Ученые объяснили, почему разные деревья ломаются при одинаковом ветре
Грациозный тополь, узловатая береза или толстенный, прочный дуб – все деревья ломаются при одной и той же скорости ветра. Как показала новая работа французских ученых, все, что укрепляет ствол, одновременно и ослабляет его. Максимальная скорость ветра, которую способны выдержать любые деревья, составляет примерно 150 км/ч.
В январе 2009 г. Францию накрыл могучий ураган «Клаус», поваливший в общей сложности 6 млн кубометров деревьев. Ученые местной Политехнической школы воспользовались случаем и составили карту этих повреждений, заметив, что число погибших деревьев в том или ином районе точно коррелирует с силой ветра, но не зависит от высоты или породы самих деревьев.
Эта загадка заинтриговала Эмануэля Виро (Emmanuel Virot) и его коллег. Они принялись измерять нагрузку, которую способны вынести стержни из древесины разных пород. К их удивлению, полученные при этих экспериментах результаты, не подчинялись обыкновенному закону Гука, который описывает деформацию твердых тел. Ученые поняли, что проблема кроется в узлах, шишках и других деформациях волокнистой структуры, которые имеются в любой древесине.
Поиск предыдущих публикаций по теме показал, что количество таких нарушений структуры в стержне растет как квадратный корень радиуса этого стержня. Это позволило Виро с соавторами провести более точные расчеты. Они показали, что критическая скорость ветра, которую способно вынести любое дерево, определяется небольшим набором параметров, включая плотность и скорость движения воздуха, толщину, диаметр и форму ствола и кроны.
Но что самое странное, свойства самого дерева на итог практически не влияли, взаимно компенсируя друг друга. Так, утолщение ствола увеличивает поверхность, которая подставляется ветру, и количество деформаций и напряжений, которые возникают в нем. Большая твердость древесины делает ее менее упругой – и так далее. В результате максимум, который способно выдержать подавляющее большинство деревьев, составляет 42 м/с (151 км/ч).
Изменение параметров дерева этой цифры практически не меняет. Удвоение толщины ствола повышает ветроустойчивость лишь на 9%, а замена хрупкой сосновой древесины на прочную дубовую – на 10%. Впрочем, этого деревьям вполне достаточно: скорость ветра на нашей планете довольно редко превышает 50 м/с.
Источник
Какие деревья падают от ветра?
У нас есть 23 ответов на вопрос Какие деревья падают от ветра? Скорее всего, этого будет достаточно, чтобы вы получили ответ на ваш вопрос.
- Какой ветер может снести дерево?
- Как понять что дерево может упасть?
- Какую скорость ветра выдерживают деревья?
- Какая опасная скорость ветра?
- Какой самый опасный ветер?
- Какие деревья относятся к опасным?
- Какое дерево считается аварийным?
- Что нужно делать при сильном ветре?
- Какое самое хрупкое дерево?
- Какие деревья падают от ветра? Ответы пользователей
- Какие деревья падают от ветра? Видео-ответы
Среди упавших деревьев преобладали березы – 20% и липы 18%. На третьем месте расположился тополь с 15%. Однако, учитывая то, что количество тополей в городе составляет всего 3% от общего числа деревьев, 15% поваленных стволов – это невероятно высокий показатель.Dec 25, 2019
Какой ветер может снести дерево?
Группа физиков и специалистов по сопротивлению материалов из парижской Политехнической школы и Высшей школы промышленной физики и химии вычислили скорость ветра, способного сломать любое дерево, независимо от его вида, высоты, толщины или гибкости. Эта скорость составила 42 м/с (151 км/ч).
Как понять что дерево может упасть?
Как определить аварийность деревасухие ветки и стволы;ослабленный скелет дерева;продольные и поперечные трещины;малый угол между ветками и стволом – это говорит о слабом соединении и об угрозе обламывания при сильном ветре;некроз – повреждение коры, язвы;гниение;растущие по стволу грибы;дефекты корневой системы.
Источник
Какие деревья наиболее опасны при сильном ветре?
Ураган жестоко прошелся по Москве 29 мая. Сотни поваленных деревьев и плохо закрепленных построек, человеческие жертвы. Несколько человек погибло из-за падения дерева. Возникает вопрос, вблизи каких деревьев находиться особенно опасно?
Ветроустойчивость древесных растений является, конечно, не постоянным параметром, а изменяется от экспозиции (размещения), возраста растения и почвы. У большинства видов, с возрастом, эластичность ветвей заметно снижается. Это означает, что растение, в первые 30 лет жизни, имеют отличную ветроустойчивость, затем очень быстро теряют эластичность и становятся, очень чувствительны к ветру.
В таком случае необходима омолаживающая стрижка или новая посадка.
Тополя, массово высаженные в Москве в советское время, являются одними из самых падучих, так как через несколько десятков лет их корневая система начинает выгнивать изнутри.
Многие виды деревьев на тяжелых почвах и при высоком уровне грунтовых вод образуют очень плоскую корневую систему, они недостаточно укореняются в почве и теряют с возрастом свою устойчивость. Не это ли происходит в Москве?
При этом в Москве «каньонный» эффект воздушных потоков создает современная высотная застройка.
По оценке биологов, в целом, наиболее ветроустойчивыми являются дуб, береза и сосна. Но много ли таких деревьев в Москве.
К одним из самых падучих, кроме тополей относятся также липы и ели.
Надеемся, что кому-то эти сведения помогут.
30.05.2017, 10:31 | 8996 просмотров
Источник
Как определить — упадет ли дерево?
Владельцы загородных участков с высокими лесными деревьями, растущими на их частной территории или в непосредственной близости часто задаются вопросом — а не опасно ли такое соседство? Как определить упадет ли дерево при сильном ветре или не сломается ли от снеголома?
Наибольшие опасения, как правило, внушают высокие березы и ели. Это и неудивительно, ведь именно они подвержены внезапному падению, когда, казалось бы ничто этого не предвещало. Каждый из нас помнит картины Шишкина, на которых изображены вывороченные из земли еловые корневые лапы, рядом с которыми резвятся молодые медведи. Корневая система ели поверхностная и плохо противостоит шквальным ветрам. Более того, древесина ели и березы подвержена различным грибным заболеваниям, превращающим ее в труху. Корневые губки и дереворазрушающие трутовики часто являются причиной слома.
Для определения ветровальности деревьев существует инструментальный и визуальный методы диагностики. Расскажем о них подробнее. Инструментальный метод подразумевает исследование ствола при помощи специальных приборов, которые определяют наличие или отсутствие гнили в древесине ствола. Наиболее известные на сегодняшний день приборы для этой цели — Арботом и Резистограф. Первый работает при помощи специальных датчиков, размещенных по окружности исследуемого ствола, а второй определяет гниль после бурения древесины вглубь. Оба метода достаточно дорогостоящи и вряд ли подходят для исследования больших участков с лесными насаждениями. Еще один метод инструментальной диагностики деревьев – это исследование при помощи обычного ручного бурава. Метод прост и дешев, однако повреждение буравом древесины ствола не исключает попадание в рану спор все тех же древесиноразрушающих грибов.
Визуальная диагностика подразумевает наличие соответствующих знаний у специалиста. Такую диагностику проводит специалист лесопатолог. Только он может сказать, упадет ли дерево при определенном стечении обстоятельств или выстоит даже при сильном урагане. Важно учитывать все факторы – наклон и искривление стволов, всевозможные утолщения на стволах, появление водяных побегов, наличие ран и сухобочин, старых обдиров коры и морозобоин. Все это может быть косвенными признаками, указывающими на то, что дерево может внезапно сломаться. После обследования лесопатолог рассказывает о предположительной дальнейшей судьбе дерева и дает рекомендации об уходе за лесными насаждениями. Возможно потребуется применение вышеуказанных инструментальных методов для диагностики наиболее уязвимых и внушающих опасение деревьев. При необходимости могут быть проведены работы по закреплению опасных деревьев при помощи специальных тросов, которые обезопасят владельцев участка от внезапного слома ствола.
Источник