Составители:
Рубрика:
1) методы, которые обеспечивают появление в облаке твёрдой фазы, приводя в действие
механизм Бержерона — Финдайзена (см. главу об осадках): они используются при водействиях на
переохлаждение облака (t<0
0
C);
2) тепловые методы, приводящие к испарению облачных частиц в результате введения в
облако дополнительной энергии: энергетически их выгодно применять к «тёплым» облакам (t
≥
0
0
C);
3) методы, стимулирующие коагуляционный рост капель; их можно использовать и в
«тёплых» (t>0
0
C), и в «холодных» облаках (t<0
0
C);
4) методы воздействия на динамику облаков; сущность их состоит в интенсификации
(ослаблении) конвекции для усиления (ослабления) вертикального развития облаков.
Воздействия на облака могут служить следующим целям: искусственному вызыванию
осадков, рассеянию облаков, предотвращению града и аномально сильных ливней, предотвращению
развития грозовых явлений и т.д. Воздействия на облака проводятся в основном путём введения в
них специальных аэрозольных частиц (реагент), присутствие которых приводит в действие один из
указанных механизмов. В настоящее время известны две группы реагентов, обеспечивающих
образование в облаках ледяных кристаллов: хладореагенты и кристаллизующие вещества. В
качестве хладореагента в основном применяют твёрдую углекислоту (CO
2
), ранее использовался
пропан, а теперь и сжиженный азот.
Впервые твёрдая углекислота была использована в опытах по воздействию на облака в 1931 г.
А. Фераартом. Неправильная интерпретация результатов опыта задержала дальнейшее развитие этих
работ, и только в 1946 г. после случайного опыта В.Шефера работы были возобновлены. В
последующие годы были проведены многочисленные опыты с применением CO
2
в СССР, США и
других странах, одновременно исследовался механизм её воздействия. Согласно В.Я.Никандрову при
введении кусочка твёрдой CO
2
в облако вблизи него вследствие низкой температуры поверхности (-
79
0
C) создаются весьма большие пересыщения водяного пара, достаточные для конденсационного
роста комплексов его молекул и образования жизнеспособных зародышей.
Наряду с хладореагентами известен ещё ряд аэрозолей, при введении которых в
диспергированном состоянии в облако происходит его кристаллизация: это — кристаллизующие
реагенты. Наибольшее применение нашло иодистое серебро. Впервые его применил для воздействия
Б.Воннегат в 1947 г. Сейчас известно достаточно много веществ, обладающих льдообразующей
способностью: PbJ
2
, AgNO
3
, CuS, CdTe и другие. Однако эффективность их действия весьма
различна [83].
Единой теории, объясняющей механизм действия кристаллизующих реагентов, в настоящее
время не существует. В литературе обсуждается несколько рабочих гипотез, в значительной мере
исключающих друг друга. Так, в 50-х годах были выдвинуты следующие две гипотезы: а) частицы
должны быть эпитоксичны ко льду, т.е. на них возможен ориентированный рост льда, если значения
постоянных кристаллической решётки близки ко льду или между ними имеется отношение
кратности (частицы реагента выступают в роли подложки для роста ледяных кристаллов); б) при
соударении с каплями частицы реагента вызывают перестройку поверхностного слоя воды, что
приводит к понижению поверхностного натяжения и облегчает перестройку капли в кристаллы. Это
может быть связано, например, с электрическими силами. Л.Г.Качуриным разрабатывается (1973 г.)
гипотеза, базирующаяся на флуктуационной теории образования двухмерных ледяных зародышей на
поверхности реагента, введённого в каплю.
Число кристаллизующих ядер, образующихся при введении в облако реагента, существенно
зависит от способа его диспергирования. Выход ледяных кристаллов зависит от температуры среды.
Так, с понижением температуры выход кристаллов на 1 г реагента может увеличиться на два — три
порядка. Поэтому одним из условий высокой активности реагентов является их хорошая
диспергируемость, обеспечивающая оптимальную суммарную поверхность аэрозольных частиц.
Частицы должны быть легко обволакиваемы водой, что достигается в AgJ и других реагентах
наличием гигроскопических примесей. Определённое значение в этих процессах играют
адсорбционные свойства поверхности реагента и электрические процессы на границе раздела реагент
— вода[125-127].
В качестве реагентов, стимулирующих коагуляционный рост капель в облаках, используются
гигроскопические и поверхностно-активные вещества (ПАВ), регулирующие конденсационные
процессы. К гигроскопическим реагентам относятся NaCl, CaCl
2
, NH
4
OH и т.д. Гигроскопичность и
связанное с ней понижение упругости пара над каплями растворов этих веществ приводят к
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- …
- следующая ›
- последняя »
