Технология локальной коррекции метеоусловий на основе электрофизических методов
24.01.2011:14.51
В настоящей статье обобщен опыт ряда научно-экспериментальных работ по локальной коррекции метеоусловий на основе электрофизических методов. Приведено краткое описание мобильного комплекса «Кормет» по локальной коррекции метеоусловий и полученных в ходе научно-экспериментальных работ результатов с использованием снимков из космоса.
«Научный эксперимент, больше напоминающий магическое действо, проводили в пятницу в районе Арбата московские ученые. При помощи уникальной «пушки», стреляющей в небо отрицательно заряженными ионами, прямо во дворе Московского комитета по науке и технологиям, расположенного в Борисоглебском переулке, специалисты… расчищали кусочек неба от осенних облаков... И дождь над Москвой на самом деле прекратился через полчаса после начала работы «люстры», хотя, по прогнозу, он должен был лить чуть ли не целый день…»
(Из статьи «От туч отмахивались люстрой» в «МК» за 24 октября 2009 г.)
Технология локальной коррекции метеоусловий основана на известных научно доказанных фактах, что ионизация атмосферы, в частности, космическими лучами непосредственным образом влияет на процессы образования и рассеяния облачности. В работах известного
ученого Я. Френкеля еще в 40-х годах ХХ столетия на основе теоретических и экспериментальных работ была установлена связь между атмосферным электричеством и облаками.
Технология локальной коррекции метеоусловий заключается в формировании наземными мобильными комплексами типа «Кормет» в приземном слое атмосферы вертикально ориентированных потоков отрицательно заряженных ионов кислорода (аэроионов), которые, вступая во взаимодействие с атмосферной влагой, непосредственно влияют на фазовые переходы молекул воды.
Как было показано в работах Я. Френкеля, отрицательно заряженные аэроионы имеют большое сродство с молекулами воды и поэтому в атмосфере происходят интенсивные процессы соединения аэроионов с молекулами воды, причем, как известно, данные процессы сопровождаются выделением энергии. Конструкция комплексов «Кормет» позволяет создавать вертикально ориентированные потоки аэроионов с достаточно высокой плотностью, и поэтому при процессах соединения аэроионов и молекул воды выделяется достаточно большое количество энергии, в результате чего осуществляется повышение температуры и происходит рассеяние облачности. С помощью комплексов «Кормет» осуществляется формирование конвективных атмосферных ячеек (чередование восходящих и нисходящих атмосферных потоков), причем в районах расположения нисходящих потоков происходит рассеяние облачности. При проведении экспериментальных работ составляется Программа маршрутов движения мобильных комплексов «Кормет», при реализации которой осуществляется коррекция метеоусловий в заданный интервал времени и в заданном районе местности.
В основу способа воздействия на атмосферные процессы положен принцип трансформации метеообразований путем создания в атмосфере конвективных токов воздуха при помощи электрического поля ионизаторов (Рис.1).
Рис. 1. Принцип действия ионизатора
Способ и система управления атмосферными процессами, система предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций запатентованы авторами в Роспатенте. Имеется экспертное заключение на ионный генератор «Кормет» №11-8ФЦ/4381 от 10.08.2010 г., выданное ФГУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора.
Исследования авторов одобрены Российской академией наук (решение рабочей группы при президенте РАН по анализу риска и проблем безопасности РГ РАН «Риск и безопасность» от 6 апреля 2004 года). Положительный результат экспериментальных работ подтвержден ГУ Институтом прикладной геофизики им. ак. Е.К. Федорова Росгидромета.
Авторы технологий и ионных генераторов награждены дипломом «За разработку новых технологий предупреждения и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного характера на базе электрофизических методов воздействия на атмосферные процессы с использованием ионных генераторов организационного комитета Девятого Всероссийского научно-промышленного форума «Россия единая». Авторы патента «Способ управления атмосферными процессами» Шахраманьян М.А.и Подрезов Ю.В. в 2004 году награждены золотой медалью и дипломом на ежегодном 53-м Всемирном салоне инноваций, научных исследований и новых технологий «Брюссель-Эврика» и Кубком министра Бельгии.
Принцип действия ионизатора представлен на рис. 2 и заключается в создании управляемых локальных конвективных ячеек, которые, в отличие от естественных неуправляемых, существуют требуемое время.
Эффект от воздействия достигается в 85% случаев на площади до 100000 га за несколько часов (от получаса до суток) в зависимости от исходной метеообстановки.
В настоящее время предлагаемая технология получила свое дальнейшее развитие под эгидой Московского комитета по науке и технологиям.
Возможности технологий воздействия на атмосферные процессы с использованием ионизаторов
типа «Кормет»
● предотвращение выпадения осадков (дождя, снега) над определенными защищаемыми объектами (аэропортами, участками автомобильных и железных дорог, сельскохозяйственными угодьями и т. п.);
● создание хорошей (солнечной) погоды над определенными защищаемыми объектами (аэропортами, участками автомобильных и железных дорог, сельскохозяйственными угодьями и т. п.);
Рис. 2. Управление атмосферными процессами
с использованием специального ионизатора воздуха
типа “Кормет” (на базе создания локальных
управляемых конвективных ячеек)
● снижение концентрации вредных примесей от дымовых смогов и аэрозольных загрязнений городов, карьеров, транспортных магистралей и других объектов.
● предотвращение выпадения града на определенных защищаемых объектах (аэропортах, участках автомобильных и железных дорог).
Предлагаемая технология локальной коррекции метеоусловий высокоэффективная, экологически чистая и мало-затратная в сравнении с традиционными.
Состав комплекса по управлению атмосферными процессами на базе ионизаторов типа «Кормет»
В состав аппаратуры комплекса по управлению атмосферными процессами на базе ионизаторов типа «Кормет» (далее комплекса) входят стационарные и мобильные средства воздействия и оперативного контроля, размещаемые на защищаемой территории по согласованной с потребителем схеме. Схема размещения составляется с учетом статистических и климатических данных по региону, размеров зон обслуживания, рельефа местности, наличия водоемов и т. п.
Состав комплекса:
● до 8 ионизаторов (плюс 5 резервных);
● центральный сервер (на центральном пункте управления – ЦПУ);
● средства связи (мобильные телефоны или радиостанции);
● транспортные средства (автомобили типа «газель»);
● информационное обеспечение (компьютеры с доступом к информации от метеорадаров и спутников, подключенные к Интернету).
Внешний вид мобильных комплексов «Кормет» показан на рис. 3, 4.
Предотвращение осадков и рассеяние облачности 23 октября 2009 г.
(Москва, в районе Арбата).
( Эксперимент с привлечением СМИ)
Описание метеорологической ситуации на начало проведения коррекции
Прошедшей ночью Московский регион находился под влиянием атмосферного фронта с волнами, протянувшимися в меридиональном направлении.
Южный циклон, атаковавший Москву накануне, оказался на редкость дождливым. Этой ночью ливни, порой сильные, наблюдались почти повсеместно.
Самые сильные дожди прошли на юго-западе Московской области. На метеостанциях Немчиновка, Внуково и Михайловское выпало от 29 до 31 мм осадков.
Столько обычно выпадает за половину октября. В столице наибольшее количество осадков зарегистрировано в Тушино, там за прошедшую ночь выпало 27 мм.
Утром Москву и область продолжали поливать дожди южного циклона.
С южных районов в столичный регион продолжил поступать теплый и влажный воздух. Отсюда и такие высокие температуры, отмечавшиеся ночью: в Москве 8-9 градусов, по области 7-9.
Прогноз погоды на время проведения эксперимента Согласно официальному прогнозу Гидрометцентра России (http://meteoinfo.ru) от 21.10, в пятницу, 23.10, ожидалась дождливая погода, с вероятностью осадков 74% (рис. 5).
По прогнозу метеобюро Москвы и Московской области (рис. 6), по мере прохождения серии атмосферных фронтов ожидаются дожди, в ночь на пятницу местами сильные.
К вечеру постепенное прекращение дождей, начиная с западных районов Подмосковья. При облачной погоде и дождях температура ночью и в утренние часы 5-10 градусов, а затем ветер сменится на западный и станет прохладнее.
Анализ изменения погодных условий в процессе проведения активных воздействий
Ввиду отсутствия космического снимка, связанного с прохождением траектории спутников в это время по неблизким меридианам, режимы работы установки подбирались исходя из визуального анализа облачности и ряда косвенных параметров. Также для выбора нужного режима с 8.00 до начала эксперимента были проведены несколько пробных включений.
Время включения установки – 10:06
На момент начала воздействия в Москве наблюдался ливневый дождь, временное прекращение которого ожидалось только к ночи. Небо затянуто плотной слоистой облачностью с высотой нижней границы менее 200 метров.
В течение первых тридцати минут воздействия наблюдалось постепенное ослабление интенсивности дождя с временными прекращениями.
В 10.30 зафиксирован первый ощутимый результат: дождь прекратился в радиусе нескольких километров вокруг места размещения комплекса, в то время когда во всех районах Москвы наблюдались осадки. Официальными сводками подтверждалось отсутствие осадков в районе станций метро Пушкинская, Смоленская и Библиотека им. Ленина (рис. 9). Нижняя граница несущественно поднялась.
Сводки погоды в 11.00 и 11.30 подтверждали эффект.
Осадки в районе действия установки практически отсутствовали (изредка накрапывал мелкий дождь).
В ходе анализа спутникового снимка от 11.36 выяснилось, что Москва находится в тыльной части отступающего на северо-восток циклона (отмеченная синим область на рис. 10).
В 12 часов дня было отмечено прекращение дождя на всей территории Москвы.
К 13 часам высота нижней границы облачности над установкой визуально поднялась, плотность облачного покрова снизилась, стало заметно светлее.
В 14.48 был получен очередной снимок из космоса.
Анализ показал, что отсутствие дождя на всей территории г. Москвы связан с отходом зоны интенсивных осадков к северо-востоку.
К 15 часам над установкой появились разрывы облачности до чистоты голубого неба. Высота нижней границы облаков поднялась до 1000 метров. Эксперимент был прекращен.
Авторы выражают глубокую признательность Шарапову А.А. за активное участие в создании мобильных комплексов «Кормет» и поддержку в проведении научно-технических экспериментов.
М.А. ШАХРАМАНЬЯН, заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор,
генерал-майор, директор Института аэрокосмических технологий и мониторинга РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина
Тел..8 (495) 728-37-63, E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
М.Р. СУРОВЦЕВ,
аспирант
В.А. КОРОЛЁВ,
аспирант
Литература
1. Френкель Я.И. Теория явлений атмосферного электричества; М.: КомКнига, 2007, 160 с.
2. Качурин Л.Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989, 647 с.
3. Патент РФ №2297758. Способ локального воздействия на метеорологические процессы в атмосфере Земли. Авт.: Шахраманьян М.А., Подрезов Ю.В., Подрезов М.Ю., Шахраманьян А.М.
4. Мучник В.М. Физика грозы. Л.: Гидрометеоиздат. 1974, 351 с.
5. Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. – СПб.: НИИХ СПбГУ, 1999. 194с.
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
