СПОСОБ АКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГРАДОВЫЕ ОБЛАКА Российский патент 1996 года по МПК A01G15/00 

Изобретение относится к области активных воздействий на градовые облака с целью предотвращения градобитий.

Известны различные способы активных воздействий на градовые облака с помощью специальных газодинамических пушек, генерирующих ионизирующую ударную волну, распространяющуюся в атмосфере в виде элиптической воронки [1]
Недостатком известных способов является низкая эффективность и незначительный радиус действия ударной волны.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ активных воздействий на градовые облака путем внесения кристаллизующего реагента в зону формирования осадков, определенную радиолокационным зондированием с земли [2]
Известному способу присущ один серьезный недостаток, который заключается в том, что воздействие ограничено только зоной формирования градовых осадков. При этом не учитывается атмосферная среда, окружающая градовое облако, особенно та ее часть, которая расположена по ходу движения градового облака и подпадает в восходящий поток в зону формирования осадков. Вместе с тем, как показывает практика, по ходу перемещения градового облака на расстоянии до ста и более километров на более низком уровне по высоте, чем градовое облако, сосредоточены так называемые фидерные облака, имеющие достаточно высокий водозапас. И эти облака, подпадая в восходящие потоки движущегося градового облака, затягиваются в верхнюю ее часть, где формируется град и постоянно подпитывают его. Вследствие такой подпитки градовое облако начинает быстро расти в размерах. Одновременно растет разрушительная мощь градового облака, вследствие чего резко падает эффективность активных воздействий и возрастает ущерб от градобитий.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности активных воздействий на градовые облака.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе активных воздействий на градовые облака путем внесения реагента в зону формирования градовых осадков, определенных радиолокационным зондированием с земли, определяют направление и скорость перемещения градового облака, одновременно с помощью самолета по курсу перемещения градового облака во фронтальной ее части и с наветренного фланга выявляют фидерные облака, затем определяют направление и скорость их перемещения, после чего из данного массива фидерных облаков выбирают те, которые при заданных скоростях и направлении перемещения подпадают во фронтальные восходящие потоки градового облака и, воздействуя на переохлажденную их часть кристаллизующим реагентом, переводят их мелкокапельную структуру в кристаллическое состояние.

На фиг. 1 представлен вертикальный разрез градового облака; на фиг. 2 - вид облака сверху.

На рисунках изолиниями η₁ и η₂ и изотермами уровня t₁ и t₂ выделена во фронтальной части облака 1 зона 2 формирования осадков. Стрелкой (А) показано направление перемещения градового облака 1, а стрелками (В) показан восходящий поток во фронтальной части облака. Направление ветра обозначено стрелкой (С), а полоса подстилающей поверхности земли 3, над которой движется облако 1, ограничена пунктирными линиями 4. Фидерные облака, расположенные по курсу перемещения градового облака обозначены позицией 5, а те из них, которые подпадают в восходящие потоки градового облака 1 по курсу его перемещения, ограничены линиями 6. Самолет обозначен позицией 7.

Способ активных воздействий на градовые облака реализуется следующим образом.

Путем радиолокационного зондирования конвективного облака 1 (фиг. 1) в ней во фронтальной части навеса радиоэха выделяют область повышенной радиолокационной отражаемости соответствующей части зоны 2, ограниченную пороговыми уровнями радиолокационной отражаемости η₁= 10^-9 см^-1 и η₂= 10^-12см^-1, и пороговыми уровнями изотерм t₁ -6^oС и t₂ -12^oC по высоте. Затем в область 2 с помощью противоградовых ракет вносят кристаллизующий реагент (AgJ), который, взаимодействуя с облачной средой, формирует значительное количество центров кристаллизаций, что приводит к одновременному увеличению числа градин в единице объема и уменьшению их диаметра. Такой град в процессе своего падения, попадая в теплые нижележащие слои атмосферы, тает и выпадает на землю в виде дождя. Одновременно с помощью самолета 7, оснащенного бортовыми средствами измерения, наблюдения и активного воздействия, выявляют по курсу перемещения градового облака 1 фидерные облака 5 с водностью от 0,1 г/м³ и выше, которые подпадают во фронтальный восходящий поток (В) (фиг. 1). Затем с помощью бортовых средств активных воздействий (на рисунках не показаны) вносят кристаллизующий реагент в данные облака, в результате чего обеспечивается полная кристаллизация мелкокапельной облачной структуры. Далее фидерные облака с кристаллизованной структурой, подпадая в восходящие потоки (В) градового облака 1, втягиваются в зону формирования града. Однако в связи с тем, что структура втягиваемых фидерных облаков уже не жидкокапельная, а в виде мельчайших кристаллов, то она уже не может служить подпиткой для роста града в градовом облаке 1. Более того, частички кристаллов фидерных облаков, попадая в зону формирования града, служат дополнительными центрами кристаллизации, повышающими эффективность борьбы с градом.

Принятый уровень водности 0,1 г/м³ обусловлен стремлением обеспечить перевод в кристаллизованное состояние значительное количество мелкокапельной жидкой структуры фидерных облаков. А выбор самолетного метода для выявления фидерных облаков и воздействие на них обусловлен тем, что существующие радиолокационные станции не позволяют обнаружить фидерные облака, а также определить их водность. С помощью же самолета представляется возможным не только распознать и выделить эти облака, но и измерить их водность, а также воздействовать на них с помощью бортовых средств.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность борьбы с градом за счет исключения возможности подпитки градового облака водными ресурсами фидерных облаков. Эффективность воздействия повышается также за счет увеличения центров кристаллизации в зоне формирования градовых осадков, имеющих место при втягивании в эту зону фидерных облаков с предварительно кристаллизованной структурой.

Источники информации
1. Патент Франции N 2214480, А 01 G 15/00, опубл. 19.08.74.

2. Временные методические указания по воздействию на градовые процессы. Введено приказом Госкомгидромета N 229 от 22.09.1986. М. ВНИИГМИ МЦД, с. 12-21, прототип.

(57) Использование: в сельскохозяйственной метеорологии, для предотвращения градобитий и искусственного вызывания осадков. Сущность изобретения: в зону формирования градовых осадков, определенных радиолокационным зондированием облака с земли, вносят кристаллизирующий реагент. Одновременно с помощью самолета по курсу перемещения градового облака и с его наветренного фланга выявляют фидерные облака, попадающие в восходящие потоки градового облака. Затем, воздействуя на эти фидерные облака кристаллизующим реагентом с самолета, переводят их жидкокапельную структуру в кристаллическое состояние. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ активного воздействия на градовые облака путем внесения кристаллизующего реагента в зону формирования градовых осадков, определенную путем радиолокационного зондирования с земли, отличающийся тем, что определяют направление и скорость градового облака, одновременно с помощью самолета по курсу перемещения градового облака в его фронтальной части и с наветренного фланга выделяют фидерные облака, затем определяют направление и скорость их перемещения, после чего из данного массива фидерных облаков выбирают те, которые при заданных скоростях и направлении перемещения попадают во фронтальные восходящие потоки градового облака, и, воздействуя на переохлажденную часть этих фидерных облаков кристаллизующим реагентом, переводят их мелкокапельную воду в кристаллическое состояние. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействие реагентом осуществляют на фидерные облака с водозапасом, соответствующим водности 0,1 г/м³ и выше.