RU2115296C1

RU2115296C1 - Method for changing weather in local zones of atmosphere near the ground

Info

Publication number: RU2115296C1
Application number: RU97110297A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Пестов
Original assignee: Дмитрий Александрович Пестов
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: applied meteorology, in particular, changing of temperature mode in predetermined region, cleaning of atmosphere from smog, mist etc. SUBSTANCE: method involves creating convective cloud by ascending air current; forming descending air current at predetermined distance from ascending air current zone. Convective cloud is created by means of negative ion flux and descending air current is created by introducing positive ion flux into zone of atmosphere disposed in the course of wind relative to ascending air current formation zone during travel of convective cloud above predetermined territory. It results in formation of stable convective cell in lower atmosphere and provides "ventilation" of atmosphere. EFFECT: increased efficiency and provision for creating required weather conditions. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к прикладной метеорологии и может быть использовано для изменения температурного режима в заданном регионе, очистки атмосферы от смога и т.п. The invention relates to applied meteorology and can be used to change the temperature regime in a given region, to clear the atmosphere of smog, etc.

Известен способ очистки локальных воздушных бассейнов, а именно приземного слоя атмосферы в промышленных карьерах, использованный на применении метеотронов (Качурин Л.Г., Физические основы воздействия на атмосферные процессы. Л.: Гидрометеоиздат. 1990, с. 132 - 133 и рис. 3.3.4). Известный способ представляет собой масштабную вентиляцию воздуха карьера путем создания теплых струй воздуха, выносящих загрязненный примесями воздух, на смену которому в виде компенсирующих потоков нисходящего холодного воздуха поступает более чистый из окружающей атмосферы. Этот способ позволяет успешно изменять температурный режим и очищать воздух от примесей только лишь в пределах небольших относительно замкнутых воздушных бассейнов, где места формирования компенсирующих нисходящих потоков определяются в основном расположением бортов карьеров. There is a method of cleaning local air pools, namely the surface layer of the atmosphere in industrial quarries, used on the use of meteotrons (Kachurin L.G., Physical basis of the impact on atmospheric processes. L .: Gidrometeoizdat. 1990, pp. 132 - 133 and Fig. 3.3 .4). The known method is a large-scale ventilation of open pit air by creating warm air jets that carry air contaminated with impurities, which is replaced in the form of compensating flows of descending cold air cleaner from the surrounding atmosphere. This method allows you to successfully change the temperature regime and clean the air of impurities only within small relatively closed air pools, where the places of formation of compensating downward flows are determined mainly by the location of the sides of the quarries.

Известен способ изменения погоды в локальных зонах приземной атмосферы, заключающийся в инициировании восходящих токов воздуха с созданием конвективного облака, насыщенного влагой, которая может выпасть в виде дождя. В качестве дополнительного средства, способствующего созданию подходящих для конденсации из конвективного облака влаги условий, в известном способе применяют потоки холодного воздуха за счет формирования нисходящих в соседнем регионе струй, которые, втягиваясь в зону конвективного облака, пересыщают его влагой. Для формирования восходящих струй воздуха в данном способе предусматривается покрытие свободных участков суши веществом, интенсивно поглощающим солнечную радиацию и рассеивающим тепло в окружающий воздух, а для формирования нисходящих воздушных потоков другой участок суши покрывают веществом, которое в большей степени отражает солнечные лучи по сравнению с окружающей территорией. Обязательным условием изменения погоды в заданном регионе является наличие поблизости водного бассейна, ветер со стороны которого увлажняет подогревающийся над покрытием воздух. Желательно также наличие подходящего рельефа местности в виде склонов или невысоких гор. Данный способ изменения погоды можно считать ближайшим аналогом изобретения. There is a method of changing the weather in local zones of the surface atmosphere, which consists in initiating ascending air currents with the creation of a convective cloud saturated with moisture, which can fall in the form of rain. As an additional means of contributing to the creation of conditions suitable for condensation from a convective moisture cloud, cold air flows are used in the known method due to the formation of jets descending in the neighboring region, which, being drawn into the convective cloud zone, supersaturated with moisture. For the formation of ascending air jets, this method provides for the coating of free areas of land with a substance that intensively absorbs solar radiation and dissipates heat into the surrounding air, and for the formation of descending air currents, another area of land is covered with a substance that reflects sunlight more than the surrounding area . A prerequisite for changing weather in a given region is the presence of a nearby water basin, the wind from which humidifies the air heating above the coating. The presence of a suitable terrain in the form of slopes or low mountains is also desirable. This method of changing the weather can be considered the closest analogue of the invention.

Несмотря на возможность эффективного изменения погоды на значительных пространствах, известный способ имеет и ряд недостатков. Один из недостатков заключается в необходимости покрывать специальными веществами территории площадью в несколько квадратных миль, что безусловно является дорогостоящим мероприятием. С другой стороны, этот способ не является достаточно оперативным и характеризуется "стационарностью" - при изменении направления ветра, например, покрытие не будет срабатывать как ожидается, а перенести его в другой район представляется чрезвычайно трудным и вряд ли целесообразным. Наконец, такое покрытие может быть использовано только на открытых участках местности, свободных от застроек или сельскохозяйственных угодий. Despite the possibility of effective weather changes in large spaces, the known method has several disadvantages. One of the drawbacks is the need to cover areas of several square miles with special substances, which is certainly an expensive undertaking. On the other hand, this method is not sufficiently operational and is characterized by "stationarity" - when the wind direction changes, for example, the coating will not work as expected, and transferring it to another area is extremely difficult and hardly advisable. Finally, such coverage can only be used in open areas free from buildings or agricultural land.

Задачей изобретения является создание такого способа изменения погоды в локальных зонах приземной атмосферы, который характеризовался бы оперативностью, мобильностью и относительно низкой стоимостью средств, обеспечивающих формирование конвекции в приземном слое атмосферы для изменения в нем, в частности, температурного режима, режима влажности, концентрации тех или иных примесей и других характеристик состояния атмосферы. The objective of the invention is the creation of such a method of changing weather in local zones of the surface atmosphere, which would be characterized by efficiency, mobility and relatively low cost of funds for the formation of convection in the surface layer of the atmosphere to change in it, in particular, temperature, humidity, concentration of other impurities and other characteristics of the state of the atmosphere.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе изменения погоды в локальных зонах атмосферы, включающем создание конвективного облака восходящим током воздуха, а также формирование нисходящего тока воздуха на заданном расстоянии от зоны восходящего тока, для создания конвективного облака используют поток отрицательных ионов, а нисходящий ток воздуха формируют введением в атмосферу потока положительных ионов в зону, расположенную по направлению ветра от зоны формирования восходящего тока воздуха во время прохождения над заданной территорией конвективного облака. Сущность способа состоит также в том, что поток положительных ионов вводят в атмосферу в зоне, расположенной на расстоянии 1 - 10 км вдоль земной поверхности от зоны введения в атмосферу отрицательных ионов. The essence of the invention lies in the fact that in the known method of changing the weather in local zones of the atmosphere, including the creation of a convective cloud by an upward air current, as well as the formation of a downward air current at a given distance from the upward current zone, a negative ion flow is used to create a convective cloud, and a downward air flow is formed by introducing into the atmosphere a flow of positive ions into the zone located in the direction of the wind from the zone of formation of the ascending air flow during passage over a given territory of the convective cloud. The essence of the method also lies in the fact that the flow of positive ions is introduced into the atmosphere in an area located at a distance of 1 to 10 km along the earth's surface from the zone of introduction of negative ions into the atmosphere.

На чертеже изображена схема формирования упорядоченной конвекции в локальной зоне приземной атмосферы. The drawing shows a diagram of the formation of ordered convection in the local zone of the surface atmosphere.

Способ изменения погоды в локальных зонах приземной атмосферы осуществляется следующим образом. The method of changing the weather in local zones of the surface atmosphere is as follows.

На территории, где предполагается изменить, например, температурный режим, устанавливают устройство 1, генерирующее в атмосферу поток отрицательных ионов. Такое устройство может представлять собой, в частности, высокий трубчатый отрицательно заряженный электрод, через который вверх в атмосферу продувается воздух, или расположенный над поверхностью земли на опорах с изоляторами электрический провод, на который подается высокий отрицательный потенциал, обеспечивающий его коронирование в воздухе. Для увеличения мощности потока генерируемых таким проводом отрицательных ионов, он может быть выполнен или размещен в пространстве в виде сетки из отдельных проводников, соединенных с одним и тем же или с самостоятельными источниками электрического напряжения. In the territory where it is supposed to change, for example, the temperature regime, a device 1 is installed that generates a stream of negative ions into the atmosphere. Such a device can be, in particular, a high tubular negatively charged electrode through which air is blown up into the atmosphere, or an electric wire located above the earth’s surface on supports with insulators, to which a high negative potential is applied, which ensures its corona in air. To increase the power of the flow of negative ions generated by such a wire, it can be made or placed in space in the form of a grid of separate conductors connected to the same or independent sources of electrical voltage.

Ионы воздуха являются для водяного пара воздуха ядрами конденсации. На них сразу начинают образовываться пленки воды. При этом выделяется тепло конденсации. В результате происходит нагревание воздуха в зоне, прилегаемой к установке. Нагреваемый воздух, поднимаясь вверх, создает конвективный ток. Air ions are condensation nuclei for water vapor. Water films immediately begin to form on them. Condensation heat is released. As a result, air is heated in the area adjacent to the installation. Heated air, rising upward, creates convective current.

Массы воздуха поднимаются в выше расположенные слои и одновременно смещаются под действием горизонтального ветра, образуя больших или меньших размеров конвективное облако 2. Так как облако образуется в направлении движения воздуха, то место для установки устройства 1, генерирующего отрицательные ионы, выбирают с таким расчетом, чтобы создаваемое конвективное облако проходило над территорией, где необходимо, например, понизить температуру воздуха, или поблизости от этой территории. Air masses rise to higher layers and are simultaneously displaced under the influence of horizontal wind, forming a larger or smaller convective cloud 2. Since the cloud is formed in the direction of air movement, the installation site for the device 1 generating negative ions is chosen so that the convective cloud created passed over the territory where, for example, it is necessary to lower the air temperature, or in the vicinity of this territory.

На территории, расположенной по направлению ветра от зоны, где установлено устройство 1 для генерации отрицательных ионов, при использовании которого возникает струя теплового воздуха, на расстоянии, достаточном для формирования масштабного приземного горизонтального потока воздуха, устанавливают устройство 3, с помощью которого можно генерировать в атмосферу положительные ионы. Как и установка 1, генерирующая в атмосферу отрицательные ионы, установка 3 может быть выполнена в виде полого электрода с воздуходувкой или в виде коронирующего проводника (проводников). Только в этой установке 2 на электрод или электрический провод подают высокий положительный электрический потенциал. Расстояние между установками в предлагаемом способе не ограничено особенностями ландшафта, как в способе-прототипе, а выбирается в зависимости от потребности, т.е. от размеров территории, над которой желательно или необходимо понизить температуру воздуха. Практически целесообразным может быть это расстояние 1 - 10 км. Например 2 км. In the territory located in the direction of the wind from the zone where the device 1 for generating negative ions is installed, using which a jet of thermal air is generated, at a distance sufficient to form a large-scale surface horizontal air flow, device 3 can be installed with the help of which it can be generated into the atmosphere positive ions. Like installation 1, which generates negative ions into the atmosphere, installation 3 can be made in the form of a hollow electrode with a blower or in the form of a corona conductor (conductors). Only in this installation 2 a high positive electric potential is supplied to the electrode or electric wire. The distance between the installations in the proposed method is not limited by the features of the landscape, as in the prototype method, but is selected depending on the need, i.e. on the size of the area over which it is desirable or necessary to lower the air temperature. This distance of 1-10 km may be practical. For example 2 km.

Устройство 3 для генерации положительных ионов располагают на пути ожидаемого перемещения конвективного облака. При подходе облака 2 к району расположения установки 3 ее включают. Генерируемые ею положительные ионы создают объемный положительный электрический заряд, который производит следующее воздействие на атмосферу в зоне расположения установки 3. A device 3 for generating positive ions is placed in the path of the expected convective cloud movement. When approaching cloud 2 to the area of installation 3, it is turned on. The positive ions generated by it create a positive volumetric electric charge, which produces the following effect on the atmosphere in the zone of installation 3.

Известно, что в атмосфере постоянно существует ток отрицательных ионов от поверхности земли к ионосфере. Создаваемый установкой 3 положительный объемный заряд нейтрализует отрицательные ионы от земли, уменьшая ток в атмосферу. При этом уменьшается количество тепла, которое выделилось бы на этих отрицательных ионах при конденсации на них водяного пара воздухом. It is known that in the atmosphere there is a constant flow of negative ions from the surface of the earth to the ionosphere. The positive space charge created by the installation 3 neutralizes the negative ions from the earth, reducing the current to the atmosphere. In this case, the amount of heat that would be released on these negative ions when water vapor is condensed on them decreases.

Другой эффект заключается в том, что, т.к. созданное конвективное облако 2 имеет отрицательный электрический заряд, то оно, приходя в зону расположения установки 3, начинает снижаться. Это происходит за счет уменьшения сил отталкивания электрических зарядов облака и земли в связи с тем, что в этой зоне отрицательный заряд нейтрализуется положительным зарядом от установки 3. Этот эффект способствует усилению нисходящего тока в этой зоне. Another effect is that, since created convective cloud 2 has a negative electric charge, then it, coming into the zone of installation 3, begins to decline. This is due to a decrease in the repulsive forces of the electric charges of the cloud and the earth due to the fact that in this zone the negative charge is neutralized by the positive charge from the installation 3. This effect contributes to the amplification of the downward current in this zone.

Наконец, само облако снижает нагрев солнцем зоны, над которой оно проходит. Finally, the cloud itself reduces the sun's heating of the zone over which it passes.

Дополнительным эффектом является то, что возникает дополнительная сила тяги за счет сил взаимодействия объемных зарядов разных знаков в зонах установок 1 и 3. An additional effect is that there is an additional traction force due to the interaction forces of space charges of different signs in the zones of installations 1 and 3.

В итоге за счет совместного действия этих эффектов возникает устойчивая циркуляция воздуха - восходящий ток в зоне установки 1 и нисходящий - в зоне установки 3. Это позволяет создавать нагрев приземной атмосферы в зоне установки 1 и охлаждение в зоне установки 3, а также использовать это явление для рассеяния туманов, смогов и создания осадков. As a result, due to the combined action of these effects, a stable air circulation arises - an upward current in the installation zone 1 and a downward current in the installation zone 3. This allows heating the surface atmosphere in the installation zone 1 and cooling in the installation zone 3, and also use this phenomenon to scattering fogs, smogs and rainfall.

Claims

1. A method for changing the weather in local zones of the surface atmosphere, including creating a convective cloud with an upward air current, and also forming a downward air current at a given distance from the upward current zone, characterized in that a negative ion flow is used to create a convective cloud, and a downward air current form by introducing into the atmosphere a flow of positive ions into the zone located in the direction of the wind from the zone of formation of the ascending air flow during passage over a given territory her convective exchange.

2. The method according to claim 1, characterized in that the flow of positive ions is introduced into the atmosphere in an area located at a distance of 1-10 km along the earth's surface from the zone of introduction of negative ions into the atmosphere.