Активний вплив людини на атмосферні процеси

Опади випадають із колоїдно нестійких хмар, тобто із змішаних. Влітку, особливо у степовій зоні і далі на південь, при досить доброму розвитку купчастих хмар і великій їх водності, опадів немає. Справа у тому, що рівень кристалізації розташований дуже високо і хмари залишаються колоїдно стійкими. Узимку часто добре розвинені хмари також колоїдно стійкі, оскільки краплі перебувають у переохолодженому стані. Отже завдання людини – створити умови для появи кристалів льоду у переохолодженій хмарі.

Зараз для цього найчастіше використовують тверду вуглекислоту з дуже низькою температурою. Це по суті кусочки подрібненого льоду з діаметром 0, 5-2 см, які розсіюють у верхній частині хмари. Вони падають і на шляху їх падіння в атмосфері утворюється безліч кристаликів льоду, які стають ядрами сублімації водяної пари і на них виростають сніжинки. При випаровуванні 1г твердої вуглекислоти утворюється близько 10¹⁶ льодяних кристалів.

Крім вуглекислоти, у хмарі розсівають пари йодистого срібла (AgI), які охолоджуючись, утворюють в атмосфері при температурі нижче -4⁰С мікроскопічні кристалики льоду. Це також ядра кристалізації, на яких шляхом сублімації виростають сніжинки. Таким чином, людина сприяє утворенню кристалів льоду у переохолодженій хмарі, а далі відбувається природний процес сублімації, який призводить до випадання атмосферних опадів. Відомі й інші реагенти для перетворення колоїдно стійкої хмари у нестійку (зокрема свинець). Усі ці реагенти доставляють у хмару за допомогою різних засобів. Їх можна розсівати у хмарі з літака, за допомогою спеціальних метеорологічних ракет. Нарешті, діють спеціально створені артилерійські загони, які доставляють реагенти у хмару за допомогою артилерійських снарядів, заповнених хімічними реагентами. При розсіюванні вуглекислоти з літака витрачають від 100г до 1кг СО₂ на 1км польоту. Температурний поріг впливу твердим діоксидом вуглецю методом скидання гранул становить -4⁰С, а найбільший ефект дії реагенту спостерігається при температурі повітря від -7 до -15⁰С.

За допомогою цих же реагентів можна захистити сільськогосподарські культури від знищення їх градом. Для цього реагент вносять у купчасто-дощові хмари на початку їх формування і з них випадають опади зливового характеру або дрібного граду. При таких зливах водність хмари різко зменшується і вже немає умов для утворення великого граду. Дрібний град, який випадає із хмари, найчастіше повністю тане на шляху падіння до земної поверхні.

Цим же методом можна розсіювати низькі хмари над аеродромом або тумани в аеропортах, створюючи умови для польотів авіації в необхідних випадках. Висіяні реагенти у хмари чи тумани призводять до збільшення розмірів крапель і кристалів, які осідають на землю. Засівають хмари і тумани не на самому аеродромі, а перед аеродромом, враховуючи напрямок та швидкість вітру.

Отже, використовуючи відповідні реагенти, людина навчилася вирішувати три завдання: а) планово збільшувати кількість опадів у відповідному районі, б) захищати сільськогосподарські культури (найчастіше виноградники, сади та інші цінні культури) від пошкодження чи знищення їх градом, в) розсіювати низькі хмари чи тумани над аеродромом або іншими місцями. Вартість подібних робіт дуже велика.

Менше успіхів досягнуто при розсіюванні теплих хмар та туманів. В Україні до 80% туманів – це теплі тумани. Для їх розсіювання застосовують гігроскопічні речовини: NaCl, CaCl₂, NH₄Cl тощо. В тумані чи хмарі розсіюють певну кількість гігантських гігроскопічних ядер з діаметром 5-50мкм у вигляді порошку або крапель концентрованих розчинів. Оскільки тиск насиченої водяної пари над краплями розчину солей гігроскопічних речовин нижчий від її тиску над краплями туману, то краплі туману випаровуються, а краплі розчину швидко збільшуються у розмірі.

 

Питання до самоперевірки.

1. Випаровування води, сумарне випаровування.

2. Тиск насиченої водяної пари.

3. Тиск насичення на плоскою поверхнею води та над льодом.

4. Швидкість випаровування води, теплота випаровування.

5. Випаровуваність.

6. Географічний розподіл випаровування та випаровуваності.

7. Характеристики вологості повітря.

8. Добові та річні зміни тиску водяної пари та відносної вологості повітря.

9. Конденсація та сублімація водяної пари.

10. Ядра конденсації.

11. Продукти конденсації та сублімації.

12. Міжнародна класифікація хмар.

13. Коротка характеристика форм хмар.

14. Мікроструктура та водність хмар.

15. Збільшення розмірів елементів хмар.

16. Добовий та річний хід хмарності.

17. Тривалість сонячного сяйва.

18. Світлові (оптичні) явища у хмарах.

19. Серпанок, туман, імла. Типи туманів.

20. Географічний розподіл туманів

21. Наземні гідрометеори.

22. Умови утворення атмосферних опадів.

23. Класифікація атмосферних опадів за генезисом та за зовнішнім виглядом.

24. Активний вплив людини на атмосферні процеси.

25. Електризація хмар та опадів.

26. Гроза. Блискавка. Грім. Громовідвід. Куляста блискавка.

27. Вогні святого Ельма.

28. Добовий та річний хід атмосферних опадів.

29. Тривалість та інтенсивність атмосферних опадів.

30. Географічний розподіл атмосферних опадів.

31. Які атмосферні явища утворюються в результаті адвекції тепла.

32. Показники зволоження території.

33. Мінливість умов зволоження території. Посушливі явища.

34. Водний баланс земної кулі.

35. Обіг вологи в атмосфері.

36. Сніговий покрив.

37. Хуртовини.

38. Снігова лінія.