Способ воздействия на процесс атмосферной циркуляции и система для воздействия на процесс атмосферной циркуляцииПатент на изобретение №: 2105463 Автор: Протопопов Вадим Анатольевич, Уйбо Валерий Иоганнесович Патентообладатель: Протопопов Вадим Анатольевич, Уйбо Валерий Иоганнесович Дата публикации: 27 Февраля, 1998 Адрес для переписки: подача заявки17.05.1993 публикация патента27.02.1998 Изображения    Способ воздействия на процесс атмосферной циркуляции и система для воздействия на процесс атмосферной циркуляции предназначены для формирования горизонтальных и вертикальных сдвигов ветра, а также струйных течений в атмосфере и могут быть использованы для управления погодой в заданных регионах. Сдвиги ветра и струйные течения создаются посредством длительного воздействия на атмосферу посредством пропускания через толщу атмосферного воздуха вертикального потока ионов. Воздействие осуществляют в течение 3-120 ч практически в любых метеоусловиях. Результат воздействия зависит от длительности воздействия: чем больше время воздействия, тем мощнее изменения в атмосфере и тем масштабнее эти изменения. С помощью дополнительных установок, создающих вспомогательные вертикальные потоки ионов, можно регулировать динамические параметры струйного течения, формируемого основным ионным потоком. Для управления процессом необходимы космические средства наблюдения в виде метеоспутников и центр управления для связи со спутниками и с установками, генерирующими потоки ионов. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. , , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУСпособ воздействия на процесс атмосферной циркуляции и система для его осуществления относятся к метеорологии, а именно к активным воздействиям на метеорологические процессы, и может быть использовано в практических работах по управлению погодой и изменению климата в отдельных регионах. Из основ метеорологии следует, что формирование погодных и климатических условий на земле происходят под влиянием атмосферных процессов, обусловленных циркуляцией воздушных масс (1), которая является следствием выравнивания барических градиентов, возникающих из-за неравномерного прогрева земной поверхности и приземного воздушного слоя. Наряду с хаотичным перемещением воздушных потоков в атмосфере возникают относительно устойчивые процессы, имеющие определенную закономерность появления и развития (восходящие и нисходящие вертикальные потоки, фронты, циклоны, антициклоны, струйные течения и т.д.) Активные воздействия на атмосферную циркуляцию в глобальном масштабе в настоящее время не осуществляются из-за отсутствия технического решения этой сложной проблемы, однако существуют теоретические обоснования возможности воздействия на атмосферную циркуляцию в локальных районах, в том числе на интенсивность циклонов и антициклонов и на траектории их перемещения с целью изменения температурного режима и количества выпадающих осадков в заданных районах. В частности рассчитано, что изменение размеров площади облачных полей влияет на протекание термодинамических процессов в атмосфере и тем самым на эволюцию циклонов и антициклонов (2), т.е. воздействие на облачные поля приводит к изменениям атмосферного давления в близлежащих центрах и к деформации траекторий их перемещения. Применение известных способов искусственного разрушения облачных полей и других атмосферных образований (8) возможны лишь при особых для каждого отдельно взятого способа условиях: при наличии атмосферных неустойчивостей, естественных восходящих и нисходящих потоков, определенных значениях температуры и влажности воздуха и т.д. Поэтому их применение на практике не дает значительного эффекта, который к тому же имеет относительно небольшое пространственно временные масштабы. Предлагается способ воздействия на процесс атмосферной циркуляции, не связанный с разрушением облачных полей, а основанный на создании искусственного восходящего потока воздуха с использованием вертикального ионного потока, который не имеет перечисленных ограничений применения. В качестве прототипа изобретения принят способ активных воздействия на атмосферу посредством нисходящих вертикальных потоков воздуха для разрушения конвективных облаков и проветривания приземных слоев воздуха (3). Способ заключается в возбуждении нисходящих потоков воздуха взрывом заряда с кумулятивной выемкой, направленной вниз, причем заряд доставляют в верхнюю часть развивающегося облака или в область над проветриваемой зоной земной поверхности. Взрыв дает струю воздуха с большой начальной скоростью. Направленная вниз струя за счет потенциальной энергии неустойчивости атмосферы превращается в мощный нисходящий поток. Нисходящие потоки приводят к разрушению конвективных облаков вследствие адиабатического нагрева опускающегося вниз воздуха и испарения облачных капель, а также вызывают кратковременные шквальные ветры у поверхности земли, которые могут счищать загрязненные зоны атмосферы. Реализация на практике данного способа сопряжена со всеми перечисленными ранее недостатками и с необходимостью наличия пригодной для проведения воздействия метеоситуации, а полученный при этом эффект воздействия имеет небольшие пространственные и разовоимпульсные временные масштабы. Кроме того, к недостаткам данного способа следует отнести технологическую сложность доставки заряда в соответствующие участки атмосферы и достаточно высокую стоимость работы. Как уже отмечалось выше, предлагаемый способ основан на использовании ионного вертикального потока и заключается в следующем. Известно, что атмосферный воздух всегда содержит парообразную влагу, причем, как в облачной среде, так и в безоблачном пространстве, поэтому поднимающиеся вверх ионы независимо от наличия облачности обводятся и генерируют тепловую энергию не только за счет эффекта конденсации, но и за счет выделения Джоулева тепла при прохождении электрического тока через толщу атмосферного воздуха, коим является поток ионов. Известно также, что протекание электрического тока через газ в закрытом объеме приводит к его нагреванию, а в открытом к расширению (4). Расширение воздуха, происходящее за счет выделения теплоты конденсации и электрического воздействия, приводит к снижению его плотности, а значит к вертикальному перемещению вдоль потока ионов, что обуславливает формирование непрерывного и устойчивого восходящего потока (так называемого циклонического потока) и сопутствующих ему вертикальных т горизонтальных сдвигов ветра. Это в свою очередь создает условия для возникновения и развития струйного течения в тропосфере на высоких уровнях 6-10 км, имеющего мощные погодоформирующие свойства (5). Получение оптимальных эффектов является сутью изобретения. Поставленная цель достигается созданием длительного не менее 3-120-часового режима протекания электрического тока через толщу атмосферного воздуха с помощью установки, генерирующей ионный поток. При этом пропускание электрического тока для создания непрерывного восходящего потока осуществляется независимо от наличия облачности в районе проведения воздействия. Практическая реализация предлагаемого способа воздействия не сопряжена с большими техническими проблемами и материальными затратами. В качестве примера конструктивного исполнения устройства, генерирующего ионный поток, предлагается установка, которая применяется для рассеивания тумана и низкой слоистой облачности в аэропортах. Установка состоит из излучающей системы, занимающей площадь одного гектара, которая представляет собой коронирующий электрод в виде крупноячеистой сетки (15 х 25 м), изготовленной из тонкого провода, приподнятой над землей с помощью металлических сеток, снабженных изоляторами, и источника высоковольтного напряжения, обеспечивающего подачу на сетку высокого относительно земли, потенциала (8). Как уже отмечалось выше, в процессе длительного электрического воздействия в тропосфере возникает струйное течение. Это явление оказывает большое влияние на циркуляционные процессы в атмосфере. На расстоянии сотен и тысяч километров вдоль оси струйного течения по определенному закону возникают зоны циклонической и антициклонической деятельности (фиг. 1). Поэтому инициирование струйного течения его динамикой дают возможность влиять на состояние погоды на больших территориях (2). С помощью одной установки, генерирующий ионный поток, инициируется одноструйное течение (фиг. 2), ось которого проходит над установкой, а его параметры при этом, такие, как направление, скорость и высота положения зависят от метеорологического фона. С подключением дополнительных установок, размещенных на удалении до нескольких сотен километров от первой, можно осуществлять влияние на динамические параметры возникающего струйного течения, т.к. метеорологический фон в районе его прохождения приобретает более определенный, стабильный характер. К сказанному следует добавить, что возможно не только управление струйным течением, но и создание управляемой сети струйных течений. Для управления динамикой струйного течения или сетью струйных течений в ходе крупномасштабного воздействия на процесс атмосферной циркуляции предлагается система, состоящая из комплекса установок, генерирующих потоки ионов, расположенных на суше и на море и отстоящих друг от друга на расстоянии нескольких сотен километров. В состав систем входят космические средства наблюдения (метеоспутники) и наземный центр управления и связи со спутниками и с установками. Аналогом предлагаемой системы может служить широкомасштабная противоракетная система с элементами космического базирования, которая разрабатывалась в рамках программы стратегической оборонной инициативы в США и предназначалась для поражения межконтинентальных баллистических ракет на всех участках их траекторий. Наиболее близким аналогом по функциональному назначению является система противоградовой защиты, разработанная в СССР в шестидесятые годы (6). Функционально система противоградовой защиты состоит из сети стационарно расположенных зенитных ракетных комплексов, предназначенных для обработки грозовых облаков реагентом, вводимым в них для предотвращения градообразования, и сети метеорологических радиолокаторов (МРЛ), осуществляющих слежение за появлением, развитием и перемещением грозовых облаков в защищаемой зоне. Управление пусками ракет осуществляется из региональных центров противоградовой защиты на основании анализа метеоданных МРЛ. Однако оба аналога не рассматриваются в данной заявке в качестве прототипа изобретения в силу значительных функциональных отличий ибо предлагаемая система может быть использована для предотвращения опасных явлений погоды, таких как ураган, наводнения, засухи, лесные пожары и т.д. а также для формирования в заданных районах необходимых климатических условий. На фиг. 3 представлен вид из космоса фрагмента системы для воздействия на метеорологические процессы, контролирующей Дальневосточное побережье России, Корейский полуостров и Японские острова, наиболее подверженные разрушительному действию тайфунов и ураганов. Возникновение вертикальных сдвигов ветра и струйных течений на больших высотах (6 9 км) в результате пропускания электрического тока через толщу атмосферного воздуха наблюдалось в ходе экспериментальных работ, проведенных в 1991 году в районе г.Москвы и многократное подтверждение в дальнейших экспериментальных и практических работах по регулированию количества выпадающих осадков. На фиг. 2 изображено искусственно вызванное струйное течение (по данным, представленным Росгидрометцентром, осуществляющим метеорологическое сопровождение эксперимента 9 апреля 1993 года). В таблице представлены результаты девяти экспериментов по вызыванию искусственных сдвигов ветра и струйных течений, выполненных при метеорологическом сопровождении Росгидрометцентра в 1993 г. Из девяти случаев в девяти зафиксировано появление струйного течения в районе города Москвы. Источники информации, принятые во внимание: 1. Лоренц Э.Н. Природа и теория общей (энергетики) циркуляции в атмосфере. Гидрометиздат, 1970. 2. Борисенко Е.П. Состояние и проблемы энергетики атмосферных процессов. Проблемы современной метеорологии. Л: Гидрометиздат, 1997. 3. Вульфсон Н.И. Левин Л.М. Способ активного воздействия на атмосферу. Авторское свидетельство N 296523. 4. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Л. 1952. 5. Рил Г. Алака М.А. Джордан К.Л. Ренар РДЖ. Струйное течение. М. Иностранная литература, 1959. 6. Бибилашвили Н.Ш. и др. Руководство по организации и проведению работ. Л. Гидрометиздат, 1981. 7. Мизун Ю.Г. Космос и погода. Наука, 1989. 8. Пахмельних Л.А. Устройство для создания объемного заряда заявка Р.Ф. N 4806214.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ воздействия на процесс атмосферной циркуляции, включающий пропускание электрического тока через толщу атмосферного воздуха, отличающийся тем, что в любых метеорологических условиях через толщу атмосферного воздуха в течение 3 120 ч пропускают вертикальный поток ионов для формирования в тропосфере над пунктом воздействия вертикального воздушного потока, вертикальных и горизонтальных сдвигов ветра и инициирования струйного течения. 2. Система для воздействия на процесс атмосферной циркуляции, отличающаяся тем, что она содержит комплекс размещенных на суше и на море на расстоянии нескольких сотен километров одна от другой установок, по крайней мере одна из которых предназначена для формирования струйного течения в атмосфере над заданным регионом посредством генерации вертикального потока ионов, а остальные для управления динамическими параметрами указанного струйного течения путем генерации дополнительных вертикальных потоков ионов, а также имеются космические средства наблюдения в виде метеоспутников и центр управления для связи с метеоспутниками и с установками, генерирующими потоки ионов.Популярные патенты: 2021671 Машина для уборки льна-долгунца ... по дополнительной раме, вдоль имеющихся осей шкивов основного конвейера, а устройство для отделения семенной части урожая от стеблей установлено на другой рамке с возможностью перемещения вдоль осей шкивов зажимного транспортера по имеющимся направляющим, закрепленным в верхней части рамы, причем рамки устройства для выпрямления ленты льна и устройство для отделения семенной части урожая соединены кинематической связью с возможностью перемещения их в противоположные стороны. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что кинематическая связь выполнена в виде троса, взаимодействующего с имеющимися блоками, установленными на рамах. MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или ... 2076603 Способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур ... что при обработке семян препаратом "Стифун" увеличивается по сравнению с контролем лабораторная всхожесть семян, длина корня, проростка и вес одного растения озимой ржи, яровой пшеницы, овса, гороха, гречихи, рапса, капусты, томата, лука-чернушки и моркови. При этом необходимо отметить, что по этим показателям эффективность данного препарата превосходит также и эталонные препараты "Бацифит", "Байтан" и "ТМТД". Отсюда следует, что препарат "Стифун" проявляет стимулирующую активность. Пример 3. Испытания в полевых условиях с использованием "Стифуна" проводили путем предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур. Обработку семян яровой пшеницы осуществляли при помощи ... 2454066 Светодиодный фитооблучатель ... и т.д. В нем предусмотрен датчик сканирования спектрального состава оптического диапазона облучения и корректирования на основе обратной связи результирующего спектрального состава путем подключения соответствующих групп светодиодов.Недостатки устройства известного облучателя заключается в том, что:1) его корпус имеет сложную конструкцию и при воздействии влаги, попадающей на корпус, например, сверху, прожектор может выйти из строя; 2) часть света теряется из-за того, что сам корпус облучателя препятствует прохождению светового потока, идущего к освещаемому объекту от внешнего источника освещения; 3) при облучении не учитываются этапы онтогенеза растений, а также не ... 2449809 Дезинфицирующее средство ... ... 2157603 Способ послепосевного прикатывания озимых культур и каток для его осуществления ... "Способ обработки ночвы под посев озимых культур" по а.с. СССР N 1477273, A 01 B 79/00, опубл. 07.05.89 г. , бюл. N 17. Он включает рыхление почвы с частичным оборотом пласта и заделкой растительных остатков, последующее выравнивание и прикатывание. В указанном способе профиль плужной подошвы создают рельефным в виде гребней и бороздок, при этом расстояние от гребня до поверхности почвы устанавливают равным глубине заделки семян, а глубину бороздок - равной разнице между глубиной обработки почвы и глубиной заделки семян. Образованный рельефный профиль дна позволит накопить и сохранить влагу ниже глубины заделки семян, возможно поэтому будет способствовать лучшему развитию ... |
Еще из этого раздела: 2049387 Инкубатор индивидуального пользования 2150193 Установка для бесфреонового охлаждения молока 2475020 Способ подбора лучших сортов опылителей для насаждений яблони 2197796 Рабочий орган ручного почвообрабатывающего орудия 2204241 Способ определения поливных норм при капельном орошении томатов 2304875 Способ активации воды для полива при выращивании растений и устройство для его осуществления 2260943 Способ подращивания личинок осетровых рыб 2415542 Пневматический высевающий аппарат 2490849 Способ переработки безподстилочного помета птиц клеточного содержания и навоза свиней в топливные брикеты 2201663 Устройство для ориентированной посадки лука |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||