XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Метеорологическое обеспечение дорожного хозяйства посредством получения данных о параметрах атмосферы с автоматических дорожных метеорологических станций [1] позволяет дополнить информацию, получаемую от Росгидромета, и удовлетворить потребности дорожной отрасли. Актуальна установка дорожных станций на сложных инженерных сооружениях большой протяженности – мостовых переходах (что связано с различием физико-температурных свойств искусственных сооружений, основной части дороги [2]). Особенно в местах, где стационарные метеостанции или посты находятся на достаточно большом удалении от объекта. Данные с таких станций позволяют не только оперативно реагировать дорожным службам на появление различных метеорологических явлений на поверхности дорожного полотна, но и дополнить информацию для составления более точного прогноза погоды для района установки, а так же исследовать влияние реки на погоду в близлежащих районах.

Цель работы: провести исследование метеорологических параметров на мостовом переходе в разные сезоны года.

В работе исследованы данные дорожной метеорологической станции с мая 2021 года по апрель 2022 г., установленной на мостовом переходе (рис. 1), протяженность которого более полутора тысяч метров.

Рисунок 1 – Исследуемый мостовой переход

Рассмотрим метеорологические данные, полученные в срок с мая 2021 года по апрель 2022 года. Дискретность записи информации в архив составляет 8 минут. Архив содержит информацию о направлении и скорости ветра, температуре и влажности воздуха, атмосферном давлении и интенсивности атмосферных осадков (рис. 2).

Рисунок 2 – Фрагмент архивного файла

При проведении контроля качества данных [3] были выявлены несколько периодов с неменяющимися данными метеопараметров, что говорит о некорректной записи информации в архив. Поскольку восстановить данные при наличии достаточно больших временных промежутков (несколько месяцев) не представляется возможным, имеющийся архивный ряд был разбит на несколько отрезков (до появления некорректной записи в текстовом файле и после выявленных участков).

На примере направления ветра посмотрим изменчивость данных на мостовом переходе за летний осенний и зимний период (рис. 3).

Рисунок 3 – Розы ветров по данным АДМС с мостового перехода

Анализ направления ветра в точке установки дорожной станции показал достаточно сильную изменчивость от месяца к месяцу. В июне и июле преобладает ветер северо-восточного направления, августе – восточного, в сентябре, октябре и декабре – юго-западного, южного и юго-восточного соответственно. В январе и феврале отмечено значительное преобладание ветров южного направления. Такая изменчивость связана как с климатическими особенностями региона, так и с близостью полноводной реки [4]. Зима в регионе холодная, продолжительная — со второй половины октября до середины апреля.

Сравнение данных дорожной станции с климатическими данными по региону [5] позволило обнаружить некоторые различия. Например, согласно климатическим данным, северное направление ветра преобладает с конца апреля по середину августа, тогда как данные дорожной станции не фиксируют преобладания ветров северного направления. А в период с сентября по апрель климатические данные (преобладание ветров южного направления) и данные дорожной станции совпадают чаще. Конечно, для более корректного сравнения с климатической нормой стоит использовать данные дорожной станции за более длительный период, но на данный момент такой возможности нет, что связано с периодом эксплуатации АДМС (с 2021 г.).

Также, в дальнейшем, представляется интересным сравнить данные полученные на мостовом переходе и данные, полученные с ближайшей метеорологической станции.

Список литературы

Самодурова Т.В. Оперативное управление зимним содержанием дорог. Научные основы: Монография. — Воронеж: Изд-во Воронеж гос. ун-та., 2003. – 168 с.

Восканян К.Л., Кузнецов А.Д., Сероухова О.С. Автоматические метеорологические станции. Часть 1. Тактико-технические характеристики. Учебное пособие. — Санкт-Петербург, РГГМУ, 2016. – 170 с.

Восканян К.Л., Кузнецов А.Д., Сероухова О.С. Автоматические метеорологические станции. Часть 2. Цифровая обработка данных автоматических метеорологических станций. Практикум.- СПб.: РГГМУ. – 2015.- 99 с.

Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. //Л.: Гидрометеоиздат, 1976. – с. 677.

Погода круглый год в любой точке Земли (электронный ресурс) https://ru.weatherspark.com