Изобретение относится к метеорологии и к атмосферной аэродинамике и может быть использовано для рассеяния смога и образования облачности в жаркую штилевую погоду.
Известен способ снижения максимальной скорости ветра в урагане, включающий искусственное воздействие на облака на периферии тропических циклонов путем засева их порошком йодистого серебра, кристаллы которого являются ядрами замерзания, с выделением при этом тепла с возможностью увеличения силы ветра на периферии циклона и соответствующего ослабления ветра на радиусе максимальных ураганных ветров [1]. Недостатком известного способа является то, что в облачности тропических циклонов переохлажденной воды мало, а ледяных частиц, возникающих естественным путем, много. Потому искусственный засев облаков йодистым серебром оказался неэффективным.
Известен способ создания искусственных облаков в верхних слоях атмосферы путем нагревания жидкого реагента, перевода его в насыщенный пар и выбрасывания с борта летательного аппарата в окружающую среду [2]. Недостатком известного способа является неэффективность применения каких-либо реагентов для конденсации паров воды и образования ледяных частиц для увеличения мощности облаков с целью снижения разрушительной силы тропических ураганов.
В качестве прототипа способа принимается один из наиболее близких к сущности изобретения вариантов естественного развития циклонических вихрей, преимущественно маломасштабных, включающий нагрев локального участка земной или водной поверхности солнечной радиацией, образование восходящего потока нагретого влажного воздуха, контактирование восходящего потока с более холодным окружающим воздухом с сопутствующей конденсацией водяных паров и выделением тепла конденсации, дальнейший подъем нагретого воздуха в восходящем потоке с образованием зоны подсоса приземного влажного воздуха, способствующего дальнейшему развитию и преобразованию восходящего потока в вихрь [3]. Ограничением естественного зарождения и развития вихрей является малая вероятность совпадения на ограниченном локальном участке земной или водной поверхности всех условий, необходимых и достаточных для указанного зарождения и развития.
В качестве прототипа устройства принимается солнечный нагреватель воды, содержащий черные пластиковые желобы, размещенные на плоской крыше, и подвижные покрытия [4]. Недостатком известного нагревателя является невозможность использования его для непрерывного испарения воды и громоздкость устройства.
Целью изобретения является снижение затрат, повышение эффективности и надежности.
Это достигается тем, что инициирование локальных ускоренных воздушных потоков и усиления облачности на периферии тропического циклона ведут путем формирования указанных потоков в виде разновращающихся восходящих или нисходящих вихрей.
Инициирование вихрей ведут в зонах с близкими к критическим градиентами температур и влажности воздуха по горизонтали и вертикали, и в зонах разрывов воздушного слоя, образованного выходящими из верхней части циклона воздушными потоками или в зонах с минимальной толщиной указанного слоя с возможностью его прорыва, а развитие периферийных вихрей инициируют в начальной стадии развития тропического циклона.
Инициирование развития восходящих вихрей обоих направлений вращения осуществляют путем взаимодействия восходящих теплых газовоздушных потоков, образующихся при последовательном подрыве тепловых зарядов, последние к моменту подрыва располагают на воображаемой вертикальной цилиндрической спирали, подрыв начинают с верхнего заряда.
Капсулы с тепловыми зарядами сбрасывают с борта группы высотных тихоходных самолетов, последние к моменту сброса располагают в плане в виде кольца, с каждого самолета сбрасывают по одной капсуле, сброс осуществляют синхронно, заряды начинают подрывать на вертикальных участках траектории снижения капсул, первым подрывают заряд, сброшенный с самолета, летящего задним в группе, взрыватель первого подрываемого заряда приводят в действие от таймера с задержкой по времени, таймер автоматически включают в момент сброса заряда, в момент финишного срабатывания взрывателя подрываемого первымзаряда подают сигнал на привод в действие взрывателя подрываемого вторым смежного по принятому кольцевому направлению заряда. При этом взрыватели подрываемого вторым и остальных зарядов срабатывают на подрыв после принятия сигнала также с задержкой по времени, при финишном срабатывании взрывателя одновременно подают сигнал на привод в действие только взрывателя смежного ближнего по окружности заряда с возможностью последовательного подрыва зарядов, располагающихся к моменту подрыва по спирали принятого направления и шага крутки с принятым шагом размещения зарядов вдоль одного витка спиральной линии, обеспечивающими взаимовлияние и стыковку по спирали потоков газообразных продуктов сгорания зарядов.
Устройство выполнено в виде сбрасываемой с летательного аппарата оснащенной зарядом и взрывателем капсулы, при этом в качестве вещества для заряда приняты вещества с максимальным выделением тепловой энергии при скорости сгорания, близкой к взрывной при минимальной ударной волне или при отсутствии последней, упомянутые вещества обладают высокой степенью безопасности в обращении, корпус капсулы изготовлен из сгораемого при высокой температуре материала, капсула снабжена сгораемыми маршевыми аэродинамическими тормозными элементами, парашютом, радиомаяком и автоматическими устройствами барического действия с возможностью отстреливания на безопасной высоте взрывателя при его несрабатывании и привода в действие парашюта для обеспечения последующей мягкой посадки капсулы с включением радиомаяка, капсула дополнительно снабжена защищенным от внешних воздействий контейнером для ее хранения и транспортировки.
Инициирование развития восходящих вихрей обоих направлений вращения можно также осуществлять на предполагаемом пути движения тропического циклона в период устойчивого разрыва облачности в зоне инициирования, путем формирования над поверхностью тропического океана с использованием тепла солнечной радиации восходящего потока теплого влажного воздуха с последующим его закручиванием. Нижнее начальное сечение потока формируют в виде фигуры, содержащей центральный круг, к концам двух взаимно перпендикулярных диаметров последнего примыкают короткими сторонами под прямым углом четыре прямоугольных участка, свободные концы участков направлены тангенциально в одном и том же окружном направлении, причем внешние длинные стороны участков являются односторонними ветвями касательных к внешней окружности круга, а внутренние длинные стороны являются частью односторонних ветвей касательных к воображаемой внутренней соосной с кругом окружности с диаметром примерно в два раза меньшим диаметра центрального круга, длина внешней касательной не менее 0,75 диаметра последнего, форму и величину нижнего начального сечения потока обеспечивают идентичными формой и величиной рабочей поверхности солнечного нагревателя, на периферии потока формируют с помощью отражателей солнечной радиации вертикальный слой холодного воздуха, примыкающий к потоку в пределах описанной окружности, соосной центральному кругу нагревателя и отстоящей от крайних точек прямоугольных участков на расстояние не менее 10 м, с возможностью взаимодействия восходящего потока теплого влажного воздуха с окружающим холодным воздухом и закручивания потока за счет воздействия динамического напора периферийных потоков с тангенциально расположенных прямоугольных участков на центральную часть восходящего потока и с возможностью последующего естественного развития образовавшегося восходящего вихря и сопутствующей облачности.
Устройство может быть изготовлено так, что нагреватель выполнен из шарнирно соединенных контейнерных секций, днище каждой секции сдублировано из двух пластиковых листов - верхний лист черного и нижний - белого цвета с плотностью пластика выше плотности воды, стенки контейнерной секции прикреплены к днищу сверху в пределах периметра последнего и выполнены из черного вспененного армированного пластика с плотностью меньше плотности воды, контейнерная секция дополнительно снабжена внутренними ребрами жесткости, изготовленными из черного вспененного армированного пластика и жестко прикрепленными к днищу и стенкам, в зоне стыка днища со стенками и ребрами жесткости в стенках и ребрах выполнены поперечные дренажные отверстия, с возможностью заполнения секции водой, поперечные размеры стенок и ребер жесткости приняты с возможностью обеспечения погружения днища секции в воду на глубину 10-50 мм при работе секции в режиме нагревателя и возвышения днища 50-100 мм выше уровня воды при переворачивании секции на 180о, форма и размеры нагревателя в плане идентичны форме и размерам нижнего начального сечения инициируемого восходящего потока теплого влажного воздуха. Устройство дополнительно может быть снабжено солнечным отражателем, шарнирно прикрепленным к нагревателю встык по его периметру и размещенным в пределах описанной окружности, соосной центральному кругу нагревателя и отстоящей от крайних точек прямоугольных тангенциальных участков на расстоянии не менее 10 м, отражатель выполнен из шарнирно соединенных элементов, каждый из последних представляет перевернутую на 180о контейнерную секцию нагревателя.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ОСЛАБЛЕНИЯ ЦИКЛОНИЧЕСКОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2006 |
|
RU2321870C2 |
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ЦИКЛОНА ВО ФРОНТАЛЬНЫЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 2009 |
|
RU2514409C2 |
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОНА | 1991 |
|
RU2028649C1 |
СПОСОБ ИНИЦИИРОВАНИЯ МОЛНИЕВЫХ РАЗРЯДОВ | 2013 |
|
RU2525842C1 |
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПРИБРЕЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ОТ РАЗРУШИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТАЙФУНОВ, УРАГАНОВ И МОЩНЫХ ЦИКЛОНОВ | 2003 |
|
RU2248115C2 |
ЭЛЕКТРОЗАРЯДНЫЙ СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПРИРОДНОГО АТМОСФЕРНОГО ВЕТРОВОЗДУШНОГО ВИХРЯ ТИПА ТОРНАДО | 2009 |
|
RU2395194C1 |
СПОСОБ ОСЛАБЛЕНИЯ ТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНОВ (УРАГАНОВ, ТАЙФУНОВ) | 1999 |
|
RU2150134C1 |
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТЕРРИТОРИИ ОТ ЦИКЛОНОВ | 1991 |
|
RU2036577C1 |
СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА УРАГАН (ЦИКЛОН, ТАЙФУН) | 2016 |
|
RU2649915C1 |
СПОСОБ ОСЛАБЛЕНИЯ ТАЙФУНОВ | 2007 |
|
RU2342826C1 |
Изобретение относится к метеорологии и к атмосферной аэродинамике и может быть использовано для рассеяния смога и образования облачности в жаркую штилевую погоду. Техническая задача изобретения: снижение затрат и повышение эффективности и надежности. Способ заключается в развитии локальных ускорений воздушных потоков и увеличении мощности облаков на периферии тропического циклона путем инициирования и формирования потоков в виде разновращающихся восходящих и нисходящих вихрей с помощью устройства, которое может быть выполнено в виде нагревателей воды разнообразных конструкций или в виде сбрасываемых с борта летательного аппарата капсул с зарядом и взрывателем. 2 с. и 5 з.п.ф-лы.
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
Сабади П.Р., Солнечный дом, М.: Стройиздат, 1981, с.78, рис.50. |
Авторы
Даты
1994-10-15—Публикация
1992-05-07—Подача