«ПУСТЫНЯ НАСТУПАЕТ».
«ПЕРЕД ЧЕЛОВЕЧЕСТВОМ ОСТРО СТОИТ ПРОБЛЕМА ВЫЖИВАНИЯ В ЭПОХУ ГРЯДУЩЕГО ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ КЛИМАТА И НАСТУПЛЕНИЯ ПУСТЫНЬ».
«А ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО УЖЕ ДОСТИГЛО ТАКОГО УРОВНЯ РАЗВИТИЯ, ЧТО СПОСОБНО СОЗДАТЬ И ПРИМЕНИТЬ В КАЧЕСТВЕ ОРУЖИЯ ПОГОДУ?»
«В КАЧЕСТВЕ ОРУЖИЯ ПРОТИВ КАТАСТРОФЫ, КОТОРУЮ НЕСЕТ ЗАСУХА».
«ДОЖДЬ НА ЗАКАЗ»
«ИСКУССТВЕННЫЙ ДОЖДЬ В ПУСТЫНЕ»
«ТАКИЕ СЛУХИ КУРСИРУЮТ ВСЕ АКТИВНЕЕ».
«РУКОТВОРНЫЙ ПУТЬ СОЗДАНИЯ ОБЛАКОВ»
«ДОЖДЕВЫХ ОБЛАКОВ»
«МЫ НАГРЕВАЕМ ВОЗДУХ У ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ, ВЫЗЫВАЯ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЕГО ВОСХОДЯЩИХ ПОТОКОВ.
ТЕ, В СВОЮ ОЧЕРЕДЬ, ПРОВОЦИРУЮТ СОЗДАНИЕ ОБЛАКОВ».
«ПЕРЕД ЧЕЛОВЕЧЕСТВОМ ОСТРО СТОИТ ПРОБЛЕМА ВЫЖИВАНИЯ В ЭПОХУ ГРЯДУЩЕГО ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ КЛИМАТА И НАСТУПЛЕНИЯ ПУСТЫНЬ».
«А ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО УЖЕ ДОСТИГЛО ТАКОГО УРОВНЯ РАЗВИТИЯ, ЧТО СПОСОБНО СОЗДАТЬ И ПРИМЕНИТЬ В КАЧЕСТВЕ ОРУЖИЯ ПОГОДУ?»
«В КАЧЕСТВЕ ОРУЖИЯ ПРОТИВ КАТАСТРОФЫ, КОТОРУЮ НЕСЕТ ЗАСУХА».
«ДОЖДЬ НА ЗАКАЗ»
«ИСКУССТВЕННЫЙ ДОЖДЬ В ПУСТЫНЕ»
«ТАКИЕ СЛУХИ КУРСИРУЮТ ВСЕ АКТИВНЕЕ».
«РУКОТВОРНЫЙ ПУТЬ СОЗДАНИЯ ОБЛАКОВ»
«ДОЖДЕВЫХ ОБЛАКОВ»
«МЫ НАГРЕВАЕМ ВОЗДУХ У ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ, ВЫЗЫВАЯ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЕГО ВОСХОДЯЩИХ ПОТОКОВ.
ТЕ, В СВОЮ ОЧЕРЕДЬ, ПРОВОЦИРУЮТ СОЗДАНИЕ ОБЛАКОВ».
ПУСТЫНЯ НАСТУПАЕТ
Пустыня – органическая часть земного ландшафта, но никто не хотел бы, чтобы вся Земля стала пустыней. Между тем такая опасность существует.
Ускоренный процесс опустынивания достиг размаха, который выходит далеко за рамки традиционного подхода к решению данной проблемы http://www.worldometers.info/ . Опустынивание стало стихийным и социальным бедствием, затрагивающим многие гуманитарные аспекты, требующие пристального внимания и принятия незамедлительных мер.
Осмысление всей серьезности глобальных тенденций к сокращению жизненного пространства и катастрофическому ужесточению дефицита водных ресурсов отразилось в соответствующих решениях ООН. На своей пятьдесят восьмой сессии Генеральная Ассамблея постановила провозгласить 2006 год Международным годом пустынь и опустынивания (резолюция 58/211 от 23 декабря 2003 года). А 2005 – 2015 годы Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций объявила Международным десятилетием действий «Вода для жизни».
Краткий обзор проблемы и историческая справка.
Песчаная теперь Сирия когда-то снабжала Рим маслом и вином, а Египет лесом. В обширных лесах Северной Африки Ганнибал отлавливал слонов для своей армии, а 5000 лет назад, то есть в начале египетской истории, Сахара представляла собой степной край рек и озер, где благоденствовали люди и животные. Теперь большая часть этого региона превратилась в пустыню, как, впрочем, и территории стран Персидского залива. Последнее примечательно тем, что именно сюда - в область двуречья Тигра и Евфрата Библия поместила Эдемский сад, то есть Рай. (Первая книга Моисеева. Бытие гл. 2, п. 14.). По материалам археологических исследований менее 10 000 лет назад ландшафты этого Двуречья вполне заслуживали того, чтобы в преданиях стать источником вдохновения для авторов Ветхого Завета.
За 6000 лет писаной истории человечество потеряло 20 000 000 квадратных километров земельных ресурсов, то есть переделало их в пустыни. Осталось этих
земельных ресурсов лишь15 000 000 квадратных километров. При современных темпах антропогенного опустынивания (по данным ООН суммарная скорость роста пустынь на Земле достигает 20 квадратных километров в час), на уничтожение этого остатка земельных ресурсов потребуется лет сто, не больше. Но если принять во внимание планетарный шлейф проблем и соответственно - геополитическую реакцию, которые будут вызваны таким опустыниванием, то тогда до финала остались считанные десятилетия.
Если в эти ничтожные по историческим меркам сроки не будет
найден выход из сложившейся ситуации, то потеряет смысл вся
остальная человеческая деятельность. Крушение античной цивилизации
выглядит тихим предостережением на фоне зловещей реальности
недалекого будущего, с которой может столкнуться наша цивилизация.
Способность человека (как биологического вида) принимать в критических ситуациях нестандартные решения, выходящие за рамки привычного, позволила ему выживать в геологической истории, как в межвидовой борьбе, так и в условиях ресурсных дефицитов, ужесточение которых, собственно и создало цивилизацию.
Масштаб вышеназванных проблем современности не имеет прецедента. Он ставит под сомнение саму возможность выживания человечества, и это неизбежно побуждает
к рассмотрению любых проектов радикального устранения надвигающейся опасности. Как бы экзотично, на первый взгляд они не выглядели.
У нас есть моральное оправдание.
Мы сами родились и живем в мире немыслимой экзотики в глазах наших предков. То, что всего пол века назад было прожектерством, сегодня – норма жизни.
Среди предлагаемых путей известны проекты управления погодой.
Возможность вызывать атмосферные осадки там, где они нужны, могла бы не только устранить существующий негатив, но и открыть перед человечеством беспрецедентные возможности. Экономику проедания глобальных биоресурсов могла бы сменить экономика накопления этих ресурсов. Такая созидательная ориентация разрядила бы современное геополитическое напряжение.
Сама Природа дает рецепты возможных технологических решений задачи получения искусственных атмосферных осадков.
Обобщение математических моделей искусственных атмосферных процессов в условиях реальных метеорологических данных, имевших место в аридных зонах, склоняет к мнению, что искусственные дожди возможны даже там, и даже в летние месяцы.
В начале девяностых годов на этой основе была предпринята попытка сформулировать принципы возможности получения искусственных дождей.
В дальнейшем это нашло отражение в патенте РФ № 2071243 от 1997г. (См. ниже).
Техническая возможность создавать на земной поверхности тепловые пятна диаметром до нескольких километров, и с температурным градиентом к фону до нескольких десятков градусов, позволила бы инициировать атмосферные процессы, результатом которых мог бы стать дождь.
ЛИТЕРАТУРА:
Фарб П. "Популярная экология" Москва. Мир, 1971. Флинт Р.Ф. "История земли" Прогресс , 1971. Брандсен Д. и Дорнкемп Дж. "Неспокойный ландшафт" Москва. Мир, 1981.
Гржимек Б. "Экологические очерки о природе и человеке. " Москва. Прогресс, 1988.
Баландин Р.К. "Природа и цивилизация" Москва. Мысль, 1988.
Бялко А.В. "Наша планета Земля "Москва. Наука, 1989.
"ШПИГЕЛЬ", Гамбург. "Кто спасет землю? " 1989.
Ньюмен А. "Легкие нашей планеты" Москва. Мир, 1989.
Лосев К. "Вода" Гидрометеоиздат, 1989
Скиннер Б. "Хватит ли человечеству земных ресурсов? " Москва. Мир ,1989.
Реймерс Н.Ф. "Природопользование" Москва. Мысль, 1990.
Олдак П.Г. " Колокол тревоги. " Москва. Политиздат, 1990.
Федоров В.М. "Биосфера, земледелие, человечество" Москва. Агропромиздат, 1990.
Соколов В.Е. "Сахара" Москва. Прогресс, 1990.
Хефлинг Г. "Тревога в 2000 году" Москва. Мысль, 1990.
Доклад для Независимой комиссии по
международным гуманитарным вопросам "Пустыня наступает". Москва. Международные отношения, 1990.
Чибилев А.А. "Лик степи" Ленинград. Гидрометеоиздат,1990.
Лемешев М.Л. "Экологическая альтернатива" Москва, Наука, 1999г
Пустыня – органическая часть земного ландшафта, но никто не хотел бы, чтобы вся Земля стала пустыней. Между тем такая опасность существует.
Ускоренный процесс опустынивания достиг размаха, который выходит далеко за рамки традиционного подхода к решению данной проблемы http://www.worldometers.info/ . Опустынивание стало стихийным и социальным бедствием, затрагивающим многие гуманитарные аспекты, требующие пристального внимания и принятия незамедлительных мер.
Осмысление всей серьезности глобальных тенденций к сокращению жизненного пространства и катастрофическому ужесточению дефицита водных ресурсов отразилось в соответствующих решениях ООН. На своей пятьдесят восьмой сессии Генеральная Ассамблея постановила провозгласить 2006 год Международным годом пустынь и опустынивания (резолюция 58/211 от 23 декабря 2003 года). А 2005 – 2015 годы Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций объявила Международным десятилетием действий «Вода для жизни».
Краткий обзор проблемы и историческая справка.
Песчаная теперь Сирия когда-то снабжала Рим маслом и вином, а Египет лесом. В обширных лесах Северной Африки Ганнибал отлавливал слонов для своей армии, а 5000 лет назад, то есть в начале египетской истории, Сахара представляла собой степной край рек и озер, где благоденствовали люди и животные. Теперь большая часть этого региона превратилась в пустыню, как, впрочем, и территории стран Персидского залива. Последнее примечательно тем, что именно сюда - в область двуречья Тигра и Евфрата Библия поместила Эдемский сад, то есть Рай. (Первая книга Моисеева. Бытие гл. 2, п. 14.). По материалам археологических исследований менее 10 000 лет назад ландшафты этого Двуречья вполне заслуживали того, чтобы в преданиях стать источником вдохновения для авторов Ветхого Завета.
За 6000 лет писаной истории человечество потеряло 20 000 000 квадратных километров земельных ресурсов, то есть переделало их в пустыни. Осталось этих
земельных ресурсов лишь15 000 000 квадратных километров. При современных темпах антропогенного опустынивания (по данным ООН суммарная скорость роста пустынь на Земле достигает 20 квадратных километров в час), на уничтожение этого остатка земельных ресурсов потребуется лет сто, не больше. Но если принять во внимание планетарный шлейф проблем и соответственно - геополитическую реакцию, которые будут вызваны таким опустыниванием, то тогда до финала остались считанные десятилетия.
Если в эти ничтожные по историческим меркам сроки не будет
найден выход из сложившейся ситуации, то потеряет смысл вся
остальная человеческая деятельность. Крушение античной цивилизации
выглядит тихим предостережением на фоне зловещей реальности
недалекого будущего, с которой может столкнуться наша цивилизация.
Способность человека (как биологического вида) принимать в критических ситуациях нестандартные решения, выходящие за рамки привычного, позволила ему выживать в геологической истории, как в межвидовой борьбе, так и в условиях ресурсных дефицитов, ужесточение которых, собственно и создало цивилизацию.
Масштаб вышеназванных проблем современности не имеет прецедента. Он ставит под сомнение саму возможность выживания человечества, и это неизбежно побуждает
к рассмотрению любых проектов радикального устранения надвигающейся опасности. Как бы экзотично, на первый взгляд они не выглядели.
У нас есть моральное оправдание.
Мы сами родились и живем в мире немыслимой экзотики в глазах наших предков. То, что всего пол века назад было прожектерством, сегодня – норма жизни.
Среди предлагаемых путей известны проекты управления погодой.
Возможность вызывать атмосферные осадки там, где они нужны, могла бы не только устранить существующий негатив, но и открыть перед человечеством беспрецедентные возможности. Экономику проедания глобальных биоресурсов могла бы сменить экономика накопления этих ресурсов. Такая созидательная ориентация разрядила бы современное геополитическое напряжение.
Сама Природа дает рецепты возможных технологических решений задачи получения искусственных атмосферных осадков.
Обобщение математических моделей искусственных атмосферных процессов в условиях реальных метеорологических данных, имевших место в аридных зонах, склоняет к мнению, что искусственные дожди возможны даже там, и даже в летние месяцы.
В начале девяностых годов на этой основе была предпринята попытка сформулировать принципы возможности получения искусственных дождей.
В дальнейшем это нашло отражение в патенте РФ № 2071243 от 1997г. (См. ниже).
Техническая возможность создавать на земной поверхности тепловые пятна диаметром до нескольких километров, и с температурным градиентом к фону до нескольких десятков градусов, позволила бы инициировать атмосферные процессы, результатом которых мог бы стать дождь.
ЛИТЕРАТУРА:
Фарб П. "Популярная экология" Москва. Мир, 1971. Флинт Р.Ф. "История земли" Прогресс , 1971. Брандсен Д. и Дорнкемп Дж. "Неспокойный ландшафт" Москва. Мир, 1981.
Гржимек Б. "Экологические очерки о природе и человеке. " Москва. Прогресс, 1988.
Баландин Р.К. "Природа и цивилизация" Москва. Мысль, 1988.
Бялко А.В. "Наша планета Земля "Москва. Наука, 1989.
"ШПИГЕЛЬ", Гамбург. "Кто спасет землю? " 1989.
Ньюмен А. "Легкие нашей планеты" Москва. Мир, 1989.
Лосев К. "Вода" Гидрометеоиздат, 1989
Скиннер Б. "Хватит ли человечеству земных ресурсов? " Москва. Мир ,1989.
Реймерс Н.Ф. "Природопользование" Москва. Мысль, 1990.
Олдак П.Г. " Колокол тревоги. " Москва. Политиздат, 1990.
Федоров В.М. "Биосфера, земледелие, человечество" Москва. Агропромиздат, 1990.
Соколов В.Е. "Сахара" Москва. Прогресс, 1990.
Хефлинг Г. "Тревога в 2000 году" Москва. Мысль, 1990.
Доклад для Независимой комиссии по
международным гуманитарным вопросам "Пустыня наступает". Москва. Международные отношения, 1990.
Чибилев А.А. "Лик степи" Ленинград. Гидрометеоиздат,1990.
Лемешев М.Л. "Экологическая альтернатива" Москва, Наука, 1999г
Виталий Орановский
ПАТЕНТ
СПОСОБ ВЫЗЫВАНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ
Комитет Российской Федерации
по патентам и товарным знакам
(19) RU (11) 2071243 (13) С1
(51) 6 A 01 G 15/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации
2071243
(21) 94028226/15 (22) 11.08.94
(46) 10.01.97 Бюл. № 1
(76) Орановский Виталий Витальевич
(56) Патент США N 3409220, кл. A 01G15/00, 1968.
(54) СПОСОБ ВЫЗЫВАНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ
(57) Использование: сельскохозяйственная метеорология, а именно вызывание атмосферных осадков.
Сущность изобретения:
У поверхности земли формируют зачерненный со стороны падения солнечного излучения экран из теплоизоляционного материала, а солнечное излучение концентрируют на зачерненной поверхности экрана с помощью зеркал. Для еще большей эффективности экран устанавливают на удалении от земной поверхности без соприкосновений его поверхности с земной поверхностью. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к активным воздействиям на атмосферные процессы и может быть использовано для стимулирования механизма осадкообразования.
Известны различные способы вызывания атмосферных осадков, использующие воздействия, активизирующие восходящее движение воздуха в атмосфере.
В частности известен способ, согласно которому можно создать искусственный горный хребет из пластмассовых конструкций вблизи района, где необходимо выпадение атмосферных осадков. Воздух, обтекая преграду, будет подниматься и адиабатически охлаждаться при этом. В результате произойдет конденсация водяных паров содержащихся в этом воздухе и выпадение осадков ("Наука и жизнь". N 6. 1990, стр. 67). Недостатком этого способа является высокая стоимость его реализации при малой эффективности.
Наиболее близким по максимальному числу существенных признаков с изобретением является способ вызывания атмосферных осадков, включающий нагрев воздуха над большой площадью земной поверхности с использованием экрана с зачерненной поверхностью для приема солнечных лучей, устанавливаемого в зоне, над которой вызывают выпадение осадков. В известном способе зачерненный экран предлагается изготовить на поверхности земли путем покрытия выбранного участка асфальтом или черными пластическими материалами. Такие покрытия способны больше в единицу времени поглощать (по сравнению с окружающими более светлыми участками) коротковолновой солнечной радиации и больше в единицу времени (в соответствии с законом Кирхгофа) излучать в инфракрасном (тепловом) диапазоне в атмосферу, имитируя таким образом природный цветовой контраст между различными участками земной поверхности, создающими аналогичный эффект. Такой местный перепад теплового излучения может вызвать больший нагрев и восходящее движение воздуха над участком более интенсивного излучения. Предполагается, что в результате этого воздействия, восходящий воздушный поток (под действием адиабатического охлаждения) сможет образовать кучево-дождевое облако с последующим выпадением осадков.
Недостатком этого способа является то, что эффективная область его применения ограничена полосами бризовой циркуляции т. к. данный способ не обеспечивает достаточно интенсивного инфракрасного излучения и соответственно нагрева воздуха по причине ограниченной (с единицы площади экрана) реализации энергии и по причине энергетических потерь за счет теплопроводности в глубь земли из-за соприкосновения экрана с земной поверхностью. При устойчивой атмосферной стратификации и наличии инверсионного (задерживающего) слоя, что типично для аридных зон, полученной таким образом интенсивности инфракрасного излучения может оказаться недостаточно для образования тепловой конвекции, способной сформировать дождевое облако.
Задачей изобретения является повышение эффективности вызывания атмосферных осадков (дождей).
Техническим результатом изобретения является более интенсивный нагрев
приземного воздуха за счет увеличения удельного количества солнечной энергии,
реализуемой для этой цели и повышения КПД реализации этой энергии.
Указанный технический результат достигается тем, что нагрев экрана
осуществляется не только непосредственно от солнца, но еще и дополнительно от зеркал, находящихся около этого экрана и направляющих на него солнечные лучи. Поскольку суммарной площадью зеркал можно варьировать в широких пределах, этот факт принципиально отличает предлагаемый способ от прототипа, энерговооруженность которого ограничена количеством солнечной радиации, принимаемой экраном непосредственно от солнца, тем, что привносит возможность управлять мощностью воздушной тепловой конвекции и соответственно эффективностью вызывания атмосферных осадков в любых необходимых пределах.
Повышение коэффициента полезного действия в предлагаемом способе достигается
путем уменьшения теплопотерь зачерненного экрана в сторону земли за счет того, что этот экран изготавливается из теплоизоляционного материала и устанавливается на расстоянии от земной поверхности без соприкосновения с последней.
Согласно расчету тепловая конвекция нагретого таким образом (восходящего и
адиабатически остывающего) воздуха может достичь не только уровня конденсации содержащихся в этом воздухе водяных паров (образование кучевого облака), но и уровня искусственной кристаллизации облачного конденсата (с помощью засева этого облака льдообразующими реагентами, например порошкообразным йодистым серебром). Благодаря этому, даже в условиях тропического антициклона, образующего выше уровня 850 гПа мощный задерживающий слой инверсии сжатия и характеризующегося выше этого слоя очень большой сухостью воздуха, кучевое облако сможет приобрести (за счет реагентной аккумуляции в этом облаке приносимой восходящим потоком влаги) вертикальное развитие, необходимое для эволюции этого облака в дождевое с последующим выпадением осадков. Другими словами, таким образом можно вызвать летний дождь даже в центральной Сахаре, где его не бывает по нескольку лет.
Место выпадения дождя относительно экрана будет зависеть от направления и скорости ветра в этом районе во время вызывания этого дождя. Под действие ветра восходящий поток нагретого экраном воздуха будет отклоняться от вертикали в соответствии с направлением и скоростью этого ветра. Вместе с восходящим потоком будет отклоняться и образованное им облако, а вместе с этим облаком и выпадающий из него дождь. В итоге место выпадения дождя будет с подветренной стороны относительно экрана.
На чертеже приведен пример возможной реализации способа.
У поверхности земли без соприкосновения с последней на опорах размещается плоскость экрана (предпочтительно круглой формы), состоящая из деятельных элементов, которые плотно, но не герметично (подвижно) соединены между собой. Такое соединение этих элементов позволит выравниваться воздушному давлению выше и ниже экрана в активный период, что исключит разрушение экрана избыточным давлением снизу во время воздушной конвекции, образующей над экраном понижение давления. Как выше сказано, при таком расположении плоскости экрана относительно поверхности земли у него не будет теплопотерь в землю за счет теплопроводности.
С учетом значительных габаритов такой установки, включающей указанные экран и зеркала (при общей занимаемой ими площади, колеблющейся от нескольких гектар до нескольких квадратных километров), интересы рентабельности потребуют минимальной материалоемкости такого сооружения. Поэтому данная установка должна представлять собой относительно легкую, ажурную конструкцию. Деятельный слой экрана, представляющий собой указанные пластины с зачерненной для приема солнечных лучей поверхностью, изготовленные из материала с очень низкой теплопроводностью, например на основе волокон кварца, может быть укреплен на поднятой на опорах и уложенной по спирали в плоскости, параллельной поверхности земли, сетчатой ленте. Закрепление указанных элементов на сетчатой основе должно позволять им во время перепада давлений (выше и ниже экрана) отгибаться вверх, выполняя роль клапанов, сбрасывающих избыточное давление ниже экрана. Витки сетчатой спирали - основы плоскости экрана должны отстоять один от другого на некотором минимальном расстоянии, образующем спиральный проход от периферии экрана к его центру, по которому могло бы перемещаться техническое средство очистки зачерненной поверхности экрана от пыли и других загрязнений. Зеркала, предназначенные для увеличения инсоляции экрана, могут быть сконструированы и установлены около этого экрана различными способами, суть каждого из которых достижение максимальной эффективности работы этих зеркал в тех или иных конкретных условиях. Эти условия могут определяться рельефом, средним альбедо земной поверхности, величиной максимальных ветровых нагрузок, географической широтой района вызывания атмосферных осадков.
Относительно экрана зеркала могут быть расположены различными способами. Они
могут быть установлены на поверхности земли на опорах на некотором расстоянии от экрана, в виде барьера, наклоненного во внешнюю сторону, вокруг этого экрана или с какой-то одной стороны от него. Целесообразность каждого конкретного варианта конструкции и размещения зеркал может быть обусловлена рядом тех или иных обстоятельств. Например, в равнинных районах, где бывают сильные ветры, предпочтительна меньшая высота барьера зеркал, но для сохранения суммарной площади этих зеркал, последние должны быть расположены вокруг экрана по окружности большего радиуса. При наличии вблизи экрана естественной возвышенности, последняя может быть использована для удобного расположения всех зеркал с одной стороны от него, т. е. на склоне этой возвышенности, если она достаточной величины и находится с противоположной солнцу стороны относительно экрана. При размещении такой установки на равнине в тропических широтах, где полуденное солнце проходит вблизи зенита, зеркала могут быть расположены в виде замкнутого барьера на поверхности земли вокруг экрана на некотором удалении от последнего. При значительном отклонении полуденного солнца в ту или иную сторону от зенита (на более высоких географических широтах) предпочтительнее устанавливать зеркала с одной какой-то стороны от экрана. В северном полушарии зеркала должны быть размещены севернее экрана, а в южном полушарии соответственно южнее экрана.
Зеркала могут быть как жестко зафиксированными, так и способными поворачивать свои плоскости, компенсируя при этом соответствующее движение солнца, увеличивая таким образом коэффициент полезного действия установки,
Изобретение может быть эффективно применено для вызывания атмосферных осадков независимо от атмосферной стратификации практически во всех природных зонах от умеренных до тропических, включая и аридные.
Применение предлагаемого способа вызывания атмосферных осадков представляется наиболее рациональным в регионах с утраченной в прошлом гидрографической
сетью (с целью восстановления последней), состоящей сегодня из высохших рек и озер.
Или в пределах истощающихся систем естественного водоснабжения сельскохозяйственных районов и мегаполисов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ вызывания атмосферных осадков, включающий нагрев воздуха с использованием экрана с зачерненной поверхностью для приема солнечных лучей, устанавливаемого в зоне, над которой вызывают выпадение осадков, отличающийся тем, что количество солнечной энергии, попадающей на зачерненную поверхность экрана, увеличивают с помощью зеркал, при этом экран изготавливают из теплоизоляционного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экран устанавливают на расстоянии от земной поверхности без соприкосновения его поверхности с последней.
Комитет Российской Федерации
по патентам и товарным знакам
(19) RU (11) 2071243 (13) С1
(51) 6 A 01 G 15/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации
2071243
(21) 94028226/15 (22) 11.08.94
(46) 10.01.97 Бюл. № 1
(76) Орановский Виталий Витальевич
(56) Патент США N 3409220, кл. A 01G15/00, 1968.
(54) СПОСОБ ВЫЗЫВАНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ
(57) Использование: сельскохозяйственная метеорология, а именно вызывание атмосферных осадков.
Сущность изобретения:
У поверхности земли формируют зачерненный со стороны падения солнечного излучения экран из теплоизоляционного материала, а солнечное излучение концентрируют на зачерненной поверхности экрана с помощью зеркал. Для еще большей эффективности экран устанавливают на удалении от земной поверхности без соприкосновений его поверхности с земной поверхностью. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к активным воздействиям на атмосферные процессы и может быть использовано для стимулирования механизма осадкообразования.
Известны различные способы вызывания атмосферных осадков, использующие воздействия, активизирующие восходящее движение воздуха в атмосфере.
В частности известен способ, согласно которому можно создать искусственный горный хребет из пластмассовых конструкций вблизи района, где необходимо выпадение атмосферных осадков. Воздух, обтекая преграду, будет подниматься и адиабатически охлаждаться при этом. В результате произойдет конденсация водяных паров содержащихся в этом воздухе и выпадение осадков ("Наука и жизнь". N 6. 1990, стр. 67). Недостатком этого способа является высокая стоимость его реализации при малой эффективности.
Наиболее близким по максимальному числу существенных признаков с изобретением является способ вызывания атмосферных осадков, включающий нагрев воздуха над большой площадью земной поверхности с использованием экрана с зачерненной поверхностью для приема солнечных лучей, устанавливаемого в зоне, над которой вызывают выпадение осадков. В известном способе зачерненный экран предлагается изготовить на поверхности земли путем покрытия выбранного участка асфальтом или черными пластическими материалами. Такие покрытия способны больше в единицу времени поглощать (по сравнению с окружающими более светлыми участками) коротковолновой солнечной радиации и больше в единицу времени (в соответствии с законом Кирхгофа) излучать в инфракрасном (тепловом) диапазоне в атмосферу, имитируя таким образом природный цветовой контраст между различными участками земной поверхности, создающими аналогичный эффект. Такой местный перепад теплового излучения может вызвать больший нагрев и восходящее движение воздуха над участком более интенсивного излучения. Предполагается, что в результате этого воздействия, восходящий воздушный поток (под действием адиабатического охлаждения) сможет образовать кучево-дождевое облако с последующим выпадением осадков.
Недостатком этого способа является то, что эффективная область его применения ограничена полосами бризовой циркуляции т. к. данный способ не обеспечивает достаточно интенсивного инфракрасного излучения и соответственно нагрева воздуха по причине ограниченной (с единицы площади экрана) реализации энергии и по причине энергетических потерь за счет теплопроводности в глубь земли из-за соприкосновения экрана с земной поверхностью. При устойчивой атмосферной стратификации и наличии инверсионного (задерживающего) слоя, что типично для аридных зон, полученной таким образом интенсивности инфракрасного излучения может оказаться недостаточно для образования тепловой конвекции, способной сформировать дождевое облако.
Задачей изобретения является повышение эффективности вызывания атмосферных осадков (дождей).
Техническим результатом изобретения является более интенсивный нагрев
приземного воздуха за счет увеличения удельного количества солнечной энергии,
реализуемой для этой цели и повышения КПД реализации этой энергии.
Указанный технический результат достигается тем, что нагрев экрана
осуществляется не только непосредственно от солнца, но еще и дополнительно от зеркал, находящихся около этого экрана и направляющих на него солнечные лучи. Поскольку суммарной площадью зеркал можно варьировать в широких пределах, этот факт принципиально отличает предлагаемый способ от прототипа, энерговооруженность которого ограничена количеством солнечной радиации, принимаемой экраном непосредственно от солнца, тем, что привносит возможность управлять мощностью воздушной тепловой конвекции и соответственно эффективностью вызывания атмосферных осадков в любых необходимых пределах.
Повышение коэффициента полезного действия в предлагаемом способе достигается
путем уменьшения теплопотерь зачерненного экрана в сторону земли за счет того, что этот экран изготавливается из теплоизоляционного материала и устанавливается на расстоянии от земной поверхности без соприкосновения с последней.
Согласно расчету тепловая конвекция нагретого таким образом (восходящего и
адиабатически остывающего) воздуха может достичь не только уровня конденсации содержащихся в этом воздухе водяных паров (образование кучевого облака), но и уровня искусственной кристаллизации облачного конденсата (с помощью засева этого облака льдообразующими реагентами, например порошкообразным йодистым серебром). Благодаря этому, даже в условиях тропического антициклона, образующего выше уровня 850 гПа мощный задерживающий слой инверсии сжатия и характеризующегося выше этого слоя очень большой сухостью воздуха, кучевое облако сможет приобрести (за счет реагентной аккумуляции в этом облаке приносимой восходящим потоком влаги) вертикальное развитие, необходимое для эволюции этого облака в дождевое с последующим выпадением осадков. Другими словами, таким образом можно вызвать летний дождь даже в центральной Сахаре, где его не бывает по нескольку лет.
Место выпадения дождя относительно экрана будет зависеть от направления и скорости ветра в этом районе во время вызывания этого дождя. Под действие ветра восходящий поток нагретого экраном воздуха будет отклоняться от вертикали в соответствии с направлением и скоростью этого ветра. Вместе с восходящим потоком будет отклоняться и образованное им облако, а вместе с этим облаком и выпадающий из него дождь. В итоге место выпадения дождя будет с подветренной стороны относительно экрана.
На чертеже приведен пример возможной реализации способа.
У поверхности земли без соприкосновения с последней на опорах размещается плоскость экрана (предпочтительно круглой формы), состоящая из деятельных элементов, которые плотно, но не герметично (подвижно) соединены между собой. Такое соединение этих элементов позволит выравниваться воздушному давлению выше и ниже экрана в активный период, что исключит разрушение экрана избыточным давлением снизу во время воздушной конвекции, образующей над экраном понижение давления. Как выше сказано, при таком расположении плоскости экрана относительно поверхности земли у него не будет теплопотерь в землю за счет теплопроводности.
С учетом значительных габаритов такой установки, включающей указанные экран и зеркала (при общей занимаемой ими площади, колеблющейся от нескольких гектар до нескольких квадратных километров), интересы рентабельности потребуют минимальной материалоемкости такого сооружения. Поэтому данная установка должна представлять собой относительно легкую, ажурную конструкцию. Деятельный слой экрана, представляющий собой указанные пластины с зачерненной для приема солнечных лучей поверхностью, изготовленные из материала с очень низкой теплопроводностью, например на основе волокон кварца, может быть укреплен на поднятой на опорах и уложенной по спирали в плоскости, параллельной поверхности земли, сетчатой ленте. Закрепление указанных элементов на сетчатой основе должно позволять им во время перепада давлений (выше и ниже экрана) отгибаться вверх, выполняя роль клапанов, сбрасывающих избыточное давление ниже экрана. Витки сетчатой спирали - основы плоскости экрана должны отстоять один от другого на некотором минимальном расстоянии, образующем спиральный проход от периферии экрана к его центру, по которому могло бы перемещаться техническое средство очистки зачерненной поверхности экрана от пыли и других загрязнений. Зеркала, предназначенные для увеличения инсоляции экрана, могут быть сконструированы и установлены около этого экрана различными способами, суть каждого из которых достижение максимальной эффективности работы этих зеркал в тех или иных конкретных условиях. Эти условия могут определяться рельефом, средним альбедо земной поверхности, величиной максимальных ветровых нагрузок, географической широтой района вызывания атмосферных осадков.
Относительно экрана зеркала могут быть расположены различными способами. Они
могут быть установлены на поверхности земли на опорах на некотором расстоянии от экрана, в виде барьера, наклоненного во внешнюю сторону, вокруг этого экрана или с какой-то одной стороны от него. Целесообразность каждого конкретного варианта конструкции и размещения зеркал может быть обусловлена рядом тех или иных обстоятельств. Например, в равнинных районах, где бывают сильные ветры, предпочтительна меньшая высота барьера зеркал, но для сохранения суммарной площади этих зеркал, последние должны быть расположены вокруг экрана по окружности большего радиуса. При наличии вблизи экрана естественной возвышенности, последняя может быть использована для удобного расположения всех зеркал с одной стороны от него, т. е. на склоне этой возвышенности, если она достаточной величины и находится с противоположной солнцу стороны относительно экрана. При размещении такой установки на равнине в тропических широтах, где полуденное солнце проходит вблизи зенита, зеркала могут быть расположены в виде замкнутого барьера на поверхности земли вокруг экрана на некотором удалении от последнего. При значительном отклонении полуденного солнца в ту или иную сторону от зенита (на более высоких географических широтах) предпочтительнее устанавливать зеркала с одной какой-то стороны от экрана. В северном полушарии зеркала должны быть размещены севернее экрана, а в южном полушарии соответственно южнее экрана.
Зеркала могут быть как жестко зафиксированными, так и способными поворачивать свои плоскости, компенсируя при этом соответствующее движение солнца, увеличивая таким образом коэффициент полезного действия установки,
Изобретение может быть эффективно применено для вызывания атмосферных осадков независимо от атмосферной стратификации практически во всех природных зонах от умеренных до тропических, включая и аридные.
Применение предлагаемого способа вызывания атмосферных осадков представляется наиболее рациональным в регионах с утраченной в прошлом гидрографической
сетью (с целью восстановления последней), состоящей сегодня из высохших рек и озер.
Или в пределах истощающихся систем естественного водоснабжения сельскохозяйственных районов и мегаполисов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ вызывания атмосферных осадков, включающий нагрев воздуха с использованием экрана с зачерненной поверхностью для приема солнечных лучей, устанавливаемого в зоне, над которой вызывают выпадение осадков, отличающийся тем, что количество солнечной энергии, попадающей на зачерненную поверхность экрана, увеличивают с помощью зеркал, при этом экран изготавливают из теплоизоляционного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экран устанавливают на расстоянии от земной поверхности без соприкосновения его поверхности с последней.
СПОСОБ ВЫЗЫВАНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ
ДОПОЛНЕНИЕ К ОПИСАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
РОССИЙСКИЙ ПАТЕНТ № 2071243
10 января 1997 г
Область применения
Изобретение относится к активным воздействиям на атмосферные процессы и может быть использовано для стимулирования механизма осадкообразования. Более конкретно изобретение может быть использовано для:
восстановления гидрографических сетей (рек, озер), ландшафтов и биогеоценозов в аридных зонах, где они были утрачены в результате антропогенеза;
обеспечения водой жизни и хозяйственной деятельности в засушливых регионах.
Краткое описание чертежей
На Рис. 1 показан принцип осуществления способа.
На чертежах Рис. 2, Рис. 3, Рис. 4, Рис. 5, Рис. 6 представлены аэрологические диаграммы. На диаграммах:
Значениями АС показана линия атмосферной стратификации – распределение температуры в атмосфере с высотой.
Значениями линий КФ1В1 и КФВ показаны состояния нагретого указанным способом восходящего и адиабатически остывающего потока воздуха; КФВ – без применения реагентов,
КФ1В1- при засеве восходящего потока воздуха реагентами.
Горизонтальные прямые - изогипсы – высоты в километрах.
Вертикальные прямые – изотермы, их абсциссы – температура в градусах Цельсия.
Цифры над изогипсой 9 км (Рис. 4) дают поправку в градусах для перехода от точки росы для насыщения над водой к точке росы для насыщения над льдом. Поправки даны для температур кратных 5°С и могут применяться для любого уровня (соответствие стандартному бланку «АЭРОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА № 1»).
Наклонная непрерывная линия ИР – изограмма (линия равных значений отношения смеси для насыщенного воздуха над плоской поверхностью воды в г/кг)
Прямая КФ1Ф – сухая адиабата восходящего потока воздуха
Кривая ФВ – влажная адиабата восходящего воздуха при конденсации
Кривая Ф1В1 – влажная адиабата восходящего воздуха при сублимации водяного пара на ядрах кристаллизации (реагентах), полученная при учете поправок (цифры над изогипсой 9 км – Рис. 4), отражает состояние восходящего потока в стадии развития облака (с применением реагентов) состоящего только из твердых элементов.
Зона штриховки – положительная энергия неустойчивости, характеризующая скорость восходящего потока выше точек фазового перехода «Ф» и «Ф1». При конденсации - площадь между кривыми ограниченными точками «Ф», «Н», «В». При сублимации - площадь между кривыми ограниченными точками «Ф1», «Н1», «В1».
Прерывистая кривая ТР – точки росы. В данном рассмотрении (с участием льдообразующих реагентов) не учитывается, так как турбулентное смешивание окружающего и восходящего воздуха на их границе на сухоадиабатическом отрезке пути этого восходящего, остывающего воздушного потока, относительно не большое (от земли до точки фазового перехода содержащегося в этом потоке водяного пара - отрезок КФ1) при указанных ниже площади и форме его поперечного сечения. А на влажноадиабатическом отрезке, сухость окружающего воздуха не сможет сказаться на вертикальном развитии облака, поскольку оно сразу будет ледяным - кривая состояния Ф1В1 (пояснение ниже).
В этом примере учитывается только точка росы приземного воздуха, поскольку фазовый переход будет проходить именно в этом воздухе, когда он, образовав восходящий поток, достигнет соответствующего уровня (точка «Ф1»).
Осуществление изобретения
Заявленный технический результат достигается за счет того, что (см. Рис. 1) способ вызывания атмосферных осадков, включающий нагрев воздуха над определенным участком земной поверхности (1) (или над черным экраном) в результате концентрации инсоляции на этом участке при помощи отражающих поверхностей (3), отличается тем, что образование искусственного аналога кучево-дождевого облака (6), инициированное восходящим потоком воздуха (4) над этим нагреваемым участком (1), происходит за счет активации фазового перехода (5) водяного пара (образующего это облако), в диапазонах отрицательных температур и высот, в условиях которых возможен сухой рост ледяных кристаллов (твердых облачных элементов), без предшествующей, конденсационной фазы формирования облака, за счет изначального засева восходящего потока воздуха льдообразующими реагентами, и обеспечения стартовой температуры, при которой этот поток сможет достичь названного уровня (фазового перехода в указанных диапазонах физических параметров), и при этом сохранить скорость подъема, достаточную для формирования (аккумуляции) твердых облачных элементов требуемого размера и в необходимом количестве, для получения запланированных выпавших осадков в виде дождя.
Засев льдообразующими реагентами потока восходящего воздуха (4), может быть осуществлен при помощи наземных аэрозольных
генераторов (2) установленных на нагреваемом участке (1) (или черном экране), который (как выше сказано) является подстилающей поверхностью инициирующей это восходящее движение воздуха (4). В качестве льдообразующих реагентов может быть использовано, например, йодистое серебро (AgJ).
Сущность изобретения состоит в следующем. Описанный режим аккумуляции воды в искусственном аналоге, внутримассового, кучевого облака, позволяет избежать испаряющего действия вовлечений, которые в естественных условиях при большом дефиците точек росы на главных изобарических поверхностях формирования кучево-дождевых облаков, исключают развитие таких облаков, как в аридной зоне, так и в зоне умеренного пояса. Сущность изобретения (режима) состоит в смещении фазового перехода водяного пара восходящего и адиабатически остывающего воздуха из обычных диапазонов естественных температур и высот, в условиях которых происходит конденсация, в диапазоны больших высот и соответственно более низких атмосферных давлений и более низких температур, при которых возможна кристаллизация - сухой рост твердых облачных элементов на искусственных ядрах кристаллизации без предшествующей (имеющей место в природе) стадии конденсации. Такой результат, может быть, достигнут при искусственном (значительно увеличенном), стартовом нагреве (в результате оптической концентрации инсоляции на подстилающем участке земной поверхности сопоставимом, по размеру, с площадью основания формируемого облака) восходящего воздушного потока имеющего соответствующие площадь и форму поперечного сечения, и засеве этого восходящего потока льдообразующими реагентами, аккумулирующее действие которых (в роли центров кристаллизации - центров сухого роста твердых облачных элементов в условиях указанных диапазонов физических параметров), будет предшествовать (согласно элементарной физике) конденсации (соответственно исключая, таким образом, ее возникновение), и соответственно устранять возможность испарения (потери) этого потенциального конденсата под воздействием сухих вовлечений со стороны воздуха окружающего этот восходящий поток.
В природе возникновение и развитие дождевых облаков связано с многообразным и сложным взаимодействием разномасштабных атмосферных процессов.
Вместе с тем, математическое моделирование термодинамики возможных искусственных атмосферных процессов, дает основание полагать, что при определенных условиях, можно искусственно воспроизвести осадкообразовательный процесс, вплоть до выпадения осадков на земную поверхность, даже в глубине тропических пустынь летом.
Это дает надежду, что таким образом могут быть устранены фундаментальные проблемы современности – дефицит водных ресурсов, деградация окружающей среды и др.
Для иллюстрации, можно рассмотреть на аэрологической диаграмме графическое изображение (имевших место) реальных метеорологических условий, и запущенный в этих условиях гипотетический искусственный осадкообразовательный процесс предлагаемым способом.
Пример: Аэрологическая диаграмма – Рис. 2. Метеорологические данные, зафиксированные станцией на территории Саудовской Аравии, в точке 26.64 широта, 49.81 долгота. 11 часов, 1 июля, 2001 г (приложение СТРАТИФИКАЦИИ).
Графическое изображение метеоданных на этой диаграмме, указывает на то, что в этих условиях естественное выпадение атмосферных осадков не возможно.
Теперь рассмотрим в этих условиях искусственные атмосферные процессы (Рис. 3) и их возможный результат при следующих физических воздействиях.
На определенном (см. выше) участке земной поверхности (Рис. 1), оптическим способом (например, при помощи отражающих поверхностей) концентрируется инсоляция для увеличения нагрева (этого участка) по сравнению с окружающей земной поверхностью.
Размеры этого нагреваемого участка (например, в тропических широтах диаметр не более 5 км) сопоставимы с площадью основания облака, которое должно будет через некоторое время возникнуть над этим участком, как результат описанных воздействий.
Эффективная (необходимая) площадь и форма такого нагреваемого участка, для образования достаточно мощного восходящего потока воздуха, определяется географической широтой его расположения и степенью атмосферной турбулентности свойственной этому региону.
Температура нагрева этого участка должна обеспечить такой нагрев воздуха (над этим участком), при котором произойдет подъем этого воздуха до тех уровней, где возможна аккумуляция атмосферной влаги с последующим ее выпадением на землю в виде осадков. Для обеспечения этой аккумуляции, то есть создания необходимого режима фазового перехода водяного пара в этом восходящем воздухе, в нем (как выше сказано) должно быть изначально равномерно рассеяно определенное количество льдообразующих реагентов, например AgJ.
При соблюдении перечисленных выше условий, нагретый у земли воздух (в данном примере до температуры примерно 98 °С, см. диаграмму Рис. 3, Рис. 4), образовав восходящий, адиабатически остывающий поток, на высоте ~ 9,5 км достигнет уровня фазового перехода содержащегося в нем водяного пара (точка «Ф1»).
К этому уровню, температура восходящего потока, адиабатически снизится примерно до – 15,3 °С.
Поскольку температура (-15,3 °С) фазового перехода в этом случае ниже той, при которой обычно происходит естественная кристаллизация жидких облачных элементов в кучевых облаках (около -12 ° С), наличие в этом воздухе льдообразующих реагентов, в соответствии с элементарной физикой, обеспечит аккумуляцию, сухой рост ледяных кристаллов (на искусственных центрах кристаллизации – льдообразующих реагентах). В данном примере (от -15,3 °С до -60 °С) изначально в виде сплошных столбиков, толстых пластинок, призм и др.
В результате, возникнет ледяной аналог внутримассового кучевого облака, без предшествующей конденсационной (жидкой) фазы, поскольку для начала конденсации в этом случае, температура фазового перехода должна быть примерно на 1,7 °С холоднее, чем необходимо для начала сухого роста (сублимации) ледяных кристаллов. Это и значит, что при адиабатическом охлаждении в этом случае, сублимация (как сказано выше), будет предшествовать конденсации, и соответственно, весь пар восходящего потока выше этого уровня («Ф1») будет сублимироваться на центрах кристаллизации (сухой рост ледяных кристаллов), которыми будут льдообразующие реагенты, а для конденсации (на естественных ядрах конденсации выше уровня «Ф1») водяного пара не останется.
То есть этот аналог искусственного кучевого облака, как выше замечено, изначально будет состоять только из твердых облачных элементов.
Как уже говорилось, эти выводы были сделаны в результате математического моделирования (в рамках элементарной физики и физики атмосферы) описанных искусственных атмосферных процессов, инициированных искусственными физическими воздействиями.
Для того чтобы описанное облако могло дать осадки, которые выпадут на землю в виде дождя, во время развития этого облака, его твердые элементы, в режиме аккумуляции, должны вырасти до определенного - достаточного размера. Чтобы в дальнейшем, падая в приземном слое воздуха с положительными температурами, эти кристаллы, на пути к земле, могли успеть растаять, и, превратившись в дождевые капли, достичь земной поверхности.
Рассчитать стартовый нагрев восходящего воздуха и соответственно его приблизительную скорость, которая необходима для того, чтобы ледяные кристаллы в облаке могли вырасти до необходимого размера, прежде чем начнут падение, можно при помощи элементов уже существующих методик вычислений применяемых в синоптической метеорологии.
Следует заметить, что описанный способ вызывания осадков, представляется эффективным и возможным в условиях тропических пустынь, именно при очень низкой удельной влажности (приземная точка росы от -1 ° С до +8 ° С). Согласно графической оценке, если удельная влажность приземного воздуха более высокая, то организация описанных выше искусственных атмосферных процессов в указанном регионе, может быть опасной.
При большей удельной влажности воздуха восходящего потока, в этих условиях, выше точки фазового перехода, может возникнуть слишком большая энергия неустойчивости, способная привести к катастрофическим последствиям. Это можно увидеть на примере метеорологических данных названной станции, 20 июля 2001 года (аэрологическая диаграмма Рис. 5). Приземная точка росы в этот день к моменту измерения, равнялась +19° С.
При активации восходящего воздушного потока вышеописанным способом, эффективность льдообразующих реагентов (температура ~ - 6 ° С) могла бы проявиться только при фазовом переходе водяного пара на высоте – более 12 км. При этом могла бы возникнуть катастрофически большая энергия неустойчивости - аэрологическая диаграмма Рис. 6 (зона штриховки ФНВ) с последствием, например в виде мощного торнадо.
Если же, фазовый переход водяного пара произвести на меньших высотах, при более высоких температурах в этом восходящем потоке, то возникшее при конденсации кучевое облако не получит развития из-за мощного испаряющего действия сухих вовлечений, так как дефицит точки росы окружающего воздуха на всех уровнях очень большой.
Анализ метеорологических данных (см. ниже «приложение СТРАТИФИКАЦИИ» ) названной станции в июле 2001 года, показал, что в большинстве дней этого месяца, удельная влажность приземного воздуха низка и потому приемлема для вызывания атмосферных осадков описанным выше способом.
Примечание: В рассматриваемом примере, в реальных условиях, без льдообразующих реагентов в восходящем воздухе, площадь энергии неустойчивости при конденсации будет на много меньше, чем изображено на графике (Рис. 3, Рис. 4), так как возможный конденсат выше точки «Ф», на границах восходящего потока и окружающего его очень сухого воздуха, будет быстро испаряться. В этом случае, возможность вертикального развития облака, мало вероятна.
В том же примере (как изложено выше), при наличии льдообразующих реагентов в восходящем воздухе, фазовый переход в виде сублимации (сухой рост ледяных кристаллов), начнется в точке «Ф1», при адиабатическом охлаждении, примерно на 1,7 °С раньше конденсации.
В этом случае, вся влага восходящего потока выше точки «Ф1», будет аккумулироваться на ледяных кристаллах, и такое изначально ледяное облако (при оптимальной скорости внутриоблачного восходящего потока) может приобрести вертикальное развитие.
Виталий Орановский
ДОПОЛНЕНИЕ К ОПИСАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
РОССИЙСКИЙ ПАТЕНТ № 2071243
10 января 1997 г
Область применения
Изобретение относится к активным воздействиям на атмосферные процессы и может быть использовано для стимулирования механизма осадкообразования. Более конкретно изобретение может быть использовано для:
восстановления гидрографических сетей (рек, озер), ландшафтов и биогеоценозов в аридных зонах, где они были утрачены в результате антропогенеза;
обеспечения водой жизни и хозяйственной деятельности в засушливых регионах.
Краткое описание чертежей
На Рис. 1 показан принцип осуществления способа.
На чертежах Рис. 2, Рис. 3, Рис. 4, Рис. 5, Рис. 6 представлены аэрологические диаграммы. На диаграммах:
Значениями АС показана линия атмосферной стратификации – распределение температуры в атмосфере с высотой.
Значениями линий КФ1В1 и КФВ показаны состояния нагретого указанным способом восходящего и адиабатически остывающего потока воздуха; КФВ – без применения реагентов,
КФ1В1- при засеве восходящего потока воздуха реагентами.
Горизонтальные прямые - изогипсы – высоты в километрах.
Вертикальные прямые – изотермы, их абсциссы – температура в градусах Цельсия.
Цифры над изогипсой 9 км (Рис. 4) дают поправку в градусах для перехода от точки росы для насыщения над водой к точке росы для насыщения над льдом. Поправки даны для температур кратных 5°С и могут применяться для любого уровня (соответствие стандартному бланку «АЭРОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА № 1»).
Наклонная непрерывная линия ИР – изограмма (линия равных значений отношения смеси для насыщенного воздуха над плоской поверхностью воды в г/кг)
Прямая КФ1Ф – сухая адиабата восходящего потока воздуха
Кривая ФВ – влажная адиабата восходящего воздуха при конденсации
Кривая Ф1В1 – влажная адиабата восходящего воздуха при сублимации водяного пара на ядрах кристаллизации (реагентах), полученная при учете поправок (цифры над изогипсой 9 км – Рис. 4), отражает состояние восходящего потока в стадии развития облака (с применением реагентов) состоящего только из твердых элементов.
Зона штриховки – положительная энергия неустойчивости, характеризующая скорость восходящего потока выше точек фазового перехода «Ф» и «Ф1». При конденсации - площадь между кривыми ограниченными точками «Ф», «Н», «В». При сублимации - площадь между кривыми ограниченными точками «Ф1», «Н1», «В1».
Прерывистая кривая ТР – точки росы. В данном рассмотрении (с участием льдообразующих реагентов) не учитывается, так как турбулентное смешивание окружающего и восходящего воздуха на их границе на сухоадиабатическом отрезке пути этого восходящего, остывающего воздушного потока, относительно не большое (от земли до точки фазового перехода содержащегося в этом потоке водяного пара - отрезок КФ1) при указанных ниже площади и форме его поперечного сечения. А на влажноадиабатическом отрезке, сухость окружающего воздуха не сможет сказаться на вертикальном развитии облака, поскольку оно сразу будет ледяным - кривая состояния Ф1В1 (пояснение ниже).
В этом примере учитывается только точка росы приземного воздуха, поскольку фазовый переход будет проходить именно в этом воздухе, когда он, образовав восходящий поток, достигнет соответствующего уровня (точка «Ф1»).
Осуществление изобретения
Заявленный технический результат достигается за счет того, что (см. Рис. 1) способ вызывания атмосферных осадков, включающий нагрев воздуха над определенным участком земной поверхности (1) (или над черным экраном) в результате концентрации инсоляции на этом участке при помощи отражающих поверхностей (3), отличается тем, что образование искусственного аналога кучево-дождевого облака (6), инициированное восходящим потоком воздуха (4) над этим нагреваемым участком (1), происходит за счет активации фазового перехода (5) водяного пара (образующего это облако), в диапазонах отрицательных температур и высот, в условиях которых возможен сухой рост ледяных кристаллов (твердых облачных элементов), без предшествующей, конденсационной фазы формирования облака, за счет изначального засева восходящего потока воздуха льдообразующими реагентами, и обеспечения стартовой температуры, при которой этот поток сможет достичь названного уровня (фазового перехода в указанных диапазонах физических параметров), и при этом сохранить скорость подъема, достаточную для формирования (аккумуляции) твердых облачных элементов требуемого размера и в необходимом количестве, для получения запланированных выпавших осадков в виде дождя.
Засев льдообразующими реагентами потока восходящего воздуха (4), может быть осуществлен при помощи наземных аэрозольных
генераторов (2) установленных на нагреваемом участке (1) (или черном экране), который (как выше сказано) является подстилающей поверхностью инициирующей это восходящее движение воздуха (4). В качестве льдообразующих реагентов может быть использовано, например, йодистое серебро (AgJ).
Сущность изобретения состоит в следующем. Описанный режим аккумуляции воды в искусственном аналоге, внутримассового, кучевого облака, позволяет избежать испаряющего действия вовлечений, которые в естественных условиях при большом дефиците точек росы на главных изобарических поверхностях формирования кучево-дождевых облаков, исключают развитие таких облаков, как в аридной зоне, так и в зоне умеренного пояса. Сущность изобретения (режима) состоит в смещении фазового перехода водяного пара восходящего и адиабатически остывающего воздуха из обычных диапазонов естественных температур и высот, в условиях которых происходит конденсация, в диапазоны больших высот и соответственно более низких атмосферных давлений и более низких температур, при которых возможна кристаллизация - сухой рост твердых облачных элементов на искусственных ядрах кристаллизации без предшествующей (имеющей место в природе) стадии конденсации. Такой результат, может быть, достигнут при искусственном (значительно увеличенном), стартовом нагреве (в результате оптической концентрации инсоляции на подстилающем участке земной поверхности сопоставимом, по размеру, с площадью основания формируемого облака) восходящего воздушного потока имеющего соответствующие площадь и форму поперечного сечения, и засеве этого восходящего потока льдообразующими реагентами, аккумулирующее действие которых (в роли центров кристаллизации - центров сухого роста твердых облачных элементов в условиях указанных диапазонов физических параметров), будет предшествовать (согласно элементарной физике) конденсации (соответственно исключая, таким образом, ее возникновение), и соответственно устранять возможность испарения (потери) этого потенциального конденсата под воздействием сухих вовлечений со стороны воздуха окружающего этот восходящий поток.
В природе возникновение и развитие дождевых облаков связано с многообразным и сложным взаимодействием разномасштабных атмосферных процессов.
Вместе с тем, математическое моделирование термодинамики возможных искусственных атмосферных процессов, дает основание полагать, что при определенных условиях, можно искусственно воспроизвести осадкообразовательный процесс, вплоть до выпадения осадков на земную поверхность, даже в глубине тропических пустынь летом.
Это дает надежду, что таким образом могут быть устранены фундаментальные проблемы современности – дефицит водных ресурсов, деградация окружающей среды и др.
Для иллюстрации, можно рассмотреть на аэрологической диаграмме графическое изображение (имевших место) реальных метеорологических условий, и запущенный в этих условиях гипотетический искусственный осадкообразовательный процесс предлагаемым способом.
Пример: Аэрологическая диаграмма – Рис. 2. Метеорологические данные, зафиксированные станцией на территории Саудовской Аравии, в точке 26.64 широта, 49.81 долгота. 11 часов, 1 июля, 2001 г (приложение СТРАТИФИКАЦИИ).
Графическое изображение метеоданных на этой диаграмме, указывает на то, что в этих условиях естественное выпадение атмосферных осадков не возможно.
Теперь рассмотрим в этих условиях искусственные атмосферные процессы (Рис. 3) и их возможный результат при следующих физических воздействиях.
На определенном (см. выше) участке земной поверхности (Рис. 1), оптическим способом (например, при помощи отражающих поверхностей) концентрируется инсоляция для увеличения нагрева (этого участка) по сравнению с окружающей земной поверхностью.
Размеры этого нагреваемого участка (например, в тропических широтах диаметр не более 5 км) сопоставимы с площадью основания облака, которое должно будет через некоторое время возникнуть над этим участком, как результат описанных воздействий.
Эффективная (необходимая) площадь и форма такого нагреваемого участка, для образования достаточно мощного восходящего потока воздуха, определяется географической широтой его расположения и степенью атмосферной турбулентности свойственной этому региону.
Температура нагрева этого участка должна обеспечить такой нагрев воздуха (над этим участком), при котором произойдет подъем этого воздуха до тех уровней, где возможна аккумуляция атмосферной влаги с последующим ее выпадением на землю в виде осадков. Для обеспечения этой аккумуляции, то есть создания необходимого режима фазового перехода водяного пара в этом восходящем воздухе, в нем (как выше сказано) должно быть изначально равномерно рассеяно определенное количество льдообразующих реагентов, например AgJ.
При соблюдении перечисленных выше условий, нагретый у земли воздух (в данном примере до температуры примерно 98 °С, см. диаграмму Рис. 3, Рис. 4), образовав восходящий, адиабатически остывающий поток, на высоте ~ 9,5 км достигнет уровня фазового перехода содержащегося в нем водяного пара (точка «Ф1»).
К этому уровню, температура восходящего потока, адиабатически снизится примерно до – 15,3 °С.
Поскольку температура (-15,3 °С) фазового перехода в этом случае ниже той, при которой обычно происходит естественная кристаллизация жидких облачных элементов в кучевых облаках (около -12 ° С), наличие в этом воздухе льдообразующих реагентов, в соответствии с элементарной физикой, обеспечит аккумуляцию, сухой рост ледяных кристаллов (на искусственных центрах кристаллизации – льдообразующих реагентах). В данном примере (от -15,3 °С до -60 °С) изначально в виде сплошных столбиков, толстых пластинок, призм и др.
В результате, возникнет ледяной аналог внутримассового кучевого облака, без предшествующей конденсационной (жидкой) фазы, поскольку для начала конденсации в этом случае, температура фазового перехода должна быть примерно на 1,7 °С холоднее, чем необходимо для начала сухого роста (сублимации) ледяных кристаллов. Это и значит, что при адиабатическом охлаждении в этом случае, сублимация (как сказано выше), будет предшествовать конденсации, и соответственно, весь пар восходящего потока выше этого уровня («Ф1») будет сублимироваться на центрах кристаллизации (сухой рост ледяных кристаллов), которыми будут льдообразующие реагенты, а для конденсации (на естественных ядрах конденсации выше уровня «Ф1») водяного пара не останется.
То есть этот аналог искусственного кучевого облака, как выше замечено, изначально будет состоять только из твердых облачных элементов.
Как уже говорилось, эти выводы были сделаны в результате математического моделирования (в рамках элементарной физики и физики атмосферы) описанных искусственных атмосферных процессов, инициированных искусственными физическими воздействиями.
Для того чтобы описанное облако могло дать осадки, которые выпадут на землю в виде дождя, во время развития этого облака, его твердые элементы, в режиме аккумуляции, должны вырасти до определенного - достаточного размера. Чтобы в дальнейшем, падая в приземном слое воздуха с положительными температурами, эти кристаллы, на пути к земле, могли успеть растаять, и, превратившись в дождевые капли, достичь земной поверхности.
Рассчитать стартовый нагрев восходящего воздуха и соответственно его приблизительную скорость, которая необходима для того, чтобы ледяные кристаллы в облаке могли вырасти до необходимого размера, прежде чем начнут падение, можно при помощи элементов уже существующих методик вычислений применяемых в синоптической метеорологии.
Следует заметить, что описанный способ вызывания осадков, представляется эффективным и возможным в условиях тропических пустынь, именно при очень низкой удельной влажности (приземная точка росы от -1 ° С до +8 ° С). Согласно графической оценке, если удельная влажность приземного воздуха более высокая, то организация описанных выше искусственных атмосферных процессов в указанном регионе, может быть опасной.
При большей удельной влажности воздуха восходящего потока, в этих условиях, выше точки фазового перехода, может возникнуть слишком большая энергия неустойчивости, способная привести к катастрофическим последствиям. Это можно увидеть на примере метеорологических данных названной станции, 20 июля 2001 года (аэрологическая диаграмма Рис. 5). Приземная точка росы в этот день к моменту измерения, равнялась +19° С.
При активации восходящего воздушного потока вышеописанным способом, эффективность льдообразующих реагентов (температура ~ - 6 ° С) могла бы проявиться только при фазовом переходе водяного пара на высоте – более 12 км. При этом могла бы возникнуть катастрофически большая энергия неустойчивости - аэрологическая диаграмма Рис. 6 (зона штриховки ФНВ) с последствием, например в виде мощного торнадо.
Если же, фазовый переход водяного пара произвести на меньших высотах, при более высоких температурах в этом восходящем потоке, то возникшее при конденсации кучевое облако не получит развития из-за мощного испаряющего действия сухих вовлечений, так как дефицит точки росы окружающего воздуха на всех уровнях очень большой.
Анализ метеорологических данных (см. ниже «приложение СТРАТИФИКАЦИИ» ) названной станции в июле 2001 года, показал, что в большинстве дней этого месяца, удельная влажность приземного воздуха низка и потому приемлема для вызывания атмосферных осадков описанным выше способом.
Примечание: В рассматриваемом примере, в реальных условиях, без льдообразующих реагентов в восходящем воздухе, площадь энергии неустойчивости при конденсации будет на много меньше, чем изображено на графике (Рис. 3, Рис. 4), так как возможный конденсат выше точки «Ф», на границах восходящего потока и окружающего его очень сухого воздуха, будет быстро испаряться. В этом случае, возможность вертикального развития облака, мало вероятна.
В том же примере (как изложено выше), при наличии льдообразующих реагентов в восходящем воздухе, фазовый переход в виде сублимации (сухой рост ледяных кристаллов), начнется в точке «Ф1», при адиабатическом охлаждении, примерно на 1,7 °С раньше конденсации.
В этом случае, вся влага восходящего потока выше точки «Ф1», будет аккумулироваться на ледяных кристаллах, и такое изначально ледяное облако (при оптимальной скорости внутриоблачного восходящего потока) может приобрести вертикальное развитие.
Виталий Орановский
Приложение: к диаграммам Рис. 2, Рис. 5.
Запись данных организована следующим образом. Каждый профиль начинается с призначной части (номер наблюдений, Синоптический индекс станции, год, месяц, день и час наблюдения, широта, долгота и высота места, количество точек в профиле). Затем для каждой точки профиля
приводится :N точки, давление в Мб, увеличенное в 10 раз, высота наблюдения в метрах, температура воздуха в градусах, увеличенная в 10 раз, дефицит точки росы в градусах, увеличенный в 10 раз, направление ветра в градусах, скорость ветра в м/с , увеличенная в 10 раз.
После данных для последней точки профиля начинается новая запись данных. Дискретность наблюдений – 12 часов.
Число -9999 является константой отсутствия.
Ниже приводятся данные наблюдений в июле 2001 года для одной из станций Саудовской Аравии.
NN Индекс Год месяц День Час Широта Долгота Высота Количество точек в профиле
1 40417 2001 7 1 11 26.44 49.81 12 63
N Давление Высота Tемпература Дефицит т. росы Направл. ветр. Скорость ветр.
1 9970 12 424 429 350 82
2 9910 68 408 410 350 90
3 9460 493 363 369 345 133
4 9250 697 346 360 335 138
5 8940 1004 321 353 310 133
6 8500 1452 280 330 315 154
7 8300 1662 262 309 315 160
8 7990 1995 243 282 315 180
9 7680 2339 220 260 315 180
10 7000 3133 148 240 315 144
11 6110 4258 48 260 310 40
12 5940 4487 28 263 315 25
13 5690 4832 -3 269 65 10
14 5310 5384 -51 160 65 30
15 5280 5428 -49 190 65 30
16 5230 5504 -7 204 65 30
17 5150 5625 -7 227 60 30
18 5010 5844 -3 266 60 40
19 5000 5860 -3 269 60 41
20 4510 6681 -44 400 40 51
21 4080 7469 -86 468 35 82
22 4000 7620 -95 470 30 82
23 3770 8070 -121 460 20 70
24 3370 8913 -184 391 355 41
25 3000 9770 -253 310 290 36
26 2740 10424 -309 271 220 10
27 2660 10635 -327 270 180 10
28 2570 10877 -337 310 170 20
29 2500 11070 -353 310 165 36
30 2360 11467 -387 220 160 46
31 2000 12580 -471 260 130 66
32 1800 13271 -533 210 110 82
33 1790 13307 -535 210 110 80
34 1500 14420 -623 220 110 102
35 1350 15055 -677 210 110 110
36 1010 16753 -799 170 115 150
37 1000 16810 -797 170 115 159
38 868 17609 -831 160 110 154
39 810 17996 -824 -9999 105 144
40 700 18820 -795 170 100 247
41 686 18936 -792 -9999 100 252
42 680 18987 -791 170 100 250
43 612 19595 -713 180 100 230
44 543 20302 -677 210 100 200
45 510 20679 -685 250 100 190
46 500 20800 -685 250 100 190
47 497 20837 -683 -9999 100 190
48 467 21219 -621 300 85 170
49 445 21517 -610 -9999 80 175
50 395 22261 -582 -9999 95 226
51 317 23656 -539 -9999 110 175
52 300 24010 -529 330 105 149
53 294 24140 -525 -9999 100 149
54 265 24810 -507 -9999 80 180
55 257 25009 -503 340 75 190
56 240 25454 -509 -9999 85 226
57 233 25647 -511 340 85 230
58 200 26650 -507 340 110 216
59 191 -9999 -506 -9999 115 205
60 182 -9999 -505 340 115 190
61 157 -9999 -456 -9999 90 195
62 152 -9999 -449 350 -9999 -9999
63 146 -9999 -455 350 -9999 -9999
31 40417 2001 7 20 11 26.44 49.81 12 66
1 9960 12 440 250 50 61
2 9250 701 378 311 55 46
3 9140 810 368 321 45 40
4 9090 860 363 321 45 41
5 8500 1465 308 271 335 15
6 8450 1517 302 265 320 15
7 7940 2067 247 192 265 36
8 7840 2178 236 180 260 40
9 7000 3154 156 179 275 77
10 6100 4298 46 100 295 130
11 5870 4611 28 94 300 149
12 5360 5340 -5 230 315 70
13 5290 5444 -14 226 315 66
14 5000 5890 -53 210 285 36
15 4660 6441 -91 200 255 10
16 4240 7168 -133 237 195 15
17 4070 7479 -141 270 190 10
18 4000 7610 -139 340 195 20
19 3960 7686 -139 340 190 20
20 3520 8572 -181 230 190 40
21 3400 8832 -203 216 190 51
22 3020 9702 -283 160 165 80
23 3000 9750 -285 160 165 87
24 2830 10166 -305 150 155 100
25 2740 10394 -324 147 150 108
26 2550 10894 -371 150 150 90
27 2500 11030 -381 160 150 92
28 2320 11540 -421 170 145 90
29 2270 11687 -433 173 150 102
30 2000 12530 -499 190 155 175
31 1780 13286 -559 193 160 231
32 1520 14270 -639 181 160 190
33 1500 14350 -645 180 155 180
34 1410 14723 -673 250 140 150
35 1400 14765 -685 180 140 150
36 1270 15346 -709 170 120 140
37 1160 15882 -735 172 110 149
38 1040 16521 -755 180 105 160
39 1000 16750 -739 190 105 164
40 884 17463 -777 180 95 190
41 810 17965 -755 180 80 180
42 785 18145 -762 -9999 80 180
43 749 18416 -775 180 80 190
44 708 18743 -719 190 85 220
45 700 18810 -721 190 90 221
46 676 19015 -735 200 95 210
47 624 19489 -681 210 105 210
48 607 19655 -675 -9999 110 211
49 500 20830 -645 260 90 211
50 461 21330 -618 -9999 80 226
51 438 21646 -603 310 80 240
52 414 21997 -604 -9999 90 262
53 388 22402 -605 310 95 260
54 358 22908 -572 -9999 105 241
55 339 23253 -553 320 100 200
56 319 23639 -549 -9999 95 169
57 300 24030 -545 330 90 169
58 294 24159 -542 -9999 85 175
59 225 25881 -511 -9999 95 164
60 200 26650 -497 340 90 221
61 187 -9999 -487 -9999 85 252
62 182 -9999 -483 340 85 260
63 176 -9999 -491 340 85 270
64 131 -9999 -438 -9999 95 272
65 116 -9999 -425 360 90 240
66 106 -9999 -435 360 85 211
Запись данных организована следующим образом. Каждый профиль начинается с призначной части (номер наблюдений, Синоптический индекс станции, год, месяц, день и час наблюдения, широта, долгота и высота места, количество точек в профиле). Затем для каждой точки профиля
приводится :N точки, давление в Мб, увеличенное в 10 раз, высота наблюдения в метрах, температура воздуха в градусах, увеличенная в 10 раз, дефицит точки росы в градусах, увеличенный в 10 раз, направление ветра в градусах, скорость ветра в м/с , увеличенная в 10 раз.
После данных для последней точки профиля начинается новая запись данных. Дискретность наблюдений – 12 часов.
Число -9999 является константой отсутствия.
Ниже приводятся данные наблюдений в июле 2001 года для одной из станций Саудовской Аравии.
NN Индекс Год месяц День Час Широта Долгота Высота Количество точек в профиле
1 40417 2001 7 1 11 26.44 49.81 12 63
N Давление Высота Tемпература Дефицит т. росы Направл. ветр. Скорость ветр.
1 9970 12 424 429 350 82
2 9910 68 408 410 350 90
3 9460 493 363 369 345 133
4 9250 697 346 360 335 138
5 8940 1004 321 353 310 133
6 8500 1452 280 330 315 154
7 8300 1662 262 309 315 160
8 7990 1995 243 282 315 180
9 7680 2339 220 260 315 180
10 7000 3133 148 240 315 144
11 6110 4258 48 260 310 40
12 5940 4487 28 263 315 25
13 5690 4832 -3 269 65 10
14 5310 5384 -51 160 65 30
15 5280 5428 -49 190 65 30
16 5230 5504 -7 204 65 30
17 5150 5625 -7 227 60 30
18 5010 5844 -3 266 60 40
19 5000 5860 -3 269 60 41
20 4510 6681 -44 400 40 51
21 4080 7469 -86 468 35 82
22 4000 7620 -95 470 30 82
23 3770 8070 -121 460 20 70
24 3370 8913 -184 391 355 41
25 3000 9770 -253 310 290 36
26 2740 10424 -309 271 220 10
27 2660 10635 -327 270 180 10
28 2570 10877 -337 310 170 20
29 2500 11070 -353 310 165 36
30 2360 11467 -387 220 160 46
31 2000 12580 -471 260 130 66
32 1800 13271 -533 210 110 82
33 1790 13307 -535 210 110 80
34 1500 14420 -623 220 110 102
35 1350 15055 -677 210 110 110
36 1010 16753 -799 170 115 150
37 1000 16810 -797 170 115 159
38 868 17609 -831 160 110 154
39 810 17996 -824 -9999 105 144
40 700 18820 -795 170 100 247
41 686 18936 -792 -9999 100 252
42 680 18987 -791 170 100 250
43 612 19595 -713 180 100 230
44 543 20302 -677 210 100 200
45 510 20679 -685 250 100 190
46 500 20800 -685 250 100 190
47 497 20837 -683 -9999 100 190
48 467 21219 -621 300 85 170
49 445 21517 -610 -9999 80 175
50 395 22261 -582 -9999 95 226
51 317 23656 -539 -9999 110 175
52 300 24010 -529 330 105 149
53 294 24140 -525 -9999 100 149
54 265 24810 -507 -9999 80 180
55 257 25009 -503 340 75 190
56 240 25454 -509 -9999 85 226
57 233 25647 -511 340 85 230
58 200 26650 -507 340 110 216
59 191 -9999 -506 -9999 115 205
60 182 -9999 -505 340 115 190
61 157 -9999 -456 -9999 90 195
62 152 -9999 -449 350 -9999 -9999
63 146 -9999 -455 350 -9999 -9999
31 40417 2001 7 20 11 26.44 49.81 12 66
1 9960 12 440 250 50 61
2 9250 701 378 311 55 46
3 9140 810 368 321 45 40
4 9090 860 363 321 45 41
5 8500 1465 308 271 335 15
6 8450 1517 302 265 320 15
7 7940 2067 247 192 265 36
8 7840 2178 236 180 260 40
9 7000 3154 156 179 275 77
10 6100 4298 46 100 295 130
11 5870 4611 28 94 300 149
12 5360 5340 -5 230 315 70
13 5290 5444 -14 226 315 66
14 5000 5890 -53 210 285 36
15 4660 6441 -91 200 255 10
16 4240 7168 -133 237 195 15
17 4070 7479 -141 270 190 10
18 4000 7610 -139 340 195 20
19 3960 7686 -139 340 190 20
20 3520 8572 -181 230 190 40
21 3400 8832 -203 216 190 51
22 3020 9702 -283 160 165 80
23 3000 9750 -285 160 165 87
24 2830 10166 -305 150 155 100
25 2740 10394 -324 147 150 108
26 2550 10894 -371 150 150 90
27 2500 11030 -381 160 150 92
28 2320 11540 -421 170 145 90
29 2270 11687 -433 173 150 102
30 2000 12530 -499 190 155 175
31 1780 13286 -559 193 160 231
32 1520 14270 -639 181 160 190
33 1500 14350 -645 180 155 180
34 1410 14723 -673 250 140 150
35 1400 14765 -685 180 140 150
36 1270 15346 -709 170 120 140
37 1160 15882 -735 172 110 149
38 1040 16521 -755 180 105 160
39 1000 16750 -739 190 105 164
40 884 17463 -777 180 95 190
41 810 17965 -755 180 80 180
42 785 18145 -762 -9999 80 180
43 749 18416 -775 180 80 190
44 708 18743 -719 190 85 220
45 700 18810 -721 190 90 221
46 676 19015 -735 200 95 210
47 624 19489 -681 210 105 210
48 607 19655 -675 -9999 110 211
49 500 20830 -645 260 90 211
50 461 21330 -618 -9999 80 226
51 438 21646 -603 310 80 240
52 414 21997 -604 -9999 90 262
53 388 22402 -605 310 95 260
54 358 22908 -572 -9999 105 241
55 339 23253 -553 320 100 200
56 319 23639 -549 -9999 95 169
57 300 24030 -545 330 90 169
58 294 24159 -542 -9999 85 175
59 225 25881 -511 -9999 95 164
60 200 26650 -497 340 90 221
61 187 -9999 -487 -9999 85 252
62 182 -9999 -483 340 85 260
63 176 -9999 -491 340 85 270
64 131 -9999 -438 -9999 95 272
65 116 -9999 -425 360 90 240
66 106 -9999 -435 360 85 211
