Спосіб боротьби з атмосферними опадами

Винахід відноситься до способів активного впливу на хмари з метою запобігання випадання опадів. Відомий пристрій, призначений для впливу на хмару, що зберігає у хмарі різного роду частинки, у тому числі токсичні, радіоактивні. В обраній зоні хмари розпорошують за допомогою вибуху активні речовини (воду), які нейтралізують зазначені частинки [патентна заявка Англії № 2294105, дата публікації 17.04.1996 p.]. Однак активно впливати, наприклад, на градонесучу хмару, даний пристрій не зможе. Навпаки, внесення у хмару за допомогою вибуху збагачених водою зон може викликати зворотний ефект. Відомий пристрій для боротьби з градом, описаний в А.с. СРСР № 1480489, із пріоритетом 1987 p. Пристрій виконаний у виді протиградової головної частини ракети. Однак розпилена з його допомогою тверда вуглекислота не може забезпечити щільність обробки відповідної зони хмари. До того ж частки твердої вуглекислоти виявляються неефективною активною речовиною стосовно зародків граду, що формуються. Йодисте срібло, як активна речовина, що впливає на хмару, відомо давно. У патенті Російської Федерації № 2130164 описана конструкція протиградової ракети, у якої до складу маршового паливного заряду входить Ag. Останній разом з відпрацьованими газами двигуна викидається в атмосферу і, взаємодіючи з хмарним середовищем, нейтралізує процес градоутворення. Серйозний недолік такого способу - крім дорожнечі активного компонента Ag - вузькість зони обробки градового хмари, зумовлена розмірами зони “вихлопу” газів ракети, що відробили. Найбільш близьким до заявляємого по сукупності ознак є рішення, описане в патенті Російської Федерації № 2034229. Відповідно до відомого рішення, у хмару, що несе загрозу градобоїв і інших атмосферних опадів розпорошують пастообразну суміш пропану з аеросилом. Однак використовувана двокомпонентна суміш (з газовим компонентом) пасивно впливає на градинки і їхні зародки, а часто і взагалі не діє на них. В основу винаходу поставлена задача - у способі боротьби з атмосферними опадами використовувати таку суміш активних речовин, що, будучи розпилена в хмарі, утворить у великій зоні пінисте середовище, що утримує утворений горючий газ. При його наступному підпалюванні температура в даній зоні хмари підвищується, що перешкоджає випаданню атмосферних опадів. Для рішення поставленої задачі і досягнення технічного результату - утворення в градонебезпечній зоні хмари пінистого середовища з горючим газом і наступним підвищенням температури - в способі боротьби з випаданням атмосферних опадів шляхом розпилення в хмарі суміші активних речовин новим є вибір і використання нової суміші активних речовин - порошка карбіду кальцію і його мікро гранул, покритих пористим шаром піноутворюючої речовини. При цьому співвідношенні (у % по вазі) карбіду кальцію і покритих пористим шаром гранул лежить у межах: карбід кальцію - 4-15, мікро гранули - решта. А в самих мікро гранулах кількість (у % по вазі) карбіду кальцію складає 85-95, решта - піноутворююча речовина. Як піноутворюючу речовину використовують алкілсульфати зі структурою С11Н23ОSО3Nа. У суміші ж із гранулами розмір часток карбіду кальцію складає 3-10 мм, розмір гранул - 5-15 мм, а пористість оболонки гранул - 25-35%. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і зазначеним технічним результатом, що досягається, лежить у використанні екзотермічної реакції взаємодії карбіду кальцію з вологою, полегшення утворення, за допомогою піноутворювача, великої зони в хмарі середовища з ацетиленом, що при підпалюванні різко нагріває (підвищує температуру) відповідної зони хмари. Наслідком цього є усунення загрози утворення і випадання граду. Хмара, з якої може випасти дощ або град, складається з двох частин: нижньої, названої «водяною», що має плюсову температуру і верхньої - “крижаною” частиною - температура якої 0 градусів С. “Водяна” хмара складається з дрібних крапельок конденсованої вологи. Опади випадають з “крижаної” хмари. За певних умов, під напором теплого повітря, що піднімається з землі, вологе повітря “водяної” хмари піднімається в “крижану” частину хмари, де дрібні краплі конденсованої вологи замерзають і утворять крижинки, на яких намерзають нові краплі з “водяної” хмари. Коли крижинки по вазі досягнуть критичної величини, вони падають униз, тануть і випадають у вигляді дощу. У тих випадках, коли приплив теплого, вологого повітря сильний, нові його потоки підхоплюють падаючу крижинку і знову несуть її нагору. Так вона може багато разів підніматися й опускатися, при цьому в “крижаній” хмарі на неї при кожному циклі намерзає багато шарів вологи. У результаті, коли крижинка досягає критичної маси, вона при падінні не встигає розтанути і випадає у вигляді граду. Поверхнево-активна речовина, застосовувані як піноутворювач, є екологічно чистим продуктом, тому і випадання піни не забруднює навколишнє середовище. Ефективність способу досягає 50-90%, у залежності від розмірів хмари. Приклад здійснення способу. У верхній границі «водяної» частини грозової хмари за допомогою літака був розпилений склад відповідно до винаходу. У результаті реакції карбіду кальцію і поверхнево-активної речовини з вологою утворилася стійка ацетилено-піниста маса. Ацетилен у піні був запалений запальною кулею. Спостерігалися часті спалахи ацетилену, що загорявся безпреривними вогнищами, що продовжувалися до повного згоряння ацетилену. Спостерігалося розростання ацетилено-пінистої маси, підняття її у верхні шари атмосфери і поступове розсіювання. Дощ у зоні розпилення не випав. Необхідно відзначити, що через крайню складність моделювання відповідної хмари з відповідними параметрами в лабораторії для визначення заявлених величин (співвідношення процентного вмісту часток карбіду кальцію і мікро гранул, співвідношення кількостей складові мікро гранули, розмір часток карбіду кальцію) ці іспити були проведені на натурних об'єктах - хмарах із близькими метеорологічними умовами. Пористість покриття мікро-гранул встановлювали виходячи з міцності його - і збереження відкритої пористості. Всі досліди закінчились позитивно.