Способ активных воздействий на грозоградовые процессы



Способ активных воздействий на грозоградовые процессы
Способ активных воздействий на грозоградовые процессы
Способ активных воздействий на грозоградовые процессы

 


Владельцы патента RU 2571349:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ ВГИ) (RU)

Изобретение относится к области активных воздействий на атмосферные процессы и предназначено для защиты от грозы и града сельскохозяйственных угодий, для регулирования электрического состояния атмосферы в зонах повышенного риска (космодромы, атомные станции, авиалинии) для защиты от молниевых разрядов. Для воздействий на грозоградовые процессы засевают кристаллизующими реагентами области зарождения града обновляющейся части облака. Инициируют молниевые разряды путем внесения ракет или снарядов в виде отдельных развернутых и ориентированно падающих токопроводящих проводов. Токопроводящий провод выполнен в виде шнура из углеродной нити в комбинации с металлической нитью. Металлическая нить размещена вдоль центральной оси токопроводящего шнура или вплетена в ее структуру. Способ обеспечивает повышение эффективности активных воздействий на грозоградовые процессы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области активных воздействий на облачные процессы с целью защиты сельскохозяйственных культур, лесных угодий и прочих объектов от грозы и града.

Известны различные способы воздействия на грозоградовые процессы, в том числе и способы, в основе которых лежит принцип засева кристаллизующими реагентами области зарождения града, расположенной в обновляющейся части облака [1]. Однако данные способы недостаточно эффективны в связи с существованием в облаках молниевых разрядов, существенно влияющих на темп развития грозоградовых процессов.

Известен способ предотвращения разряда молний [2], заключающийся в том, что между двумя заряженными разными знаками, облачными зонами рассеивают большое количество металлизированных нитей длиной не менее 10 см. Однако способ малоэффективен для борьбы со скоротечными облачными процессами, потому что металлизированные нити являются неустойчивыми и маломощными коронными разрядниками и срабатывают только при условии их коронирования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ прерывания грозоградовых процессов в облаках, включающий засев кристаллическими реагентами области зарождения града, расположенной преимущественно в обновляющейся части облака, с последующим внесением в эту область с помощью ракет или снарядов молниевых разрядников в виде отдельных, развернутых и ориентированно падающих электрических проводов [3], (ПРОТОТИП).

В известном способе электрические провода в облаке развернуты и ориентированы, поэтому с их помощью вносят в облако не коронные, а отдельные молниевые разрядники. Известный способ за счет искусственного инициирования молниевых разрядов снижает напряженность электрического поля и тем самым форсирует скоротечные грозоградовые процессы.

К основным недостаткам известного способа можно отнести недостаточно высокую его эффективность, обусловленную тем, что процесс снижения напряженности электрического поля за счет молниевых разрядов ускоряет только процесс агрегации уже готовых мелких кристаллов и их коагуляционный рост в облаках, а на сам исходный процесс формирования кристаллов из переохлажденных облачных капель (как реагент) не действует.

Техническим результатом от использования заявленного технического решения на практике является повышение эффективности активных воздействий на грозоградовые.

Технический результат достигается тем, что в известном способе активных воздействий на грозоградовые процессы, заключающемся в засеве кристаллизующими реагентами области формирования условий зарождения града, расположенной в обновляющей части облака, путем инициирования молниевых разрядов в этой части облака путем внесения в нее с помощью ракет или снарядов молниевых разрядников в виде отдельных развернутых и ориентировано падающих электрических проводов, согласно способу молниевый разрядник выполнен в виде шнура, образованного из углеродной нити в комбинации с металлической нитью, катализирующей при сгорании в условиях высоких температур в канале молнии процесс образования активных углеродных наноструктурных материалов, например фуллеренов и нанотрубок, при этом металлическая нить размещена вдоль центральной оси токопроводящего шнура либо вплетена в ее структуру.

Технический результат достигается и тем, что в качестве катализирующей компоненты используется нить, полученная из цинка, никеля либо другого металла, катализирующего в условиях высоких температур в канале молнии процесс образования активных углеродных наноструктурных материалов.

На рисунке (Фиг. 1) показан молниевый разрядник, выполненный в виде развернутого, ориентированно падающего комбинированного токопроводящего шнура 1 с грузиком 2 и парашютом 3.

Комбинированный молниевый разрядник может иметь разные виды исполнения. На рисунке (Фиг. 2) металлическая нить 4 размещена вдоль центральной оси токопроводящего шнура, образованного снаружи из углеродной нити 5, а на рисунке (Фиг. 3) углеродная нить 5 сплетена с металлической нитью 4 в единое целое и образует токопроводящий шнур.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Путем радиолокационного зондирования облака по известным критериям в нем выделяют область формирования градовых осадков. Затем, с помощью известных противоградовых средств, например ракет типа «Алазань-9», в зону формирования градовых осадков вносят реагент (AgI) и одновременно с помощью ракет, либо других средств доставки, над областью засева сбрасывают электрические разрядники, каждый из которых представляет собой шнур 1 (Фиг. 2 и 3), образованный из углеродной нити в комбинации с металлической нитью. Под действием груза 2 и парашюта 3 молниевые разрядники разворачиваются и ориентированно падают вниз. По данным ряда источников [3] длина таких разрядников должна быть не менее 60 м, чтобы инициировать внутриоблачный молниевый разряд. Сбрасывать разрядники в облако следует в шахматном порядке на расстоянии друг от друга (примерно) в 500 м. При молниевом разряде токопроводящий шнур, состоящий из углеродной и металлической нитей, под действием высоких температур в канале молнии мгновенно превращается в пар, из которого затем образуются активные углеродные наноструктурные материалы - фуллерены и нанотрубки, которые являются весьма активными и при взаимодействии с облачной средой формируют дополнительные центры кристаллизации в облаке. Процесс конденсации переохлажденного водяного пара на наночастицах, обладающих льдообразующими свойствами, протекает весьма интенсивно. Это обусловлено тем, что такие твердотельные наноструктуры, как фуллерены, нанотрубки и другие наночастицы, могут активно взаимодействовать непосредственно с водой, образуя при этом упорядоченный кластер, поперечные размеры которого могут в десятки раз превышать поперечный размер самой наночастицы.

Таким образом, спровоцированный молниевый разряд, с одной стороны, резко снижает напряженность электрического поля в значительном объеме облачной среды и ослабляет грозовую активность, а с другой стороны, одновременно под действием образовавшихся в канале молнии фуллеренов и нанотрубок стимулируется и сам процесс осадкообразования в облаке, что повышает эффективность активных воздействий на грозоградовые облака.

Предлагаемый способ может быть использован в сфере активных воздействий на облачные процессы с целью стимулирования осадков, а также для регулирования электрического состояния атмосферы в зонах повышенного риска (космодромы, атомные станции, авиалинии и т.д.), где требуется специальная защита от молниевых разрядов.

Литература

1. Авторское свидетельство СССР №875657, М. кл. A01G 15/00, 1980.

2. Патент США №3284005, М. кл. A01G 15/00, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР №1839962, МПК. A01G 15/00, 2006. ПРОТОТИП.

1. Способ активных воздействий на грозоградовые процессы, заключающийся в засеве кристаллизующими реагентами области формирования условий зарождения града, расположенной в обновляющейся части облака, путем инициирования молниевых разрядов в этой части облака путем внесения в нее с помощью ракет или снарядов молниевых разрядников в виде отдельных развернутых и ориентированно падающих токопроводящих проводов, отличающийся тем, что токопроводящий провод формируют в виде шнура, образованного из углеродной нити в комбинации с металлической нитью, при этом металлическую нить размещают вдоль центральной оси токопроводящего шнура либо вплетают в ее структуру.

2. Способ активных воздействий по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлической нити используют нить, полученную, например, из цинка, никеля либо другого металла, катализирующего в условиях высоких температур в канале молнии процесс образования активных углеродных наноструктурных материалов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экологии, а именно биомониторингу и биоиндикации качества состояния окружающей среды (воздуха) в малых, средних и крупных поселениях с использованием количественного индекса лихеноиндикации - лишайникового индекса. Для этого вычисляют лишайниковый индекс (L), выражающийся отношением суммарной площади визуально доступных слоевищ к площади поверхности ствола дерева по формуле: , где L - лишайниковый индекс, d1 - минимальный размер диаметра слоевища лишайников (лишайниковой куртины (см)), d2 - максимальный размер диаметра слоевища лишайников (лишайниковой куртины (см)), D - обхват дерева (см), Н - расстояние от земли, выше которого нет двух талломов, расположенных друг от друга ближе чем на 10 d2, N - число талломов модельных видов лишайников на дереве.

Изобретение относится к области метеорологии и сельского хозяйства. Способ включает длительное воздействие на локальную область атмосферы тепловым лучом сфокусированного солнечного потока.

Оросительная система включает водоисточник, энергетическую установку (ЭУ), насос, распределительный трубопровод и подключенные к нему поливные трубопроводы (ПТ) с мелкодисперсными распылителями.

Группа изобретений относится к области активных воздействий на метеорологические процессы для предотвращения сильных снегопадов и ливневых дождей, борьбы с лесными пожарами, градобитиями, засухой и другими опасными погодными явлениями.

Устройство предназначено для рассеивания тумана на контролируемой территории, где требуется обеспечение дальности видимости, а именно на аэродромах, скоростных автодорогах, морских портах, открытых площадках для проведения мероприятий и т.п., и может быть использовано для формирования воздушных потоков с большим значением поперечного сечения сформированной струи при вентиляции воздушного пространства на большой территории, в карьерах, а также в устройствах очистки газовых потоков от аэрозольных частиц.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано в системе городского экологического мониторинга. Способ оперативного контроля атмосферных загрязнений локальных территорий включает использование специализированной передвижной экологической лаборатории с прицепом для осуществления одновременного отбора и экспресс-анализа как проб атмосферного воздуха, воды и почвы в подфакельной зоне предполагаемого i-гo источника сверхнормативного загрязнения с учетом метеорологических характеристик, так и проб промышленных выбросов, а также замеры аэродинамических параметров непосредственно на предполагаемом i-м источнике сверхнормативного загрязнения в трубе для определения мощности выброса вредных веществ (г/с).

Устройство коррекции погодных условий может быть использовано для изменения естественной циркуляции воздуха при антициклональных погодных условиях. Устройство содержит линейный ускоритель (1) для бомбардировки молекул воздуха коллимированным пучком высокоэнергетичных электронов в вертикальной плоскости в составе секции инжекции электронов (2) и выходной секции (3).
Устройство может быть использовано вблизи аэродромов, на аэрокосмических и ракетных комплексах, на нефтехранилищах, в местах работ с опасным топливом или материалами, на складах пиротехнических изделий, для защиты лесов от пожаров и других объектах при угрозе поражения грозовым разрядом.

Изобретение относится к пиротехническим аэрозолеобразующим составам для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы. Пиротехнический состав содержит перхлорат аммония, горючее-связующее, пламегаситель и регулятор скорости горения, Ag3CuJ4 в качестве льдообразующего реагента, йодирующую добавку в виде йодистого калия или йодистого аммония и технологическую добавку.

Изобретение относится к экологии. Изобретение представляет способ определения качества окружающей среды методом ЭПР-спектроскопии лишайников, включающий сбор образцов талломов лишайников со стволов деревьев, произрастающих в индустриальной и фоновой зоне, не загрязненной антропогенными выбросами в окружающую среду, очистку, сушку, измельчение, отличающийся тем, что сушку проводят при температуре 85-95°C до постоянного веса и измельчают, снимают ЭПР-спектры, по которым определяют концентрацию парамагнитных центров, при превышении концентрации парамагнитных центров в образцах лишайников, собранных в индустриальной зоне, над концентрацией парамагнитных центров образцов лишайников из фоновой зоны судят о низком качестве окружающей среды в индустриальной зоне, а при равенстве концентраций парамагнитных центров - о допустимом качестве окружающей среды, причем в исследованиях используют образцы одного и того же вида лишайника.

Изобретение относится к области твердых ракетных топлив, образующих при химической реакции горения газообразные продукты, активно воздействующие на облака при борьбе с градом и грозами за счет стимулирования и интенсификации осадков, рассеяния облаков и туманов. Льдообразующее ракетное топливо содержит в качестве термической основы утилизируемый баллиститный порох, алюминиевый порошок, динитротолуол, функциональный йодид серебра и йодат меди, катализатор горения - оксид железа(III), йодид аммония или калия и активирующую добавку - оксид меди(II), технологические добавки - централит и технический углерод, причем в качестве технического углерода использована сажа. Решение позволяет производить утилизацию арсенальных запасов баллиститного пороха в качестве готовой термической основы ракетного топлива, безопасно смешиваемой с функциональными, технологическими и целевыми компонентами льдообразующего состава для твердотопливных реактивных шашек. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области воздействия на атмосферные условия. Осуществляют борьбу с засухой искусственным вызыванием осадков путем воздействия на электрические характеристики облаков. Засев конвективных облаков производят с земной поверхности при их переносе над местом установки автоматизированного устройства с пиротехническим составом для термоионизации щелочных металлов. При смене знака напряженности приземного электрического поля на противоположный под влиянием сформировавшегося объемного заряда в облаке инициируют воспламенение пиротехнического состава. Затем его выбрасывают в подоблачное пространство, в котором образующийся заряженный аэрозоль вовлекается конвективным потоком в облачное пространство и вызывает цепной процесс укрупнения облачных капель до их гравитационного осаждения на земную поверхность в виде осадков. Обеспечивается искусственное вызывание осадков из конвективной облачности, проходящей над заданной территорией. 2 ил.
Способ предназначен для активных воздействий на атмосферные процессы, а именно для предотвращения образования тумана. Воздух у земной поверхности направляют в охлаждающую камеру. Воздух увлажняют в охлаждающей камере за счет охлаждения до насыщения водяным паром. Насыщенный влагой воздух подают в вихревой генератор. Воздух поднимают на высоту расположения точки росы для образования облачного слоя. Облачный слой экранирует выхолаживание земной поверхности. Способ обеспечивает предотвращение образования тумана при ночном понижении температуры у земной поверхности.

Изобретение относится к технологии пылеподавления угольных разрезов и может найти применение для защиты атмосферного воздуха от загрязнения пылью, поступающей в результате горнотехнических процессов угольного разреза в зимнее и летнее время года. Используют снегогенератор (9), который подключают при помощи электрического кабеля (7) и водного шланга (8) к насосной станции (6). Посредством снегогенератора (9) рассеивают снег над территорией, требующей очистки от пыли. Снегогенератор (9) устанавливают на расстоянии 10-20 м от вагонов с углем (4), в которые осуществляют погрузку угля экскаватором (3), с охватом в зону распыления снегогенератором (9) угольного склада (2), где происходит забор угля ковшом экскаватора (3). В холодный период (от -1,5°C до -40°C) пылеподавление производят с нанесением на пылящую поверхность искусственного снега, а в теплый период (от +40°C до -1,5°C) проводят туманообразование посредством распыления холодной водой струи на дальность 15-20 м. На снегогенератор (9) устанавливают датчик движения и датчик влажности воздуха. Посредством датчика движения фиксируют начало и конец погрузки угля. Датчиком изменения влажности воздуха фиксируют наступление осадков. Снегогенератор (9) автоматически включают в случае начала погрузки угля и выключают при завершении погрузки или наступлению осадков. Водный шланг (8) и насосную станцию (6) теплоизолируют. Обеспечивается более безопасный и технологически более простой способ защиты атмосферного воздуха от загрязнения угольной пылью. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к пиротехническим составам для изменения атмосферных условий путем искусственного регулирования осадков в результате генерирования искусственных ионов термоионизационным способом из пиротехнической смеси. Состав содержит компоненты при следующих соотношениях, мас.%: порошок магния или его сплавов (38-48); нитрат калия (40-52); мочевина (2-8); сульфат кальция (2-8); иодид серебра (1-2). Порошок магния или его сплавов является горючим. Нитрат калия используют как окислитель. Мочевина служит в качестве регулятора процесса горения. Сульфат кальция используют в качестве технологического и ионно-донорного компонента. Иодид серебра является льдообразующим составом и обеспечивает кристаллизацию облачных капель при отрицательной температуре в атмосфере. Достигается повышение эффективности процесса осадкообразования, возможность применения иодида серебра для искусственного вызывания осадков из теплых облаков. 4 табл.
Изобретение относится к сфере космических исследований и технологий и может быть использовано для изучения вулканического состояния Марса. На Марсе осуществляют вскрытие бурением закупоренных фумарол. С помощью газоаналитической и/или видеоаппаратуры устанавливают наличие или отсутствие струи истечения фумарольных газов. Обеспечивается исследование ресурсов Марса в аспекте возможности увеличения массы и объема его атмосферы за счет фумарольных газов.
Изобретение относится к сфере космических исследований. Осуществляют распыление водяного пара в атмосфере Марса. Водяной пар получают нагреванием из водяного льда сезонно убывающих полярных шапок Марса. Обеспечивается локальное увеличение встречного теплового излучения атмосферы Марса.

Изобретение относится к технологии создания зеленых городских лесозащитных зон. Создают технологические парки (2) и технологические скверы (3), расположенные рядом с открытыми автомобильными стоянками и над закрытыми подземными гаражами-стоянками. По крайней мере, два технологических парка (2) размещают на окраинах города с противоположных сторон по розе ветров, выполненных в форме вытянутых прямоугольных лесополос. Технологические скверы (3) размещают с подветренной стороны от автомобильных стоянок и гаражей по направлению, перпендикулярному основному направлению ветра по розе ветров (4). Усиливают лесопосадки улиц (5), расположенных перпендикулярно основному направлению движения воздушных масс по розе ветров, особенно с подветренной стороны. Для засадки технологических парков (2), скверов (3) и лесополос (5) применяют тополь и сирень и/или акацию. Обеспечивается естественная очистка атмосферного воздуха от загрязнения токсичными и вредными веществами в теплое время года в городах, расположенных в равнинной части. 1 ил., 10 табл.
Наверх