Использование гидрометеорологической информации в авиации, в автомобильном и железнодорожном транспорте

Транспорт – одна из наиболее зависимых от погоды отраслей народного хозяйства.

Специфика требований транспорта к метеорологической информации заключается в масштабности сведений о погоде - маршруты воздушных,  морских судов и автомобильных грузоперевозок имеют протяженность,  измеряемую многими сотнями и тысячами километров; кроме того, метеорологические   условия   оказывают   решающее   влияние   не только на экономические показатели работы транспортных средств, но и на  безопасность движения;  от состояния погоды  и  качества  информации  о  ней  нередко  зависят жизнь и здоровье людей.

Для удовлетворения потребностей транспорта в метеорологической информации оказалось необходимым не только создать специальные метеорологические службы (авиационные и морские — повсеместно, а в отдельных странах еще и железнодорожные, автомобильные), но и развивать новые отрасли прикладной метеорологии: авиационную и морскую метеорологию.

Многие атмосферные явления представляют опасность для воздушного  и  морского  транспорта,   некоторые  же метеорологические   величины   для   обеспечения   безопасности полетов современных самолетов и плавания современных морских судов должны измеряться с особой точностью. Для нужд авиации и флота понадобились новые сведения, которыми раньше не располагали климатологи, это потребовало перестройки уже сложившейся и успевшей стать «классической» науки климатологии. Влияние потребностей транспорта на развитие метеорологии в  последнее время стало решающим. Оно повлекло за собой техническое переоснащение метеорологических станций, использование в метеорологии достижений радиотехники, электроники, телемеханики, а также совершенствование методов прогноза погоды, внедрение средств и методов предвычисления будущего состояния метеорологических величин (атмосферного давления, ветра, температуры воздуха) и расчета перемещения и эволюции важнейших синоптических объектов, таких, как циклоны и их ложбины с атмосферными фронтами, антициклоны, гребни и т. п.

Первое место по количеству использования метеорологической информации и уровню требований, предъявляемых к ней, занимает авиация.

Низкая облачность, грозы, туман, шквалистые ветры, сильные осадки, метели, пыльные бури серьезно затрудняют или даже полностью исключают взлет и посадку самолетов и вертолетов. По мере увеличения дальности и скорости полета, а также размеров и массы самолетов метеорологическое обеспечение авиации усложняется. Необходимы сведения о ветре, обледенении, болтанке и облачности по маршруту полета. Развитие технических средств самолетовождения и усовершенствование оборудования аэродромов постепенно ослабляют зависимость авиации от погоды в смысле возможности полета, взлета и посадки. Однако резко возрастают требования к достоверности и точности наблюдения и прогноза таких величин, как высота облачности и дальность видимости, с целью обеспечения полной безопасности и экономической эффективности полетов. Климатические данные о преобладающем направлении ветра, частоте появления туманов, состоянии земной поверхности используются при проектировании и эксплуатации аэродромов. Обеспечение гражданской авиации осуществляют авиаметеорологические станции, имеющиеся во всех аэропортах нашей страны. Они составляют прогноз погоды на время полета каждого самолета.

Сверхзвуковые самолеты гражданской авиации осуществляют полеты в нижней стратосфере — на высотах до 20 км. В связи с этим требуются сведения о болтанке самолетов, температуре и скорости ветра, которая в области так называемых струйных течений, расположенных чаще всего на высотах от 8 до 15км, может достигать нескольких сотен километров в час (максимальные значения близки к 700км/ч).

Важная задача гидрометеорологической службы – обеспечение безопасности плавания кораблей и судов различного назначения. Мореплавание с древнейших времен тесно связано с погодой. Важнейшими метеорологическими величинами, определяющими условия плавания морских судов, являются ветер и обусловленное им состояние морской поверхности — волнение, горизонтальная дальность видимости и явления, ее ухудшающие (туман, осадки), состояние неба — облачность, солнечное сияние, видимость звезд, солнца, луны. Кроме того, моряков интересует температура воздуха и воды, а также наличие морских льдов в высоких широтах, айсбергов, проникающих в акватории умеренных широт. Не последнюю роль для оценки условий плавания играют сведения о таких явлениях, как грозы и кучево-дождевые облака, чреватые опасными для морских судов водяными смерчами и сильными шквалами. В низких широтах мореплавание связано еще и с опасностью, которую несут с собой тропические циклоны — тайфуны, ураганы.

Погода для моряков — прежде всего фактор, определяющий безопасность плавания, затем — фактор экономический, и, наконец, как и для всех людей,— фактор комфорта, самочувствия и здоровья.

Флот нуждается в сведениях о морских течениях, ветрах, о вероятности встречи со льдом, обледенении, волнении моря и температуре воды, а главное — в прогнозах погоды и штормовых предупреждениях.

Работа речного транспорта в большой степени зависит от гидрометеорологических условий. Плохая видимость, колебания уровня воды в реках и озерах, замерзание водоемов — все это сказывается как на безопасности, так и на регулярности плавания судов, а также на экономических показателях их эксплуатации. Ранние ледоставы на реках, как и позднее вскрытие рек ото льда, сокращает период навигации. Применение ледокольных средств удлиняет сроки навигации, но удорожает стоимость перевозок.

Ухудшение видимости из-за туманов и осадков, снежные заносы, гололедные  явления, ливни,  наводнения  и
сильные   ветры   затрудняют   работу   автомобильного   и
железнодорожного транспорта. Открытые виды транспорта более чем
в два раза чувствительнее к неблагоприятной погоде, чем
закрытые. В дни с туманом и обложными осадками поток
автомобилей на дорогах сокращается на 25 — 50%  по сравнению с потоком в обычные дни. Несмотря на уменьшение потока автомашин
в плохую погоду, число аварий при гололеде возрастает
на 25%, особенно часты аварии при гололеде на поворотах дороги с плотным движением.

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. 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.

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 снегозащитных насаждений.

  Сведения о метеорологическом и гидрологическом режиме необходимы и широко используются при проектировании и эксплуатации   сооружений   самого    различного    назначения — аэродромов, зданий, шоссейных и железных дорог, газопроводов, линий электропередачи, портов, гидростанций и водохранилищ. Неучет гидрометеорологических данных ведет либо к удорожанию строительства, либо к аварии в будущем. И наоборот, более полный учет этих данных позволяет значительно снизить стоимость строительства.

В настоящее время исключительную остроту приобрела проблема взаимодействия человеческого общества с природной (окружающей) средой, в частности проблема борьбы с загрязнением атмосферы и гидросферы отходами промышленного производства. Вопросы сохранения окружающей человека среды являются актуальными и многосторонними. Одним из наиболее важных вопросов, касающихся загрязнения атмосферы и гидросферы, является влияние загрязнения на климат Земли.