Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti METEOROLOGIE, BEZPEČNOST A ITS DOPRAVY PŘEDPOVĚĎ POČASÍ A DOPRAVA Praha 2012.

Prezentace na téma: "Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti METEOROLOGIE, BEZPEČNOST A ITS DOPRAVY PŘEDPOVĚĎ POČASÍ A DOPRAVA Praha 2012."— Transkript prezentace:

1 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti METEOROLOGIE, BEZPEČNOST A ITS DOPRAVY PŘEDPOVĚĎ POČASÍ A DOPRAVA Praha 2012

2 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti PŘEDPOVĚĎ POČASÍ: DEFINOVANÉ TERMÍNY na většině území: 70 % plochy ČR, místy: 30 až 69 % plochy ČR, ojediněle: 5 až 29 % plochy ČR, nižší polohy: do 400 m, střední polohy: 400 až 600 m, vyšší polohy: 600 až 800 m, horské polohy: nad 800 m.

3 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti PŘEDPOVĚĎ POČASÍ: OBLAČNOST jasno: maximálně 1/8 pokrytí oblohy skoro jasno: 2/8, malá oblačnost: 3/8, polojasno: 4/8, oblačno: 5/8 až 6/8, skoro zataženo: 7/8, zataženo: 8/8.

4 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti PŘEDPOVĚĎ POČASÍ: SRÁŽKY intenzita: mm/h, slabé srážky: do 2,5 mm/h, mírné srážky: 2,6 až 8 mm/h, silné srážky: 8 až 40 mm/h, velmi silné srážky: víc než 40 mm/h.

5 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti PŘEDPOVĚĎ POČASÍ: TEPLOTA VZDUCHU maximum: časový interval od 7 h do 19 h, minimum: od 19 do 7 h, rozpětí: krátkodobá předpověď: interval 3 až 4 °C, dlouhodobá předpověď: interval 6 °C, „kolem“ = 2 °C nad a pod udávanou hodnotou teploty vzduchu

6 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti PŘEDPOVĚĎ POČASÍ: VÍTR bezvětří, slabý vítr: (1 až 3 m/s) – pohyb na tváři, mírný vítr: (3 až 6 m/s) – trvalý pohyb listů a větviček, čerstvý vítr: (6 až 10 m/s) – zvedání prachu a papírů, ohyb keřů, na vodní ploše menší vlny se zpěněnými hřebeny, silný vítr: (10 až 15 m/s) – ohýbají se silné větve, vedení, nelze použít deštník, velmi silný vítr: (15 až 21 m/s) – ohýbají se celé stromy, nelze chodit, vichřice: (21 až 30 m/s) škody na stavbách, vyvracení stromů, nad 30 m/s - pustošivé účinky.

7 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti PŘEDPOVĚĎ POČASÍ: MLHA a KOUŘMO MLHA viditelná suspenze z velmi malých kapiček nebo ledových krystalů rozptýlených v přízemní vrstvě vzduchu. Rozdělení podle viditelnosti: velmi silná méně než 50 m silná 50 až 200 m mírná 200 až 500 m slabá 500 až 1000 m KOUŘMO viditelnost 1 až 10 km, vodní parou nenasycený vzduch.

8 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti MLHA PODLE VZNIKU podmínka: nasycený, resp. přesycený vzduch, tj. teplota vzduchu < teplota rosného bodu, při ochlazování vzduchu od povrchu, nasycením, resp. přesycením vzduchu vodní parou – výparem, kombinací. mlha radiační (vodní plochy, bažiny, tající sníh, po dešti), mlha advekční (nad chladnější povrch; na jaře, oceán), mlha advekčně radiační (suchá vzduchová hmota nad oceán, pak na pevninu), mlha z vypařování (v zimě – vnitrozemská moře, arktická moře po celý rok, studený suchý vzduch, opar), mlha svahová (výstup vlhkého vzduchu).

9 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY produkty kondenzace nebo desublimace vodní páry, které dopadají na zemský povrch nebo na něm vznikají. padající (vertikální) déšť, mrholení, sníh, sněhové krupky, kroupy, ledové jehličky usazené (horizontální) rosa, jíní, jinovatka, námraza, ledovka kapalnépevné trvalépřeháňkové

10 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY oblačnost není vždy spojena s vypadáváním srážek, jednotky: mm = l.m -2 výška vodního sloupce, která by se vytvořila na horizontální ploše při kapalných srážkách bez odtoku, vsakování a výparu.

11 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ROSA A JÍNÍ podmínka: radiační ochlazování povrchu s následným ochlazováním přilehlé vrstvy vzduchu (supersaturace) ROSA usazené vodní kapky na povrchu vznikající kondenzací vodní páry JÍNÍ krystalická struktura na povrchu vznikající desublimací vodní páry při záporných hodnotách teploty povrchu.

12 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY JINOVATKA NÁMRAZA KRYSTALICKÁ při mlze nebo bez ní, teplota vzduchu pod -8 °C

13 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti NÁMRAZA ZRNITÁ tvar větviček, rychlým zmrznutím mlhy nebo oblaku, teplota vzduchu -2 až -10 °C.

14 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti NÁMRAZA PRŮSVITNÁ a LEDOVKA NÁMRAZA PRŮSVITNÁ průsvitná usazenina s drsným povrchem, vzniká pomalým zmrznutím mlhy nebo oblaku, při teplotě -3 až 0 °C, narůstá proti větru, škody na vegetaci, letecká doprava LEDOVKA mrholení nebo déšť, ve všech směrech, mírně pod 0 °C, 700 až 900 kg/m 2.

15 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti DÉŠŤ a MRHOLENÍ DÉŠŤ kapky o průměru 0,5 až 8 mm, podle intenzity : slabý do 2,5 mm.h -1, mírný 2,6 až 8 mm. h -1, silný 8 až 40 mm.h -1, velmi silný 40 mm.h -1 liják 15 až 23 mm.h -1, příval 23 až 58 mm.h -1, průtrž více než 58 mm.h -1. MRHOLENÍ kapičky menší než 0,5 mm.

16 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti SNÍH a SNĚHOVÁ POKRÝVKA sníh = padající srážky, sněhová pokrývka = vrstva. SNÍH ledové krystaly, hvězdice, mokrý sníh, déšť se sněhem při teplotě vzduchu > 0 °C. SNĚHOVÁ POKRÝVKA vrstva o výšce alespoň 0,5 cm, vrstva nižší než 0,5 cm  POPRAŠEK. SOUVISLÁ SNĚHOVÁ POKRÝVKA pokrývá alespoň polovinu pozemku meteorologické stanice, CELKOVÁ SNĚHOVÁ POKRÝVKA i s nově napadlým sněhem

17 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti KRUPKY A KROUPY KRUPKY SNĚHOVÉ bílé nepravidelné krystaly nebo kulaté o průměru 2 až 5 mm. KROUPY kuželovité, kulové, nepravidelné, o průměru  5 mm, vrstevnaté; vznikají v oblaku Cumulonimbus namrzáním přechlazených kapiček (krystalická vrstva) a přímou sublimací vodní páry (amorfní ledová vrstva); krupobití trvá několik minut, v létě, odpoledne; největší kroupa 766 g; obvod 44 cm, rychlost 155 km/h (43 m/s), 3. 9. 1970. Coffeyville v Kansasu – úředně ověřena.

18 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti UČEBNICE: Perry, Symons: Higway Meteorology http://www.kermanshahmet.ir/MyFiles/admins/xabar/fil e/Highway%20Meteorology.pdf A guide to Road Weather Information Systems (SIRWEC Standing International Road Weather Commission) http://www.sirwec.org/documents/rwis_web_guide.pdf Jan Sulan: Příručka silničního meteorologa http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/om/weathe r_links/Pocasi/Silnice/ManualSilnicni.doc SILNIČNÍ METEOROLOGIE

19 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti HIGWAY METEOROLOGY

20 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti A GUIDE TO ROAD WEATHER SYSTEMS

21 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti PŘÍRUČKA SILNIČNÍHO METEOROLOGA

22 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1916 – Blair: popis teploty v údolích a na svazích, 1920 - Belden, Smith, 1933 - Heywood, 1945 – Jaeger: stékání studeného vzduchu do údolí, vliv větru a oblačnosti na vytváření teplotního pole v noci v členitém terénu, 1951 – Fleagle: noční ochlazování a parametry diferencí teploty, 60. a 70 léta - studie vztahu topografie a teploty na základě měření povrchovými senzory (např. 1975 – Linquist), 80. léta - vliv geometrie údolí na stékající studený vzduch, 1986 – Thompson: ochranný efekt terénních překážek a 1995 – Gustavsson: ochranný efekt stromů, 90. léta numerické simulace (1990 - Kondo a Okusa, 1992 - Gudiksen, 1995 - Lee a kol.). HISTORIE SILNIČNÍ METEOROLOGIE

23 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti snaha o předpověď teploty povrchu vozovky: 1972 - Thornes: předpověď minima teploty vzduchu na betonovém povrchu zahrnující vliv oblačnosti a větru, 1977 - Wood: rovnice energetické bilance povrchu, 1985 - Jensen: turbulentní přenos tepla a tok tepla z půdy, 1987 – Ryer: kombinace klimatologických údajů a dat naměřených silničními senzory, termální mapování = mobilní měření vybraných úseků při různých typech počasí, kvalitativní zlom ve vývoji numerických modelů a ve studiu mikroklimatu typizace kluzkosti vozovek další krok – 600 silničních stanic ve Švédsku. HISTORIE SILNIČNÍ METEOROLOGIE

24 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti měření: meteorologické prvky (teplota a vlhkost vzduchu, směr a rychlost větru), speciální měření teploty a stavu povrchu vozovky a teploty pod povrchem problém se standardizací: výběr lokality, technologické normy, variabilita senzorů podle výrobce, umístění 2 m, ale i 4 m nad povrchem (optimum kvůli námraze 10 až 40 cm), totéž i pro vítr, nutnost slučování systémů do národní, ale i mezinárodní sítě. SILNIČNÍ METEOROLOGICKÁ STANICE

25 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti SILNIČNÍ METEOROLOGICKÁ STANICE meteorologická měření speciální silniční měření

26 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti odolné čidlo: kamióny, chemikálie, výkyvy teploty, přesnost měření, vlastnosti srovnatelné s materiálem vozovky, cena, teplota povrchu: přesnost měření 0,2 °C, rozsah -30 až +70 °C, další sonda v hloubce 5 až 7 cm (některé i ve 30 cm). SILNIČNÍ SENZORY

27 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti elektrody pro měření vodivosti solného roztoku výška vodního filmu opticky s měřením elektrochemické polarizace nebo detekce odražených vln („miniradar“): informace o stavu povrchu: suchý, vlhký, mokrý, led, sníh, námraza, solný roztok. teplota mrznutí vždy jako interval, problém směsi: voda-sůl-led, nepřesnost 10 až 20 %. SILNIČNÍ SENZORY Výška filmu [mm ] Teplota mrznutí [°C ] 0,10,1-13,9 0,20,2-6,1 0,30,3-3,9 0,40,4-2,9 0,50,5-2,3

28 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti radiační, nadmořská výška a orografie, stínění a omezení turbulence, konstrukce vozovky, tepelný ostrov města, intenzita provozu. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ TEPLOTU POVRCHU VOZOVKY

29 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti roční období  intenzita záření a délka dne, povětrnostní situace: intenzita slunečního záření a vyzařování povrchu v průběhu dne a noci, oblačnost překážky- trvalé působení: terén, stromy, zástavba, pomocí faktoru: sky-view: 0 není vůbec vidět obloha, 1 sluneční záření není omezeno, pomocí fotografie typu „rybí oko“snímající celý poloprostor z pozice silničního senzoru. záření  vliv na maximum, minimum, amplitudu teploty, RADIAČNÍ FAKTORY

30 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti nadmořská výška – větší rozptyl hodnot než u teploty vzduchu příčiny: vliv insolace, materiál tělesa vozovky, umístění senzoru, vliv orografie - zejména za jasných a klidných nocí (s rychlostí větru do 3 m/s)  katabatické stékání vzduchu, teplota vzduchu pokles o 1 °C  teplota povrchu pokles o 0,4 °C), vliv geometrie údolí, expozice vůči větru, rychlost větru, oblačnost. NADMOŘSKÁ VÝŠKA A OROGRAFIE

31 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti rozdíl mezi osluněnou a neosluněnou vozovkou: souvisí s radiačními podmínkami, význam sky-view, pro porovnání - nutnost popisu lokality: volná krajina, zástavba, zalesnění, vodní plochy.. STÍNĚNÍ A OMEZENÍ TURBULENCE

32 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti konstrukce a hloubka tělesa vozovky určují tepelné vlastnosti vozovky dálnice zapuštěny do větší hloubky  teplejší, tmavé povrchy více vyzařují  beton je proto v noci teplejší, vliv ročního období. mosty chladnější menší hloubka, vyzařování na obě strany vliv materiálu - kovové chladnější, nad vodní plochou a ve městech teplejší. KONSTRUKCE VOZOVKY

33 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti tepelný ostrov města = městská nebo průmyslová aglomerace s vyšší teplotou vzduchu než okolí, příčiny: opakovaná absorpce a emise záření, emise tepla z antropogenních zdrojů, slabá cirkulace, kanalizace vyzařují  rychlý odvod spadlých srážek vyzařují  omezený výpar, velikost aglomerace, hustota osídlení, urbanistická morfologie, anticyklonální situace. TEPELNÝ OSTROV MĚSTA

34 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti vetší intenzita provozu  teplejší povrch, příčiny: omezení vyzařování, promíchávání vzduchu, tření pneumatik, tepelné vyzařování motorů, diference mezi rušnou vozovkou a bez provozu až 2 °C, rozdíly i v jízdních pruzích na dálnici, v noci „rychlý“ pruh méně využíván  teplota o 0,5 až 1 °C nižší, vliv větru  ochlazování způsobí, že i „pomalý“ (krajní) je chladnější než „rychlý“ pruh s menší intenzitou provozu. INTENZITA PROVOZU

35 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti FaktorZměna teploty vozovky oblačnost v lednuve dne o 3, v noci o 5 °C oblačnost v březnuve dne o 12, v noci 4 °C mlha o 5 °C změna teploty vzduchu o 2 °Co 1 °C vítro 2 °C sníh v okolí ano/neo 3 °C albedo 0,05/0,20o 3 °C intenzita provozuo 2 °C FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ TEPLOTU POVRCHU

36 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti velkoplošného rozsahu: teplá fronta  sněžení, mrznoucí déšť, ledovka, námraza, dohlednost studená fronta – sněhové bouře, jazyky, závěje zdroje informací: modely, radary, družice, synoptická měření lokální: náhlé vyjasnění po frontě  náledí mlhy, nízká oblačnost  mrznoucí mrholení, námraza, snížená dohlednost, jasné noci po vpádu studeného vzduchu  námraza, místní sněhové přeháňky za studenou frontou, zdroje informací: silniční měření, družice, radary, konzultace. NEBEZPEČNÉ JEVY

37 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti typizace kluzkosti způsobené počasím 2000 – Norman: 3 situace s padajícími srážkami, 5 situací s námrazou, sněhové jazyky, náledí. KLUZKOST VOZOVKY

38 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 2 situace se zmrzlým povrchem: sněžení a smíšené nebo kapalné srážky (mrznoucí i nemrznoucí). tvorba ledovky Ledovka se určuje podle modelů, doba trváni již podle senzorů. Problémem v období, kterému předcházely mrazy, ale teplota vzduchu a povrchu je přes den nad 0 °C. Nebezpečí vytvoření ledovky je pak zejména v noci  vyzařování. Za nízké oblačnosti omezení vyzařování – nebezpečí falešných varování. 3. situace: sněhové srážky na povrch s t > 0 °C. frontální srážky – vznik sněhové pokrývky i na teplém povrchu. konvekční oblačnost - pokles teploty s chladným sestupným proudem; při ochlazení vzduchu o 2 až 4 °C, povrch o 1 až 2 °C). KLUZKOST VOZOVKY - PADAJÍCÍ SRÁŽKY

39 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 5 situací: 1. situace: námraza se sněžením, 2. situace: námraza při snížené dohlednosti (r > 94 %), 3. situace: námraza po zmrzlé rose, 4. situace: silná námraza (r < 95 %, vítr 1 až 2 m/s) 5. situace: slabá námraza podmínky vzniku námrazy: t povrchu < , pod 0 °C, alespoň 1 h. 2 hlavní typy synoptických situací: 1. vyjasnění večer – prudký pokles teploty povrchu vyzařováním – ojediněle, slabá námraza, 2. advekce teplého vzduchu s vysokým obsahem vodní páry nad prochlazený povrch, intenzivní tvorba námrazy, vliv místních podmínek – rychlejší chladnutí mostů, lesní úseky, u vodních ploch, expozice vůči proudění. KLUZKOST VOZOVKY - NÁMRAZA

40 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Sněhové jazyky výška 25 cm, šířka nejméně 2 m, za překážkou, kritická rychlost větru 8 m/s, teplota 12 hodin pod 0 °C, r < 90 %  vliv na sypkost sněhu. KLUZKOST VOZOVKY – SNĚHOVÉ JAZYKY

41 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti příčiny vzniku náledí: výskyt deště, do 3 h teplota klesne pod 0 °C, r > 90 %, t povrchu < teplota rosného bodu, t povrchu < 0 °C náledí do 1 h. zmrazky: při kolísání teploty kolem 0 °C v denním chodu, po západu Slunce namrzají mokré stopy shrnutého tajícího sněhu při okraji nebo se tvoří tenká ledová vrstva pod koly vozidel uježděním souvislé sněhové pokrývky. KLUZKOST VOZOVKY – NÁLEDÍ

42 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti volné sdružení pro výměnu informací v silniční meteorologii a navazujících technologií (např. řízení, údržba, bezpečnost, ochrana životního prostředí), únor 1984: Road Weather Conference v Holandsku, září 1984 Birmingham: vznik řídící výbor, nejdříve SERWEC = Standing European Road Weather Commission, 1992 Minneapolis v USA na 6. konferenci: SIRWEC (Standing International Road Weather Commission), každý členský stát zastoupení, výkonný výbor 1 krát za rok, každý druhý rok konference. SIRWEC Standing International Road Weather Commission

43 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti JSMIS Jednotný silniční meteorologický informační systém v rámci Jednotného systému dopravních informací pro ČR, provozuje Ředitelství silnic a dálnicJednotného systému dopravních informací pro ČR pokrývá celé území ČR, téměř 300 meteostanic, aktualizována každých 5-6 minut, Meteostanice podle typu a vybavení měří: teplotu vzduchu, teplotu vozovky, teplotu rosného bodu, teplotu mrznutí, rychlost a směr větru, vlhkost vzduchu, stav povrchu vozovky v zimním období některé meteostanice i prognóza míry nebezpečí vzniku náledí.

44 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti JSMIS Jednotný silniční meteorologický informační systém výstrahy a varování před nebezpečnými meteorologickými jevy (ČHMÚ),ČHMÚ dlouhodobé, střednědobé a krátkodobé prognózy vývoje počasí (ČHMÚ),ČHMÚ speciální krátkodobé prognózy silniční meteorologie pro údržbu komunikací na jednotlivých úsecích dálnic nebo pro jednotlivé kraje (ČHMÚ), radarové informace o oblačnosti a srážkách (ČHMÚ),ČHMÚ informace z automatických silničních meteostanic, stavovou mapu, která propojuje zobrazení stavu oblačnosti, srážek a údajů silničních meteostanic, další specializované údaje určené především pro podporu údržby komunikací.

45 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti METEOALARM

46 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti TECHNICKÁ SPRÁVA KOMUNIKACÍ hl. města PRAHA

47 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti http://www.sirwec.org/index.htm http://portal.dopravniinfo.cz/jednotny-silnicni- meteorologicky-informacni-system http://www.dopravniinfo.cz/hlavni-strana http://www.tsk-praha.cz/wps/portal/doprava/ http://www.meteoalarm.cz http://www.chmi.cz http://old.chmi.cz www.wmo.cz http://www.aeroweb.cz/pocasi/default.asp?inc=p2 ADRESY