RU2647278C1 - Method of sediments regulation - Google Patents

Method of sediments regulation Download PDF

Info

Publication number
RU2647278C1
RU2647278C1 RU2017105140A RU2017105140A RU2647278C1 RU 2647278 C1 RU2647278 C1 RU 2647278C1 RU 2017105140 A RU2017105140 A RU 2017105140A RU 2017105140 A RU2017105140 A RU 2017105140A RU 2647278 C1 RU2647278 C1 RU 2647278C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
atmosphere
concentration
corona discharge
impact
area
Prior art date
Application number
RU2017105140A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Алексеевна Васильева
Надежда Вячеславовна Жохова
Владимир Николаевич Иванов
Алексей Алексеевич Палей
Людмила Васильевна Палей
Юрий Владимирович Писанко
Николай Петрович Романов
Анатолий Викторович Савченко
Леонид Игоревич Толпыгин
Александр Васильевич Тертышников
Алексей Георгиевич Шилин
Original Assignee
Алексей Алексеевич Палей
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Алексеевич Палей filed Critical Алексей Алексеевич Палей
Priority to RU2017105140A priority Critical patent/RU2647278C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647278C1 publication Critical patent/RU2647278C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G15/00Devices or methods for influencing weather conditions

Abstract

FIELD: meteorological equipment.
SUBSTANCE: invention can be used for active impact on atmosphere to dispersion of fog and clouds at monitored territory (aerodromes, expressways, open sites for various sports and entertainment events, etc.) and inducing additional precipitation. Direction of movement of windstreams relative to the planned impact area is determined. Then, a corona discharge is generated in the volume of the air flow passing through the area of the planned impact. During the generation of corona discharge in the passing air stream, the concentration of sulfur dioxide is controlled. Range of values is maintained in range (104-1011) 1/cm3.
EFFECT: creation of new condensation centers in the atmosphere is provided.
1 cl

Description

Изобретение относится к области активных воздействий на атмосферу с целью регулирования осадков и разрушения тумана с использованием специальных веществ (реагентов).The invention relates to the field of active impacts on the atmosphere in order to control precipitation and destruction of fog using special substances (reagents).

Известны способы воздействия на облака и туманы, основанные на искусственной конденсации паров воды путем введения в атмосферу специальных веществ. В патенте RU №2357404, опубликованном 10.06.2009 г., в качестве специального реагента используется состав, в котором в качестве активного вещества, действующего на атмосферу, используется йодистое серебро. Йодистое серебро образуется при горении специального пиротехнического состава. Для повышения скорости горения в пиротехнический состав, содержащий перхлорат аммония и фенолформальдегидную смолу, дополнительно введены тиокол (полисульфидный каучук), смолу эпоксидно-диановую, отвердители и пластификаторы. Известный способ имеет высокую эффективность воздействия на атмосферу (выход активных ядер 1013 с 1 г состава). Однако область применения известного способа ограничена воздействием лишь на переохлажденные облака и туманы, так как образуемые при сгорании рекомендуемого пиротехнического состав вещества (йодистое серебро) обладают льдообразующими свойствами и не могут быть использованы при воздействии на теплые облака и туманы. Аналогичным недостатком обладает и техническое решение по патенту RU №2175185, опубликованному 27.10.2001 г.Known methods of exposure to clouds and fogs based on the artificial condensation of water vapor by introducing special substances into the atmosphere. In patent RU No. 2357404, published on 10.06.2009, a composition is used as a special reagent, in which silver iodide is used as an active substance acting on the atmosphere. Silver iodide is formed by burning a special pyrotechnic composition. To increase the burning rate, a thiocol (polysulfide rubber), epoxy-diane resin, hardeners and plasticizers are additionally introduced into the pyrotechnic composition containing ammonium perchlorate and phenol-formaldehyde resin. The known method has a high effect on the atmosphere (yield of active nuclei 10 13 with 1 g of the composition). However, the scope of the known method is limited to exposure only to supercooled clouds and mists, since the substances formed during the combustion of the recommended pyrotechnic composition (silver iodide) have ice-forming properties and cannot be used when exposed to warm clouds and mists. A similar disadvantage has a technical solution according to patent RU No. 2175185, published on 10.27.2001.

С целью расширения области использования воздействия, включая и теплые облака в патенте RU №2061358, опубликованном 10.06.1996 г., предлагается в процессе введения в облака специальных реагентов, содержащих йодистое серебро, вводить еще и ионогенные гигроскопические вещества. При этом реагент, содержащий ионогенные гигроскопические вещества, направляют на наиболее развитые мощные облака, а реагенты, содержащие йодистое серебро, направляют на окружающие их менее развитые облака. Недостатком известного способа является его низкая эффективность, поскольку естественный процесс осадкообразования в наиболее развитых мощных облаках уже завершился и введение в них реагентов, содержащих ионогенные гигроскопические вещества, практически не влияет на дальнейшее образование осадков. Кроме того, реагенты, содержащие ионогенные гигроскопические вещества, значительно дороже многих гигроскопических солей. Известен способ воздействия на атмосферу (см. патент Ru №2295231), в котором инициирование процессов конденсации содержащихся в воздухе паров воды осуществляют путем искусственного введения в атмосферу водного раствора гигроскопических веществ в виде капель одинакового диаметра от 20 до 100 микрометров. Распыляют капли в количестве, обеспечивающем их концентрацию в засеваемой части облака не менее 100 капель на кубометр. Данное изобретение обладает высокой эффективностью воздействия, однако область его применения ограничена воздействием на конвективные облака и требует использования специальных устройств для введения капель в атмосферу. Также дополнительные устройства в виде специальных форсунок необходимы и для реализации способа воздействия на атмосферу, описание которого представлено в патенте Ru №2563933. Кроме того, описанные выше известные технические решения основаны на добавлении в атмосферу в полном объеме веществ, которые инициируют конденсацию или кристаллизацию паров воды и не используют вещества, содержащиеся в естественной атмосфере, что увеличивает объем добавляемых веществ в атмосферу и увеличивает стоимость воздействия на атмосферу.In order to expand the scope of the impact, including warm clouds, in RU patent No. 2061358, published on June 10, 1996, it is proposed to introduce ionogenic hygroscopic substances into the clouds of special reagents containing silver iodide. In this case, a reagent containing ionic hygroscopic substances is sent to the most developed powerful clouds, and reagents containing silver iodide are sent to the less developed clouds surrounding them. The disadvantage of this method is its low efficiency, since the natural process of precipitation in the most developed powerful clouds has already been completed and the introduction of reagents containing ionic hygroscopic substances into them practically does not affect the further formation of precipitation. In addition, reagents containing ionic hygroscopic substances are much more expensive than many hygroscopic salts. A known method of exposure to the atmosphere (see patent RU No. 2295231), in which the initiation of condensation processes of water vapor contained in the air is carried out by artificially introducing into the atmosphere an aqueous solution of hygroscopic substances in the form of droplets of the same diameter from 20 to 100 micrometers. Drops are sprayed in an amount ensuring their concentration in the seed part of the cloud of at least 100 drops per cubic meter. This invention has a high impact efficiency, however, its scope is limited to the effect on convective clouds and requires the use of special devices for introducing drops into the atmosphere. Also, additional devices in the form of special nozzles are also necessary for implementing the method of influencing the atmosphere, the description of which is presented in Ru patent No. 2563933. In addition, the known technical solutions described above are based on the addition of substances to the atmosphere in full that initiate the condensation or crystallization of water vapor and do not use substances contained in the natural atmosphere, which increases the amount of substances added to the atmosphere and increases the cost of exposure to the atmosphere.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу относится способ воздействия на атмосферу, описание которого представлено в патенте Ru №2505015. Способ основан на повышении концентрации паров серной кислоты в процессе генерации в атмосфере коронного разряда. Электрические заряды снижают давление насыщенных паров на поверхностях электрически заряженных капель и способствуют образованию в атмосфере новых центров конденсации. Степень влияния электрических зарядов на скорость образования новых центров конденсации существенно повышается при повышении концентрации серной кислоты. При необходимости более значительного повышения эффективности конденсации в атмосферу добавляют еще и аммиак, либо и аммиак и диметиламин. Известный способ позволяет образовывать в атмосфере новые центры конденсации из капель и веществ, содержащихся в атмосфере, что позволяет снизить затраты. Вместе с тем, реализация известного способа усложняется низкой летучестью серной кислоты. И для повышения концентрации паров серной кислоты необходимо создавать специальные устройства, обеспечивающие испарение серной кислоты.The closest technical solution to the proposed method relates to a method of influencing the atmosphere, a description of which is presented in patent Ru No. 2505015. The method is based on increasing the concentration of sulfuric acid vapors during generation of a corona discharge in the atmosphere. Electric charges reduce the pressure of saturated vapors on the surfaces of electrically charged drops and contribute to the formation of new condensation centers in the atmosphere. The degree of influence of electric charges on the rate of formation of new condensation centers increases significantly with increasing concentration of sulfuric acid. If it is necessary to more significantly increase the efficiency of condensation, ammonia or ammonia and dimethylamine are also added to the atmosphere. The known method allows the formation of new condensation centers in the atmosphere from droplets and substances contained in the atmosphere, thereby reducing costs. However, the implementation of the known method is complicated by the low volatility of sulfuric acid. And to increase the concentration of sulfuric acid vapors, it is necessary to create special devices that ensure the evaporation of sulfuric acid.

Целью предлагаемого изобретения является создание в атмосфере новых центров конденсации.The aim of the invention is the creation of new condensation centers in the atmosphere.

Для достижения заявленной цели в известном способе воздействия на атмосферу, заключающемся в определении направления движения ветровых воздушных потоков относительно области планируемого воздействия с последующей генерацией в объеме воздушного потока, проходящего через область планируемого воздействия, коронного разряда, в процессе генерации коронного разряда в проходящем воздушном потоке регулируют концентрацию диоксида серы и поддерживают ее в диапазоне значений (104-1011) 1/см3;To achieve the stated goal in the known method of exposure to the atmosphere, which consists in determining the direction of movement of the wind air currents relative to the area of the planned impact with subsequent generation in the volume of the air flow passing through the area of the planned impact, the corona discharge in the process of generating a corona discharge in the passing air stream is regulated the concentration of sulfur dioxide and maintain it in the range of values (10 4 -10 11 ) 1 / cm 3 ;

в процессе регулирования концентрации диоксида серы увеличение его концентрации обеспечивают сжиганием серосодержащего пиротехнического состава.in the process of regulating the concentration of sulfur dioxide, an increase in its concentration is ensured by the combustion of a sulfur-containing pyrotechnic composition.

Технический результат в предлагаемом способе заключается в том, что добавляемый в воздушный поток диоксид серы в условиях коронного разряда превращается в триоксид серы SO3, который реагирует с содержащейся в атмосфере влагой и образуются капельки раствора серной кислоты. Капельки серной кислоты создают в контролируемом пространстве атмосферы новые дополнительные центры конденсации. Нарушается термодинамическое равновесие в контролируемом пространстве и обеспечивается разрушение облаков и туманов либо вследствие укрупнения капель и их гравитационного выпадения, либо вследствие выделения тепла конденсации, незначительного подъема облака (тумана) в более сухую область атмосферы и его испарения.The technical result in the proposed method is that the sulfur dioxide added to the air stream under the conditions of a corona discharge is converted to sulfur trioxide SO 3 , which reacts with the moisture contained in the atmosphere and droplets of a solution of sulfuric acid are formed. Droplets of sulfuric acid create new additional condensation centers in the controlled space of the atmosphere. The thermodynamic equilibrium in the controlled space is violated and the destruction of clouds and fogs is ensured either due to the enlargement of droplets and their gravitational precipitation, or due to the release of condensation heat, a slight rise of the cloud (fog) to a drier region of the atmosphere and its evaporation.

Реализация предлагаемого способа может быть обеспечена путем непосредственного распыления контролируемого объема диоксида серы в области, прилегающей к устройству генерации коронного разряда со стороны натекающего на него воздушного потока. Распыление может быть обеспечено известными способами. Например, из заполненной газом емкости, путем подачи газа через регулируемый редуктор в систему выходных форсунок. В процессе распыления диоксида серы производят замер скорости проходящего воздушного потока в области его распыления и производят регулирование подаваемого объема газа с целью поддержания уровня его концентрации не выше предельно допустимого значения по действующим нормам. Регулирование объема добавляемого диоксида серы может быть обеспечено регулируемым редуктором. Могут быть использованы также и пиротехнические составы, например, пиротехнический состав, содержащий окислитель, горючее, связующее, стабилизаторы и технологические добавки. В качестве окислителя могут быть использованы, например, перхлораты, хлораты или нитраты щелочных, щелочноземельных металлов или аммония. В качестве горючего вещества может быть использована сера элементарная или ее соединения, например каучуки полисульфидные (тиоколы) с соответствующими компонентами полимеризации. В качестве стабилизаторов могут быть использованы материалы, препятствующие окислению серы или ее соединений - карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов. В качестве технологических добавок - графит, аэросил, масло индустриальное.The implementation of the proposed method can be achieved by directly spraying a controlled volume of sulfur dioxide in the area adjacent to the corona discharge generating device from the side of the air stream flowing onto it. Spraying can be provided by known methods. For example, from a tank filled with gas, by supplying gas through an adjustable gear to the system of outlet nozzles. In the process of spraying sulfur dioxide, the speed of the passing air stream in the area of its spraying is measured and the supplied volume of gas is regulated in order to maintain its concentration level not higher than the maximum permissible value according to current standards. The regulation of the volume of added sulfur dioxide can be provided by an adjustable gear. Pyrotechnic compositions can also be used, for example, a pyrotechnic composition containing an oxidizing agent, fuel, a binder, stabilizers and processing aids. As the oxidizing agent, for example, alkali metal, alkaline earth metal or ammonium perchlorates, chlorates or nitrates can be used. Elemental sulfur or its compounds, for example, polysulfide rubbers (thiocols) with the corresponding polymerization components, can be used as a combustible substance. As stabilizers can be used materials that prevent the oxidation of sulfur or its compounds - carbonates of alkali or alkaline earth metals. As technological additives - graphite, aerosil, industrial oil.

Количество добавляемого в атмосферу сернистого газа не выходит за пределы допустимых экологических норм и определяет концентрацию молекул в диапазоне значений порядка (104-1011) 1/см3. Пиротехнические составы и технические средства для реализации предлагаемого способа, также как и их стоимость, незначительны. При сжигании пиротехнического состава, содержащего 1 мкг серы, в объеме 3500 куб метров воздуха наблюдалось образование новых аэрозольных частиц, концентрацией порядка 103 1/см3.The amount of sulfur dioxide added to the atmosphere does not exceed the limits of permissible environmental standards and determines the concentration of molecules in the range of values of the order of (10 4 -10 11 ) 1 / cm 3 . Pyrotechnic compositions and technical means for implementing the proposed method, as well as their cost, are negligible. When burning a pyrotechnic composition containing 1 μg of sulfur in a volume of 3500 cubic meters of air, the formation of new aerosol particles with a concentration of about 10 3 1 / cm 3 was observed.

Таким образом, предложенное техническое решение благодаря новым, ранее неизвестным признакам в сочетании с известными признаками, позволяет более простым способом, чем в известных решениях создать в атмосфере новые центры конденсации и добиться цели изобретения.Thus, the proposed technical solution, thanks to new, previously unknown features in combination with known features, makes it possible to create new condensation centers in the atmosphere in a simpler way than in known solutions and to achieve the purpose of the invention.

Изобретение создано при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Грант №15-08-04724.The invention was created with the support of the Russian Foundation for Basic Research. Grant No. 15-08-04724.

Claims (2)

1. Способ регулирования осадков, заключающийся в определении направления движения ветровых воздушных потоков относительно области планируемого воздействия с последующей генерацией в объеме воздушного потока, проходящего через область планируемого воздействия, коронного разряда, отличающийся тем, что в процессе генерации коронного разряда в проходящем воздушном потоке регулируют концентрацию диоксида серы и поддерживают ее в диапазоне значений (104-1011) 1/см3.1. The method of regulating precipitation, which consists in determining the direction of movement of wind air currents relative to the area of the planned impact with subsequent generation in the volume of the air stream passing through the area of the planned impact, a corona discharge, characterized in that in the process of generating a corona discharge in the passing air stream, the concentration is regulated sulfur dioxide and support it in the range of values (10 4 -10 11 ) 1 / cm 3 . 2. Способ п. 1, отличающийся тем, что в процессе регулирования концентрации диоксида серы увеличение его концентрации обеспечивают сжиганием серосодержащего пиротехнического состава.2. The method of claim 1, characterized in that in the process of controlling the concentration of sulfur dioxide, an increase in its concentration is provided by burning a sulfur-containing pyrotechnic composition.
RU2017105140A 2017-02-17 2017-02-17 Method of sediments regulation RU2647278C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017105140A RU2647278C1 (en) 2017-02-17 2017-02-17 Method of sediments regulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017105140A RU2647278C1 (en) 2017-02-17 2017-02-17 Method of sediments regulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2647278C1 true RU2647278C1 (en) 2018-03-15

Family

ID=61629476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017105140A RU2647278C1 (en) 2017-02-17 2017-02-17 Method of sediments regulation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647278C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915379A (en) * 1968-10-10 1975-10-28 Us Navy Method of controlling weather
GB2411813A (en) * 2004-03-09 2005-09-14 Stanislav Brodski Method of forming rain clouds
GB2448591A (en) * 2007-04-18 2008-10-22 Searete Llc High Altitude Atmospheric Alteration System and Method
RU2555410C1 (en) * 2014-02-12 2015-07-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова "ФГБУ ГГО" Cloud electricity discharger
RU2595015C1 (en) * 2015-02-12 2016-08-20 Алексей Алексеевич Палей Method of influence on atmosphere

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915379A (en) * 1968-10-10 1975-10-28 Us Navy Method of controlling weather
GB2411813A (en) * 2004-03-09 2005-09-14 Stanislav Brodski Method of forming rain clouds
GB2448591A (en) * 2007-04-18 2008-10-22 Searete Llc High Altitude Atmospheric Alteration System and Method
RU2555410C1 (en) * 2014-02-12 2015-07-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова "ФГБУ ГГО" Cloud electricity discharger
RU2595015C1 (en) * 2015-02-12 2016-08-20 Алексей Алексеевич Палей Method of influence on atmosphere

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Weisenstein et al. A two‐dimensional model of sulfur species and aerosols
Hamill et al. The nucleation of H 2 SO 4-H 2 O solution aerosol particles in the stratosphere
Lei et al. Hygroscopicity of organic surrogate compounds from biomass burning and their effect on the efflorescence of ammonium sulfate in mixed aerosol particles
AU2010203265B2 (en) Method for cooling the troposphere
RU2647278C1 (en) Method of sediments regulation
Drofa et al. Studying an effect of salt powder seeding used for precipitation enhancement from convective clouds
US3788543A (en) Uniform size particle generator
Flossmann et al. Peer review report on global precipitation enhancement activities
KR20170036239A (en) Apparatus of artificial rainfall using projectile
Mulholland et al. Mechanisms of inorganic particle formation during suspension heating of simulated aqueous wastes
Samuelson et al. Steady-state model for methane condensation in Titan's troposphere
RU2090057C1 (en) Atmospheric process control method and technical system, method for generating convection currents in atmosphere and ion generator
RU2595015C1 (en) Method of influence on atmosphere
US2895679A (en) Methods of dispersing fogs
RU2694200C1 (en) Method for destruction of tropospheric temperature inversion layer
Tkachenko Possible role of electric forces in bromine activation during polar boundary layer ozone depletion and aerosol formation events
RU2647276C1 (en) Method of fog and clouds dispersion and precipitation inducing
RU2648378C1 (en) Method of convective clouds forming and convective clouds forming device
RU2583070C1 (en) Universal pyrotechnic composition for change of atmospheric conditions
RU2181239C2 (en) Pyrotechnic compound for changing weather conditions
Lalic et al. Raman spectral study of solutions of LiClO4 and Sr (ClO4) 2 in some organic solvents
RU2102866C1 (en) Method for acting upon atmosphere
Knopf Thermodynamic properties and nucleation processes of upper tropospheric and lower stratospheric aerosol particles
RU2739957C1 (en) Method of producing an ice-forming agent for action on supercooled clouds and fogs
SU898627A1 (en) Device for control of orientation of lightning discharge

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190218