Polei
Poleiul (sau gheața de suprafață, glazura de gheață) este un depozit de gheață netedă, compactă, de regulă transparentă, care se formează prin înghețarea picăturilor de ploaie sau burniță suprarăcite pe suprafețe a căror temperatură se află la sau sub 0 °C.[1] Fenomenul este clasificat de Organizația Meteorologică Mondială drept un tip de acreție de gheață la suprafață, distinct de chiciură și promoroacă.[2] Poleiul este cea mai densă formă de gheață atmosferică, cu densități de până la 0,9 g/cm³, și reprezintă un pericol major pentru transporturi, infrastructură și agricultură.[3]
Formarea poleiului
[modificare | modificare sursă]Profilul atmosferic
[modificare | modificare sursă]Formarea poleiului necesită un profil vertical specific al atmosferei, caracterizat prin trei straturi distincte de temperatură:[4]
- Un strat superior rece (în interiorul norilor), cu temperaturi sub 0 °C, unde precipitațiile încep sub formă de cristale de gheață sau fulgi de zăpadă.
- Un strat intermediar cald, cu temperaturi peste 0 °C, prin care particulele de gheață trec și se topesc complet, transformându-se în picături de ploaie lichidă.
- Un strat de suprafață rece, subțire, cu temperaturi sub 0 °C, în care picăturile de ploaie se răcesc sub punctul de îngheț fără a solidifica fenomen numit suprarăcire.
Când aceste picături suprarăcite intră în contact cu o suprafață solidă (sol, vegetație, cabluri electrice, autovehicule), se produce nucleația heterogenă și apa îngheață aproape instantaneu, formând un strat compact de gheață.[2]
Mecanismul fizic
[modificare | modificare sursă]Procesul fizic al formării poleiului implică mai multe etape:[5]
- Nucleația, contactul cu suprafața solidă furnizează nucleul de cristalizare pe care apa suprarăcită îl găsește.
- Recalescența, eliberarea căldurii latente de fuziune încălzește temporar picătura până la 0 °C.
- Înghețarea completă, căldura este disipată în suprafața rece și în aerul înconjurător, iar picătura solidifică integral.
Factorii care favorizează formarea poleiului sunt: dimensiunea mare a picăturilor, acreția rapidă, suprarăcirea ușoară (temperaturi apropiate de 0 °C) și disiparea lentă a căldurii de fuziune.[2] Înghețarea lentă permite bulelor de aer să părăsească structura, ceea ce conferă poleiului transparența sa caracteristică, spre deosebire de chiciura opacă.
Caracteristici fizice
[modificare | modificare sursă]Poleiul se distinge de alte forme de gheață atmosferică prin mai multe proprietăți:[1][2]
| Proprietate | Polei | Chiciură moale | Chiciură dură | Promoroacă |
|---|---|---|---|---|
| Densitate (g/cm³) | 0,8–0,9 | 0,15–0,3 | 0,6–0,9 | < 0,1 |
| Aspect | Transparent, neted | Alb, poros, mat | Translucid | Cristale fine, delicate |
| Aderență | Foarte puternică | Slabă | Moderată | Foarte slabă |
| Formă | Învelește obiectele uniform | Crește pe partea expusă vântului | Crește pe partea expusă vântului | Depunere uniformă |
| Formare | Din ploaie/burniță suprarăcită | Din ceață suprarăcită (picături mici) | Din ceață suprarăcită (picături mari) | Din vapori de apă (sublimare inversă) |
Din punct de vedere structural, o secțiune transversală prin poleiul depus pe un obiect cilindric (de exemplu, un cablu) prezintă un aspect omogen, fără stratificarea alternantă transparentă-opacă observată la acreția de gheață în condiții mixte.[3]
Efecte și impact
[modificare | modificare sursă]Transporturi
[modificare | modificare sursă]Poleiul reprezintă una dintre cele mai periculoase condiții pentru transportul rutier. Stratul subțire și transparent de gheață reduce drastic coeficientul de frecare al suprafețelor de rulare, crescând distanța de frânare de 3–10 ori față de condițiile normale.[3] Podurile și pasajele supraterane sunt primele suprafețe care dezvoltă polei, deoarece sunt expuse aerului rece atât de sus, cât și de jos.
Infrastructura electrică
[modificare | modificare sursă]Acumularea poleiului pe liniile electrice aeriene și pe stâlpii de electricitate poate produce daune catastrophale. Conform datelor NOAA, la o acumulare de 6 mm de gheață apar primele întreruperi izolate de curent, la 12 mm întreruperile devin generalizate, iar la 19 mm și peste se produc distrugeri masive ale rețelei electrice, cu întreruperi care pot dura săptămâni.[6]
Greutatea gheții poate crește masa unei ramuri de copac de până la 30 de ori, iar cablurile electrice pot acumula sute de kilograme suplimentare pe fiecare secțiune, provocând ruperea lor sau prăbușirea stâlpilor de susținere.[7]
Agricultură și silvicultură
[modificare | modificare sursă]Poleiul provoacă pagube semnificative în pomicultură și silvicultură, prin ruperea crengilor sub greutatea gheții. Livezile și viile sunt deosebit de vulnerabile, întrucât ramurile subțiri ale pomilor fructiferi și viței-de-vie nu rezistă la încărcăturile suplimentare produse de depunerile de gheață.[3]
Aviație
[modificare | modificare sursă]Poleiul constituie un pericol semnificativ pentru aviație. Formarea de gheață transparentă pe aripi și pe suprafețele de control modifică profilul aerodinamic, reducând portanța și crescând rezistența aerodinamică. Organizația Meteorologică Mondială clasifică acreția de gheață de tip glaze drept cea mai periculoasă formă de gheață pentru aeronavele în zbor.[8]
Poleiul în România
[modificare | modificare sursă]Pe teritoriul României, poleiul apare cu o frecvență variabilă în funcție de altitudine și de configurația reliefului. Numărul mediu anual de zile cu polei este de 3–5 zile în zonele de câmpie, aproximativ 20 de zile în regiunile colinare și poate depăși 80 de zile în zonele montane.[9]
Regiunile cele mai afectate sunt Podișul Moldovei, Câmpia de Vest și zona subcarpatică, unde advecțiile de aer cald peste un strat de aer rece staționar la sol creează frecvent condițiile necesare formării ploii suprarăcite.[3]
Administrația Națională de Meteorologie (ANM) emite avertizări meteorologice de cod galben și cod portocaliu atunci când sunt prognozate condiții de polei pe suprafețe extinse.
Evenimente notabile
[modificare | modificare sursă]Poleiul din ianuarie 1994 (România și Republica Moldova)
[modificare | modificare sursă]În ianuarie 1994, un episod sever de polei a afectat Podișul Moldovei și Republica Moldova. Stratul gros de gheață depus pe vegetație și infrastructură a distrus suprafețe agricole extinse, în special livezi și vii, și a doborât linii electrice și telefonice pe suprafețe mari.[9]
Furtuna de gheață din 1998 (America de Nord)
[modificare | modificare sursă]Între 4 și 10 ianuarie 1998, trei fronturi succesive de ploaie înghețată au depus până la 100 mm de gheață pe estul Canadei și nord-estul Statelor Unite. Evenimentul a reprezentat cea mai devastatoare furtună de gheață din istoria Americii de Nord:[6][10]
- Peste 1.000 de stâlpi de înaltă tensiune s-au prăbușit, iar 30.000 de stâlpi de distribuție au fost distruși.
- Peste 4 milioane de persoane au rămas fără electricitate, unele timp de mai multe săptămâni.
- 35 de decese au fost atribuite direct furtunii în Canada.
- Pagubele totale au fost estimate la 5–7 miliarde de dolari.
Schimbări climatice
[modificare | modificare sursă]Relația dintre încălzirea globală și frecvența poleiului este complexă. Studii publicate în revista Climatic Change arată că temperaturile mai ridicate ar putea modifica distribuția geografică și sezonieră a evenimentelor de ploaie înghețată:[11][12]
- Regiunile sudice ar putea experimenta mai puține episoade de ploaie înghețată, pe măsură ce temperaturile de iarnă cresc peste pragul de 0 °C.
- Regiunile nordice ar putea experimenta o creștere a frecvenței iarna, compensată de o scădere primăvara și toamna.
- Ciclurile mai frecvente de îngheț-dezgheț în perioadele de tranziție pot genera condiții de polei în luni în care fenomenul era rar în mod tradițional.
Cercetări mai recente bazate pe simulări climatice la rezoluție înaltă confirmă o deplasare spre nord a zonei de frecvență maximă a ploii înghețate.[13]
Măsuri de prevenire și protecție
[modificare | modificare sursă]Principalele măsuri de prevenire și atenuare a efectelor poleiului includ:
- Avertizări meteorologice, serviciile meteorologice naționale, inclusiv ANM în România, emit avertizări cu 12–48 de ore înainte de episoadele prognozate de polei.[3]
- Tratarea preventivă a drumurilor, aplicarea de sare (NaCl), clorură de calciu (CaCl₂) sau alte substanțe antigel pe suprafețele de circulație înainte de formarea gheții.
- Protecția rețelelor electrice, proiectarea liniilor electrice aeriene pentru a rezista la sarcini de gheață specificate în normativele tehnice, și utilizarea cablurilor subterane în zonele cu frecvență ridicată a poleiului.
- Protecția aeronavelor, utilizarea de lichide degivrante la sol și activarea sistemelor antigivrare ale aeronavei în zbor.
Vezi și
[modificare | modificare sursă]Note
[modificare | modificare sursă]- 1 2 „Glaze”. International Cloud Atlas. Organizația Meteorologică Mondială (WMO). Accesat în .
- 1 2 3 4 „Glaze”. Glossary of Meteorology. American Meteorological Society. Accesat în .
- 1 2 3 4 5 6 „Ce este poleiul și de ce este atât de periculos”. Vremea în România. Accesat în .
- ↑ „Freezing rain”. Met Office. Accesat în .
- ↑ Jung, S.; Tiwari, M. K.; Doan, N. V.; Poulikakos, D. (). „Mechanism of supercooled droplet freezing on surfaces”. Nature Communications. 3: 615. doi:10.1038/ncomms1630.
- 1 2 „25th Anniversary of the Devastating 1998 Ice Storm in the Northeast”. National Weather Service. . Accesat în .
- ↑ „Extreme Cold”. Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA). Accesat în .
- ↑ „Aviation Hazards - Icing”. Organizația Meteorologică Mondială. Accesat în .
- 1 2 „Clima României - Curs Geografia Fizică a României” (PDF). Universitatea din București, Facultatea de Geografie. Accesat în .
- ↑ „1998 Ice Storm”. Veterans Affairs Canada. Accesat în .
- ↑ Cheng, C. S.; Auld, H.; Li, G.; Klaassen, J.; Li, Q. (). „Possible impacts of climate change on freezing rain in south-central Canada using downscaled future scenarios”. Natural Hazards and Earth System Sciences. 7 (1): 71–87. doi:10.5194/nhess-7-71-2007.
- ↑ Lambert, S. J.; Hansen, B. K. (). „Simulated changes in the freezing rain climatology of North America under global warming using a coupled climate model with a detailed land-surface model”. Atmosphere-Ocean. 49 (3): 289–295. doi:10.1080/07055900.2011.555026.
- ↑ Marinier, S.; Thériault, J. M.; Ikeda, K. (). „Changes in freezing rain occurrence over eastern Canada using convection-permitting climate simulations”. Climate Dynamics. 60: 3377–3393. doi:10.1007/s00382-022-06501-5.
Bibliografie
[modificare | modificare sursă]- Zerr, R. J. (1997). Freezing Rain: An Observational and Theoretical Study. Journal of Applied Meteorology, 36(12), 1647–1661.
- Cortinas, J. V.; Bernstein, B. C.; Robbins, C. C.; Strapp, J. W. (2004). An Analysis of Freezing Rain, Freezing Drizzle, and Ice Pellets across the United States and Canada: 1976–90. Weather and Forecasting, 19(2), 377–390.
- Administrația Națională de Meteorologie (2008). Clima României. București: Editura Academiei Române.
- Dragotă, C. S. (2006). Precipitațiile excedentare în România. București: Editura Academiei Române.
