Способ предотвращения образования тумана


 


Владельцы патента RU 2579271:

Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова "ФГБУ ГГО" (RU)

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 области метеорологии и является реализацией активных воздействий на атмосферные процессы в пограничном слое атмосферы путем изменения радиационного баланса у земной поверхности при ожидании образования тумана. Понижение температуры воздуха является одной из основных причин конденсации водяного пара как вблизи земной поверхности, так и в пограничном слое атмосферы. Вследствие охлаждения земной поверхности и прилегающего слоя воздуха под влиянием радиационного излучения и незначительного турбулентного обмена образуются наиболее интенсивные радиационные туманы. Понижение температуры земной поверхности при излучении составляет около одного градуса в час.

Для образования тумана необходимо, чтобы воздух охладился ниже точки росы на величину, при которой определенное количество водяного пара сконденсируется. Физически механизм образования туманов под влиянием горизонтального перемешивания можно представить в следующем виде. Если смешиваются два объема воздуха с различной температурой, то температура теплого воздуха понижается. Избыток водяного пара (сверх насыщения) в теплом воздухе при этом конденсируется. Затем капли воды распространяются на весь объем. Так как в холодном воздухе температура при этом повышается, то в нем возникает недостаток насыщения: часть капель поэтому испаряется, а оставшаяся масса капель образует туман. Из анализа условий туманообразования в процессе смешения воздушных масс вытекает, что образованию туманов смешения благоприятствует понижение температуры холодного воздуха и соответственно понижение температуры теплого воздуха при смешении.

Благоприятными условиями для образования радиационных туманов служит отсутствие облачности. Увеличение количества облачности и понижение ее основания (нижней границы) приводят к усилению противоизлучения атмосферы и уменьшению эффективного излучения земной поверхности, что не способствует ее охлаждению и образованию тумана. Аналогами предлагаемого изобретения являются патенты Франции №2171955, 1973 г; Великобритании №1359654, 1970 г.; США №3598313, 1971 г.

Патент Франции №2171955 - Система (способ и устройство), предупреждающая образование тумана. Система предназначена для создания местной защиты от тумана, образующегося над поверхностью земли. Система состоит в создании на небольшой высоте искусственных облаков, создающих термический экран и замедляющих охлаждение почвы и воздуха на уровне этих облаков. Дымообразующие вещества или испаряющаяся вода разносятся самолетами или вертолетами, летающими по прямой вперед и назад над защищаемой зоной. К недостаткам системы относится использование реагентов в виде дымообразующих веществ или воды, распыляемых с самолета.

Патент Великобритании №1359654 - Способ рассеивания и предотвращения образования тумана, дыма, смога и устройство для осуществления этого способа. Туман рассеивается или предотвращается образование тумана, например в холодном воздухе при достижении критической температуры, путем создания поднимающегося по спирали столба воздуха, стимулирующего геострофический эффект. При этом используются 3 газотурбинных двигателя, устанавливаемых в ряд. В выхлопных газах указанных двигателей содержится насыщенный водяной пар. К недостаткам аналога относится введение в атмосферу дополнительного количества воды при температуру выхода из газотурбинных двигателей, что в конечном итоге будет способствовать туманообразованию при выключении двигателей или перерасходу топлива при непрерывной работе.

Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является патент США №3598313 - Способ предотвращения и разрушения тумана сухим холодным воздухом. Способ, включающий создание над защищаемой зоной слоя прозрачного воздуха, который на 3-7°С холоднее окружающего воздуха. Для этого окружающий воздух, содержащий капли тумана, засасывают вентилятором в охладительную установку, где этот воздух обезвоживают путем охлаждения, затем его выбрасывают в защищаемую зону. Недостатком ближайшего прототипа является выброс холодного воздуха в защищаемую зону, так как это при смешении с окружающим воздухом понизит температуру и приведет к образованию тумана или к усилению образовавшегося.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является предотвращение образования тумана при ночном понижении температуры у земной поверхности.

Сущность изобретения состоит в том, что способ предотвращения образования тумана, использующий охлаждающую установку, отличающийся тем, что охлажденный у земной поверхности воздух изолируют с помощью вихревого генератора от окружающей атмосферы и поднимают на высоту расположения точки росы для образования облачного слоя, экранирующего выхолаживание земной поверхности и образование тумана.

Предлагаемый способ предотвращения образования тумана осуществляется следующим образом. Вентилятором воздух подается в охлаждающую камеру, в которой увлажняется до насыщения за счет охлаждения, а затем насыщенный влагой воздух подают в цилиндрическую насадку вихревого генератора по а.с. СССР №908991 для выпуска в атмосферу. Подогретая в генераторе влага испаряется в вихревом кольце, охлаждая поднимающийся тороидальный вихрь и одновременно вовлекая в себя окружающий влажный воздух. На уровне стабилизации вихрь прекращает движение, в результате адиабатического расширения температура поднятого воздуха понижается, а водяной пар достигает состояния насыщения, происходит образование облачного покрова, экранирующего земную поверхность.

Источники информации

1. Патент США №3598313.

2. Патент Франции №2171955.

3. Патент Великобритании №1359654.

4. А.с. СССР №908991.

Способ предотвращения образования тумана, использующий охлаждающую установку, отличающийся тем, что воздух у земной поверхности направляют в охлаждающую камеру, в которой увлажняют за счет охлаждения до насыщения водяным паром, а затем насыщенный влагой воздух подают в вихревой генератор и поднимают на высоту расположения точки росы для образования облачного слоя, экранирующего выхолаживание земной поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области воздействия на атмосферные условия. Осуществляют борьбу с засухой искусственным вызыванием осадков путем воздействия на электрические характеристики облаков.

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.

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.

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).

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