Обледенения

Федеральное государственное  образовательное учреждение 
высшего профессионального образования 
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 
Экономический факультет

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Обледенения»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ростов-на-Дону

 

2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение___________________________________________________с.3

Основная часть:

Описание стихийного бедствия - обледенения__________________с.3-4

Причины обледенения________________________________________с.4

Воздействие на провода, авиацию, суда_______________________с.4-8

Меры борьбы с обледенением_________________________________с.9

Действия населения при  обледенении_______________________с.10-11

Заключение________________________________________________с.11

Список использованной литературы __________________________с.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Стихийное бедствие — природное  явление, носящее чрезвычайный характер и приводящее к нарушению нормальной деятельности населения, гибели людей, разрушению и уничтожению материальных ценностей и элементов окружающей природной среды.

 

 Стихийные бедствия  могут возникать как независимо  друг от друга, так и связанно: одно из них может повлечь  за собой другое. Некоторые из  них часто возникают в результате  деятельности человека (например, лесные  и торфяные пожары, производственные  взрывы в горной местности,  при строительстве плотин, закладке (разработке) карьеров, что зачастую  приводит к оползням, снежным  лавинам, обвалам ледников и  т. п.).

 

Независимо от источника  возникновения, стихийные бедствия характеризуются значительными масштабами и различной продолжительностью — от нескольких секунд и минут (землетрясения, снежные лавины, лимнологические катастрофы) до нескольких часов (сели), дней (оползни) и месяцев (наводнения).

 

ОПИСАНИЕ СТИХИЙНОГО БЕДСТВИЯ - ОБЛЕДЕНЕНИЯ

 

Обледенение — процесс  образования льда на поверхностях различных  предметов, зданий и т. д. при низкой температуре.

 

Каждому известно большое  различие внешних форм обледенения. В одном случае ветви покрываются  пушистой изморозью, легко осыпающейся  при встряхивании дерева. В другом случае лед стекловидно прозрачен  и так плотно облегает поверхность  тела, что удалить его без повреждения  предмета нельзя.

 

Каждый вид обледенения  возникает при соответствующей  ему погоде. В одних случаях  лед отлагается на предметах при  затишье и сильном морозе (пушистая изморозь), в других при сильном ветре с туманом (плотная изморозь), в третьих — при дожде (гололед).

 

Признаки  обледенения:

 

- дороги превращаются  в ледяной каток;

- на улицах и площадях  образуются пробки из автомашин;

-увеличивается число обращений за медицинской помощью с ушибами, вывихами, переломами;

- парализуется уличное  движение. Движение блокируется  тяжелыми транзитными грузовиками  и малоопытными автолюбителями;

- обрываются провода,  повреждаются опоры, антенны служебных  и жилых домов, металлические  конструкции;

 - затрудняется работа аэропортов, ограничивается применение воздушного транспорта;

- создается угроза перегрузки  мачт, башен кровли;

- ломаются ветви деревьев, вырываются с корнями деревья;

 

ПРИЧИНЫ ОБЛЕДЕНЕНИЯ

 

Развитие льда на предмете происходит под влиянием не только тех или иных погодных условий, оно  зависит также от свойств самого предмета: при одних и тех же условиях погоды одни предметы могут  покрываться льдом, а другие им не покрываются.

 

Например, на тонкой вертикальной нити могут образоваться только изморозь и гололед, отчасти происходит налипание  мокрого снега. Ни иней, ни так называемый твердый налет на нити не образуются. Поэтому обледенение предметов  — явление не только атмосферное, но также и наземное, связанное  со свойствами предмета.

 

Следует помнить, что лед  образуется не только вследствие замерзания воды, но и в результате непосредственной кристаллизации водяного пара. Этот процесс  перехода газообразного вещества в  твердое, минуя жидкое состояние, называется в метеорологии сублимацией. Он широко распространен в атмосфере. Вследствие сублимации возникают самые рыхлые, пушистые формы льда, кристаллы которого изолированы друг от друга и имеют  большие плоские грани: таковы иней, пушистая изморозь, ледяная пыль. Все эти кристаллы могут возникать из невидимого пара, находящегося в прозрачном воздухе, когда нет признаков тумана или облака.

 

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРОВОДА, АВИАЦИЮ, СУДА

 

Обледенение проводов

 

Изучение обледенения  проводов представляет собой важную техническую задачу ввиду вреда, который приносит обледенение воздушным  линиям связи и электропередачи. Провода являются характерным предметом для отложения именно гололеда и изморози и не характерным для большинства других видов обледенения.

 

Образование на проводе замерзших  капель воды также маловажно. Конечно, почти все, что относится к проводам, может быть приложено и к ветвям деревьев и к другим подобным предметам.

 

Присматриваясь к распределению  изморози на одиноко стоящих деревьях, когда низкие слоистые облака почти касаются земли, легко заметить, что количество изморози быстро увеличивается с высотой. Низкие кусты могут быть едва покрыты зачаточной изморозью, а на вершинах деревьев ее слой может превышать 1 см. Это связано с увеличением скорости ветра с высотой и с приближением предмета к более богатой водой верхней части тумана — облака.

 

Лабораторные опыты показывают, что во сколько раз больше скорость ветра, во столько же раз быстрее  отлагается изморозь, если размер капель тумана и его густота одинаковы. Это объясняется тем, что чем  больше воздуха пройдет мимо предмета, тем больше осядет на предмет капель, которые находились в воздухе  в виде тумана. Подобная закономерность относится не только к туману, но и к мороси, а при сильном  ветре — и к мелкому дождю. С высотой скорость ветра увеличивается, так как поверхность земли  тормозит движение воздуха. При этом на изменение скорости ветра с  высотой оказывает влияние степень  устойчивости воздуха.

 

Скорость ветра имеет  значение даже для самого вида отложения.

 

Например, на открытом месте  провод может покрываться плотной  изморозью, а с подветренной стороны  больших предметов, где господствует затишье, может расти кристаллическая  изморозь. Еще большее значение имеет  направление ветра — угол между  направлением воздушного потока и ориентировкой, горизонтального провода.

 

Например, по данным Ново-Пятигорской станции величина отложения с увеличением угла встречи, с ветром от 0° (ветер дует вдоль провода) до 90° (ветер дует перпендикулярно проводу) увеличивается  в 10 раз для гололеда, в 4 раза для  плотной и в 2 раза для кристаллической, изморози.

 

Все это объясняет большое  разнообразие форм и количества, отложения  льда на проводах в зависимости от их местоположения. Особенно это проявляется  в районах с резко выраженным рельефом местности.

 

Толщина провода также  влияет на количество отложения льда: чем провод толще, тем больше вес  осевшего льда, но тем меньше толщина  его покрова. Последнее объясняется  затруднением оседания капель на предметы, сильно тормозящие поток воздуха.

 

На высоковольтных проводах происходит дополнительное отложение  льда вследствие притяжения капель тумана в электрическом поле провода. Но это увеличение сравнительно невелико.

Обледенение в авиации

 

При полёте в атмосфере, содержащей переохлажденные капли воды активно  происходит обледенение на поверхностях летательного аппарата. При столкновении с лобовыми поверхностями агрегатов  летательного аппарата переохлажденные  капли воды быстро кристаллизуются, образуя ледяные наросты различной  формы и размеров.

 

В условиях обледенения лед  образуется на лобовых поверхностях крыльев, рулей высоты и направления, на воздушных винтах, воздухозаборниках, остеклении фонарей, на находящихся  в потоке датчиках пилотажно-навигационных  приборов и обтекателях антенн.

 

Опыт эксплуатации авиационной  техники показывает, что обледенение, наряду с турбулентностью атмосферы, электрическими разрядами, возможностью столкновения с птицами, является одним  из наиболее опасных воздействий  естественной внешней среды, которое  существенно влияет на безопасность полета. Статистические данные о частоте  случаев обледенения летательного аппарата для различных географических районов Земли показывают, что  наибольшая вероятность обледенения  существует при полетах в диапазоне  температур от 0 до −15 °C. Зафиксированы случаи обледенения при температуре воздуха от −50 °C и ниже.

 

Входные устройства и каналы воздухозаборников двигателей летательного аппарата могут подвергаться обледенению  и при положительных температурах. Это объясняется тем, что движущийся в каналах воздухозаборников  воздух охлаждается при адиабатическом расширении и влага, находящаяся  в нем, конденсируется и замерзает. Известны случаи обледенения сверхзвуковых воздухозаборников.

 

Для уменьшения обледенения  все детали конструкций летательных  аппаратов изготавливают такой  формы, чтобы они имели минимальное  лобовое сопротивление. Кроме того, для предотвращения обледенения  на земле перед полётом проводится противообледенительная обработка летательных аппаратов. В полёте обледенения удаляют, в основном, с помощью нагрева критичных поверхностей электрическим током или горячим воздухом от двигателей.

 

Обледенение судна

 

Обледенение судна представляет собой нарастание слоя льда на корпусе  судна, судовых устройствах, надстройках, палубном грузе, шлюпках и мачтах судна.

 Наиболее сильное обледенение  судов наблюдается в районе  Северной Атлантики (Баренцево  и Норвежское море, Северо-Западная  Атлантика) и в северной части  Тихого океана (Берингово, Охотское  и Японское море).

 Основной причиной  возникновения обледенения является  забрызгивание и заливание судна при отрицательных температурах воздуха во время шторма. Значительно реже обледенение вызывается снегопадом, оседанием на судовых конструкциях капель дождя, тумана, парения моря при резком температурном перепаде.

 Забрызгивание характеризуется тем, что от поверхности моря вследствие механического воздействия (удар волны о судно, срыв гребней волн ветром) отделяется масса воды, которая, прежде чем попасть на судовые конструкции, некоторое время находится в воздухе и подвергается охлаждению им. Схема брызгообразования на мало- и среднетоннажных судах заключается в следующем.

 В момент удара судном  о волну поднимается пелена  воды – сплошная завеса высотой  1,5 – 2, 5 м. Выше ее взлетают  отдельные всплески, а на высоте 3 – 4 м (иногда более) образуются  брызги. Пелена обрушивается на  носовую оконечность сразу, не  успевая охладиться, и смывает  кристаллы образующегося льда. Всплески  же забрасываются ветром ближе  к средней части судна уже  несколько охлажденными. Брызги залетают еще выше и дальше, успевая значительно охладиться за время нахождения в воздухе, в результате чего бегучий и стоячий такелаж, палубные механизмы. надстройка, мачта обледеневают значительно раньше палубы.

 Заливание определяется  попаданием значительных масс  воды на судно, причем вода  практически не подвергается  дроблению, как то происходит  при забрызгивании.

 В начальной стадии  обледенения судно подвержено  забрызгиванию в большей степени, а при значительном обледенении преобладает заливаемость.

 Основные факторы,  влияющие на степень забрызгивания, – посадка судна, его скорость и курсовой угол к направлению бега волны. С увеличением скорости судна время получения ледовой нагрузки сокращается. Наиболее интенсивное забрызгивание наблюдается при курсовых углах 15 – 35о к направлению бега волны. С уменьшением скорости курсовой угол максимального забрызгивания уменьшается.

 Медленное обледенение  происходит при любой скорости  ветра и температуре воздуха  от -1 до  -3 °C при забрызгивании, осадках, тумане, парении моря, а также при скорости ветра до 9 м/с и температуре воздуха -4°C и ниже.

 Быстрое обледенение  происходит при скорости ветра  от 10 до 15 м/с и температуре воздуха от -4 до -8 °C.

 Очень быстрое обледенение  происходит при скорости ветра  от 10 до 15 м/с и температуре воздуха -9 о и ниже, а также при скорости ветра 16 м/с и более и температуре воздуха -4 °C и ниже.

 По мере увеличения  степени обледенения судна интенсивность  обледенения увеличивается. 

 В процессе обледенения  увеличивается ледовая нагрузка  и, соответственно, осадка судна.  По мере увеличения ледовой  нагрузки судно испытывает более  сильные удары о волны, брызги  поднимаются выше и покрывают  все большую площадь. Обледенению  подвергаются высокорасположенные  конструкции судна, тем самым  повышается центр тяжести ледового  панциря и резко ухудшается  остойчивость судна. Судно становится  валким, медленно и неохотно выпрямляется, подолгу задерживаясь в накрененном состоянии. Ухудшается управляемость судна и снижается его скорость.