Способ предотвращения образования крупных градин в облакахПатент на изобретение №: 2119741 Автор: Тлисов М.И., Хучунаев Б.М. Патентообладатель: Высокогорный геофизический институт Росгидромета Дата публикации: 10 Октября, 1998 Адрес для переписки: подача заявки06.05.1997 публикация патента10.10.1998 Изображения  Способ может быть использован для предотвращения градобитий, приносящих вред сельскому хозяйству. В облака вносят раствор соли тетра-алкиламмония в экологически чистом фреоне. Введение реагента в заданной концентрации на границе раздела восходящих и нисходящих потоков воздуха в область между изотермами (-2) - (-6)oC является оптимальным с точки зрения ускорения действия реагента по созданию искусственных канальных зародышей града, конкурирующих в росте с капельками, растущими естественно в облаках. 2 ил. , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к метеорологии, в частности к активным воздействиям на облака и может быть использовано для предотвращения градобитий, приносящих вред сельскому хозяйству. Из известных способов воздействия на градовые процессы внедрение на производственном уровне получили так называемые "метод конкуренции" [2] и "метод ускоренного осадкообразования" [1], в которых в качестве льдообразующего реагента используется йодистое серебро, которое вводится в разные места градового облака. Начиная с 1986 года, на территории бывшего СССР противоградовые работы проводятся по методу [1], который будет рассматриваться в качестве прототипа. Основные положения этого метода заключаются в следующем: 1. Ускорение осадкообразования может достигаться за счет внесения льдообразующих реагентов и создания в обновляющейся переохлажденной части градовых облаков столь большой концентрации кристаллов, которая обеспечит их быструю агрегацию, обзернение и превращение в крупу миллиметровых размеров. Восходящие потоки нарастают более медленно и не могут поддержать эту крупу. Она выпадает, не вступая в процесс градообразования, и обеспечивает, помимо резкого сокращения водности в зоне "формирования", динамические эффекты подавления восходящего потока [1]. 2. На одноячейковые процессы рекомендуется проводить воздействие на стадии появления первого радиоэхо и в ближайшие 2 - 4 мин после его зарождения по всей площади зарождения; на суперячейковые процессы - на фронтальную обновляющуюся часть навеса радиоэхо (с учетом его пространственной ориентации) и ближайшее к ней лидерное облако. При многоячейковых (упорядоченных и неупорядоченных), а также процессах переходного типа прерывание выпадения града осуществляется также путем воздействия на фронтальную часть навеса радиоэхо и ближайшее лидерное облако, однако одновременно с этим проводится воздействие на первое радиоэхо новых ячеек [1]. Возможность практической реализуемости концепции "ускорения осадкообразования" при активных воздействиях (п.1) среди специалистов не находит однозначного подтверждения. А эффективность противоградовых работ с использованием метода [1], как показали результаты анализа физических характеристик града с воздействием и без в работе [3], является практически незначимой, что и обуславливает необходимость дальнейшего совершенствования метода предотвращения градобитий. Результаты лабораторных и численных экспериментов, наземных измерений града [4] показывают, что многие положения [1] умозрительны, научно не обоснованы и не реализуются на практике. Так, у прототипа [1], у [2] и других известных способов воздействия на град является общим недостатком введение кристаллизующего реагента (йодистое серебро) в облако на изотермы (-10) - (-12)oC в надежде на достаточно быстрое появление на этих уровнях ледяных кристаллов в требуемых больших концентрациях. Однако в реальных условиях для появления на частицах льдообразующего реагента ледяных кристаллов требуется наиболее вероятная задержка от 3 до 5 мин. А последние работы в этом направлении (Труды 2-ой Международной конференции по физике облаков в Италии, август, 1996) указывают на временные задержки в появлении ледяных кристаллов в реальных облаках при воздействии, достигающие 8 минут. Иначе говоря, если допустить, что время наиболее вероятной задержки - 5 мин и скорость восходящих потоков воздуха в градовом облаке, даже минимальная, достигает 10 м/с, а градиент температуры по высоте 6,6 - 7oC/км, то через 5 мин после внесения кристаллизующий реагент, как пассивная примесь, может вынестись на изотерму -29,8oC. Если же учесть, что уровень естественной кристаллизации в градовых облаках расположен на изотермах (-27) - (-28)oC, то воздействие при помощи йодистого серебра на фазовую неустойчивость градового облака способами [1], [2] и др. совершенно теряет смысл в силу своей неоперативности. Кроме того, реализация способа [1] связана с необходимостью создания частиц искусственной крупы в градовом облаке, которая собственно и должна осуществлять преждевременное осадкообразование. Однако оценки скорости роста крупы в облаке и длительность ее формирования показывают, что эта длительность соизмерима со временем жизни градового облака и достигает нескольких десятков минут, что превращает [1] в неоперативный и, следовательно, неэффективный способ воздействия, если к перечисленному добавить, что зоны образования и роста наиболее крупного града остаются при этом не подвержены воздействию вообще. Таким образом, прототип обладает следующими недостатками: - способ воздействия не увязан с механизмом образования крупных градин, с зонами их образования; - способ воздействия недостаточно обоснован с научной точки зрения, основан на умозрительных заключениях, не доказана возможность практической реализации; - нет учета времени проявления льдообразующих свойств кристаллизирующего реагента, его взаимодействия с облачными элементами; - инструментальные измерения града из процессов с воздействием и без показали невысокую эффективность способа. Предложенный способ разработан на основе последних достижений лабораторных и численных экспериментов, специальных наземных измерений физических характеристик града из процессов с активным воздействием и без, на основе новых представлений о механизме образования града [4]. По результатам сравнительного анализа он научно обоснован и значительно эффективнее прототипа. Способ основан на использовании нетрадиционного экологически чистого реагента - раствора соли тетра-алкиламмония в экологически чистом фреоне, распыляемого под давлением в облачной среде [5], существующих технических средств его доставки (с борта самолета), а также методов и технических средств индикации града в облаке. Ожидаемый от использования предложенного способа технический результат заключается в предотвращении образования крупных градин в облаке, способных нанести ущерб растениям, животным, строениям. Такой результат достигается выбором оптимального по сравнению с другими методами места внесения частиц льдообразующего реагента и использования реагента с более высоким быстродействием и более высоким порогом льдообразования. Отличительные признаки предложенного метода заключается в следующем: а). Область внесения льдообразующего реагента располагается между изотермами (-2) - (-6)oC непосредственно под зоной образования капельных зародышей градин, а не во фронтальной части облака по прототипу. Внесение быстродействующего, с порогом льдообразования 1,5oC и временем срабатывания не более 20 с, реагента с выходом 1012 ледяных частиц с 1 г вещества на эти температурные уровни позволяет доставлять готовые ледяные кристаллы на уровни температур (-5) - (-10)oC, образующих наиболее вероятную область образования и роста крупного града, которая является наиболее благоприятным местом для вмешательства в процесс естественного образования и роста града, чего не позволяет прототип. б). Реагент вносится на границе раздела восходящих и нисходящих потоков в градовом облаке, где образуются крупные капли и капельные зародыши града. Эта зона в градовом облаке характеризуется повышенной турбулентностью воздушных потоков, способствующей диффузии и распространению частиц кристаллизующего реагента и полному охвату засевом всего требуемого объема. в). Геометрия зоны внесения частиц льдообразующего реагента и ее ориентация в пространстве по сравнению с прототипом обеспечивает более эффективное взаимодействие реагента с облачными элементами. Зона соответствует месту образования крупных капель, капельных зародышей и наиболее крупного града. В прототипе эта зона остается неподверженной воздействию. г). По сравнению с прототипом предлагаемый способ является гораздо более оперативным по двум причинам: во-первых, время проявления льдообразующих свойств реагента в способе не более 20 с, в прототипе - до 8 мин; во-вторых, создание искусственных капельных зародышей града в способе происходит за время не более 15 - 20 с, а создание искусственной крупы - зародышей града в прототипе происходит за несколько десятков минут, что соизмеримо со временем жизни градового облака. Преимущество способа перед прототипом является принципиальным и позволяет вмешиваться в быстротечные процессы градообразования. д). По сравнению с прототипом и др. способами реагент вносится при помощи механически рассредоточенных линейных источников, опускающихся в облако и обеспечивающих оперативный объемный засев, в прототипе распространение частиц реагента из дымовых шлейфов ракет за счет облачной турбулентности не обеспечивается и реагент как пассивная примесь выпадает на землю в осадках пятнами, не участвуя в образовании града. Способ осуществляется следующим образом. I. Симметричные градовые облака. Обрабатывается все сечение центральной области восходящих потоков облачного воздуха, расположенное между изотермами (-2) - (-6)oC и содержащее облачные элементы, диаметр которых достигает более 100 мкм. На фиг. 1 изображена область внесения частиц реагента (соли тетра-алкиламмония в фреоне) с учетом особенностей температурного поля в облаке (температура в облаке на том же уровне всегда выше температуры окружающего воздуха). Для сравнения на этом же чертеже представлена область внесения льдообразующего реагента (йодистое серебро) по прототипу. Воздействие необходимо начинать с облачной изотермы -6oC. Снижать постепенно до уровня -2oC. Реагент необходимо вносить при помощи механически рассредоточенных линейных источников, с концентрацией не менее 1 источника на 1 км3, создающие не менее 104 кристаллов на 1 м3 облачного воздуха. II. Несимметричные градовые облака. В случае несимметричных градовых облаков обрабатывается область, расположенная между изотермами (-2) - (-6)oC, находящаяся на границе раздела восходящих и нисходящих воздушных потоков в областях, где образуются крупные капли и капельные зародыши града. Из области внесения реагента доставляются готовые ледяные кристаллы в зону наиболее вероятного образования и роста крупного града, расположенную между изотермами (-5) - (-10)oC, для кристаллизации крупных капель и уменьшения скорости роста града за счет крупнокапельной фракции и создания капельных зародышей града. На фиг. 2 изображена область внесения реагента в несимметричное облако. На этом же чертеже изображена зона, в которую вносят реагент по схеме прототипа. Рассредоточенные линейные источники частиц льдообразующего аэрозоля вводятся в концентрации не менее одного источника на 1 км3 облачного воздуха и их число увеличивается с ростом интенсивности градового процесса. Анализ новых представлений о механизме образования града показал, что наиболее крупные градины выпадают с правой стороны градовой дорожки и преимущественно на капельных зародышах града. Наиболее крупные градины имеют наиболее короткую траекторию падения, обладают наибольшей кинетической энергией и образуются на границе раздела восходящих и нисходящих потоков в градовом облаке. Сравнительный анализ предложенного способа и прототипа позволяет сделать вывод о том, что в прототипе и используемый реагент, и схема внесения не позволяют вмешаться в процесс формирования крупного града. Только предложенный способ может эффективно воздействовать на процесс формирования крупного града с большой кинетической энергией, приносящего ущерб народному хозяйству. Литература 1. Абшаев М.Т. О новом методе воздействия на градовые процессы. - Труды ВГИ, вып. 72, 1989, с.14-28 (прототип). 2. Бибилашвили Н. Ш., Бурцев И.И., Серегин Н.А. Руководство по организации и проведению противоградовых работ. -Л.: Гидрометеоиздат, 1981, с.168. 3. Тлисов М.И., Кагермазов А.Х. Статистический анализ данных специальной градомерной сети при проведении активных воздействий и в их отсутствие, основанный на рангах / в кн. "Обозрение прикладной и промышленной математики" -М.: Научное издательство "ТВП", 1995, т. 2, вып. 2, с.187-194. 4. Tlisov M.I., Khuchunaev B.M. "Physical characteristics of Hail from naturally developed and seeded cloud processes. Recommendations on modification of present hail supression Methods" / 12-th International Conferense on Clouds and Precipitation Zurich, Switzerland, 19-22 August 1996, Proceedings - vol. 1, p-p 1275-1276. 5. Федченко Л.М., Тлисов М.И., Степанов Г.В., Маширов Ю.Т. Способ воздействия на облака и туманы. Положит. решение по заявке 6 ADIC 15/00 RU N 94006664/13 (006335) от 11.09.1996 г.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ предотвращения образования крупных градин в облаках, включающий введение в область восходящих потоков воздуха льдообразующего реагента, отличающийся тем, что раствор соли тетра-алкиламмония в экологически чистом фреоне вводят в облако на границу раздела восходящих и нисходящих потоков воздуха в область между изотермами (-2) oC (-6)oC при помощи рассредоточнных линейных источников в концентрации не менее 1 источника на 1 км3 облачного воздуха.Популярные патенты: 2462016 Устройство для протравливания семян ... семян, подлежащих протравливанию. Включают протравливатель на автоматический режим. Подборщик, представляющий собой левый и правый ленточные шнеки, направляет семена к подающему шнеку, который с помощью лопаток подает их в бункер, из которого семена через открытую шиберную заслонку поступают в камеру, где обрабатываются суспензией ядохимикатов из распылителя. В шнековом смесителе семена перемешиваются с ядохимикатами и выгружаются в мешки через выгрузную горловину. При помощи шиберной заслонки осуществляется дозирование поступления семян из бункера в камеру. Датчик управляет подачей ядохимикатов в распылитель. При заполнении бункера до уровня датчика привод ходовой части ... 2464780 Способ, устройство и компьютерный программный продукт для управления группой молочного скота ... на фиг.4, с соответствующими объяснениями, которая введена здесь ссылкой. Используемые там обозначения отличаются от используемых здесь, хотя их функции совпадают. Расчет коэффициентов основывается на описанных одномерных динамических линейных моделях с уменьшением вариантности. В Таблице G авторы настоящего изобретения установили (матричный) коэффициент, указывающий изменение соответствующего коэффициента модели во времени и, следовательно, например, указывающий на возможность развития устойчивой динамики. Однако в настоящей модели (приведенной в качестве примера) авторы настоящего изобретения сделали выбор в пользу не введения устойчивой (предшествующей) динамики, а обработали ... 2236122 Устройство для содержания животных ... для коров капитальными стенами.Новые элементы позволят повысить удобства для коров, так как:1. Стоять или лежать в ложе, имеющем форму корыта, которое наполнено подстилкой, животному более удобно. Небольшой уклон туловища к голове снизит нагрузку на опорно-двигательный аппарат при стояния, а во время лежания копируется форма тела животного, при этом более качественно готовится компост для ферментации за счет перемешивания ногами и за счет инокуляции свежего навоза старой подстилкой.2. Повышается ремонтопригодность и эксплуатационная надежность транспортеров, снижаются затраты труда на очистку кормушек. Животные лучше запоминают по запаху свое место.3. Подается сигнал готовности ... 2254705 Способ уплотнения и герметизации консервируемых кормов в рулонах ... пленкой рулонов, сформированных различными используемыми в производстве для заготовки корма пресс-подборщиками.Данная задача достигается тем, что в заявленном способе уплотнения и герметизации консервируемых кормов в рулонах, включающем подбор из валков провяленных трав с одновременным их уплотнением и формированием рулонов с обвязкой их шпагатом, герметичную упаковку пленочным материалом в стационарных условиях и укладку на хранение в штабель, каждый рулон дополнительно уплотняют с одновременным выравниванием его поверхности путем отсоса воздуха из-под надеваемого на него герметичного колпака, который затем снимают, а рулон герметично упаковывают пленочным материалом в виде чехла ... 2269243 Капсулированный посадочный материал с регулируемыми свойствами и способ его получения ... роста, средствами защиты растений и др.Известно, что защитно-питательная оболочка семени улучшает условия его прорастания, повышает полевую всхожесть, предохраняет прорастающие семена и всходы от неблагоприятных условий среды. Благодаря дражированию укрупняются и унифицируются вес, форма и размер семян, что позволяет проводить гнездовой (точный) высев, сокращает расход семян и затраты труда на прореживание всходов. Более равномерное размещение растений в посевах уменьшает между ними конкуренцию и способствует более равномерному созреванию урожая (В.А.Смелик, Е.И.Кубеев, ЗОЛОТАЯ НИВА № 4, 2003 г.]. Обычно в состав оболочки при дражировании семян входят торф, минеральные ... |
Еще из этого раздела: 2167648 Средство для защиты от укусов кровососущих насекомых (варианты) и способ его получения 2012206 Инсектицидная композиция для борьбы с тараканами 2479198 Способ ведения сильнорослых сортов винограда 2235464 Гербицидно-действующее средство 2157068 Способ управления роением в пчеловодческом хозяйстве 2234219 Композиция для отпугивания паразитов 2389173 Способ выращивания земляники садовой 2476277 Способ защиты почв от остатков пестицидов 2061349 Рама универсальной навесной сельскохозяйственной машины 2409937 Растение с высоким содержанием ребаудиозида а |
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
|
|
||