VREMENSKI POKAZATELJI, KI KAŽEJO NA MOŽNOST NASTANKA POLEDICE IN NOVI PRODUKTI DOSTOPNI

UPORABNIKOM

Janez Markošek, univ. dipl. meteorol. Agencija RS za okolje, Urad za meteorologijo, Vojkova 1/b, Ljubljana

janez.markosek@gov.si

Povzetek

Slovenija leži na stičišču treh klimatskih območij: mediteranskega, alpskega in celinskega. Zanjo je značilna velika pestrost vseh osnovnih klimatskih parametrov. Na majhnih razdaljah je vreme lahko precej različno. Tudi poledica se pojavlja zelo lokalno, razen kadar gre za pojav večjih razsežnosti, ko ob vremenski fronti dežuje in zmrzuje. V nadaljevanju bomo predstavili nekaj pokazateljev, ki so v pomoč operativni meteorološki službi pri napovedovanju poledice. Marsikateri produkti so uporabnikom dosegljivi tudi na novem meteorološkem portalu www.meteo.si, do nekaterih vsebin je možen dostop tudi z mobilnega telefona.

1. UVOD

Zagotavljanje varnosti odvijanja cestnega prometa v zimski polovici leta zahteva od operativne meteorološke službe čim bolj natančne, zanesljive in uporabnikovemu procesu odločanja prilagojene produkte. Pri napovedovanju poledice lahko Državna meteorološka služba vzdrževalcem cest nudi napovedi možnega nastanka poledice ob inverznih situacijah in sočasnih padavinah. V primerih, ko je ob jasnem vremenu lokalno možen pojav poledice, pa so vzdrževalcem v veliko pomoč predvsem podatki cestnih avtomatskih meteoroloških postaj.

2. VREMENSKI POKAZATELJI, KI KAŽEJO NA MOŽNOST NASTANK A POLEDICE

2.1 Splošno o poledici

V zimski polovici leta se v Sloveniji, ki leži na stičišču treh klimatskih pasov, temperatura pogosto spusti pod ledišče. V osrednjem delu zime je tako imenovanih hladnih dni razen na Obali in na Goriškem, v povprečju več kot 20 na mesec (tabela 1). V takih dneh je ob ugodnih pogojih možen nastanek poledice. Lahko se na cestiščih pojavlja precej lokalno (na mostovih, ob rekah in potokih), ob sicer dokaj redkih vremenskih situacijah pa lahko poledica zajame širša območja.

Pri pojmu poledica prihaja do razlik v definiciji med meteorološkim pojmom poledica-žled in pojmom poledica v cestarskem smislu, ki vključuje različne vrste spolzkosti ceste zaradi ledu na cesti. Meteorološka opazovanja ločijo med poledico na tleh in žledom na predmetih. V nadaljevanju bomo obravnavali naslednje vidike poledenitve ceste:

- poledica ali žled zaradi padanja podhlajenega dežja ali pršenja

- depozicija vlage na hladnih objektih

- zmrzovanje luž in snežna kaša

- zmrzovanje vode iz talečega se snega

- zglajen sneg

Ledena plast na cestišču je najbolj drsna in zato najbolj nevarna pri temperaturi ledišča.

Tabela 1: Povprečno število dni z minimalno temperaturo pod 0°C (obdobje 1991-2008)

NOV DEC JAN FEB MAR APR

LJUBLJANA 7 19 21 18 9 1

KOČEVJE 13 24 25 24 18 6

N.MESTO 9 21 23 20 11 2

CELJE 11 22 24 22 15 4

MARIBOR 9 22 24 18 9 1

M. SOBOTA 12 23 26 23 13 4

SL.GRADEC 14 25 28 25 19 7

LESCE 13 24 27 24 16 4

RATEČE 19 28 29 27 24 12

POSTOJNA 10 21 22 20 15 6

N.GORICA 6 15 17 17 7 1

PORTOROŽ 3 10 13 13 5 0

2.1.1. Poledica ali žled zaradi padanja podhlajenega dežja ali pršenja

V meteorološkem smislu je poledica gladka, prozorna, trda, ledena prevleka na tleh. Nastane z zmrzovanjem podhlajenega pršenja ali dežja na površini, ki ima temperaturo pod ali okoli ledišča, ali pa s primrzovanjem kapljic s temperaturo nad lediščem na tla, ki so ohlajena pod ledišče.

Nastanek tovrstne poledice ni omejen le na nočni čas, saj so za nastanek potrebne padavine, ki so pozimi običajno vezane na frontalne sisteme. Takrat je poledica regionalen pojav. Lahko nastane v omejenem višinskem pasu ali pa v plasti od tal do določene nadmorske višine. Tipična vremenska situacija, pri kateri pride do poledice na širšem območju, je sledeča (slika 1): ob prisotnosti vzhodno-evropskega območja visokega zračnega pritiska je tudi širše območje Alp preplavljeno s hladnim zrakom, ki je težji od toplega in zato »obleži« po nižinah. Ob nastanku ciklonskega območja v severnem Sredozemlju pride od juga do dotoka toplejšega zraka v višjih plasteh (najpogosteje nad 1000 m nadmorske višine) in v atmosferi nad nami nastane plast s pozitivno temperaturo, medtem ko po nižinah še vedno vztraja hladen zrak. Ko se začnejo padavine, v višjih legah sneži, nato se v plasti s pozitivno temperaturo snežinke stalijo in ko kapljice padejo v območje z negativno temperaturo,

primrznejo ob podlago. Takšne razmere lahko trajajo tudi več kot en dan, vse dokler veter ne izpiha hladnega zraka iz kotlin in nižin.

Slika 1: Tipična vremenska situacija nad Evropo, pri kateri je pozimi možna poledica

2.1.2. Depozicija vlage na hladnih objektih

Na cestišču lahko otežuje promet tudi depozicija vodne pare. V primeru velike vlažnosti zraka ter pod temperaturo ledišča in rosišča ohlajenega cestišča pride na cestišču do sublimacije vodne pare v led. Pojav imenujemo slana. V primeru, da je temperatura cestišča sicer nižja od temperature rosišča, a višja od tališča, se na cestišču izloči rosa, ki pa lahko ob kasnejšem padcu temperature zmrzne. Pojav imenujemo zmrznjena rosa. Pojava sta značilna za jasne zimske noči in jutra. Pogostejša sta na mostovih in viaduktih ter cestah ob rekah in potokih, predvsem na odsekih z manjšim prometom. Do poledice na cestišču pride tudi v primeru, ko po ohladitvi zapiha vlažen veter nad ohlajenimi tlemi. Vodna para se na njih kondenzira in nato zmrzne. Največkrat so take plasti ledu zelo tanke in niso dolgotrajne.

Za odkrivanje in napovedovanje tovrstne poledice so vzdrževalcem v veliko pomoč avtomatske cestne vremenske postaje in razni energijsko-bilančni modeli, ki na podlagi meritev in podatkov meteoroloških modelov izračunajo bodoče stanje cestišča.

2.1.3. Zmrzovanje padavinske vode, luž in snežna kaša

Včasih se pri rahlo pozitivnih temperaturah hladna fronta v večernem času s padavinami pomika prek Slovenije. Takrat po nižinah dežuje in ceste so mokre. Po prehodu hladne fronte se hitro zjasni in še preden se cestišče posuši, se temperatura spusti pod ledišče in na cestišču nastane poledica. Razmere ponavadi poslabša še slaba vidljivost, saj po kotlinah in nižinah, če ni vetra, kmalu nastane megla.

V primeru slabo narejenih ali poškodovanih cest na cestišču ob padavinah nastajajo tudi luže. Padavinska voda se, namesto da bi odtekla s cestišča, zadrži v cestnih razpokah in jamah ter kolesnicah. Podobno kot v prejšnjem primeru, luže na cestišču ponoči zmrznejo. Nastane ledena plast, ki poslabša vozne razmere.

Snežna kaša nastane v primeru manjše količine snega na cestišču, ki ga vozila ob dovolj visoki temperaturi razvozijo v kašo oziroma plundro. Pri ohladitvi pod ledišče ta zmrzne, kar povzroči ledeno razbrazdano plast na cesti, ki močno ovira promet.

2.1.4. Zmrzovanje vode iz talečega se snega

Na cestnem robu po pluženju ostanejo kupi snega, ki se ob dovolj toplem ozračju čez dan talijo. V primeru slabega odvodnavanja oziroma zamašitve odtokov voda iz talečega se snega teče po cesti, kjer lahko ob dovolj nizki temperaturi, ponavadi ponoči, zmrzne. Tako nastanejo ledene zaplate.

2.1.5. Zglajen sneg

Pri vožnji po sveže zapadlem snegu postaja sneg vse bolj gost in zbit ter se postopoma preobraža v led, ki spremeni vozišče v spolzko podlago.

2.2 Napovedovanje poledice

Osnovno orodje za napovedovanje poledice so meritve stratifikacije atmosfere in rezultati meteoroloških modelov. Meteorološki model je skupek matematičnih enačb, ki opisujejo gibanje zraka in pretvorbo vodne pare v atmosferi. Ta sistem rešujemo numerično, saj je nelinearen in analitično ni rešljiv. Pri tem poznamo začetne pogoje le z omejeno natančnostjo, zato še tako dober model ne more zagotoviti popolne zanesljivosti napovedi. Zelo pomemben za dober izračun je tudi opis orografije v modelu, kar je seveda odvisno od prostorske ločljivosti modela. Meteorološki modeli so lahko globalni ali regionalni (lokalni). Medtem, ko poteka izračun globalnih modelov na območju cele Zemlje, pa izračunavamo regionalne meteorološke modele na geografsko omejenih območjih (npr. 1000 x 1000 km). Začetne in robne pogoje, ki jih potrebujemo za izračun regionalnega modela, nam zagotavljajo globalni modeli. Prednost regionalnih modelov je v njihovi boljši prostorski (in časovni) ločljivosti. Medtem, ko je tipična resolucija globalnih modelov od 20 do 40 km, pa je horizontalna prostorska ločljivost regionalnih modelov med 5 in 10 km. Zaradi boljšega upoštevanja orografije in s tem povezanih vplivov na lokalno vreme lahko regionalni modeli za obdobje do 3 dni vnaprej precej podrobno napovejo vreme na majhnih območjih. Primer takšnega modela je tudi ALADIN, razvit v sodelovanju s francosko in 14 drugimi evropskimi meteorološkimi službami.

Državna meteorološka služba vsakodnevno opravlja radio-sondažne meritve stratifikacije atmosfere nad Slovenijo. V zimskem času so tovrstni podatki ključnega pomena pri napovedovanju poledice ob morebitnih padavinah. Na sliki 2 imamo prikazan potek

temperature zraka in temperature rosišča nad Ljubljano (podobne razmere so na širšem območju osrednje Slovenije – za oceno razmer drugod se uporablja tovrstne meritve iz Vidma, Gradca in Zagreba) 16. decembra 2004. Vidimo, da je v plasti med približno 600 in 1500 metri nadmorske višine temperatura pozitivna, pod 600 metri pa negativna. Torej lahko ob padavinah pričakujemo žled in poledico pod 600 metri nadmorske višine.

Slika 2: Potek temperature zraka in temperature rosišča nad Ljubljano

Primer z meteorološkimi modeli izračunane inverzne plasti pa je prikazan na sliki 3. Produkt je rezultat meteorološkega modela Aladin. Na sliki je prikazan časovni diagram poteka temperature nad Krškim. Neprekinjene linije predstavljajo temperaturo, prekinjene pa relativno vlago. Vodoravno je čas napovedi, navpično nadmorska višina. V konkretnem primeru vidimo, da je za časovno obdobje od 21. do 12. ure naslednjega dne meteorološki model predvidel inverzno situacijo z dotokom toplejšega zraka (>0 st.C.) nad nižino, medtem ko je do približno 12. ure po nižinah temperatura še pod lediščem. Seveda so za pojav poledice potrebne padavine. O trenutnem pojavu padavin nad določenim območjem je meteorologu v veliko pomoč radarski posnetek meteorološkega radarja na Lisci (slika 4), za napoved pa prav tako rezultati različnih meteoroloških modelov (slika 5).

Slika 3: Časovni diagram poteka temperature nad Krškim poljem

Slika 4: Primer posnetka meteorološkega radarja na Lisci

Slika 5: Primer izračuna 3-urne količine padavin nad določenim območjem (rumeno, zeleno)

3. NOVI PRODUKTI DOSTOPNI UPORABNIKOM

Pred približno dvema letoma je bila navzven odprta nova spletna stran Urada za meteorologijo Agencije RS za okolje www.meteo.si. Na sliki 6 je naslovna stran. Spletna stran nudi uporabniku meteoroloških informacij obilo podatkov, od trenutnih meritev do arhiva podatkov in različne rezultate meteoroloških modelov za prihodnje dni.

Za vzdrževalce cest pozimi je vsekakor koristen prikaz trenutne razporeditve in intenzitete padavin v Sloveniji dobljen s pomočjo radarskega posnetka. Za ugotavljanje možnosti nastopa poledice je na voljo prikaz vertikalnega poteka temperature nad Ljubljano ter časovni diagram poteka temperature za pet krajev. Za načrtovanje dežurstev je koristna informacija o temperaturi in padavinah v prihodnjih dneh. Lahko izbiramo med 5-dnevno napovedjo po območjih in posameznih krajih ter 10-dnevno napovedjo po posameznih regijah.

Nekaj produktov je dostopnih tudi z mobilnimi telefoni (www.meteo.si/pda). Uporabnik na terenu lahko hitro in enostavno preveri trenutno razporeditev padavin v Sloveniji in z animacijo posnetkov pomik padavinskih območij. Dostopni so tudi nekateri drugi produkti (slika 7).

Slika 6: Naslovna stran meteorološkega portala www.meteo.si

Slika 7: Mobilni portal meteo.si

V pripravi je produkt, ki bo na podlagi trenutnih meritev, radarskih posnetkov in vektorjev premika prikazal tip padavin na določenem območju v naslednjih nekaj urah. Podoben produkt ima operativna meteorološka služba že na voljo v naboru produktov, ki so

kombinacija rezultatov meteoroloških modelov in trenutnih opazovanj vremena (slika 8). Nov produkt bo bolj podroben (po regijah), mogoč bo tudi prikaz po nadmorskih višinah.

Slika 8: Primer zelo kratkoročne napovedi tipa padavin

4. VIRI IN LITERATURA

[1] MARKOŠEK, Janez: Vremenski pojavi v zimskem času, Zbornik referatov – Strokovno srečanje naročnikov in izvajalcev zimskega vzdrževanja cest, Bled, 2001, str. 86 - 91.

[2] POREDOŠ, Aleš: Problematika napovedovanja vremenskih pojavov, primeri končnih produktov in interakcija med uporabnikom in dobaviteljem vremenskih informacij, Zbornik referatov – Strokovno srečanje naročnikov in izvajalcev zimskega vzdrževanja cest, Bled, 2001, str. 92 - 100.

[3] Spletna stran www.meteo.si