Управление осадками
Система управления погодой должна быть международной
Авторство лучшей технологии воздействия на погоду принадлежит российским специалистам, а мировое лидерство в её применении — Австралии
«О новых методов управления осадками (противоградовая служба, борьба с засухой, тушение лесных пожаров, снижение критических уровней приземного озона и пр.)»
доклад Валерия Иоганнесовича Уйбо на секции «Природные катастрофы и новые методы их предупреждения» научно-практической конференции «Экологические угрозы и национальная безопасность России», которая прошла в Москве в Международном независимом эколого-политологическом университете имени Н.Н. Моисеева (Академия МНЭПУ) 14−16 сентября 2016 года.
«Одним из величайших потенциально возможных достижений рода человеческого могло бы быть регулирование выпадения дождевых осадков. Солнце поднимает воды океана, а ветры переносят их в отдаленные области, где они пребывают в состоянии тонкой взвеси до тех пор, пока относительно слабый импульс не заставит их упасть на землю. Земной механизм действует почти так же, как устройство, высвобождающее огромную энергию посредством спускового крючка или детонирующего капсуля».
Никола Тесла.
Вступительное слово доктора физико-математических наукСтанислава Петровича Перова
Прежде, чем предоставить слово автору уникальной технологии воздействия на атмосферные процессы Валерию Иоганессовичу Уйбо, я хотел бы сказать несколько слов о используем в этой технологии методе воздействия, который является альтернативой тому, о котором несколько раз в год упоминают СМИ, когда сообщают о том, что власти Москвы или Ленинграда выделили определенную сумму денег для того, чтобы обеспечить во время массовых гуляний хорошую погоду. Во многих случаях это получается, иногда не получается. Например, во время празднования 300-летия Петербурга, несмотря на принятые меры, шел дождь, и наш президент ходил все время под зонтиком. Они ничего не смогли сделать. В то же время Валерий Иоганнесович утверждает, что если бы ему разрешили, то он бы обеспечил хорошую погоду.
Дело в том, что сама природа подсказывает, как с помощью относительно слабых воздействий добиться изменения погоды. Я имею в виду сравнительно слабые с энергетической точки зрения воздействия на верхнюю атмосферу солнечных вспышек. Например, зимой в Антарктиде в полной темноте полярной ночи, когда до Земли долетает солнечная плазма от Солнца, температура на уровне земли может изменяться на 10ºС, а направление ветра на прибрежных — на 180 градусов. Таким образом, мы видим, что сравнительно слабое воздействие может приводить к сильным эффектам. Электрический метод использует эту простую идею и относительно простой механизм создания дополнительной ионизации в атмосфере для того, чтобы каким-то образом воздействовать на процессы в атмосфере, прежде всего связанные с конденсации водяного пара, то есть с фазовыми переходами, которые являются один из основных процессов в атмосфере.
Валерию Иоганнесовичу еще в начале 90-е годы удалось создать вариант большой люстры Чижевского из четырёх металлических пирамид, которые способны были уничтожать туман и облачность, вызывать и прекращать осадки, вообще менять в региональном масштабе ход метеорологических процессов, например, создавать струйные течения. На этот метод был получен патент.
Но самое главное, что все попытки пробить эту идею в нашей стране ни к чему не привели, так как все официальные лица, все чиновники и, прежде всего, Росгидромет, категорически были против. Помощнику президента по науке Андрей Фурсенко было дано письменное распоряжение за подписью В.В.Путина — рассмотреть и доложить. Как Фурсенко рассмотрел вопрос? Он, естественно, позвонил в Росгидромет, откуда был получен заранее известный ответ.
И тем не менее, после этого через год-полтора Валерию Иоганнесовичу удалось мобилизовать научные силы Европы и Австралии и довести эту технологию до коммерческого применения. Достаточно основательно и строго была показана возможность увеличения осадков в странах, где мало воды. В странах арабского пояса — на 15−20%.
Это является большим достижением и дает миллионы долларов в год, потому что вода там страшно дорогая, и XXI век, как прогнозируется, будет веком борьбы за воду.
I. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ
Огромный интерес к проблеме управления погодой во всем мире связан с нарастанием негативных последствий изменений климата. Причин изменения климата две: первая связана с издержками технического прогресса (антропогенный фактор), а вторая является прямым следствием глобальных колебаний климата (естественный фактор). Количественное соотношение между ними являются предметом научных дискуссий.
По мере развития научного и технического прогресса появилась обнадёживающая возможность привлечения к решению проблемы воздействия на погоду научно обоснованных методов и средств. Но при этом сама проблема усугубилась, так как в нарастающем темпе стали наблюдаться негативные погодные явления, связанные с сельскохозяйственной и промышленной деятельностью человечества.
Отработанные ранее методы воздействия на погоду не справляются с возникающими задачами. Например, применение основного в мировой практике самолётного метода вызывания осадков или рассеивания облачности не в состоянии нейтрализовать суммарный антропогенный вред, наносимый мелиорацией, вырубкой леса, выбросами в атмосферу промышленных и транспортных газов и аэрозолей, загрязнением рек и морей, массовым использованием радиотехнических средств, порождающих мощные электромагнитные поля.
Очевидно, что решение проблемы нормализации погодных условий, формирующихся под влиянием антропогенного фактора, имеет два направления: разработка и применение эффективных средств, непосредственно участвующих в процессе погодообразования, и разработка средств мониторинга и санации атмосферы и земной поверхности, включая очищение рек и водоёмов, а также восстановление растительной фауны.
Сопоставление антропогенного и естественного факторов по степени вредоносности показывает, что первый менее опасен, так как он управляемый и может быть минимизирован. Естественный же фактор зависит от многих глобальных процессов, происходящих в космосе, на Солнце и на Земле, и поэтому не подвластен человеку.
Об изменении климата, причинах и последствиях этих изменений по всему миру публикуется огромное количество материалов. Сообщается, что следствием начавшегося глобального изменения климата является увеличение природных катаклизмов, обмеление озёр и водохранилищ, наступление пустынь, что приводит к нарастающему дефициту пресной воды.
Электрическое направление разработки новых методов активных воздействий на погоду базируется на представлении о важной роли атмосферного электричества в формировании энергетического баланса атмосферы. Атмосферное электричество проявляется в комплексе взаимосвязанных параметров таких, как ионизация, электрическая проводимость, электрические токи, объёмные заряды, заряды облаков и осадков. Отдельные параметры и их совокупности зависят в большой степени от космических факторов: интенсивности космических лучей, ультрафиолетового и корпускулярного излучения Солнца, возмущений межпланетного магнитного поля и т.д. Нельзя исключить влияние и погодных явлений на Земле: пылевых и снежных бурь, сильной турбулентности, конвекции, последствий извержения вулканов, антропогенной ионизации атмосферного воздуха и т.п.
Изменение перечисленных выше параметров атмосферного электричества в свою очередь приводит к изменению циркуляционных процессов в атмосфере, а значит и к изменениям погодных условий как в локальных, так и в глобальных масштабах [1−5].
В 1899 году Никола Тесла, наблюдая и анализируя электрические явления во время гроз в Колорадо-Спрингс (штат Колорадо, США), сделал вывод о возможности регулирования атмосферных процессов вообще и осадков в частности [Тесла, 2008]:
«Мы пребываем накануне свершений, которые будут иметь колоссальное значение для будущего прогресса рода людского. Одним из них является управление выпадением осадков…».
Подводя итоги своей деятельности по этой важной проблеме, в работе 1919 года «Энергия будущего» он писал:
«…Энергия, необходимая для того, чтобы вызвать выпадение дождя, по сравнению с его потенциальной энергией, подобна искре, вызывающей взрыв заряда динамита. Если бы эта часть природного процесса сознательно регулировалась человеком, он мог бы преобразить весь земной шар. Для достижения этой цели предлагается немало проектов, ни один из которых, по моим сведениям, не дает ни малейшего шанса на успех. Но я убедился, что с соответствующим оборудованием это чудо осуществимо…» [6].
Тесла не раскрыл деталей своей технологии.
Успехи, достигнутые в области изучения атмосферного электричества в последнее время определили концепцию создания электрического метода активных воздействий на атмосферные процессы. Метод, включает в себя несколько способов, реализующих различные физические механизмы воздействия, в которых в качестве исполнительных и регулирующих рычагов используются манипуляции со статическими или импульсными электрическими полями, электромагнитными излучениями и ионизацией воздуха. Применение того или иного физического механизма даёт возможность получения различных по виду и по масштабам эффектов воздействий.
В настоящей статье представлены результаты разработки электрического способа активных воздействий, использующего однополярную ионизации атмосферного воздуха. Этот способ положен в основу технологии коррекции погодных условий «Атлант», защищённой несколькими патентами [7−10]. Проанализированы возможности технологии, её преимущества и недостатки в сравнении с другими технологиями электрического воздействия, которые находятся в стадии экспериментальной отработки.
II. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРУ
Заряжение или перезарядка облачных элементов
Наиболее простым способом электрического воздействий является использование электрических полей, поскольку известно, что постоянное электрическое поле оказывает положительное влияние на рост и коагуляцию микроскопического водного аэрозоля, оно ориентирует поляризованные частицы так, чтобы они располагались друг по отношению к другу разноимёнными полюсами. Согласно проведенным экспериментам с аэрозолями в электрическом поле, даже при небольшой напряженности (порядка 10 В/см), эффект их роста составляет более 100%. Для частичек воды с размерами 100−600 мк включение поля в 15 В/см увеличивает долю частиц, способных преодолеть энергетический барьер коагуляции, с 30 до 90% [13], то есть в три раза.
В тоже время электрические поля могут заряжать или перезаряжать более крупные облачные элементы. Такого же эффекта можно добиться введением в облако с земли или с самолёта твёрдого заряженного аэрозоля [11, 12]. Способ нацелен на стимулирование осадков за счёт коагуляции капель или на рассеивание облачности за счёт их рассредоточения. Из-за низкой эффективности он не нашёл практического применения.
Воздействие электромагнитными полями
Общим для этого вида воздействий является направленное возбуждение волновых процессов в атмосфере с помощью модулированных во времени высокочастотных импульсов, генерируемых наземными стендами. К разработкам, реализующим этот электрический способ, следует условно отнести Российскую установку «Сура», американскую станцию HAARP и её менее мощные аналоги, образующие систему вдоль полярного круга. К ним, также условно, можно отнести мощные радиолокационные станции противоракетной обороны, излучения которых проникают в ионосферу и могут оказывать воздействия на протекающие в ней процессы. Термин «условно» использован нами потому, что официально эти сооружения (стенды) предназначены для проведения активных воздействий в ионосфере, не оказывающих влияния на тропосферу. Однако мнения многих специалистов сходятся на том, что они имеют большие потенциальные возможности продуктивных воздействий на нижележащие атмосферные слои, исходя из того, что каналы переноса энергии из верхних слоёв в нижние в природе реально существуют [14].
Одной из основных целей системы HAARP и её Российского аналога «Сура» является принудительная раскачка волн в ионосфере, что обеспечивается нагревом определённых её участков. Эта задача успешно решается в сильно ионизированной среде, коей является ионосфера, однако анализ используемых методик, позволяет ставить вопрос о возможности переноса работ по воздействиям на более низкие слои атмосферы (тропосферу), в которых возникающие волны могут стимулировать, например, конденсацию паров воды и получение термодинамических эффектов, влияющих на синоптическую ситуацию.
Очень важно отметить, что упомянутые выше устройства излучают в атмосферу высокочастотные коротковолновые колебания очень большой мощности (порядка 3,5 МВт) за счёт потребления колоссального количества электроэнергии.
При этом отметим, что в России запатентовано несколько способов и технических средств электромагнитного воздействия, не требующих столь больших затрат энергии, например, установка «Урания», автор А.Ф. Смирнов [15]. «Урания» генерирует электромагнитные волны в виде коротких импульсов, которые достигают, по утверждению автора, ионосферы и создают в ней очаги возбуждения. Эти очаги, в свою очередь, вызывают в низлежащих слоях атмосферы центры пониженного давления. Потребляемая мощность такого стенда составляет всего единицы киловатт.
Ионизация атмосферного воздуха
Как уже отмечалось выше, в основе этого механизма лежит однополярная ионизация приземного атмосферного воздуха с последующим инициированием вертикального ионного потока.
В силу того, что процесс ионизации не сопряжён с выделением больших энергий, этот механизм следует отнести к слабым воздействиям. Последние действуют на атмосферу как на открытую систему извне, не вкладывая в неё дополнительной энергии, перераспределяя уже существующие энергетические потоки. Атмосфера, которая отнюдь не является стабильной системой, выступает в качестве некоего усилителя внешнего воздействия с коэффициентом усиления достигающим нескольких порядков [17, 31].
В нашем случае в качестве одного из мощных резервуаров атмосферной энергии, косвенным образом используемого в процессе воздействий, рассматривается скрытая теплота конденсации переохлаждённого водяного пара. В атмосфере на высотах 0−20 км имеются огромные запасы этой энергии в виде влажного воздуха. Большая её часть (более 60%) не реализуется, и свободно проходит над континентами, не участвуя в перестройке циркуляции атмосферы. Чтобы её высвободить в нужном месте, необходимо создать там вертикальное перемещение ионизированных воздушных масс [18, 19]. Это реально достигается применением технологии «Атлант» При этом начальный эффект воздействий обеспечивается взаимодействием ионов, генерируемых в атмосферный воздух с электрически активными молекулами водяного пара и частицами твёрдого и жидкого аэрозоля непосредственно в приземном слое.
Дж. Томсон, крупный английский физик, член Королевского общества, лауреат Нобелевской премии опубликовал в 1955 году книгу «Предвидимое будущее» [Tomson, 1955], где рассмотрел развитие некоторых наук в ближайшие 100 лет и последствия этого. В главе 5 «Метеорология», говоря о возможности воздействия на погоду и климат, он писал, что
«существуют «запальные действия», когда небольшое количество энергии возрастает и производит совершенно несоразмерный эффект, направляя другие, значительно более крупные источники энергии по каналам, в которые они в противном случае никогда не попали бы».
Механизм усиления атмосферой эффекта, малых воздействий рассматривается в работах [14, 16, 31] из которых можно заключить, что он многозвенный, то есть имеет несколько составляющих, таких как:
1. Воздействия потока ионов на скорость конденсации переохлаждённого водяного пара. Электрические заряды, поляризующие молекулы воды, обеспечивают повышение эффективности процесса конденсации, который протекает на достаточно большой высоте. Образовавшиеся кристаллики льда падают вниз и служат центрами кристаллизации уже в более плотных слоях атмосферы. Последствия перекачки влаги на кристаллы, и дальнейшее усиление конденсации обсуждаются в работе [20]:
«Эти кристаллы существенно влияют на ряд атмосферных характеристик, включая количество осадков и выделение латентного тепла, а в результате выделения тепла меняются индекс завихрённости и динамика тропосферы».
2. Стимулирование химико-физических реакций. Несмотря на наличие достаточно большого количества пыли и других твёрдых аэрозолей, например, частиц дыма, атмосфера всегда испытывает недостаток в веществах, способствующих конденсации и сублимации пара (в активных ядрах конденсации). В атмосфере они появляются как продукты химико-физических реакций. Однако для запуска этих реакций необходима ионизация атмосферного воздуха. В качестве примера можно указать на появление одного из них — долгоживущих тяжёлых ионов-кластеров гидроксония H3O+(H2O)n, которые являются очень активными ядрами конденсации и к тому же обладают свойствами катализаторов в реакциях образования других активных ядер — частиц гигроскопичных аэрозолей и микроскопического водного аэрозоля, таких, как например, NH4+(Н2O)n, NH4NO3 (H O)n и NH4Cl (HO)n. Эффект катализа может достигать большой величины — порядка 10-ти раз.
3. Изменение электрического потенциала межу ионосферой и землёй, которое вызывает усиление поляризационного разделения зарядов в атмосфере. При этом на каплях переохлаждённой воды аккумулируется положительный заряд, стимулирующий образование кристаллов.
4. Изменение электропроводности атмосферного воздуха, в результате чего изменяется величина вертикального тока «поверхность земли — ионосфера».
Все перечисленные составляющие в той или иной степени обеспечивают высвобождение скрытой теплоты переохлаждённого водяного пара в атмосфере.
Не проводя анализа доминирующей роли одного из механизмов усиления эффекта малых воздействий, рассмотрим лишь их комплексное влияние. Важно то, что научные изыскания последних лет подтверждают реальность существования механизмов, обеспечивающих высокий коэффициент усиления слабого воздействия. При этом нельзя не согласиться с выводами авторов цитируемых работ о проблематичности создания математической модели, устанавливающей взаимосвязь ионизации атмосферного воздуха с процессом высвобождения скрытой энергии.
Первые обнадёживающие работы по электрическим воздействиям на атмосферную среду были проведены в СССР в 1938—1940 годах в Ленинградском институте экспериментальной метеорологии в опытах по рассеиванию тумана.
Более масштабные эксперименты по применению ионизации атмосферного воздуха в целях проведения активных воздействий были осуществлены в шестидесятые годы минувшего столетия известным американским исследователем Ваннегатом, который пытался увеличить количество атмосферных осадков путём перезарядки облачных капель, приводящей к коагуляции [21].
В России в 90-тые годы минувшего столетия была создана и запатентована технология «Атлант», которая впервые была применена для рассеивания туманов. Конструктивно установка состоит из излучающей системы, электронного силового блока и измерительного комплекса метеорологических параметров.
Излучающая система представляет собой конструкцию модульного типа, изображённую на Рис.1. Каждый модуль является отдельным сетчатым полым коронирующим электродом, излучающим ионы. (Патенты РФ №№ 2 144 760 и 2 161 881).
В 1993 году с помощью этой установки получен первый опыт инициирования струйных течений (СТ) [8], а в 1999 году проведены работы по инициированию и обнаружению внутренних гравитационных волн (ВГВ) с использованием мюонного годоскопа, разработанного в МИФИ [25]. СТ и ВГВ являются мощными погодоформирующими атмосферными явлениями [26−28], и полученная возможность их инициирования даёт основания считать что разработка электрического способа коррекции погодных условий состоялась уже в то время.
Метеорологический словарь:
«Тропосферное струйное течение — перенос воздуха в виде узкого течения с большими скоростями в верхней тропосфере и нижней стратосфере, с осью вблизи тропопаузы; в полярных широтах — также и на более низких уровнях. Длина С. Т. порядка тысяч километров, ширина порядка сотен километров, вертикальная мощность порядка нескольких километров. Максимальные скорости ветра на оси могут достигать 50 и 100 м/с; условно принимается за нижний предел 30 м/с. Сдвиг ветра в области С. Т. около 5—10 м/с на 1 км по вертикали и 10 м/с и более на 100 км в горизонтальном направлении. Имеются также и стратосферные струйные течения, до высот порядка 60 км (см. струйное течение на краю полярной ночи, экваториальное струйное течение, летнее стратосферное струйное течение). … Над каждым полушарием всегда можно найти несколько тропосферных С. Т., не огибающих Землю непрерывно, в общем направленных с запада на восток. Однако ориентировка их может сильно отличаться от зональной; они могут значительна перемещаться по широте, сливаться, раздваиваться и пр. … В С. Т. сконцентрирована максимальная кинетическая энергия атмосферы».
К настоящему времени технология апробирована в нескольких регионах России и в ряде зарубежных стран с различными климатическими условиями.
Результаты испытаний доложены на научных семинарах в нескольких научных учреждениях, в том числе в Физическом Институте РАН (ФИАН), в МГУ и СП (б)ГУ. Очень важно отметить, что в институте экспериментальной метеорологии (ИЭМ) ФБГУ НПО «Тайфун» сделано пять докладов и по каждому из них достигалось согласие о проведении совместных исследований. В связи с публикацией статьи «По согласию сторон» [32], касающейся отношения НПО «Тайфун» к разработке электрического метода активных воздействий, следует отметить, что сотрудничество с этой и другими организациями Росгидромета мы продолжаем считать необходимым условием совершенствования и внедрения в практику разработки и по-прежнему надеемся на выполнение достигнутых соглашений.
Широкий спектр технологических возможностей установки, как показывают натурные эксперименты, позволяет осуществлять:
1. Рассеивание туманов и низкой слоистой облачности.
2. Пресечение избыточных осадков.
3. Вызывание осадков, в том числе в условиях засухи.
4. Ликвидацию пожароопасных ситуаций.
5. Ликвидацию смогов в городах и промышленных центрах.
6. Защиту от пылевых бурь.
7. Санацию воздуха в условиях техногенных катастроф.
8. Защиту сельхозугодий от заморозков и т.д.
Публикация результатов испытаний технологии «Атлант» вызвала интерес со стороны ряда российских и зарубежных фирм. В России в силу кажущейся простоты технического оборудования способ получил распространение и сейчас в России насчитывается более десяти групп, которые самостоятельно, полулегально занимаются коррекцией погоды, с использованием технологического оборудовании, аналогичного «Атланту». Однако из-за отсутствия специалистов необходимого уровня и должного опыта, работы зачастую носят ремесленнический характер и заканчиваются неудачей. Негативным последствием этого является дискредитация способа в глазах научной и деловой общественности.
Особо следует отметить, что технология «Атлант» предусматривает создание системы, состоящей из нескольких разнесённых по площади и отстоящих друг от друга на десятки километров установок, генерирующих ионы. Это даёт возможность более целенаправленно и оперативно управлять воздушными потоками на больших территориях синоптического масштаба при возникновении аномальных условий или катастрофических явлений. Из этого следует, что в идеале система коррекции погоды должна быть межгосударственной.
III. ТЕХНОЛОГИЯ МОДИФИКАЦИИ ПОГОДЫ «АТЛАНТ»
Электрический способ модификации погоды на базе системы «Атлант» всё больше используется за рубежом. Экспериментальные работы и теоретические исследования проводятся в Японии — фирма IHI, в Мексике — фирма «Элат» в Швейцарии — фирма Meteo-system, в Австралии — фирма Australian Rain Corporation, в Армении — фирма Barva, в ОАЭ и в Израиле. Наиболее успешно технологию «Атлант» использовала австралийская фирма Australian Rain Corporation, добившись увеличения осадков в засушливом районе Омана на 18% (см. фильм об опыте применения и перспективах развития технологии «Атлант» в Омане). Результат подтверждён статистически обеспеченными данными измерений обширной осадкомерной сети [33].
Следует отметить, что основной акцент в зарубежных работах сделан на увеличение осадков. Мы же суть модификации погоды представляем значительно шире.
По определению погода это совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства. Погоду можно описать давлением, температурой и влажностью воздуха, силой и направлением ветра, облачностью, атмосферными осадками, дальностью видимости, атмосферными явлениями (туманами, метелями, грозами) и другими метеорологическими элементами [30], а изменить её можно с помощью активных воздействий на приземный слой воздуха, в частности, однополярной ионизацией. В подтверждение сказанному ниже приводятся некоторые экспериментальные данные, касающиеся отклика атмосферы на проводимые воздействия в виде изменения метеорологических параметров, свидетельствующего об изменении погоды, а также примеры решения практических задач по коррекции погодных условий.
1. Изменение температуры воздуха и атмосферного давления
На Рис.2 приведены осреднённые по 15-ти случаям данные одновременных измерений температуры и давления в ночное время суток (для исключения влияния солнечной радиации), произведенные в п. Быково Ленинградской области в декабре 1999 года. Графики показывают, что во время работы установки, ночное падение температуры воздуха сменяется её ростом.
Рис.2. Сравнительные графики изменения температуры и давления (п.Быково, 1999 г.)
Одновременно рост давления сменяется падением, что не соответствует естественному суточному ходу этих метеопараметров.
2. Изменение водозапаса облачности
В Рис. 3 наглядно показано изменение водозапаса слоистой облачности, проходящей над работающей установкой.
Одновременно рост давления сменяется падением, что не соответствует естественному суточному ходу этих метеопараметров.
2. Изменение водозапаса облачности
В Рис. 3 наглядно показано изменение водозапаса слоистой облачности, проходящей над работающей установкой.
Измерения выполнены с помощью СВЧ-радиометра, смотрящего вверх, разработанного в Главной геофизической обсерватории (Санкт-Петербург, Научно-исследовательский центр дистанционного зондирования атмосферы, июнь 2003 г.).
3.Изменение скорости ветра (Египет, 2009 г.)
На Рис.4 показано сравнение диаграмм распределения горизонтальных скоростей ветра в естественных условиях (синий) и при работе установки «Атлант» (красный).
Данные свидетельствуют, что во время работы установки уменьшается процент ветров малой скорости (менее 2 м/с, красные столбцы) и значительно увеличивается процент ветров большой скорости (более 10 м/с). Это результат важен для устранении застойных загрязнений воздуха естественного и антропогенного происхождения.
4. Изменение высоты нижней границы облачности (ВНГО)
Включение установки в пункте проведения воздействия Быково вызвало интенсивное повышение ВНГО, а после её выключения столь же интенсивное падение до начального уровня. В ближайшем к Быково контрольном пункте Домодедово, находящемся на удалении 20 км, этот процесс менее выражен, а во Внуково, находящимся на удалении 55 км. последствий воздействий не наблюдалось вовсе.
5. Увеличение осадков (Москве, 1999 г.)
Установка включалась эпизодически до появления фронтальных осадков, затем выключалась, не препятствуя продолжению их выпадения. В итоге количество осадков Москве в полтора раза превысило норму на фоне их дефицита в Центральной России (см. Рис. 5).
6. Ликвидация водного кризиса (г. Владивосток, 2003 г.)
Водный кризис во Владивостоке в 2003 году был вызван обмелением водохранилищ из-за хронического дефицита атмосферных осадков. Включение установки «Атлант» в октябре месяце привело к интенсивному выпадению осадков, количество которых превысило норму на 40% (см. Рис.6).
7. Устранение засухи в (Австралия, штат Квинсленд, 2007 г.)
В 2007 году была ликвидирована засуха на территории австралийского штата Квинсленд была ликвидирована засуха, которая в тот год охватила весь Зелёный континет. На Рис.7 наглядно зафиксированы результаты заполнения водохранилища Paravaize Dam после обильных дождей в результате работы установки «Атлант».
Рис. 7. Распределение осадков на территории Австралии в 2007 году
В 2007 году из-за продолжительной засухи в восточных район Австралии было введено чрезвычайное положение. Включение установки «Атлант» в г. Бризбейн вызвало осадки на большей территории штата Квинсланд.
8. Предотвращение образования тумана в районе аэропорта «Инчхон» (Ю. Корея, 2003 г.)
В 2003 году в крупнейшем международном аэропорта Южной Кореи «Инчхон» была продемонстрирована возможность защиты аэродромов от туманов. В результате работы установки «Атлант» время существования тумана уменьшилось в 5 раз в сравнении с прогнозируемым (см. Рис.8).
Рис. 8. Рассеивание тумана в аэропорте «Инчеон» в 2003 году
9. Инициирование струйных течений (СТ)
При включении установки «Атлант» наблюдается возникновение струйных течений и вертикальных сдвигов ветра. Так в период экспериментов 1991—1993 годов по предоставленным Росгидрометом данным СТ появлялись над Москвой в 8 случаях при 9 проведенных воздействиях. Время запаздывания возникновения струйного течения в этих экспериментах обычно составляло не более 12 часов.
10. Деформация осей струйных течений
Подобное искривление осей СТ называется волнами Россби. Они оказывают большое влияние на развитие синоптической ситуации, например, в полости левого изгиба на Рис.9 падает атмосферное давление и создаются условия для зарождения и развития циклона.
Рис. 9. Деформация осей струйных течений над Австралией в результате активных воздействий рядом с г.Бундабергом (05.02.2008)
11. Инициирование внутренних гравитационных волн (ВГВ)
Внутренние гравитационные волны (ВГВ), как и струйные течения, вносят существенный вклад в общую циркуляцию атмосферы и в энергетику протекающих в ней процессов.
Внутренние гравитационные волны (ВГВ)
«Внутренние гравитационные волны (ВГВ) — распространение колебаний воздушных масс, имеющих в отличие от обычных звуковых (акустических) волн, помимо продольной, ещё и поперечную, сдвиговую составляющую. Она возникает благодаря действию силы тяжести: более тяжёлая часть сжатия стремиться опуститься вниз, а более лёгкая область разрежения стремится всплыть наверх; это приводит к колебаниям вдоль g, даже если волна сжатия и разряжения распространяется поперёк g. Этот эффект усиливается с увеличением периода колебаний. В атмосфере с увеличением высоты амплитуда ВГВ экспоненциально нарастает с удвоенной шкалой высот H (высотой однородной атмосферы). По горизонтали энергия и фаза волны распространяются в одном направлении и с одинаковой скоростью, а по вертикали — в противоположных: фаза вниз, а энергия вверх.
Периоды ВГВ составляют десятки минут, скорости распространения — сотни метров в секунду, а длины волн — сотни километров. Источниками ВГВ в атмосфере являются: вариации ионосферных токов, связанные с высыпаниями энергичных частиц из магнитосферы, а также извержения вулканов, землетрясения, высотные ядерные взрывы».
На Рис.10 показано появление ВГВ при работе установки «Атлант» 2−3 декабря 1994 года в а/п Быково. ВГВ идентифицировалось как изменение вертикального распределения температуры воздуха с помощью радиометра МТР-5, разработанного в Центральной аэрологической обсерватории.
IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, приведенные примеры активных воздействий позволяют судить о реальной возможности изменения не только значений метеорологических параметров, но и протекания метеорологических процессов как элементов общей циркуляции атмосферы. Такая возможность осуществляется технологией коррекции погодных условий «Атлант», реализующей электрический метод активных воздействий на атмосферные процессы, в частности, способ ионизации воздушных масс. Эта технология является несоизмеримо более перспективной в сравнении с традиционными методами, которые используются в настоящее время в мировой практике. Главными достоинствами метода, определяющими его перспективность является эффективность и экономическая целесообразность, то есть получение масштабного отклика на воздействие в виде изменения атмосферного процесса в целом или изменения нескольких его параметров при потреблении, весьма, небольшого количества энергии (5 кВ).
Использующийся в технологии механизм многократного усиления слабого внешнего воздействия многозвенный, но его функция сводится к воздействию ионизирующего излучения на скорость конденсации водяного пара в атмосферном воздухе.
Физический механизм заложенный в основу технологии «Атлант» требует дальнейшего научного осмысления, а его техническая реализация совершенствования. Однако полученный опыт работ по коррекции погодных условий, по мнению автора, может быть использован в качестве основы для создания межгосударственной системы коррекции климата в синоптическом масштабе при возникновении аномальных условий или катастрофических явлений в условиях происходящего глобального изменения климата.
Литература
1. «Изменение климата Земли». (http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/izmenenie-klimata.html).
2. Wildfield.ru Каковы причины изменения климата.
3.Чалмерс Дж. А. Атмосферное электричество. Л.: «Гидрометеоиздат», 1974.
4. Svensmark, Friis-Сhristensen. Variation of Cosmic Flux and Global Cloud Coverage. J. Atm. Terr. Phys. 1997, 59, 1225−1240.
5. Смирнов В. В Ионизация в тропосфере. СПб: «Гидрометиздат», 1992.
6. Тесла Н. Статьи. 2-е изд. Самара: Издательский дом, 2008.
7. Растопчин В.В., Уйбо В.И. и др. Патент RU №2 161 881 «Установка для коррекции погодных условий». 1999.
8. Протопопов В.А., Уйбо В.И. Патент RU № 215 463 «Способ воздействия на процесс атмосферной циркуляции и система для воздействия на процесс атмосферной циркуляции». 1998.
9. Бондаренко Н.Н., Уйбо В.И. Патент RU № 2 154 371 «Способ изменения погодных условий в пределах заданного пространства». 2000.
10. Уйбо В.И. Патент RU № 2 271 097 «Способ направленного переноса атмосферной влаги с целью увеличения осадков в заданном районе». 2004.
11. Бухаров М.В. Способ воздействия на электрическое состояние облаков. Патент Российской Федерации N 2 080 776, МКП A 01 G 15/00 от 1996.
12. Покровский П.Е., Стожков Ю.И. Патент Российской Федерации №2 112 360 «Способ искусственного вызывания осадков».
13. Gоу G., McDonald I., BaerF., Braham E. Effects of Electric Fields on Water Droplets Coalesence. J.Meteor., 1960, Vol.17, p.472
14. Сулейменов И.Э. Воздействия на процессы в атмосфере и проблематика геофизических вооружений. Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, 2007.
15. Смирнов А.Ф. Патент RU № 205 871 «Способ активного воздействия на атмосферу».
16. Скрябин Р.Г. Возможный физико-химический механизм Солнечно-Земных связей. Доклад на 2 рабочем семинаре по моделированию полярной ионосферы, г. Мурманск, 1980.
17 Кернер Б.С., Осипов В.В. Самоорганизация в активных распределенных средах // Успехи физических наук. 1990. Т.160. С.1−73.
18. Скрябин Н.Г. Перспективы исследований эффектов взаимодействия корпускулярных излучений с веществом верхних слоев атмосферы. — БНТИ ЯФ СО АН СССР. Якутск, 1977, октябрь, с.8−10.
19. Качурин Л.Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. Л.: «Гидрометеоиздат», 1973. 366 с.
20. Авдюшин С.И., Данилов А.Д. Солнце, погода и климат: сегодняшний взгляд на проблему // Геомагнетизм и аэрономия. 2000.
21. Воннегат Б., Мур Г. Искусственное изменение атмосферного пространственного заряда. Журнал геофизических исследований, Т.67, США, 1962. л.3.
22. Tinsley B. A, Deen G.W. Apparent tropospheric response to MeV-GeV Flux variations: a connection via electrofreezing of surercooled water in high-level clouds // Journal of geophysical research, Vol. 96, No. D12, P. 22,283 — 22,296, December, 20, 1991.
23. Tinsley B.A. The Solar cycle and the QBO influences on latitude of storm tracks in the North Atlantic // Geophysical research letters. 1988. V.15. #5. P.409−415.
24. Tinsley B.A. Solar wind modulation of the global electric circuit and apparent effection cloud microphysics, latent heat release, and tropospheric dynamics // J. Geomagn. Geoelectr. 1996. V.48. P.165.
25. Борог В.В., Дронов В.В., Уйбо В.И. Искусственная генерация внутренних гравитационных волн и их регистрация наземным мюонным годоскопом. Научная сессия МИФИ 2000. Сб. научных трудов, т.7.
26. Погасян Х.П. Струйные течения в атмосфере, М.: 1960.
27. Воробьёв В. И: его же, Струйные течения в высоких и умеренных широтах, Л.: 1960.
28. Госсард Э.Э., Хук У.Х. Волны в атмосфере М. Мир.1978.
29. Борог В. В, Перов С.П., Уйбо В.И. Электрический метод активных воздействий на метеорологические процессы и перспективы воздействия на погоду. Третий международный научный семинар «Экология и космос». Сборник трудов. Санкт-Петербург, 2011.
