Физика атмосферных аэрозольных систем. Довгалюк Ю.А - 177 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

ускорению начального конденсационного роста капель, а тем самым к ускорению начала процесса
коагуляции. Однако по мере роста капель концентрация раствора быстро падает и указанные
эффекты перестают действовать. В отличие от гигроскопических веществ, молекулы которых
распределены в растворе практически равномерно, молекулы ПАВ накапливаются в поверхностном
слое растворителя, в результате понижаются поверхностное натяжение на границе раздела фаз и
упругость насыщения водяного пара, усиливается процесс конденсации. При этом изменяются также
электрические свойства и степень гидрофобности поверхности раздела.
И, наконец, для стимулирования испарения облачных капель применяют порошкообразные
вещества (например, сажу), стимулирующие поглощение солнечного излучения.
Доставка реагентов в облака осуществляется либо с помощью наземных средств наземных
генераторов, ракет, зенитных снарядов, либо с самолёта. Широкое применение для воздействия
нашли наземные генераторы AgJ и ракеты, содержащие в качестве активного реагента AgJ, CO
2
, PbJ
2
.
Наземные генераторы рационально применять в горах, так как существующая здесь система
восходящих потоков обеспечивает подъём реагента на высоты, где проявляется его активность.
Способ этот удобен и дёшев, однако, он имеет и существенный недостаток: под воздействием
солнечных лучей AgJ теряет в течение часа льдообразующую активность на порядок и более.
Установлено, что наибольшая дезактивация наблюдается в первые 30 мин., но неизвестна
концентрация активных частиц AgJ, достигших уровня изотерм -6, -7
0
C, где AgJ проявляют свою
активность. Поэтому эффективность использования генераторов, несмотря на многолетние опыты, не
очевидна.
Наиболее оптимально для воздействий с Земли использовать ракеты и снаряды, содержащие
реагенты. Введение реагента осуществляется либо единовременно (точечный источник) при разрыве
снаряда или головки ракеты, либо путём трассирования на некотором участке полёта. При взрыве
или горении пиротехнического состава развивается температура 1000÷1500
0
C, обеспечивающая
интенсивную возгонку реагента.
При воздействиях с самолёта производится либо сброс в облако гранулированной твёрдой
CO
2
, либо распыление растворов с помощью системы форсунок, расположенных в хвостовой части
самолёта. Применяются также способы, обеспечивающие возгонку AgJ: сжигание брикетов
древесного угля, бумажных лент, хлопчатобумажного шнура, пропитанных раствором AgJ, взрыв
пиропатронов и т.д. Для воздействия порошками устанавливаются специальные бункеры, из которых
порошок высыпается в определённом количестве в облако, иногда используют установки для сброса
пакетов с порошком.
При воздействиях существенное значение имеет соотношение между концентрацией
вводимых искусственных частиц и концентрацией облачных капель. Если концентрация
образовавшихся при воздействии ледяных частиц в некотором объёме облака мала по сравнению с
концентрацией облачных капель, то введённые частицы имеют возможность вырасти вследствие
переноса водяного пара с капель до размера, при котором начинается их гравитационная коагуляция
с каплями. Воздействие в этом случае может привести к искусственному вызыванию осадков из
облака. При близких концентрациях или при концентрациях ледяных частиц, превышающих
концентрацию облачных капель, воздействие вызывает полное превращение переохлаждённых
водных частиц в кристаллические. Размеры образовавшихся кристаллов будут малы, и воздействие
предотвратит образование крупных частиц осадков, например, града. Следовательно, число
вводимых искусственных частиц (расход реагента) должно определяться той задачей, решать
которую призвано данное воздействие, а также свойствами облака, на которое влияют, т.е. его
мощностью, высотой расположения его нижней границы, водностью и стадией его развития.
Возможны и другие пути искусственного воздействия на атмосферные процессы. Они
связаны с изменением условий переноса радиации в аэрозольной атмосфере, изменением
электрических характеристик атмосферы и с гетерогенными химическими и фотохимическими
реакциями. Наиболее известен способ предохранения растительности от ночных заморозков с
помощью задымления приземного слоя атмосферы над садами и огородами. В этом случае дым
препятствует радиационному выхолаживанию почвы. Интенсивное поглощение солнечной радиации
взвешенными в воздухе сажевыми частицами может быть использовано для разрушения мощных
вихревых образований: циклонов и ураганов, так как имеет место бароклинность атмосферы, т.е.
приток теплоты в различных частях термодинамического поля будет идти с разной интенсивностью.
По некоторым сведениям в США уже проводились подобные опыты по разрушению ураганов,