождь, дождь или снег прямо на метеорологических радарах , доплеровских или обычных. Однако можно косвенно оценить площадь, покрытую ледяным дождем, с помощью радаров .
Интенсивность радиолокационных эхосигналов ( отражательная способность ) пропорциональна форме (вода или лед) осадков и их диаметру. Фактически, дождь имеет гораздо большую отражающую способность, чем снег, но его диаметр намного меньше. Таким образом, отражательная способность дождя из талого снега лишь немного выше. Однако в слое, где тает снег, влажные хлопья все еще имеют большой диаметр и покрыты водой, поэтому отдача от радара намного сильнее.
Наличие этой яркой полосы указывает на то, что над землей есть теплый слой, где тает снег. Это может быть дождь на земле или возможность ледяного дождя, если температура ниже нуля. Этот артефакт может быть расположен, как на изображении слева, в разрезе через данные радара. Высота и наклон яркой полосы будут указывать на протяженность области, где происходит плавление. Затем можно связать эту подсказку с приземными наблюдениями и прогнозированием численных моделей для получения результатов, подобных тем, которые можно увидеть в телевизионных программах погоды, которые разделяют радиолокационные эхо-сигналы на дождевые, смешанные и снежные осадки.
Эффекты [ править ]
На уровне земли [ править ]
Переохлажденный дождь часто вызывает серьезные отключения электроэнергии из-за образования гололеда. Когда ледяной дождь или морось слабые и непродолжительные, образующийся лед тонкий и обычно причиняет лишь незначительные повреждения (освобождая деревья от мертвых ветвей и т. Д.). [6] Однако когда накапливаются большие количества, это один из самых опасных видов зимних опасностей. [7] Когда слой льда превышает примерно 6,4 мм (0,25 дюйма) [ необходима ссылка ] , ветви деревьев с ветвями, сильно покрытыми льдом, могут отломиться под огромным весом и упасть на линии электропередачи. Ветреная погода и молния, если он присутствует, усугубит ущерб. Линии электропередач, покрытые льдом, становятся чрезвычайно тяжелыми, что приводит к поломке опорных столбов, изоляторов и линий. Лед, образующийся на проезжей части, делает поездку на автомобиле опасной. В отличие от снега, мокрый лед практически не обеспечивает сцепления с дорогой, и автомобили будут скользить даже по пологим склонам. Поскольку ледяной дождь не падает на землю в виде ледяной крупы (так называемый «мокрый снег»), но все же в виде капли дождя, он принимает форму земли или объекта, такого как ветка дерева или автомобиль. Таким образом образуется один толстый слой льда , часто называемый «глазурью».
Ледяной дождь и гололед в больших масштабах называют ледяной бурей . Воздействие на растения может быть серьезным, так как они не могут выдержать вес льда. Деревья могут сломаться, так как в зимнюю погоду они спят и хрупки. Сосны также являются жертвами ледяных штормов, поскольку их иглы цепляются за лед, но не выдерживают его веса. В феврале 1994 года сильный ледяной шторм нанес ущерб на сумму более 1 миллиарда долларов на юге Соединенных Штатов, прежде всего в Миссисипи, Теннесси, Алабаме и Западной Северной Каролине, особенно в Аппалачах. Один особенно сильный ледяной шторм обрушился на восточную Канаду и северные части Нью-Йорка и Новой Англии во время ледяного шторма в Северной Америке в 1998 году . [8] [9]
Дерево, поваленное толстым слоем глазури в центре Любляны , Словения .
Глазурь на дереве в Ла-Мальбе, Квебек.
Лед на хвойном дереве в Томашув-Мазовецки , Польша .
Береза сильно согнута под толстым слоем глазури в Целье , Словения .
Последствия ледяного дождя в Московской области , Россия , декабрь 2010 г.
Отключение электроэнергии из-за веса льда на линиях или свисающих ветвей деревьев.
Самолет [ править ]
Переохлажденный дождь считается чрезвычайно опасным для самолета, поскольку вызывает очень быстрое обледенение конструкции . У большинства вертолетов и небольших самолетов нет необходимого оборудования для борьбы с обледенением, чтобы летать под ледяным дождем любой интенсивности, а сильный ледяной дождь может подавить даже самые сложные противообледенительные системы на больших самолетах. Обледенение может увеличить вес самолета, но обычно не настолько, чтобы создавать опасность. Основная опасность исходит от того, что лед меняет форму своих профилей . Это уменьшит подъемную силу и увеличит сопротивление . Все три фактора увеличивают скорость сваливания и снижают летно-технические характеристики самолета, что затрудняет набор высоты или даже поддержание горизонтальной высоты.
Самолету легче всего избежать ледяного дождя, переместившись в более теплый воздух - в большинстве случаев это потребует снижения самолета, что обычно бывает безопасно и легко даже при умеренном скоплении структурного льда. Однако ледяной дождь сопровождается температурной инверсией на высоте, а это означает, что самолету требуется набирать высоту, чтобы выйти в более теплый воздух, что является потенциально сложной и опасной задачей даже при небольшом скоплении льда.
Например, в 1994 году, American Eagle Flight 4184 столкнулся с тяжелым воздушным движением и плохой погодой , что отложенное прибытие этого рейса в Чикаго «s Международный аэропорт О'Хара , где он должен был приземлился следовавший из Индианаполис, штат Индиана . ATR-72, двухмоторный турбовинтовой самолет, на борту которого находилось 68 человек, вошел в зону ожидания в 105 км или 65 милях к юго-востоку от О'Хара. Когда самолет кружил, переохлажденные облачные капли, ледяной дождь или ледяная морось образовывали ледяную гряду на верхней поверхности его крыльев, что в конечном итоге привело к внезапному отключению автопилота самолета и потере управления пилотами. При столкновении с полем внизу ATR рассыпался; все пассажиры и экипаж погибли.
См. Также [ править ]
- Черный лед
- Изморозь
- Град
- Ледяная крупа
- Снежная буря
- Условия обледенения
- Список ледяных бурь
Ссылки [ править ]
- ^ "Ледяной дождь" . Глоссарий метеорологии . Архивировано 18 марта 2019 года . Проверено 21 декабря 2019 .
- ^ Национальное бюро прогнозов погоды, Ла-Кросс, Висконсин. Матрица значимых погодных явлений. Проверено 8 декабря 2006.
- ^ Университет Иллинойса. Циклоны и фронты: развитие переохлажденного дождя. Проверено 8 декабря 2006.
- ^ Университет Иллинойса. Циклоны и фронты: определение ледяного дождя. Проверено 16 декабря 2007.
- ^ «СКОРОСТЬ, ПО КОТОРОЙ ЗАМЕРЗЫВАЕТ ДОЖДЬ ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ ДОЖДЯ» . Проверено 30 декабря 2015 .
- ^ "Глазурь льда" . Архивировано из оригинала на 2009-07-15 . Проверено 18 июля 2009 .
- ^ Облак, Рашель. «Определение глазури льда» . Архивировано из оригинала на 2008-08-22 . Проверено 18 июля 2009 .
- ^ Манро, Сьюзен. «Канадский ледяной шторм 1998 года» . Проверено 18 июля 2009 .
- ^ "Глазурь льда" . Архивировано из оригинала на 2009-07-15 . Проверено 18 июля 2009 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме Ледяной дождь . |
- Графическое объяснение
