Меню Рубрики

Установки для вызова дождя

Создана машина, вызывающая дождь

Швейцарские ученые на основе разработок советских ученых создали по заказу правителя эмирата Абу-Даби установку, способную вызывать выпадение дождей в пустыне. Они установили там специальные ионизаторы, похожие на гигантские фонари на столбах. В результате за лето минувшего года 52 раза погода радовала жителей эмирата грозовыми ливнями.

Еще с античных времен самой заветной мечтой человечества было превращение жарких и бесплодных пустынь в земли, пригодные для проживания и хозяйственной деятельности. С тех пор было предпринято много попыток осуществить ее, однако все они не дали значительных результатов — площадь пустынь во всем мире за последнюю тысячу лет не только не сократилась, но, наоборот, даже выросла.

Почему же вообще возникают пустыни? Причины их появления на Земле весьма различны, однако в большинстве случаев во всем виноват устойчивый блокирующий антициклон, который «зависает» над определенной территорией и не дает проходу влажным дождевым воздушным массам (о том, как образуются подобные антициклоны, «Правда.Ру» уже писала в статье «Блокирующий антициклон задал россиянам жару»). Именно из-за них обширные территории, на которых вполне могли бы безбедно проживать миллионы людей, оказываются совершенно непригодными для всякой хозяйственной деятельности.

Ладно, пускай в пустыню невозможно принести дождь «со стороны», но неужели нельзя вызвать дождь внутри нее самой? Ведь во многих пустынях все же происходит хоть какое-то испарение воды. Можно ли сделать так, чтобы это испарение способствовало образованию дождевых облаков, конденсации влаги и, следовательно, выпадению осадков?

Швейцарские ученые из компании Meteo Systems решили, что можно. Чтобы проверить свое предположение, они еще в начале минувшего года по заказу правителя эмирата Абу-Даби (Объединенные Арабские Эмираты) создали установку, способную вызвать появление дождевых туч. При этом они не скрывали, что при ее создании пользовались результатами исследований советских ученых второй половины XX века.

Хотя на самом деле подобные исследования начались гораздо раньше. Еще в 30-х годах прошлого столетия выдающийся ученый Александр Чижевский начал проводить опыты по ионизации воздуха. Собственно говоря, никаких дождей при этом он вызывать не собирался, его больше интересовало влияние «заряженного воздуха» на человеческий организм, однако исследователем было замечено, что возникающие в результате эксперимента ионы могут притягивать к себе содержащиеся в атмосфере частички воды и, таким образом, способствовать концентрации водяного пара (догадывались об этом уже давно, но экспериментально подтвердить предположение смог лишь Чижевский).

Однако в связи с тем, что в середине 30-х годов Чижевский был арестован и отправлен в лагеря, исследования были прерваны и возобновились лишь во второй половине столетия, после реабилитации ученого. В результате ему удалось сконструировать ионизатор воздуха, позже названный лампой Чижевского. В конце 1970-х годов отечественные ученые задумались над тем, можно ли создать подобную лампу гигантских размеров, чтобы с ее помощью вызывать дождь при засухе или заставлять дождевые тучи «проливаться» на подступах к городам. Однако подобные эксперименты (последний из них был проведен в 2009 году) не дали никаких результатов — конденсация водяного пара получалось столь маленькой, что ни о каком дожде не могло быть и речи. Исследователи объясняли это тем, что лампам Чижевского, участвовавшим в опытах, не хватало мощности, чтобы вызвать сильную ионизацию.

Швейцарские специалисты учли этот недостаток при разработке своей «дождевой» машины и в итоге создали установку небывалой мощности. В июне нынешнего года двадцать подобных ламп Чижевского, похожих на гигантские фонари на столбах, были установлены в окрестностях города Аль-Айн, расположенного посреди пустыни. В течение всего летаих включали семьдесят четыре раза, и в пятидесяти двух случаях вслед за этим в пустыне выпадали сильные дожди, сопровождавшиеся молниями и шквалистым ветром. Так что эксперимент, можно сказать, удался.

Как же аль-айнским «дождевым» машинам удалось вызвать осадки? Дело в том, что они выделяют в атмосферу огромное количество ионов — электрически заряженных частиц. Ионы присоединяются к крупинкам пыли, огромные массы которой содержатся в воздухе в аравийских пустынях. В свою очередь облака ионизированной пыли поднимаются вверх с горячим воздухом от раскаленной земли на большую высоту, где ионы начинают притягивать к себе частицы воды, содержащейся в атмосфере. Это приводит к тому, что пылевые облака, «закачивая» в себя воду, превращаются в грозовые, которые проливаются на землю ливнями.

В результате после ливня пустыня может ненадолго покрыться сетью быстро бегущих ручьев из дождевой воды. По мнению ученых, эту воду можно собирать, очищать и использовать, при этом такая технология намного экономичнее, чем установки по опреснению воды. Кроме того, появившуюся воду можно направлять на поля или запасать в специальных водохранилищах.

Читайте также:  Установка дверных ручек morelli

Тем не менее далеко не во всякой пустыне это может сработать. В результате наблюдений, сделанных в ходе эксперимента, было установлено, что этот процесс может быть запущен, когда влажность воздуха поднимается до тридцати процентов. Такое действительно нередко происходит в Объединенных Арабских Эмиратах, расположенных на побережье моря. Однако в пустынях вроде знаменитой Атакамы в Чили, где влажность воздуха опускается до нуля процентов, вышеупомянутые лампы Чижевского вряд ли смогли бы вызвать хотя бы «грибной» дождик.

Кроме того, еще одним минусом конструкции является то, что она потребляет очень много электроэнергии. Для богатых нефтью Объединенных Арабских Эмиратов это, как вы понимаете, не проблема, однако вряд ли подобные «дождевые» машины смогут работать в африканских пустынях, поскольку многие государства, на территориях которых они находятся, бедны энергоресурсами. Впрочем, разработчики не исключают возможности модификации установок таким образом, чтобы они смогли работать от электростанций, действующих на так называемых альтернативных источниках энергии.

Интересно, что подобные эксперименты сразу же обеспокоили различных зеленых, которые посчитали, что при постоянном орошении пустынь ливнями их микроклимат может измениться, что повлечет за собой вымирание проживающих там уникальных растений и животных, которые на дух не переносят высокой влажности. Однако создатели установки успокоили борцов за сохранность природы, заявив, что никто не собирается держать «дождевые» машины включенными постоянно, на это не хватит денег даже у богатых ОАЭ. Речь идет лишь о том, чтобы время от времени вызывать дождь, когда это нужно местным жителям.

Несмотря на то что эксперты из разных стран предупреждают, что опыты швейцарской фирмы должны быть подвергнуты дополнительной проверке, полученные результаты уже получили положительные отзывы коллег, в том числе из престижного берлинского Института метеорологии имени Макса Планка. Разработчики заявили, что уже через два года вполне возможен запуск массового производства подобных «дождевых» машин. Возможно, именно тогда заветная мечта человечества сможет наконец-то осуществиться.

Остается лишь сожалеть о том, что отечественные специалисты, усилиями которых была создана первая лампа Чижевского, так и не смогли сделать из нее «дождевую» машину. А ведь подобная установка весьма пригодилось бы во время аномально жаркого лета прошлого года! Остается лишь надеяться, что в ближайшем будущем им удастся сконструировать что-нибудь подобное…

Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника«

источник

Дожди по заказу: как работает пиропатрон для вызова осадков

Ростех в этом году поставит около 2,6 тыс. специальных патронов для вызова дождя. Этим летом осадки, вызванные искусственным способом, уже оказали серьезную помощь при тушении крупных лесных пожаров в Иркутской области и Красноярском крае.

О том, как научились вызывать дожди по заказу, зачем «стреляют» в облака и сколько килотонн воды в одной тучке – в нашем материале.

Первые «делатели» дождя

Исследования в области так называемого активного воздействия на климатическую среду велись еще с 1930-х годов. В середине прошлого столетия эта тема стала центральной не только в научных кругах. В одном из самых популярных романов того времени – «Колыбель для кошки» Курта Воннегута – главный герой Феликс Хонникер создает таинственное и опасное вещество под названием «лёд-9». Один кристаллик привел к гибели всей Земли – вода, даже в атмосфере, начала кристаллизоваться и затвердевать уже при положительной температуре.

У доктора Хонникера есть реальный прототип – старший брат писателя Бернард Воннегут, известный химик и метеоролог. В ноябре 1946 года он открыл эффект действия йодида серебра в кристаллизации воды, который был использован для вызова искусственного дождя или снега.


Бернард Воннегут изготавливает йодисто-серебряную взвесь, 1949 г.

Бернард Воннегут был не единственным ученым-первооткрывателем в данной области. Одновременно с ним, в ноябре 1946 года, другой американский исследователь – физик Винсент Шефер – экспериментировал с облаками. Аналогичного эффекта он добился с помощью сухого льда, а не йодистого серебра. Шеферу первому удалось вынести эксперимент за рамки лаборатории: шесть фунтов сухого льда распылили с самолета над облаком, и на глазах изумленной публики пошел снег.

Спустя пару месяцев, в январе 1947 года, Бернард Воннегут выпустил йодид серебра из генератора на вершине горы Вашингтон и вызвал снежный шквал… и небывалый ажиотаж. Вскоре в США появилась даже профессия «рейнмейкеры» – «делатели дождя». Каждая из таких компаний в своем районе создавала сеть генераторов аэрозоля йодистого серебра, которые дымили на облака. Некоторые штаты даже пытались юридически регулировать эту деятельность, издав закон «о воровстве облаков». Так многолетние теоретические исследования в области воздействия человека на атмосферные процессы получили первое практическое воплощение.

Читайте также:  Установка дверного доводчика 604

Большие планы на дождь

Кстати, на протяжении многих лет СССР в этой сфере шел впереди планеты всей, руководствуясь по большей части хозяйственными целями. С помощью искусственных дождей предполагалось не только тушить пожары, метод нашел применение и для орошения полей в засушливое время года, и покрытия их снегом в малоснежную зиму.

В нашей стране были проведены широкие экспериментальные исследования для получения дождей из зимних облаков и из летних облаков, не достигающих стадии дождя. Для этого в 1958 году был организован специальный метеорологический полигон с контрольной площадкой размером 50 на 75 км и сетью дождемеров и снегомеров.


Рассеивание реагентов с земли и воздуха

В 1960-х годах начались первые практические работы по воздействию на погоду. Наиболее активно развивались технологии искусственного уменьшения осадков. Например, в дни парадов и демонстраций организовывались работы по улучшению погоды. Для этого нужно было сделать так, чтобы «предназначенные» столице облака пролились дождем еще на подступах к Москве.

В те годы строились большие планы на искусственные дожди. В частности, рассматривался проект восстановления Аральского моря за счет увеличения уровня осадков в горах, откуда берут начало реки Сырдарья и Амударья. Но с распадом СССР научно-исследовательские работы по данному направлению сократились.

Правда, как выяснилось, отечественные технологии в этой сфере вызвали интерес за рубежом. К примеру, работы по увеличению осадков проводились в Иране. Наши эксперты также передавали опыт китайским коллегам накануне пекинской Олимпиады-2008.

Сегодня именно в Китае действует самый масштабный в мире проект по созданию искусственных дождей. Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация установила в предгорье Тибета на высоте пяти километров над уровнем моря систему устройств, которые выпускают в воздух частички йодида серебра. Предполагается, что ежегодно ожидаемые 10 млрд тонн осадков поднимут уровень воды в реках, в результате чего удастся оросить 1,6 млн квадратных километров посевных полей. Впрочем, как отмечают эксперты, при всей масштабности проекта, используемая технология совсем не нова и известна еще со времен Воннегута.

Как облака превращаются в килотонны воды

Что же происходит с облаком под воздействием йодистого серебра и как оно внезапно может разразиться ливнем?

Для понимания этого процесса, прежде всего, следует вспомнить такое понятие, как фазовая неустойчивость облачной воды – присутствие в облаках, находящихся выше нулевой изотермы (высота, где атмосфера «переходит» через температуру в 0 °С), мелких капелек влаги. Они продолжают оставаться в жидком состоянии, несмотря на отрицательную температуру (до –40 °С) окружающего воздуха.

При этом, как известно, все осадки в облачных высотах зарождаются в виде твердых частиц льда или снега. Поэтому, чтобы вызвать дождь, требуется заставить эту воду кристаллизоваться, что можно сделать искусственно, так сказать, «обмануть» облако. Добиться этого можно двумя способами: либо резко охладить облако, принудив капельки влаги к самопроизвольной кристаллизации (для этого применяются хладагенты), либо внести в него специальные реагенты, формирующие кристаллы (например, йодистое серебро).

Самыми популярными хладагентами уже многие десятилетия остаются сухой лед, с которым экспериментировал еще вышеупомянутый Винсент Шеффер, и жидкий азот. Но при всех своих плюсах хладагенты имеют ряд недостатков, поэтому йодистое серебро получило большую популярность. Кристаллы этого вещества практически изоморфны кристаллам льда и прекрасно выполняют функцию кристаллизации для воды и пара. Как раз это и показал впервые на практике Бернард Воннегут.

Если в облаке распылить мельчайшие частицы йодистого серебра, на них сразу же начнут формироваться снежинки. Один грамм йодистого серебра дает начало для 10 13 льдинок. Нескольких граммов этого вещества достаточно, чтобы из среднего размера облака вылилось 10 тыс. тонн воды. Чтобы доставить на пожар такое количество воды, потребовалось бы более 830 противопожарных самолетов Бе-200.

Кстати, такие реагенты, формирующие кристаллы из переохлажденной жидкости, могут как вызывать осадки, так и задерживать их. Если переборщить с ними, то из-за слишком активной кристаллизации осадкообразование будет замедлено. Так что с помощью йодистого серебра можно не только заставить облако пролиться дождем, но и, напротив, отложить дождь на потом.

«Если льет как из ведра, значит в облаке – дыра»

Для каждого из типов реагентов существует своя технология диспергирования, или, проще говоря, «засева». За рубежом чаще применялись схемы воздействия на облака с помощью наземных генераторов, у нас в стране была разработана и успешно применена методика непосредственного «засева» облаков – с помощью самолетов. Она имеет большие преимущества, в первую очередь, возможность целенаправленного воздействия со строго определенным дозированием реагентов. В одном облаке может содержаться несколько десятков килотонн воды, поэтому очень важно, чтобы выпадение осадков происходило именно в том месте, где это необходимо. Сегодня отечественные специалисты научились управлять этим процессом.

Читайте также:  Установка кардана на ниссан патрол

Для «засева» облачности сухим льдом над облаками рассеивают гранулы сухого льда размерами до 2 см. Для кристаллизации облачной воды жидким азотом применяются жидкоазотные самолетные генераторы. За бортом самолета устанавливается специальный распылитель, который выводит жидкий азот в атмосферу, создавая шлейф охлажденного до –90 °С воздуха. Облачная влага, попадая в него, в тот же миг кристаллизуется.

Для вызова дождей с помощью йодистого серебра используются специальные пиропатроны. В России для искусственного вызывания осадков используется самолет Ан-26 «Циклон». По сути, это обычный транспортный самолет, но по бокам фюзеляжа установлены устройства для отстрела пиропатронов с йодистым серебром. «Выстрелы» производятся на высоте около пяти километров над землей. Пиропатрон массой 75-80 граммов сгорает примерно за 40 секунд, выделяя продукты горения йодистого серебра. В течение 30 минут начинается формирование дождевого фронта.


Самолет Ан-26 «Циклон». Фото: Дмитрий Терехов

Такие пиропатроны в России выпускаются в «НИИ прикладной химии», входящем в состав Госкорпорации Ростех. В прошлом году Ростех поставил «Авиалесоохране» порядка 2 тыс. пиропатронов ПВ-26М. В текущем году планируемый объем поставок – 2,6 тыс. штук. Этим летом осадки, вызванные искусственным способом, уже оказали серьезную помощь в ликвидации крупных лесных пожаров в Забайкальском и Красноярском краях.

источник

Установки для вызова дождя

Автор: Ольга Журман, Владивосток

В нынешнем году на самом крупном Артемовском водохранилище зарегистрировано рекордно низкое количество воды за все годы существования гидроузла. Ученые и специалисты ищут способы решения проблемы: как заполнить Владивостокские водохранилища водой? Недавно жителей Владивостока обрадовали: кажется, выход есть

Создан комплекс средств и технологий управления атмосферной ситуацией, возможности которого, если верить его авторам, поистине уникальны. Установка с названием «Атлант» может вызывать и предотвращать снег, град, дождь, создавать хорошую погоду и наоборот. Работа установки оказывает локальное воздействие на атмосферные процессы на территории до 100 квадратных километров. Во Владивосток привезены две такие установки. Стоимость одной — в пределах двух десятков тысяч долларов. Действительно ли можно с помощью такого комплекса управлять ситуацией?
По словам автора проекта, «гарантии дает Бог, ученые делают чудо». Но чтобы наполнить наши водохранилища доверху, ученым потребуется несколько месяцев.
Специалисты утверждают, что небольшой дождь, прошедший накануне во Владивостоке, — результат работы этого «чуда». В 10 часов утра их «агрегат», установленный на крыше высотного здания Института повышения квалификации учителей, был включен на 12 часов. Правда, атмосферные осадки на текущие сутки синоптики обещали и ранее.
Я разглядывала «небесного диспетчера» — ничего особенного. Установка представляет собой собранные определенным образом металлические рейки, что делает конструкцию очень похожей на каркас для дачного парника. Установка создает в атмосфере потоки воздуха, которые могут обнаружить расположившийся где-нибудь неподалеку циклончик и привлечь его в определенное место. Если по-научному, то принцип работы установки основан на генерировании отрицательных ионов, которые под действием электромагнитного поля Земли устремляются в верхние слои атмосферы. В результате возникает восходящий воздушный поток, отрицательные ионы взаимодействуют с молекулами воды. А вода в атмосфере есть всегда.
Зона действия «Атланта» — 100 квадратных километров. Такой циклончик как раз нарисовался где-то над Монголией и приближается к Владивостоку. Накануне, демонстрируя установку в действии, ее разработчики пообещали вызвать дождь из того самого монгольского циклона.
Добро на эксперимент то ли над «Атлантом», то ли над жителями города дала владивостокская администрация. Авторы берутся гарантировать горожанам, что никакого отрицательного влияния на себя они не почувствуют, поскольку принцип работы установки схож с действием люстры Чижевского, она тоже вырабатывает отрицательные ионы, а они для человека полезны. Словом, ионизация воздуха не влияет на радиосвязь, навигационные приборы и прочую чувствительную технику.
— Поскольку нам больше надеяться не на что, попробуем и это чудо, — резюмировал вице-мэр Юрий Молочный.
«Чудо» установили на высотном доме в районе улицы Станюковича, в самом центре Владивостока. До водохранилищ далеко, хотя в зону действия установки — 100 километров, — они попадают. Но зато рядом Амурский залив и Золотой Рог, значит много влаги и в атмосфере. Пока установку адаптируют к местному климату. Надо знать направление ветров, уровень влажности, ее постоянство и прочее. Все это надо учесть, чтобы знать, сколько таких «Атлантов» Владивостоку понадобится, чтобы точно подсчитать, сколько именно установок необходимо и где их лучше всего расположить, чтобы получить нужное количество осадков в нужном месте.

источник