Vegmeteorologi og beslutningsstøtte. Kapittel E - Beslutningsstøtte

Transkript

1 Vegmeteorologi og beslutningsstøtte Kapittel E - Beslutningsstøtte 1

2 Innhold i presentasjon Generelt om vær og vegmeteorologi Hjelpemidler i vinterdriften - Klimastasjoner - Produkter fra met.no -Lokalkunnskap Innhenting av værinformasjon Bruk av tilgjengelig værinformasjon i vinterdriften 2

3 Hva forårsaker vær? Været et sted avhenger av den storstilte bevegelsen i atmosfæren. 3

4 Variasjoner med breddegrad Rød kurve viser innkommende solstråling som virker oppvarmende, mens blå kurve viser utgående langbølget stråling fra jorden som virker avkjølende. Værsystemene forsøker å utjevne forskjellene! 4

5 Temperaturvariasjoner med høyden 5

6 Temperatur er en form for bevegelsesenergi fordi temperatur er et utrykk for molekylenes midlere bevegelse 6

7 Drivhuseffekten Uten drivhuseffekten ville temperaturen på jordkloden avtatt. 7

8 Stråling Albedo er forholdet mellom innkommende stråling til en flate og det som blir reflektert Mørke områder (jord/fjell/asfalt) absorberer nesten all stråling og blir fort varme (og kalde). Lyse områder reflekterer nesten all stråling, og temperaturene endrer seg langsomt. 8

9 Temperaturvariasjoner På en flott dag med solskinn, vil innkommende solstråling være større enn utgående stråling fra bakken - og temperaturen på bakken kan bli veldig høy. 9

10 Temperaturvariasjoner En skyfri og vindstille natt vil jorda tape strålingsenergi - og temperaturen vil synke. I slike tilfeller kan målt temperatur ved 2 meters høyde være flere plussgrader, mens bakken ligger på minussiden. 10

11 Fuktighet i atmosfæren Vann inntar en særstilling fordi det opptrer i tre forskjellige faser i atmosfæren Gass ( damp ) Flytende vann ( dråper ) Iskrystaller 11

12 Fuktighet og duggpunkt Relativ fuktighet ER FORHOLDET MELLOM HVOR MYE VANNDAMP LUFTEN HAR VED EN SPESIELL TEMPERATUR OG HVOR MYE VANNDAMP LUFTEN VILLE HA HATT OM DEN VAR METTET VED SAMME TEMPERATUR DUGGPUNKTSTEMPERATUREN ER DEN TEMPERATUR LUFTEN MÅ AVKJØLES TIL FOR Å BLI METTET 12

13 Forholdet mellom temperatur og fuktighet 13

14 Skydannelse 14

15 Orografisk nedbør 15

16 Forskjellige værfenomen - hva slags vær medfører fronter? 16

17 Varmfront 17

18 Kaldfront 18

19 Frontsystem 19

20 Klima Gjennomsnittet av værforholdene gjennom en tidsperiode, og variasjonene rundt disse. En normalperiode er 30 år. Ofte snakkes det om makro-, meso-, lokal- og mikroklima. 20

21 Makroklima Horisontal utstrekning > 200 km (Nord-Norge) Vertikal utstrekning > 1 m 50 km Mesoklima Horisontal utstrekning km (Agder) Vertikal utstrekning 1m - 6 km 21

22 Lokalklima Horisontal utstrekning 100m - 20 km (kommune) Vertikal utstrekning 10cm - 1 km Mikroklima Bro 22

23 Lokalklima 23

24 Lokalklima 24

25 Underkjølt regn 25

26 Regn som fryser på bakken 26

27 Våt vegbane som fryser For eksempel ved oppklarning etter nedbør Kraftig utstråling, rask avkjøling av vegbanene 27

28 Varmfront passerer kald bakke 28

29 Duggpunkt 29

30 Duggpunkt 30

31 Duggpunkt 31

32 Duggpunkt 32

33 Hjelpemidler i vinterdriften Værkart Værradar Klimastasjon Meteogram Lokalkunnskap 33

34 KLIMASTASJONER Selve stasjonene og og plasseringen av av disse Sensorer knyttet til til stasjonene Vedlikehold av av stasjoner/sensorer Datakvalitet 34

35 Klimastasjoner Utplassert langs vegnettet Eies og drives av Statens vegvesen Tilgang via internett, oppringing eller sms 35 Målestasjon for registrering av klima/værforhold i eller ved vegen. Registreringsenhet for sensorer. Data logges kontinuerlig og lagres i stasjonen før de hentes inn til PC/ database Tilrettelegging av informasjon varierer rundt om i landet

36 Klimastasjoner i Norge Region NORD MIDT VEST SØR ØST Totalt: Antall i dag 39 (29) (52) (216) Anbefalt nye 1 (11) 12 6 (9) (62) 36

37 Sensorer Lufttemperatur Relativ fuktighet Vindhastighet/vindretning Nedbør Vegbanetemperatur Frysepunkt (restsalt) Teledybde // bakketemperatur Utstråling Video Trafikksensorer Ulike kombinasjoner på stasjonene, men de fleste er utstyrt med sensorer for lufttemperatur, fuktighet, vegbanetemperatur og nedbør. 37

38 Plassering av klimastasjoner Steder som som er er spesielt utsatt av av for for eksempel vind, tidlig frysing (broer, skyggepartier, nærheten av av vann) og og lignende. Steder som som representerer klimaforholdene i i området på på en en best mulig måte. HB266 Klimastasjoner, retningslinjer for for plassering av av klimastasjoner VIKTIG Å VITE HVOR STASJONEN ER PLASSERT. 38

39 Klimakartlegging - Lokalkunnskap E18 7 mars 05 kl 22:00 Store variasjoner over korte avstander Lokalkunnskap viktig Temperatur ( C) Rød: vegbanetemperatur Blå: lufttemperatur Avstånd (km) 39

40 Vedlikehold av stasjoner og sensorer For at dataene fra klimastasjoner skal bli brukt er det viktig med pålitelige data. En forutsetning for at dataene skal være pålitelige er at man rengjør og vedlikeholder sensorene. For noen av kontraktsområdene inngår alt eller deler av vedlikehold og rengjøring i kontrakten. Entreprenørene må kjenne til hvilke retningslinjer som gjelder. 40

41 Lufttemperatur / Fuktighet 2 meter over vegbanen Plasseres slik at at luftstrømmen kan gå uhindret rundt sensoren Trenger jevnlig oppfølging og vedlikehold gjennom sesongen, og kalibreres i i laboratorium årlig 41

42 Vegbanesensor I flukt med vegbanen Samme farge som vegbanen eller materiale med tilsvarende egenskaper som vegbanen Rengjøring minst hver 2. mnd, avhengig av trafikkmengde 42

43 Nedbørsensor Optic eye Mengde Type Plasseres høyt (4 (4 meter over bakken) Må ikke skjermes av av trær og og lignende Optic eye må rengjøres jevnlig, minst hver måned 43

44 Vind Registrerer en en middelvind, samt maksimalvind innenfor et et gitt tidsrom (for eksempel minutter). Plasseres meter over bakken. Sensorene må kunne rotere fritt og og være fri fri for isdannelse. Sensoren kan ta ta skade av av mye vind, og og bør kontrolleres før hver vintersesong. 44

45 Datakvalitet Pålitelige data er viktig, både for den daglige beredskapen og til historisk bruk Hvor er stasjonene plassert? Hvordan er sensorene montert? Hvilke data er det vi ser på (middelverdier, sanntidsdata)? Hvor god kvalitet har denne informasjonen? God utnyttelse av informasjonen som klimastasjonene gir 45

46 Målenøyaktighet / usikkerheter En beregning eller registrering kan ikke bli bedre enn utgangspunktet 46

47 Eksempel på data fra en klimastasjon 47

48 Kamera Visuelt bilde av forholdene på vegen Siste målte verdier Temperatur- og fuktighetstrend 48

49 Lokalkunnskap Viktig! Generell erfaring med lokalt klima Kjennskap til glatte partier Standard 49

50 Produkter fra Meteorologisk institutt Trøndelag: Sørøstlig bris. Først på dagen utrygt for litt regn eller sludd i indre strøk av Sør-Trøndelag, ellers oppholdsvær og perioder med sol. 50

51 svv rad4fly 51

52 52

53 Meteogram 53

54 Meteogram 60 timers varsel HIRLAM 240 timers varsel ECMWF Vind i høyfjellet ofte underestimert Bygenedbør ofte underestimert i vest og nord Nedbør over mm/døgn ofte underestimert Nedbør under mm/døgn ofte overestimert 54

55 USIKKERHETER Meteogrammet gjelder for et større geografisk område Nedbøren og vinden gjelder som middel for området Topografien er grov. Lokale høydevariasjoner blir ikke tatt hensyn til Lokal tilpasning til et nærliggende observasjonspunkt 55

56 Langtidsmeteogram 56

57 Modeller og varsling 57

58 Modeller - Utjevning av topografi 58

59 Værradar Intensitet og utbredelse av nedbør Skiller mellom type nedbør Oppdateres hvert kvarter Animasjon over siste to timer Dekker ikke hele landet 59

60 Andøya Operasjonell drift siden høsten

61 Radarbilder med intensitet 61

62 Sør-Norge med nedbørstype Rødt: regn Grønt: sludd Blått: snø 62

63 Radarbilde Trøndelag 63

64 Radarbilde Sørøst-Norge og Sør-Sverige 64

65 Værkart / Felter 65

66 Værmelding Enkelt tilgjengelig for alle Oppdateres ofte Varsler tilgjengelig på Satellittbilder Analysert værsituasjon Værvarsel og -kart Langtidsvarsel 66

67 Satellittbilde 67

68 68

69 Bruk av tilgjengelig informasjon Klimastasjoner Kamera Værmelding Andre informasjonskilder Beslutningsgrunnlag Meteogram Værradar Lokal kunnskap Satellittbilder 69

70 Status og prognoser Klimastasjoner Kamera Radarbilder Satellittbilder Jungeltelegrafen Meteogram Værkart Tekstvarsler 70

71 I en beredskapssituasjon: I hvilken rekkefølge skal jeg bruke hjelpemidlene? 1. Værkart (nedbør, temperatur og vind) 2. Meteogram og tekstvarsel 3. Radar 4. Klimastasjoner 71

72 Eksempel Skaff deg oversikt over den totale nedbørssituasjonen - Er det ventet nedbør? - Når? Mer detaljert bilde for ditt område -Når? - Hvor mye? Hva sier virkeligheten? - Hvor langt har nedbøren kommet? - Hvor fort beveger den seg? Har nedbøren nådd stasjonen? -Intensitet? - Type? 72

73 Duggpunkt BEREGNES FRA LUFTTEMPERATUR OG RELATIV FUKTIGHET LITEN FORSKJELL PÅ LUFTTEMPERATUR OG DUGGPUNKTSTEMPERATUR STOR RELATIV FUKTIGHET 73

74 Fare for glatt vegbane Vegbanetemperatur < Duggpunktstemperatur + Vegbanetemperatur < Frysepunkt (0 C dersom ikke saltet) 74

75 Eksempel: En klar høstkveld med tørr asfalt Mørke flater stråler mest Vegbanetemperaturen synker mye Vegbanetemp. lavere enn duggpunktet UTFELLING AV DUGG SOM VIL FRYSE VED TEMP. UNDER 0 C. 75

76 Underkjølt regn Når temperaturen i høyere luftlag er varmere enn temperaturen på bakken Vanndråpene rekker ikke å fryse til is mens de er i luften Fryser til hard is («black ice») i det de treffer bakken, vegen eller en annen overflate med temperatur under frysepunktet Tilnærmet umulig å registrere med sensorer 76

77 LØSNING? Sammenlign lufttemperatur målt på klimastasjoner i forskjellige høyder Stiger temperaturen med høyden? 77

78 Type nedbør? Snø kan forekomme selv med varmegrader på bakken Temperaturen avtar ofte kraftig med høyden Avtale med met.no om at de skal varsle dersom det kommer noe uventet som ikke er varslet. 78

79 Tvil om type nedbør? Se på tekstvarslene og hør på radioen 79

80 Glatt veg Glatt når temperaturmålinger viser pluss grader Tørr veg som blir glatt uten at det kommer nedbør Våt vegbane som fryser Underkjølt regn Regn som fryser på bakken 80

81 Isdannelse ved ulike værsituasjoner KVELD OG NATT, STILLE OG KLART Plutselig tilfrysning VIKTIG: Forhold mellom vegbanetemp. og duggpunkt Strålingståke forsterket isdannelse, men mindre temp. endring. MORGEN, STILLE OG KLART Vegbanen avkjøles, men for lite fuktighet til å danne frost. Solen fører til bevegelse som kan føre til fuktighet til vegbanen. Hurtig, uventet isdannelse VIKTIG: Forhold mellom vegbanetemp. og duggpunkt 81

82 Isdannelse ved ulike værsituasjoner OPPKLARNING ETTER SKYET PERIODE På kvelden synker temperaturen fort. Fuktig luft fra skyete periode fører til rimdannelse Vannet som evt. ligger på vegen fryser fort. NYTTIG: Utstrålingssensor SKYET OG VIND Er vann tilstede fryser dette først på høytliggende områder. Skyer demper utstrålingen og vinden gir omrøring 82

83 Isdannelse ved ulike værsituasjoner FRONTPASSASJE Varmfront: Fuktig luft inn over kald overflate Kraftig avsetning av rim Vanligst nær kysten Kaldfront: Oppklarning innimellom bygene Avkjøling av vegbanen og tilfrysning 83

84 METEOROLOGI OG KLIMASTASJONER Veileder i bruk av meteorologiske data i Statens vegvesen TTS-rapport nr. 4, 2005 Samarbeid med Meteorologisk institutt Oppslagsverk og hjelpemiddel Økt bruk og forståelse av meteorologiske data 84