Битва соблаками: разгон облаков

      Комментарии к записи Битва соблаками: разгон облаков отключены

Битва соблаками: разгон облаков

    Лаборатория Перед началом активного действия на тучи со особого самолета-метеолаборатории проводится разведка состояния облачности. На борту самолета установлен измерительно-вычислительный комплекс, приобретающий и обрабатывающий данные от разнообразных датчиков Ледяной факел На фото продемонстрирован распылитель жидкого азота, установленный на самолете Ан-26 Неспециализированный вид генератора мелкодисперсных частиц льда Стрельба по тучам На фото — самолетные устройства отстрела пиропатронов с йодистым серебром. Конструктивно это «оружие» схоже с установками для отстрела фальшивых тепловых целей Генератор льдообразующего аэрозоля ГЛА-105 — на базе 105-мм фейерверочного изделия На базе штатных пусковых установок — одноствольной На базе штатных пусковых установок — многоствольной

Правильнее говоря, Бернард Воннегут был только одним из американских ученых, трудившихся в данной области. Второй исследователь — физик Винсент Шефер — экспериментировал с искусственно созданным в камере переохлажденным (другими словами складывающимся из находящейся при минусовой температуре, но не принявшей кристаллическую форму водяной взвеси) облаком.

Дабы вынудить воду поменять агрегатное состояние, он «вдувал» в облако мелкодисперсные вещества (соль, тальк, пыль), частички которого имели возможность стать центрами кристаллизации. Но почему-то никак не становились. Наконец Шефер, сделав вывод, что температура в камере не хватает низка, кинул в том направлении кусочек сухого льда (замороженного углекислого газа CO2) и в насыщенном влагой воздухе заклубился густой сизый туман, а после этого отправился снег.

Капельки воды самопроизвольно кристаллизовались и выпали в виде осадка. Результата с подобным результатом, но пара другой природой (об этом мы скажем позднее) добился и Бернард Воннегут — действительно, посредством не сухого льда, а йодистого серебра (AgJ). Эти два лабораторных опыта были совершены во второй половине 40-ых годов двадцатого века (теоретические работы производились как в Соединенных Штатах, так и в других государствах еще В первую очередь XX века).

13 ноября того же года шесть фунтов сухого льда распылили с самолета над облаком, плывшим на протяжении склонов горы Грейлок в Восточном Массачусетсе. Облако просыпалось снегом. Так был сделан первый ход в области активного действия на атмосферные процессы.

От Чернобыля до Венеции

«Первые практические работы по действию на погоду начались в СССР еще в 1960-х, — говорит директор Независимого некоммерческого объединения (АНО) «Агентство атмосферных разработок» Виктор Петрович Корнеев, — и без того исторически сложилось, что самый деятельно у нас развивались разработке неестественного уменьшения осадков. Еще в конце прошлого века при Мосгорисполкоме создали экспериментальную производственную лабораторию, которой, например, было поручено добиться уменьшения количества выпадающего над столицей снега, — начальники города желали сэкономить на вывозе и уборке.

Помимо этого, в дни демонстраций и парадов 1, 9 мая и 7 ноября организовывались работы по улучшению погодных условий. Для этого необходимо было сделать так, дабы ‘предназначенные’ Москве облака пролились дождем где-то за пределами кольцевой дороги».

Особенным этапом стала ликвидация последствий аварии на ЧАЭС. Тогда была поставлена задача не допустить смыва в Припять и Днепр радиоактивной пыли, укрывающей землю в зоне трагедии. При помощи особых реагентов пыль удалось связать, предохраняя ее от развеивания ветром. Но потоки дождя воображали важную опасность.

На борьбу с дождевыми тучами были посланы транспортные самолеты Ан-12 а также дальние бомбардировщики Ту-95, вылетавшие к Чернобылю с аэропорта Чкаловский.

В те времена строились громадные замыслы. К примеру, прорабатывался проект восстановления водозапасов Аральского моря за счет повышения уровня осадков в горах, откуда берут начало питавшие умирающее море реки Амударья и Сырдарья. Но с распадом СССР научно-исследовательские работы в данной области быстро сократились.

Действительно, как выяснилось, российские разработки были очень занимательны некоторым зарубежным партнерам. В 1990-х работы по повышению осадков проводились в Сирии, а уже в последнее десятилетие — в Иране. Отечественные специалисты кроме этого принимали участие в проекте рассеивания туманов на главных участках автострады Венеция-Триест (Италия) и передавали опыт китайским сотрудникам незадолго до пекинской Олимпиады-2008.

Бороться с туманами и облаками иногда приходится и в Российской Федерации. В 1995—1997 годах возможностью расширить количество осадков заинтересовалось правительство Якутии. Маленьким, но жарким сибирским летом эта республика испытывала недочёт жидкости на пастбищах, что создавало неприятности местным животноводам.

Как говорит В.П. Корнеев, прибывших в Якутию столичных экспертов встречали представитель районной власти, сотрудник Университета неприятностей Севера и местный шаман, очень серьёзно изложивший собственную точку зрения на круговорот воды в природе. Но самый известным и самым востребованным направлением работы АНО «Атмосферные разработки» и их сотрудников из Центральной аэрологической обсерватории так же, как и прежде остается то, что в народе именуют «разгоном туч» над большими мегаполисами, и в первую очередь над Москвой.

Воспитание холодом

В базе практически всех способов действия на гидрометеорологические процессы лежит применение неустойчивого состояния облачной атмосферы. В первую очередь речь заходит о фазовой неустойчивости облачной воды — это, как уже говорилось, присутствие в тучах, находящихся выше нулевой изотермы (так именуют высоту, где воздух «переходит» через температуру в 0°С), небольших капелек жидкости, которая остаётся жидкостью, не обращая внимания на отрицательную температуру (до -40°С) окружающего воздуха. Дабы привести к осадкам, требуется вынудить эту воду кристаллизоваться.

Сделать это возможно двумя методами: или быстро охладить облако, принудив капельки переохлажденной жидкости к самопроизвольной кристаллизации под действием резкого охлаждения (для этого используются хладагенты), или внести в него центры кристаллизации.

Самыми популярными хладагентами уже многие десятилетия остаются сухой лед, с которым экспериментировал еще Винсент Шеффер, и жидкий азот (N2). Температура испарения для жёсткого углекислого газа образовывает -78°С, а для жидкого азота -169°С. При всех собственных плюсах хладагенты имеют последовательность недочётов, исходя из этого время от времени используется реагент, имеющий другой механизм действия, — йодистое серебро (AgJ).

Кристаллы этого вещества фактически изоморфны кристаллам льда и замечательно делают функцию центров кристаллизации для воды и пара. Данный эффект именно и был открыт Бернардом Воннегутом, так что йодистое серебро можно считать отдаленным прототипом «льда-девять» из романа «Колыбель для кошки».

Когда в переохлажденном облаке появляются кристаллы, они тут же «съедают» окружающий пар; давление около поверхности кристалла падает, что заставляет испаряться жидкую влагу в облаке; пар опять поглощается растущим кристаллом и т. д. Тяжелеющие кристаллы силой притяжения Почвы увлекаются вниз. Этим способом вероятно кроме этого не допустить формирование громадных капель переохлажденной воды, каковые непременно способны превратиться в большой град.

Помимо этого, использование реагентов, формирующих кристаллы из переохлажденной жидкости, может не только привести к осадкам, но и задержать их. В случае если произвести «перезасев» облака реагентами, то из-за происхождения через чур большой концентрации ядер кристаллизации осадкообразование будет замедлено.

Так что у «экспертов по хорошей погоде» неизменно имеется выбор: вынудить облако пролиться дождем, перед тем как ветер погонит его над защищаемой территорией, либо, наоборот, «перезасеять» его, дабы ливень прошел уже по окончании того, как туча уйдет прочь. В большинстве случаев, второй способ используется в отношении фронтальной облачности.

Для каждого из типов реагентов существует собственная разработка диспергирования, либо «засева». Гранулы «сухого льда» размерами от 0,2 до 2 см приобретают конкретно на борту самолета методом разделения промышленных брикетов. Эту ледяную крошку рассеивают над тучами посредством бункерных либо шнековых устройств.

Для кристаллизации облачной воды жидким азотом используются жидкоазотные самолетные генераторы мелкодисперсных частиц льда ГМЧЛ-А. Под давлением жидкий азот подается в установленный за бортом самолета распылитель и выводится в воздух, создавая в том месте «факел» глубоко охлажденного воздуха с температурой -90°С. Попадающая в него вода мгновенно кристаллизуется.

Для засева облачности аэрозолем йодистого серебра употребляются пиропатроны, каковые отстреливаются особыми автоматическими устройствами.

Цементированное небо

Еще в 1950-х годах, на заре советских опытов по активному действию на атмосферные процессы, перед исследователями поднялась неприятность. Спустя только пара мин. по окончании распыления реагентов экипаж самолета уже затруднялся опознать обработанное облако среди множества вторых похожих. А без этого пришлось тяжело отследить эффективность работ и не допустить повторного засева. Ответ нашлось в одной из бессчётных в те времена керосинных лавок.

В том месте была приобретена синька — порошок, обширно употреблявшийся хозяйками для легкого подкрашивания постельного белья при стирке и кипячении. Предполагалось, что в случае если вместе с реагентами распылить над облаком синьку, то на нем покажется голубоватое пятно, которое сыграет роль метки. Но в то время, когда дело дошло до практических опытов, стало известно, что облака, на каковые высыпали синьку, через некое время , диссипировались.

Появившееся сначала разочарование скоро сменилось эйфорией открытия. Так как, как выяснилось, был отыскан новый метод действия на воздух — динамический.

По большей части он используется в борьбе с кучево-дождевыми тучами вертикального развития (конвективными тучами). Эти облака, растущие вверх высокими «башнями», возможно разрушать посредством той же самой энергии атмосферной неустойчивости, которой обусловлено их происхождение. Попросту говоря, восходящему потоку воздуха, из-за которого растет конвективное облако, нужно противопоставить встречное перемещение, которому по силам это облако уничтожить.

Такое перемещение возможно создать, скинув грубодисперсный порошковый реагент со особенностями адсорбента. Это возможно, к примеру, соль либо, что значительно чаще используется в отечественной практике, цемент. Набухая от жидкости, тяжелый порошок пробьет облако, увлекая за собой капельки воды.

Распыление цемента используется не только в борьбе с конвективными тучами, но и для действия на так именуемые утепленные тучи, находящиеся ниже нулевой изотермы. Против них кристаллизующие реагенты бессильны — кроме того имеющий самый большой температурный порог активности жидкий азот может действующий при температуре облачной среды не выше -0,5°С.

Использование цементного порошка в качестве реагента вызывает обеспокоенные вопросы у широкой публики — не нужно ли нам всем надевать респираторы, в то время, когда на праздничные дни делают хорошую погоду? «Для органов дыхания распыление цемента не несет никакой опасности, поскольку по окончании обработки туч концентрация частиц порошка в воздухе, и без того перенасыщенном аэрозолями, ничтожна — всего 1−2 частицы на м3», — успокаивает нас В.П. Корнеев. И все же признать данный метод на 100% надёжным запрещено.

Дело в том, что порошковый реагент сбрасывают с самолета в виде картонных и пенопластовых контейнеров размером 26 х 26 х 38 см и массой 25−30 кг. Контейнер предусматривает автоматическое принудительное раскрытие, по окончании чего распадается на фрагменты, надёжные для строений и людей.

Но 12 июня 2008 года, в то время, когда по случаю Дня России проводились мероприятия по обеспечению солнечной погоды в Москве, крышу частного дома в Нарофоминском районе Столичной области пробил нераскрывшийся контейнер с цементом. К счастью, сметрельных исходов не было, но всем было нужно лишний раз убедиться, что безотказной техники не бывает.

Крылья дождя

В дни национальных общенациональных церемоний и праздников в небо Столичной области поднимаются самолеты ВВС России. Начиная с 2006 года на всех самолетах, принимающих участие в работах по метеозащите, устанавливается созданная в АНО «Агентство атмосферных разработок» совокупность радиообмена данными «почва-борт-почва».

Совокупность снабжает определение координат, курса, высоты и скорости полета самолета на электронной карте местности и на радиолокационных картах осадков и распределения облаков на компьютере в Центре управления полетами фактически в настоящем масштабе времени. Помимо этого, эта совокупность снабжает передачу радиолокационных цифрокарт на борт самолетов.

Парк самолетов, задействованных Сейчас в аналогичных операциях, напоминает о славном прошлом отечественной авиации: это Ан-12 и Ил-18, — но высокая квалификация пилотов ВВС, талантливых трудиться кроме того в условиях грозовой облачности, компенсирует несовременность техники. Кроме этого употребляются автомобили моделей Ан-26, Ан-28, Ан-30, Ан-32 и Ан-72. Эксперты по метеозащите высоко оценили "стаж работы" с одномоторным самолетом М-101Т «Гжель».

При низкой нужной загрузке (630 кг) эта машина имеет довольно большой практический потолок (8000 м) и очень небольшой расход авиационного топлива (около 100 л на час полета). Надежды, которые связаны с обновлением парка, возлагаются на самолет Ил-114. Кроме этого проводились в полной мере успешные испытания по борьбе с высотными тучами посредством истребителя Су-30.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№79, май 2009).

Разгон облаков


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: