WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

а) б) 0.0.в) I,мм/ч I,мм/ч 0.I,мм/ч 0. 0.ОП 0.0.0.0.0.0. КП КП 0. ОП ОП 0.0.16:05 16:20 16:35 16:t,ч.мин 11:45 13:00 t,ч.мин13:15 13:40 14:05 14:30 14:55 t, ч.мин 10:Рис.6 Диаграммы изменения средней интенсивности осадков на опытной (ОП) и контрольной(КП) площадках в опытах 8 февраля 1984 г. (а - без естественных осадков), 2 марта 1984 г. (б – со слабыми осадками) и 3 февраля 1985 г. (в – с умеренными естественными осадками) Анализ результатов воздействий на слоистообразные облака по всем 93 опытам показал, что эффект увеличения осадков в результате засева удалось надёжно зафиксировать в 43 опытах. В остальных 50 опытах обнаружить увеличение осадков не удалось. Нужно отметить, что воздействия на облака проводились в более широком диапазоне метеорологических параметров, нежели тот, который был определён предварительными критериями пригодности облаков к засеву. По всей вероятности, это и определило в конечном счёте полученный результат. Более детальный анализ показал, что облака, в которых засев привел к увеличению осадков, по своим параметрам несколько отличались от облаков, в которых эффект не был обнаружен.

Так, они имели более мощные засеваемые слои в оптимальном для температурного порога действия реагента диапазоне, были менее переохлаждены, имели в большинстве случаев значения нижней границы менее 1000 м и в 90 % случаев в этих облаках наблюдалось пересыщение водяного пара по отношению к поверхности льда, рассчитанное по эмпирическому соотношению:

= Тi -Тобл = - d - 0,12 Тобл - 7,5 10-4 Тобл где Тi- точка инея, Тобл- температура облачного воздуха, d – дефицит точки росы.

На рис. 7 приведено распределение опытов с выявленным и не установленным эффектом в зависимости от знака.

1.Ti-Tобл,0С 1.0.Рис.7 Распределение опытов с выяв- 0.ленным эффектом воздействия и без -0.него в зависимости от знака -опыты с выявленным эффектом -1.О - опыты без выявленного эффекта Tобл,0С -1.22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 Изучена зависимость интенсивности искусственных осадков от количества реагента, применяемого при засеве облаков. Получено, что при увеличении нормы расхода реагента интенсивность осадков вначале несколько растет, затем несколько уменьшается. Оптимальные нормы расхода такого реагента, как сухой лед, для наиболее повторяющихся в опытах слоев облачности с толщиной 500-1500 м составляли 400– 1000 г/км. Уменьшение интенсивности осадков при увеличении нормы расхода происходит, по всей видимости, вследствие явления «перезасева», при котором в облаках создаются концентрации ледяных кристаллов, значительно превышающие концентрацию естественных кристаллов, и который приводит к тому, что при неизменной интегральной водности осадкогенерирующего облачного слоя и постоянстве притока водяного пара резкое увеличение количества одновременно растущих частиц осадков сопровождается существенным замедлением процесса их роста, уменьшением их размеров и скорости падения, что, в свою очередь, вызывает заметное сокращение потока осадков из искусственно засеянного облачного слоя на некоторый промежуток времени. Происходит перераспределение осадков, убедительно показанное в опыте по созданию благоприятных погодных условий в дни празднования Дня Города в Москве 07.09.97 г. (см. рис. 8).

а) б) 2.2.2.4 Qмм 2.2.1.1.1.1.1.москва 0.-160-140-120-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 L,км Рис. 8. Цифрокарта слоя осадков с10 до 23 часов с линиями засева (а) и диаграмма изменения количества осадков в створе воздействий на облачность, натекающую на Москву (б) 07.09.1997 г. (стрелками указаны рубежи засевов) В целом проведенный анализ показал, что при благоприятных условиях в облаках для искусственного увеличения осадков можно получить ощутимые добавки в виде дополнительных осадков. Так, при воздействии на изолированные конвективные облака увеличение осадков может доходить до 115 %, давая дополнительный объем осадков до 42 кт с каждого облака. Для ячеек кластеров относительное увеличение осадков составляет до 70 % при абсолютном увеличении их количества до 83 кт. При воздействии на слоистообразные облака относительное увеличение осадков в отдельном опыте может составлять от 20 до 100 %, абсолютное же увеличение колеблется в достаточно широких пределах от 12 до 1400 кт.

В пятой главе описаны выполненные с участием автора производственные работы по регулированию осадков, проведенные как за рубежом, так и у нас в стране, в которых использовались результаты исследований, изложенные в диссертации.

слой осадков Q,мм Начиная с 1986 г. опытно-производственные работы по увеличению осадков проводились в Ставропольском крае (1986 – 1989 гг.), в Новосибирской области (1990 – 1991 гг.), в районах Северного Казахстана (1991 г.). С 1991 по 1997 гг.

производственные работы по искусственному увеличению осадков выполнялись в рамках международного коммерческого контракта в Сирийской Арабской Республике. С 1995 г. такие работы проводятся в республике Саха (Якутия). С 1999 г. по настоящее время совместные производственные работы по увеличению осадков ведутся в Исламской Республике Иран. Из перечисленных производственных работ по увеличению осадков на особом месте стоят работы, проводившиеся в Сирии. Эти работы были проведены в виде законченного цикла от предварительного научного обоснования (исследование условий и демонстрация разработанных методов в марте-апреле 1991 г.) до 5-летнего производственного проекта (1992 – 1997 гг.) и полной передачи (продажи) российской технологии искусственного увеличения осадков сирийской стороне. Оценка эффекта воздействий проводилась с применением метода исторической регрессии, адаптированного для условий Сирии. Необходимость такой адаптации была вызвана прежде всего тем, что по условиям контракта воздействию подлежали все пригодные для засева облака и поэтому выбрать постоянную контрольную территорию было невозможно. Адаптированный применительно к условиям проекта в Сирии метод исторической регрессии был назван «методом плавающего контроля». Результаты оценки эффекта воздействия для Сирии в целом приведены в табл.Таблица Оценка эффекта воздействий для всей территории Сирии Фактическое Оценка Эффект Относительная Уровень Сезон количество количества воздействий эффективность значимости осадков, км3 осадков, км3 км3 воздействий, % 1 2 3 4 5 1991-1992 33,857 29,073 4,784 16,1992-1993 28,814 24,731 4,083 16,5 < 0,1993-1994 30,246 27,077 3,169 11,7 < 0,1994-1995 14,058 13,152 0,906 6,1995-1996 36,607 34,023 2,584 7,6 < 0,1991-1996 29,667 26,580 3,086 11,6 < 0,Из таблицы видно, что относительная эффективность воздействий, т.е.

процентное отношение объема дополнительных осадков к их естественному значению за сезон для всей территории Сирии изменялось в период работ в пределах 6,9 – 16,5 % при средней величине 11,6 %. При этом для трёх сезонов (1992-1993, 1993-1994 и 1995 1996 гг.) значения эффекта воздействий оказались статистически значимыми, как и оценка за весь период работ.

В целом, в результате активных воздействий на территории Сирии в период 19911996 гг. ежегодно было получено в среднем около 3,1 км3 воды дополнительных осадков, что составляет почти 12 % от их естественного объёма.

Проект по увеличению осадков в Исламской Республике Иран был начат в 1999 г.

и продолжается по настоящее время. В течение трёх сезонов 1999 г., 2000 г. и 2001 г.

работы проводились с применением российского самолета-метеолаборатории Ан-30.

К настоящему времени с помощью российской стороны оборудованы два самолета типа Ан-26 для продолжения работ по увеличению осадков. Количество дополнительных осадков, полученных за три указанных периода в провинции Йезд, приведены в таблице 2.

Таблица Оценка эффекта воздействий в провинции Йязд в сезонах 1999 – 2001 гг.

Фактическое Оценка Эффект Относительная Сезон количество количества воздействий эффективность осадков, км3 осадков, км3 км3 воздействий, % 1 2 3 4 1999 8,3393 6,4814 1,8579 28,2000 2,46 1,75 0,71 40,2001 9,0766 7,4252 1,6514 22,В результате работ по искусственному увеличению осадков в провинции Йезд было получено от 0,71 до 1, 86 км3 дополнительной воды за сезон.

Результаты опытно-производственных работ, проведенных в России и в бывшем СССР, приведены в таблице 3.

Таблица Результаты работ по увеличению осадков проведенных в России и бывшем СССР характеристики Ставрополь Якутия Новосибирск Северный 1986-1989 1995-1997 1990-1991 Казахстан 2003-2005 Площадь работ 30 - 36 25 - 40 25 - 35 44,103 (км2) Количество 0,241-0,586 0,09-0,35 0,35 – 0,47 0,дополнительных 0,148-0,осадков (км3) Относительное 10 - 22 12 - 117 20 - 35 30 - увеличение 10,2 - 23, % В Заключении диссертационной работы сформулированы основные результаты:

1. Впервые проведен комплексный физико-статистический эксперимент по исследованию процессов осадкообразования при засеве облаков кристаллизирующими реагентами с одновременным применением нескольких самолетов-метеолабораторий и наземным радиолокационным сопровождением исследований.

2. Отработаны методические вопросы взаимодействия сложной многокомпонентной информационно-измерительной системы при проведении комплексного эксперимента.

3. Разработаны схемы парных полетов самолетов-метеолабораторий для проведения воздействия и исследования реакции облаков различного типа на засев.

4. Проведены парные синхронные самолетные исследования (один СМЛ – засевающий, второй - исследовательский) изменений в поле параметров переохлажденных облаков различного типа, происходящих при их засеве кристаллизирующим реагентом.

5. Впервые разработан и применен «модуляционный засев», позволяющий с большой надежностью выделять на фоне естественной изменчивости параметров в облаках искусственно созданные возмущения с заданной частотой.

6. Разработан и применен метод «перемещающейся мишени», позволяющий на основе осадкомерных данных наземного радиолокационного комплекса в ходе единичного опыта выделить и оценить изменения в поле естественных осадков, происходящие в результате воздействий.

7. Проведены, для выявления реакции облаков на засев, измерения микрофизических и термодинамических параметров в облаках, подвергавшихся засеву, и их сравнения с параметрами в невозмущенных засевом областях облачности.

8. Установлено, что при засеве в облаках происходит расширение спектра сверх- крупных облачных частиц с диаметром больше 200 мкм, при этом вид функции распределения облачных частиц не меняется.

9. Установлено, что при динамическом засеве происходит увеличение температуры засеваемого облачного объема в среднем от 0,2 до 0,5 0С, что приводит к интенсивному росту облака и увеличению скорости восходящих движений в 1,5 – раза.

10. Проведена физико-статистическая оценка эффекта воздействий для конвективных облаков и физическая оценка для слоистообразных облаков.

11. Уточнен класс конвективных и слоистообразных облаков, засев которых приводит к увеличению осадков в результате засева.

12. Экспериментально подтверждено, что увеличение норм расхода реагента в слоистообразных облаках может привести к перезасеву и, как следствие, к перераспределению осадков, что имеет важное практическое значение 13. Разработан практический предиктор, диагностирующий наличие переохлажденной жидкокапельной влаги в облаках по пересыщению водяного пара относительно поверхности льда.

14. Проведено внедрение результатов исследований по увеличению осадков при проведении отечественных и международных проектов.

Список публикаций по теме диссертации :

1. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Серегин Ю.А., Черников А.А. Планирование физического эксперимента по проблеме искусственного увеличения осадков из фронтальных облачных систем., Тезисы докладов Всесоюзного семинара.

«Планирование и оценка эффективности работ по искусственному увеличению осадков», М., Гидрометеоиздат, 1984 г., с. 4-6.

2. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Иванов А.А. Использование радиолокационных средств для проведения работ по активным воздействиям с целью увеличения осадков и оценки их результатов., Тезисы докладов Всесоюзного семинара. «Планирование и оценка эффективности работ по искусственному увеличению осадков», М., Гидрометеоиздат, 1984 г., с. 31-3. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Диневич Л.А., Корнеев В.П. Некоторые результаты по оценке эффективности воздействий на слоистообразные фронтальные облака с целью увеличения осадков, Тезисы докладов Всесоюзного семинара.

«Планирование и оценка эффективности работ по искусственному увеличению осадков», М., Гидрометеоиздат, 1984 г., с. 35-36.

4. Серогодский А.В., Власюк М.П., Данелян Б.Г., Прилепов В.Н., Серебров С.В., Серегин Ю.А., Способ получения аморфного льда. Авторское свидетельство № 1166359, 01 марта 1985 г.

5. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Невзоров А.Н. Об измерениях спектров кристаллов в полосах воздействий на слоистообразные облака. Труды ЦАО., вып.,162., М., Гидрометеоиздат., 1986., с. 42-48.

6. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г. Об одном методе оценки эффекта воздействий на фронтальные слоистообразные облака по цифровым радиолокационным данным.

Тезисы докладов 3-Всесоюзного семинара. «Планирование и оценка эффективности работ по искусственному увеличению осадков», Тбилиси, 1986., с. 65-69.

7. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Серегин Ю.А., Черников А.А. Предварительные результаты работ по искусственному увеличению зимних осадков. Метеорология и гидрология.,1987., № 3., с. 6-17.

8. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Серегин Ю.А., Черников А.А. Физический контроль результатов воздействий при засеве фронтальных слоистообразных облаков.

Тезисы докладов Всесоюзной конференции по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы., ВНИИГМИ-МЦД., Обнинск., 1987., с. 133-134.

9. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Власюк М.П., Серегин Ю.А., Тороян Г.Р., Хворостьянов В.И., Черников А.А Экспериментальное исследование и численное моделирование орографической облачной системы. Тезисы докладов международного симпозиума. «Взаимосвязь региональных и глобальных процессов в атмосфере и гидросфере»., Тбилиси., с. 10 Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Иванов А.А Использование радиолокационных средств для проведения работ по активным воздействиям с целью увеличения осадков и оценки их результатов. Планирование и оценка эффективности работ по искусственному увеличению осадков., М., Гидрометеоиздат, 1988 г., с. 152-11. Берюлев Г.П., Данелян Б.Г., Диневич Л.А., Корнеев В.П Некоторые результаты по оценке эффективности воздействий на слоистообразные фронтальные облака с целью увеличения осадков., Планирование и оценка эффективности работ по искусственному увеличению осадков., М., Гидрометеоиздат, 1988 г., с. 166-173.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»