Depuneri de gheaţă

RISCUL DEPUNERILOR DE GHEAŢĂ ÎN REPUBLICA MOLDOVA

Aspecte generale.Depunerile de gheaţă constituie un fenomen climatic de risc cu impact negativ asupra diferitelor sectoare economice (transporturi, energetică, agricultură, silvicultură, pomicultură, păşunat, etc.). Depunerile de gheaţă pot fi simple, când rezultă dintr-un singur tip de depunere (brumă, chiciură, polei, măzăriche, lapoviţă, zăpadă umedă), sau complexe, când   i-au naştere dintr-o combinaţie de depuneri formate succesiv (polei şi chiciură, sau chiciură şi lapoviţă), în diferite condiţii meteorologice, specifice pentru fiecare în parte.

Formarea depunerilor de gheaţă este determinată, în primul rând, de o anumită interacţiune a maselor de aer şi anume: înlocuirea unei zone de aer cu presiune atmosferică joasă (câmp depresionar) cu o zonă de aer cu presiune înaltă (câmp anticiclonic) în extindere sau invers, fenomen ce determină îngheţul şi sublimarea vaporilor de apă care dau naştere la diferite tipuri de depuneri (Bălescu, 1962).

Depunerile de gheaţă se formează pe sol şi pe diferite obiecte datorită îngheţării picăturilor de apă sau sublimării vaporilor de apă din atmosferă, în condiţiile scăderii temperaturii sub 0°C. Pe conductorii aerieni depunerile de gheaţă apar în următoarele condiții (Ţepeş, 1968):

- din cauza apei suprarăcite care se află în aer sub formă de ceaţă, aer ceţos, burniţă, sau ploaie, care determină chiciura tare şi bruma;

- prin trecerea directă sub formă de ace de gheaţă a vaporilor de apă din aer (sublimare) care formează chiciura moale, cristalină sau pufoasă;

- prin topirea pe conductori a fulgilor de zăpadă umedă (lapoviţa) şi a îngheţării ulterioare a acestora;

- prin îngheţarea picăturilor fine de ploaie (burniţă) suprarăcite pe conductorii aerieni ca şi prin îngheţarea picăturilor de ploaie ce cad peste o suprafaţă suprarăcită care formează poleiul, etc.

Depunerile de gheaţă sunt influenţate sub aspect morfologic şi morfometric de condiţiile meteorologice în care se formează, astfel încât, o depunere de gheaţă este definită de numeroşi parametri (durata, diametrul şi greutatea depunerii ).

Principalele forme de depuneri de gheaţă sunt reprezentate prin chiciură şi polei.

Chiciura ( promoroaca )se formează prin sublimarea vaporilor de apă pe diferite obiecte subţiri, cum sunt ramurile arborilor şi conductorii, în condiţiile unor temperaturi scăzute. Atunci când temperatura este foarte scăzută ( sub - 15°C), pe timp calm se formează chiciura cristalină cu aspect pufos, asemănător unei ghirlande de culoare albă.

Când bate vântul şi este un timp ceţos cu temperaturi sub - 2° – -5°C, se formează o chiciură cu aspect de gheaţă compactă de culoare albă, numită chiciură granulară.

Densitatea ei constituie predominant 0,1 – 0,6 g/cm³. La îngheţarea picăturilor foarte mici în rezultatul sublimării vaporilor de apă din ceaţa formată din picături mici de negură are loc depunerea chiciurii cristaline cu densitatea de 0,01 – 0,08 g/cm³.

Poleiul reprezintă un strat dens de gheaţă, greutatea specifică a căruia cel mai des oscilează în limitele de 0,6 – 0,9 g/cm³. Densitatea ei constituie predominant 0,1 – 0,6 g/cm³. Poleiul se formează prin îngheţarea pe suprafaţa solului sau pe obiectele situate în apropierea acestuia a picăturilor de ploaie. Depunerile de polei se mai pot forma şi în rezultatul căderii lapoviţei.

Pentru formarea poleiului pe o anumită suprafaţă, este necesar ca aceasta să aibă temperaturi sub 0°C, cele mai favorabile fiind cele cuprinse între 0°C şi - 1°C.

La schimbarea condiţiilor meteorologice în perioada formării poleiului (scăderea sau creşterea temperaturii aerului, schimbării vitezei vântului şi altele) apar depuneri mixte, formate din diferite depuneri

În dependenţă de mărimea picăturilor şi vitezei de îngheţare a lor la atingerea cu careva obiecte depunerile se deosebesc după structură şi înfăţişarea exterioară.

Teritoriul Republicii Moldova se caracterizează printr-o activitate intensivă a depunerilor de gheaţă, fiind determinată de predominarea vremii ciclonale în perioada rece a anului, de pătrunderea maselor de aer cald şi umed, de moine frecvente şi ceţuri.

Poleiul şi chiciura se observă predominant în perioada noiembrie – aprilie, şi doar uneori, în octombrie.

În partea de nord şi centrală a republicii poleiul cel mai frecvent se semnalează în luna decembrie, mai rar în ianuarie şi februarie; în sudul ţării numărul maximal de zile cu polei se observă în luna ianuarie. În lunile noiembrie şi martie condiţii favorabile pentru formarea depunerilor atmosferice de gheaţă se creează doar în unii ani, şi doar în regiunea Codrilor acest fenomen nefavorabil se semnalează în lunile noiembrie şi martie anual.

Numărul de zile cu polei pe teritoriul Moldovei în medie variază între 4 şi 18 pe an, iar numărul zilelor cu chiciură - variază în limitele a 5 – 16.

Frecvenţa producerii poleiului şi a chiciurii în unii ani semnificativ se deosebeşte de valorile medii menţionate. Astfel, numărul anual cel mai mare de zile cu polei pe teritoriul Moldovei constituie de la 10 pînă la 46 de zile ( tab.1), iar cu chiciură – de la 13 pînă la 24 de zile (tab.2). Repartizarea lor în teritoriu este similară repartiţiei valorilor medii pe an.

Valorile maximale a depunerilor de gheaţă (de toate tipurile) în partea de nord şi centrală a republicii se semnalează predominant în timpul vânturilor de sud-est, iar în sudul ţării în timpul vânturilor din sud şi nord.

 

 

 

Tabelul 1

Numărul maximal de zile cu polei în Republica Moldova

 

Staţia	X	XI	XII	I	II	III	IV	V	X-V
									Zile	Sezon
Briceni	0	5	9	9	10	4	0	0	19	1971-72
Soroca	0	3	6	5	6	5	0	0	13	1961-62
Brătuşeni	0	3	6	4	5	2	0	0	10	1961-62
Camenca	0	6	10	6	7	7	3	0	20	1968-69
Bălţi	0	4	5	6	4	4	0	0	10	1968-69
Făleşti	0	8	6	7	6	5	0	0	17	1961-62
Bravicea	0	6	6	16	6	6	1	0	22	1952-53
Corneşti	0	9	11	10	14	11	1	0	46	1968-69
Dubăsari	1	2	9	7	8	7	2	0	20	1962-63, 1968-69
Bălţata	0	8	11	6	13	7	3	0	30	1968-69
Chişinău	0	7	9	7	14	9	2	0	37	1968-69
Tiraspol	1	5	8	8	7	7	2	0	18	1962-63, 1968-69
Cărpineni	0	2	10	6	5	5	0	0	16	1966-67, 1968-69
Olăneşti	0	9	12	13	12	9	2	0	33	1952-53
Leova	0	2	9	8	9	6	0	0	24	1968-69
Comrat	0	4	7	15	7	8	0	0	21	1953-54
Cahul	0	8	14	12	6	9	0	0	29	1965-66

  

 

Tabelul 2

Numărul maximal de zile cu chiciură în Republica Moldova

 

Staţia	X	XI	XII	I	II	III	IV	V	X-V
									Zile	Sezon
Briceni	3	4	14	8	9	3	0	0	21	1972-73
Soroca	0	3	9	10	3	5	1	0	20	1946-47
Brătuşeni	0	2	5	5	3	4	0	0	13	1963-64
Camenca	0	3	7	13	4	3	0	0	22	1953-54
Bălţi	0	2	9	6	6	3	1	0	14	1954-55
Făleşti	0	3	7	9	4	3	1	0	17	1963-64
Bravicea	0	1	8	13	5	5	1	0	20	1962-63, 1963-64
Corneşti	0	4	10	14	10	3	1	0	24	1955-56
Dubăsari	0	2	7	9	3	3	1	0	16	1962-63, 1963-64
Bălţata	1	2	10	10	6	5	1	0	24	1963-64
Chişinău	0	3	9	9	3	2	0	0	15	1953-54
Tiraspol	2	3	8	9	7	3	0	0	16	1957-58
Cărpineni	1	3	8	8	6	5	0	0	16	1957-58, 1961-62
Olăneşti	0	3	9	8	6	3	0	0	22	1966-67
Leova	0	2	7	9	5	3	1	0	16	1966-67
Comrat	0	1	9	9	8	2	1	0	20	1954-55
Cahul	0	4	9	10	6	2	1	0	19	1963-64

 

Viteza vîntului în combinare cu alte elemente meteorologice la fel determină particularităţile depunerilor de gheaţă pe conductorii aerieni. Cele mai favorabile condiţii pentru atingerea dimensiunilor maximale a poleiului sunt în limitele vitezei vîntului de 2-5m/s.

Fenomenele atmosferice, care contribuie la formarea si menţinerea poleiului, sunt foarte variate. Predominant acestea sunt burniţele, (25-50% cazuri), ploile slabe şi ceţurile (20-40% cazuri), dar pot fi şi ploile de gheaţă, crupuşoara de zăpadă, ninsorile slabe, etc. Chiciura cel mai des se formează în prezenţa ceţei sau aerului ceţos, în a doua jumătate a nopţii, iar poleiul cel mai des se formează dimineaţa şi seara. Distrugerea şi dispariţia lor are loc de obicei în orele de zi.

Repartizarea neuniformă a poleiului şi chiciurii pe teritoriul Moldovei este determinată de influenţa complexă a diferitor factori care iau parte în procesul de formare a lor (caracterul reliefului, expoziţia şi înclinaţia versanţilor, altitudinea locului, gradul de expunere faţă de vînturile umede, etc.).

Ariile cele mai vulnerabile la depunerile de gheaţă sunt culmile cele mai înalte dar şi depresiunile şi culoarele de vale, versanţii sudici şi vestici expuşi vînturilor umede unde există cele mai favorabile condiţii pentru geneza depunerilor de gheaţă. Cel mai mult este afectat de procesul formării depunerilor de gheaţă regiunea Codrilor (în medie 18 zile pe an).

Aspecte de risc. Depunerile de gheaţă constituie fenomene climatice de risc atît cînd se produc pe sol, cît şi în aer, prin:

- greutatea mare a depunerii ;

- durată mare de menţinere a stratului depus;

- temperaturile negative care le condiţionează şi care acţionează asupra vegetaţiei provocînd îngheţarea sucului celular şi distrugînd ţesuturile vegetale;

- diametrul mic al depunerii, atunci cînd aceasta are densitate mare, stagnează un timp mai îndelungat pe conductori şi este însoţit de viteze mari ale vîntului;

- depunerile complexe a căror densitate şi implicit greutate este mai mare ca urmare a tasării mecanice exercitate de straturile superioare şi de presiunea vîntului.

Chiciura granulară este mai frecventă în regiunile muntoase, înalte, unde pe vînt puternic stratul de chiciură atinge sau poate întrece 1 m grosime, pe părţile expuse curenţilor de aer umed.

În  sud-estul  Mongoliei, ca  exemplu,  poleiul  frecvent în depresiuni atinge grosimea de 5-10-20 cm, influenţînd negativ sectorul de creştere a animalelor.

Dacă pentru sectorul agricol, pomicol şi silvic are impact orice depunere de gheaţă, pentru reţelele de conductori aerieni de transport, impactul este determinat numai de depunerile masive‚ caracterizate prin durată şi greutate mare.

Chiciura încarcă mult crengile copacilor şi conductorii cu greutăţi, care pot să ajungă la 3 – 5 kg pe metrul liniar, determinând uneori ruperea acestora.

Poleiul reprezintă un important hazard din sezonul rece pentru circulaţia rutieră, pentru circulaţia pietonilor şi pentru aeroporturi. Gheaţa depusă pe conductorii aerieni impune pilonilor, izolatorilor şi mai ales conductorilor aerieni o suprasarcină care determină torsionarea şi vibrarea lor, soldată în multe cazuri cu ruperea conductorilor, căderea pilonilor, perturbarea telecomunicaţiilor.

Poleiul poate provoca pagube prin asfixierea culturilor de toamnă, dacă persistă mai multe zile. Urmări grave se înregistrează anual în partea de nord a Rusiei şi pe teritoriul Americii de Nord. În regiunea Marilor Lacuri, poleiul afectează suprafeţe întinse de peste 10000 km², determinând uneori întreruperea circulaţiei rutiere pe numeroase autostrăzi.

Poleiul cu diametrul 20 mm şi mai mult se atîrnă la fenomenele stihinice el duce la situaţii excepţionale pentru legăturile de telecomunicaţii, de transmitere a energiei electrice şi perturbează activitatea de producţie a diferitor sectoare a economiei naţionale (transporturile, energetica, etc.).

În Republica Moldova aceste fenomene mai frecvent se observă în zona Codrilor. Ca exemple pot servi poleiul din 15 - 18 februarie 1969 din raioanele centrale ale republicii şi poleiul din anul 2000, care a pricinuit pierderi colosale pentru economia naţională.

Dimensiunile poleiului în raioanele centrale ale republicii în perioada 15-18 februarie 1969 la înălţimea de 2m de la suprafaţa solului a atins 30 – 60 mm în diametru şi greutatea de 110 – 460 grame pe metrul liniar.

În rezultat sub greutatea stratului de polei au fost distruse cablurile aeriene de toate felurile şi un număr foarte mare de piloni, suprafeţe imense cu pomi fructiferi, plantaţii de viţă de vie, suprafeţe mari silvice.

Depunerile intensive de polei din 26-28 noiembrie 2000 au fost semnalate în raioanele de nord şi centrale ale republicii. Diametrul poleiului (la înălţimea de 2m deasupra solului) pe alocuri a atins valoarea de 29-33 mm, iar greutatea maximă -de 720 grame pe metrul liniar. Pe conductorii cu diametrul de 10 mm la înălţimea de 10m s-a format polei cu diametrul de 60 – 70 mm şi greutatea de circa 4000 grame pe metrul liniar. Formarea poleiului a fost însoţită de vânt cu viteza de pînă la 20 m/s, ceea ce a mărit forţa de distrugere.

Efectele negative a depunerilor de polei au fost enorme nu numai pentru natură dar şi pentru unele sectoare ale economiei. Au fost distruse 51 mii ha de pădure, predominant în partea de nord şi centrală a republicii. Au fost afectate sau distruse total suprafeţe mari de pomi fructiferi. În partea de nord şi parţial centrală a Moldovei a fost distrusă infrastructura legată de transportul energiei electrice către consumatori.

Dimensiunile poleiului în raioanele centrale ale republicii pe firele chiciurometrului (la înălţimea de 2 m de la sol) a atins în diametru 30 – 60 mm, greutatea de 110 – 460 g/m lungime (grosimea pereţilor poleiului pe fire a atins 6 – 16 mm). Durata creşterii poleiuluia fost de 14 – 48 ore, iar toată perioada de formare şi menţinere a poleiului a fost de la 118 ore (Corneşti) pînă la 250 ore (Chişinău).

Pe conductorii aerieni a segmentului Chişinău – Călăraşi depunerile de gheaţă au atins 140 mm.

Măsurile de atenuare şi combatere a depunerilor de gheaţă. Efectele negative produse diferitelor sectoare economice, impun studierea depunerilor de gheaţă sub toate aspectele, în vederea determinării sau chiar a eliminării efectelor pe care le-ar putea produce.

Studiile efectuate pînă acum au evidenţiat un număr foarte mare de avarii şi incidente pe liniile electrice, 25% fiind cauzate de depunerile de gheaţă şi de vânt.

Acest fapt evidenţiază necesitatea unei analize serioase şi aprofundate a fenomenului şi luarea unor măsuri corespunzătoare de combatere a efectelor depunerilor de gheaţă asupra mediului înconjurător care constau în:

- proiectarea liniilor electrice aeriene pentru sarcini maxime (vînt maxim, depuneri maxime) pe baza datelor de observaţie meteorologică privind depunerile de gheaţă şi caracteristicile vîntului;

- alegerea traseului liniilor electrice aeriene, astfel încît să evite regiunile favorabile formării chiciurii şi vînturilor puternice, exploatînd avantajele oferite de teren, respectiv evitarea pantelor şi coastelor dispuse perpendicular pe direcţia maselor de aer umede;

- încălzirea preventivă a conductorilor prin asigurarea unei circulaţii de putere care împiedică răcirea acestora sub 0^oC;

- topirea gheţii formate pe conductoarele liniilor prin măsuri adecvate;

- instalarea avertizoarelor de chiciură concepute pentru a alarma atît la depăşirea greutăţii admise a conductorului acoperit cu gheaţă, cît şi la creşterea inadmisibilă a sarcinii ca urmare a depunerilor de chiciură şi a intensificărilor de vînt;

- stabilirea zonelor de depuneri şi întocmirea unor hărţi amănunţite pentru proiectarea traseelor viitoarelor linii electrice aeriene.