Meteorologické nebezpečí pro silniční dopravu Meteorologické nebezpečí pro silniční dopravu * Honza Sulan - pobočka Plzeň* sulan@chmi.cz Editováno v Open Office, uloženo jako .ppt 97/2000/XP

Co se od nás chce? Bude sněžit? Jak moc, víc jak 3 cm? Sypat nebo i plužit? Jak dlouho, kdy přestane? Při jaké teplotě? Sůl se aplikuje do -7°. Vítr? Jazyky, závěje. Bude v noci mrznout? Kdy a kde? Náledí, zmrazky. Jak se bude oteplovat při výskytu ledovky, kdy přestane pršet? Časování opakovaných výjezdů. Hrozí výskyt lokálních jevů? Mlha, náledí, šedý mráz, přeháňky. Co se od nás chce?

Nebezpečné jevy Velkého plošného rozsahu: Teplá fronta – sněžení, mrznoucí déšť, ledovka, námraza, dohlednost Studená fronta – sněhové bouře, jazyky, závěje, náledí (uježděný sníh po sněhových přeháňkách nebo namrznutí mokrého povrchu po vyjasnění)‏ Lokální: Místní vyjasnění po frontě – náledí Mlhy, nízká oblačnost – mrznoucí mrholení, námraza, dohlednost Jasné noci po vpádu studeného vzduchu nebo pozvolné oteplování po mrazivém období– šedý mráz (jíní)‏ Místní sněhové přeháňky za studenou frontou – nový sníh, náledí (uježděný sníh po přeháňkách)‏ Průmyslové sněžení Modely, radary, družice, synoptická měření Silniční měření, družice, (radary), konzultace

  Typizace kluzkosti - sněžení, smíšené srážky (Švédsko, 2000 - expertní systém)‏   - Tvoz  0° T 0° ano sněžení na nezmrzlý povrch Tvoz  0 sněžení na zmrzlý povrch T 0° déšť nebo smíšené srážky na zmrzlý povrch Vítr Relativní vlhkost Rosný bod Teplota vozovky Teplota vzduchu Srážky Typ expertním systému pro operativní vyhodnocení výskytu různých typů kluzkosti vozovek využíván ve Švédsku pro zpracování dat z více než 600 automatických stanic objektivní analýza slouží : v reálném čase pro optimalizaci údržby sjízdnosti komunikací v režimovém zpracování např. pro sestavení speciálních map výskytu nebezpečných jevů, pro srovnávání zimních sezón nebo stanovení optimálního vybavení nově zřizované automatické stanice. vozovka je považována za kluzkou, pokud z jakýchkoliv příčin klesne koeficient tření jejího povrchu pod hodnotu 0,25 V zásadě jsou odlišeny případy se srážkami, tvorba námrazy za různých okolností a dva případy závislé na předchozím vývoji situace (viz čísla v závorce udávající počet hodin zpět) – sněhové jazyky a náledí     4

Typizace kluzkosti – námraza (Švédsko, 2000 - expertní systém)‏ VVc RV95% TD Tvoz Tvoz  0° - ne slabá námraza (jíní)‏ VVc Tvoz 0° silná námraza TD(-1)Tvoz(-1) TD Tvoz Tvoz(-1)0 Tvoz 0° námraza po zmrzlé rose RV94% námraza a snížená dohlednost T 0° ano sněžení a námraza Vítr Relativní vlhkost Teplota rosného bodu Teplota vozovky Teplota vzduchu Srážky Typ Pro tvorbu námrazy jsou zcela zásadní vztahy TD Tvoz a Tvoz 0° . Námraza vzniká vlivem sublimace, která pokračuje tak dlouho, dokud je zajištěn transport vlhkosti do spodních vrstev, ze kterých se vodní pára již vyčerpala. Musí tedy probíhat jistá turbulence vyžadující ne příliš slabý ani příliš silný vítr (variace větru v terénu tedy mohou přímo ovlivnit výskyt námrazy). Kromě větru záleží i na množství vodní páry ve vzduchu. Existuje proto vztah mezi relativní vlhkostí a rychlostí větru pro tvorbu slabé nebo silné námrazy s kritickou rychlostí Vc . Navíc bylo zjištěno, že zhruba od hodnoty relativní vlhkosti 95% se současně s námrazou vyskytuje i mlha s dohledností pod 500 m. Podmínky pro odlišení těchto tří druhů námrazy jsou obsaženy v diagramu na obr.5.1a . Speciálním případem výskytu námrazy (č.6) je předchozí vznik rosy, která následně při poklesu teploty vozovky zmrzne. Přítomnost zmrzlé rosy pak urychluje tvorbu námrazy. 5

Jíní na vozovce Tvoz < Trosb Tvoz < 0° C Pokud je bezvětří, jíní se netvoří. Stačí ovšem turbulence při ranní dopravní špičce nebo promíchání vzduchu ohřevem po východu Slunce a dojde k NÁHLÉMU výskytu jíní !!! Vizuální kontrola křivek: sledována doba trvání určena maximální diference porovnány různé lokality důležitý slabý vítr kvůli promíchávání a dodávání stále nové vlhkosti

Air temperature during night above zero Day temparture around 10°

Typizace kluzkosti – sněhové jazyky, náledí (Švédsko, 2000 - expertní systém)‏ Vítr Relativní vlhkost Teplota rosného bodu Teplota vozovky Teplota vzduchu Srážky Typ - RVmax(-3) 80% TD (-3) Tvoz(-3)‏ Tvoz(-1)0° Tvoz 0° ano(-3) ne náledí V8 m/s RVmax(-12) 90% Tmax(-12)‏  0° ano(-12)‏ sněhové jazyky Poslední dva typy kluzkosti vozovky jsou závislé na předchozím vývoji meteorologických prvků a platí pro ně pouze kvalitativní kriteria. V případě sněhových jazyků jde o historii cca 12 hodin, po kterou musí být relativní vlhkost nižší než 90%, aby byl sníh dostatečně sypký. Limit rychlosti větru 8 m/s pro unášení sněhu byl odvozen nepřímo z provozních zkušeností silničářů. V případě náledí jde o historii maximálně 3 hodin před poklesem teploty vozovky na nulu. Pokud by srážky, které mají následně na povrchu zmrznout, padaly dříve, je zde nebezpečí vysušení povrchu (viz podmínka relativní vlhkosti nad 80% pro zpomalení výparu, svou roli sehraje i vítr, to ovšem v původní práci nebylo posuzováno).   8

Ochrana proti jazykům – zásněžky, terénní úpravy Převzato z „Highway Meteorology“, 1991

Průmyslové sněžení Liechty – SIRWEC 2004, Bingen základna St do 150 m nad zemí vertikální mohutnost St aspoň 200 m vysoká vlhkost při zemi, deficit Td 1°C drobně sněží cca 0,5 hod, vrstva 1-2 mm, pokud nestoupá teplota, může se sněžení opakovat dochází ke konvekci vlivem radiačního ochlazení horní plochy St koncentrace přechlazených kapiček roste s výškou přesycení vlivem vnějších zdrojů vlhkosti spontánní mrznutí přechlazených kapek při teplotě kolem –7° C

Plzeň 16.12.2004 temp 11520 06 UTC

Citlivost teploty vozovky Faktory ovlivňující teplotu vozovky (převzato z DWD – Raatz, Jacobs 1999)‏ 2°C Intenzita provozu 3°C Albedo 0,05/0,20** Sníh v okolí ANO/NE* Vítr 1°C Změna teploty vzduchu o 2°C 5°C Mlha Den 12°C, noc 4°C Oblačnost v březnu Den 3°C, noc 5°C Oblačnost v lednu Citlivost teploty vozovky Faktor na základě citlivostní analýzy naměřených resp. modelem vypočtených dat, listopad-březen. Oblačnost – má největší vliv na teplotu povrchu vozovky Tvoz a současně je velmi těžko předpověditelná. Začátkem ledna může změna nízké oblačnosti z 0/8 na 8/8 způsobit přes den pokles Tvoz -3°C, v noci naopak vzestup +5°C. V závěru března dosáhne pokles teploty v denní době až –12°C, vzestup v noci +4°C. Vlastnosti vzduchové hmoty (teplota rosného bodu, teplota vzduchu, dohlednost) – vliv změny teploty rosného bodu je nepatrný (do 2°C), zhoršení dohlednosti se může projevit změnou Tvoz o 5°C, variace teploty vzduchu o 1°C vyvolá změnu Tvoz o 0,5°C. Vítr – výkyvy rychlosti větru nevyvolají větší změnu Tvoz než 1 až 2°C. Je však nutno uvědomit si roli větru při radiačním ochlazování. Turbulentní promíchávání na nechráněném místě nebo ve vyšších polohách značně zpomaluje pokles teploty způsobený vyzařováním. Nadmořská výška – za jinak stejných podmínek může být ve dne vozovka položená o 1000 m výše o 2°C teplejší než v nižších polohách, v noci je rozdíl zanedbatelný. Záleží ovšem i na topografických podmínkách. Projevují se zejména údolí se stékajícím studeným vzduchem z okolních svahů. Zde mohou být rozdíly teplot za jasné noci velmi výrazné v porovnání s výše položenými lokalitami. Sněhová pokrývka v blízkém okolí – ve dne jsou vozovky v prostředí bez sněhové pokrývky až o 3°C teplejší než vozovky v zasněžené krajině, v noci jen malé rozdíly. Tepelná vodivost, tepelná kapacita, vyzařovací schopnost – reálné variace těchto veličin mají nepatrný vliv na Tvoz Albedo – změna albeda z 0,05 na 0,20 se koncem března může projevit rozdílem Tvoz do –3°C Intenzita provozu Rušný provoz způsobuje turbulentní promíchávání vzduchu, dále se projevuje tření kol o vozovku a tepelné vyzařování vozidel. Vozovka bez provozu může být o 2°C chladnější než komunikace s intenzivním provozem.   * projevuje se přes den, v noci minimálně ** platí pro konec března

Náledí vlivem „zatečení“ studeného vzduchu od sousedů Nehoda dopoledne na sjezdu od Prahy do Karlových Varů (nedaleko letiště). Namrzla voda vytékající z tajících sněhových bariér při krajnici. Řidič nepřežil.