О новых методах управления осадками (3 часть)

«О новых методах управления осадками (противоградовая служба, борьба с засухой, тушение лесных пожаров, снижение критических уровней приземного озона и пр.)» — доклад Валерий УЙБО на секции «Природные катастрофы и новые методы их предупреждения» научно-практической конференции «Экологические угрозы и национальная безопасность России» (окончание).«О новых методах управления осадками (противоградовая служба, борьба с засухой, тушение лесных пожаров, снижение критических уровней приземного озона и пр.)» — доклад Валерий УЙБО на секции «Природные катастрофы и новые методы их предупреждения» научно-практической конференции «Экологические угрозы и национальная безопасность России» (окончание. см.Начало)).

III. ТЕХНОЛОГИЯ МОДИФИКАЦИИ ПОГОДЫ «АТЛАНТ»

Электрический способ модификации погоды на базе системы «Атлант» всё больше используется за рубежом. Экспериментальные работы и теоретические исследования проводятся в Японии — фирма IHI, в Мексике — фирма «Элат», в Швейцарии — фирма Meteo-system, в Австралии — фирма Australian Rain Corporation, в Армении — фирма Barva, также исследования проводятся в в ОАЭ и в Израиле. Наиболее успешно технологию «Атлант» использовала австралийская фирма Australian Rain Corporation, добившись увеличения осадков в засушливом районе Омана на 18%. Результат подтверждён статистически обеспеченными данными измерений обширной осадкомерной сети [33].

Следует отметить, что основной акцент в зарубежных работах сделан на увеличение осадков. Мы же суть модификации погоды представляем значительно шире.

По определению погода — это совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства. Погоду можно описать давлением, температурой и влажностью воздуха, силой и направлением ветра, облачностью, атмосферными осадками, дальностью видимости, атмосферными явлениями (туманами, метелями, грозами) и другими метеорологическими элементами [30], а изменить её можно с помощью активных воздействий на приземный слой воздуха, в частности, однополярной ионизацией. В подтверждение сказанному ниже приводятся некоторые экспериментальные данные, касающиеся отклика атмосферы на проводимые воздействия в виде изменения метеорологических параметров, свидетельствующего об изменении погоды, а также примеры решения практических задач по коррекции погодных условий.

1. Изменение температуры воздуха и атмосферного давления

На Рис.2 приведены осреднённые по 15 случаям данные одновременных измерений температуры и давления в ночное время суток (для исключения влияния солнечной радиации), произведенные в п. Быково Ленинградской области в декабре 1999 года. Графики показывают, что во время работы установки, ночное падение температуры воздуха сменяется её ростом.

Рис.2. Сравнительные графики изменения температуры и давления (п.Быково, 1999 г.)

Одновременно рост давления сменяется падением, что не соответствует естественному суточному ходу этих метеопараметров.

2. Изменение водозапаса облачности
В Рис. 3 наглядно показано изменение водозапаса слоистой облачности, проходящей над работающей установкой.

Рис. 3. Изменение водозапаса фронтальной облачности

Измерения выполнены с помощью СВЧ-радиометра, смотрящего вверх, разработанного в Главной геофизической обсерватории (Санкт-Петербург, Научно-исследовательский центр дистанционного зондирования атмосферы, июнь 2003 г.).

3.Изменение скорости ветра (Египет, 2009 г.)

На Рис.4 показано сравнение диаграмм распределения горизонтальных скоростей ветра в естественных условиях (синий) и при работе установки «Атлант» (красный).
Рис. 4. Диаграммы распределения горизонтальной скорости ветра

Данные свидетельствуют, что во время работы установки уменьшается процент ветров малой скорости (менее 2 м/с, красные столбцы) и значительно увеличивается процент ветров большой скорости (более 10 м/с). Этот результат важен для устранении застойных загрязнений воздуха естественного и антропогенного происхождения.

4. Изменение высоты нижней границы облачности (ВНГО)

Включение установки в пункте проведения воздействия Быково вызвало интенсивное повышение ВНГО, а после её выключения столь же интенсивное падение до начального уровня. В ближайшем к Быково контрольном пункте Домодедово, находящемся на удалении 20 км, этот процесс менее выражен, а во Внуково, находящимся на удалении 55 км. последствий воздействий не наблюдалось вовсе.

5. Увеличение осадков (Москва 1999 г.)

Установка включалась эпизодически до появления фронтальных осадков, затем выключалась, не препятствуя продолжению их выпадения. В итоге количество осадков в Москве в полтора раза превысило норму на фоне их дефицита в Центральной России (см. Рис. 5).
Рис. 5. Диаграмма распределения осадков в Москве

6. Ликвидация водного кризиса (г. Владивосток, 2003 г.)
Водный кризис во Владивостоке в 2003 году был вызван обмелением водохранилищ из-за хронического дефицита атмосферных осадков. Включение установки «Атлант» в октябре месяце привело к интенсивному выпадению осадков, количество которых превысило норму на 40% (см. Рис.6).

Рис. 6. Диаграмма распределения осадков во Владивостоке в 2003 году

7. Устранение засухи в (Австралия, штат Квинсленд, 2007 г.)
В 2007 году на территории австралийского штата Квинсленд была ликвидирована засуха, которая в тот год охватила весь Зелёный континент. На Рис.7 наглядно зафиксированы результаты заполнения водохранилища Paravaize Dam после обильных дождей в результате работы установки «Атлант».

Рис. 7. Распределение осадков на территории Австралии в 2007 году

В 2007 году из-за продолжительной засухи в восточных районах Австралии было введено чрезвычайное положение. Включение установки «Атлант» в г. Бризбейн вызвало осадки на большей территории штата Квинсланд.

8. Предотвращение образования тумана в районе аэропорта «Инчхон» (Ю. Корея, 2003 г.)

В 2003 году в крупнейшем международном аэропорта Южной Кореи «Инчхон» была продемонстрирована возможность защиты аэродромов от туманов. В результате работы установки «Атлант» время существования тумана уменьшилось в 5 раз в сравнении с прогнозируемым (см. Рис.8).

Рис. 8. Рассеивание тумана в аэропорте «Инчхон» в 2003 году

9. Инициирование струйных течений (СТ)

При включении установки «Атлант» наблюдается возникновение струйных течений и вертикальных сдвигов ветра. Так, в период экспериментов 1991—1993 годов по предоставленным Росгидрометом данным СТ появлялись над Москвой в 8 случаях при 9 проведенных воздействиях. Время запаздывания возникновения струйного течения в этих экспериментах обычно составляло не более 12 часов.

10. Деформация осей струйных течений

Подобное искривление осей СТ называется волнами Россби. Они оказывают большое влияние на развитие синоптической ситуации, например, в полости левого изгиба на Рис.9 падает атмосферное давление и создаются условия для зарождения и развития циклона.

Рис. 9. Деформация осей струйных течений над Австралией в результате активных воздействий рядом с г.Бундабергом (05.02.2008)

11. Инициирование внутренних гравитационных волн (ВГВ)

Внутренние гравитационные волны (ВГВ), как и струйные течения, вносят существенный вклад в общую циркуляцию атмосферы и в энергетику протекающих в ней процессов.

«Внутренние гравитационные волны (ВГВ) — распространение колебаний воздушных масс, имеющих в отличие от обычных звуковых (акустических) волн, помимо продольной, ещё и поперечную, сдвиговую составляющую. Она возникает благодаря действию силы тяжести: более тяжёлая часть сжатия стремиться опуститься вниз, а более лёгкая область разрежения стремится всплыть наверх; это приводит к колебаниям вдоль g, даже если волна сжатия и разряжения распространяется поперёк g. Этот эффект усиливается с увеличением периода колебаний. В атмосфере с увеличением высоты амплитуда ВГВ экспоненциально нарастает с удвоенной шкалой высот H (высотой однородной атмосферы). По горизонтали энергия и фаза волны распространяются в одном направлении и с одинаковой скоростью, а по вертикали — в противоположных: фаза вниз, а энергия вверх.

Периоды ВГВ составляют десятки минут, скорости распространения — сотни метров в секунду, а длины волн — сотни километров. Источниками ВГВ в атмосфере являются: вариации ионосферных токов, связанные с высыпаниями энергичных частиц из магнитосферы, а также извержения вулканов, землетрясения, высотные ядерные взрывы».

На Рис.10 показано появление ВГВ при работе установки «Атлант» 23 декабря 1994 года в а/п Быково. ВГВ идентифицировалось как изменение вертикального распределения температуры воздуха с помощью радиометра МТР-5, разработанного в Центральной аэрологической обсерватории.

IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенные примеры активных воздействий позволяют судить о реальной возможности изменения не только значений метеорологических параметров, но и протекания метеорологических процессов как элементов общей циркуляции атмосферы. Такая возможность осуществляется технологией коррекции погодных условий «Атлант», реализующей электрический метод активных воздействий на атмосферные процессы, в частности, способ ионизации воздушных масс. Эта технология является несоизмеримо более перспективной в сравнении с традиционными методами, которые используются в настоящее время в мировой практике. Главными достоинствами метода, определяющими его перспективность, является эффективность и экономическая целесообразность, то есть получение масштабного отклика на воздействие в виде изменения атмосферного процесса в целом или изменения нескольких его параметров при потреблении весьма небольшого количества энергии (5 кВ).

Использующийся в технологии механизм многократного усиления слабого внешнего воздействия — многозвенный, но его функция сводится к воздействию ионизирующего излучения на скорость конденсации водяного пара в атмосферном воздухе. Физический механизм, заложенный в основу технологии «Атлант», требует дальнейшего научного осмысления, а его техническая реализация — совершенствования. Однако полученный опыт работ по коррекции погодных условий, по мнению автора, может быть использован в качестве основы для создания межгосударственной системы коррекции климата в синоптическом масштабе при возникновении аномальных условий или катастрофических явлений в условиях происходящего глобального изменения климата.

Литература
1. «Изменение климата Земли». (http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/izmenenie-klimata.html).
2. Wildfield.ru Каковы причины изменения климата.
3.Чалмерс Дж. А. Атмосферное электричество. Л.: «Гидрометеоиздат», 1974.
4. Svensmark, Friis-Сhristensen. Variation of Cosmic Flux and Global Cloud Coverage. J. Atm. Terr. Phys. 1997, 59, 12251240.
5. Смирнов В. В Ионизация в тропосфере. СПб: «Гидрометиздат», 1992.
6. Тесла Н. Статьи. 2-е изд. Самара: Издательский дом, 2008.
7. Растопчин В.В., Уйбо В.И. и др. Патент RU №2161881 «Установка для коррекции погодных условий». 1999.
8. Протопопов В.А., Уйбо В.И. Патент RU № 215463 «Способ воздействия на процесс атмосферной циркуляции и система для воздействия на процесс атмосферной циркуляции». 1998.
9. Бондаренко Н.Н., Уйбо В.И. Патент RU № 2154371 «Способ изменения погодных условий в пределах заданного пространства». 2000.
10. Уйбо В.И. Патент RU № 2271097 «Способ направленного переноса атмосферной влаги с целью увеличения осадков в заданном районе». 2004.
11. Бухаров М.В. Способ воздействия на электрическое состояние облаков. Патент Российской Федерации N 2080776, МКП A 01 G 15/00 от 1996.
12. Покровский П.Е., Стожков Ю.И. Патент Российской Федерации №2112360 «Способ искусственного вызывания осадков».
13. Gоу G., McDonald I., BaerF., Braham E. Effects of Electric Fields on Water Droplets Coalesence. J.Meteor., 1960, Vol.17, p.472
14. Сулейменов И.Э. Воздействия на процессы в атмосфере и проблематика геофизических вооружений. Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, 2007.
15. Смирнов А.Ф. Патент RU № 205871 «Способ активного воздействия на атмосферу».
16. Скрябин Р.Г. Возможный физико-химический механизм Солнечно-Земных связей. Доклад на 2 рабочем семинаре по моделированию полярной ионосферы, г. Мурманск, 1980.
17 Кернер Б.С., Осипов В.В. Самоорганизация в активных распределенных средах // Успехи физических наук. 1990. Т.160. С.173.
18. Скрябин Н.Г. Перспективы исследований эффектов взаимодействия корпускулярных излучений с веществом верхних слоев атмосферы. — БНТИ ЯФ СО АН СССР. Якутск, 1977, октябрь, с.810.
19. Качурин Л.Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. Л.: «Гидрометеоиздат», 1973. 366 с.
20. Авдюшин С.И., Данилов А.Д. Солнце, погода и климат: сегодняшний взгляд на проблему // Геомагнетизм и аэрономия. 2000.
21. Воннегат Б., Мур Г. Искусственное изменение атмосферного пространственного заряда. Журнал геофизических исследований, Т.67, США, 1962. л.3.
22. Tinsley B. A, Deen G.W. Apparent tropospheric response to MeV-GeV Flux variations: a connection via electrofreezing of surercooled water in high-level clouds // Journal of geophysical research, Vol. 96, No. D12, P. 22,283 — 22,296, December, 20, 1991.
23. Tinsley B.A. The Solar cycle and the QBO influences on latitude of storm tracks in the North Atlantic // Geophysical research letters. 1988. V.15. #5. P.409415.
24. Tinsley B.A. Solar wind modulation of the global electric circuit and apparent effection cloud microphysics, latent heat release, and tropospheric dynamics // J. Geomagn. Geoelectr. 1996. V.48. P.165.
25. Борог В.В., Дронов В.В., Уйбо В.И. Искусственная генерация внутренних гравитационных волн и их регистрация наземным мюонным годоскопом. Научная сессия МИФИ 2000. Сб. научных трудов, т.7.
26. Погасян Х.П. Струйные течения в атмосфере, М.: 1960.
27. Воробьёв В. И: его же, Струйные течения в высоких и умеренных широтах, Л.: 1960.
28. Госсард Э.Э., Хук У.Х. Волны в атмосфере М. Мир.1978.
29. Борог В. В, Перов С.П., Уйбо В.И. Электрический метод активных воздействий на метеорологические процессы и перспективы воздействия на погоду. Третий международный научный семинар «Экология и космос». Сборник трудов. Санкт-Петербург, 2011.
30. «Погода» (https://ru.wikipedia.org/wiki/РџРѕРіРѕРґР°).
31. O. Troshichev and A. Janzhura, Space Weather Monitoring by Ground-Based: PC index, Springer Praxis Books, DOI 10.1007/9783-642168031, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012.
32. «По согласию сторон». В мире науки. 05/06, май-июнь, 2016.

Валерий УЙБО
Подробности: https://regnum.ru/news/innovatio/2229360.html?google_editors_picks=true ИА REGNUM.
https://regnum.ru/news/innovatio/2229360.html

Добро пожаловать на канал SREDA.UZ в Telegram

Еще статьи из Воздух