РД 52.11.646-2003 Методические указания. Проведение работ по искусственному увеличению осадков из слоистообразных облаков

     3 Типы слоистообразных осадкообразующих облаков и критерии их пригодности для воздействий

3.1 Основным источником осадков в зимнее время и значительной их части в летнее время являются следующие слоистообразные облака и облачные системы:

- слоистые облака St;

- слоисто-кучевые облака Sc;

- высокослоистые облака As;

- системы слоисто-дождевых и высокослоистых облаков Ns-As.

3.2 Основным условием, определяющим пригодность слоистообразной облачности для воздействия, является наличие в ней слоев с пересыщенным по отношению ко льду водяным паром. К ним в первую очередь относятся слои с капельной фракцией при отрицательной температуре. При этом температура должна быть ниже температурного порога активности применяемого для засева облаков реагента.

При введении реагента в такой слой образующиеся на искусственных ледяных ядрах ледяные частицы растут за счет сублимации пересыщенного по отношению ко льду водяного пара, в том числе за счет капель, испаряющихся в окрестности ледяной частицы, где наблюдается локальное понижение давления насыщения водяного пара (процесс перегонки). Ледяные частицы быстро достигают размера, при котором начинается их падение под действием силы тяжести. При падении они растут за счет захвата облачных капель (коагуляции) и агрегации между собой.

3.3 Количество дополнительных осадков и эволюция засеваемой реагентом облачной системы после воздействия зависят от физических свойств системы. При отсутствии восходящих потоков воздуха и притока водяного пара в облачный слой количество дополнительных осадков не превышает мгновенного водозапаса слоя (составляет примерно 70% водозапаса). В этом случае облачный слой после воздействия обычно полностью рассеивается. Осадки выпадают на землю на территории протяженностью около 20 км от места засева по направлению ветрового переноса облачности. При этом количество осадков очень незначительно (около 1 мм за 10 ч непрерывного воздействия над одной и той же территорией). Расположенные дальше по направлению ветра районы осадков не получают. Описанные явления происходят при воздействии на внутримассовую облачность типа St, Sc, As, не дающую осадков естественным путем.

3.4 При наличии притока водяного пара в облачный слой (за счет восходящих движений воздуха) интенсивность и количество искусственных осадков увеличиваются и определяются скоростью притока и концентрацией искусственных ледяных частиц. Интенсивность искусственных осадков возрастает с ростом интенсивности естественных осадков практически во всем диапазоне ее значений (до 2 мм/ч). Слой дополнительных осадков может достигать 5 мм и более за 10 ч воздействия. При этом дополнительные осадки выпадают из засеянного слоя облачности в течение в среднем около 2 ч, так что протяженность территории их выпадения равна в среднем расстоянию 2-часового переноса облачности ветром. Описанные явления происходят при воздействии на фронтальные (циклонические) облачные системы Ns-As.

3.5 По данным ЦАО [1], полученным с помощью микроволновых радиометров, потенциальные возможности увеличения осадков, например, в течение холодного периода года в Москве составляют от 30 до 45% от естественной суммы осадков за этот же период.

По данным экспериментальных исследований ЦАО 1981-1985 гг. на Пензенском полигоне [2], предельно возможное увеличение сезонной суммы осадков зимой также составляет 35%, однако на практике обычно достигаются меньшие значения, как правило, до 20%. Последнее связано с техническими трудностями засева всех пригодных для воздействия облачных систем.

По оценкам специалистов УкрНИГМИ [3], засев всех пригодных для воздействия зимних облачных систем Ns-As в степной части Украины также позволит увеличить сезонную сумму осадков на 35%.

Внутримассовые облака St, Sc, As пригодны для воздействия на протяжении большей части времени их существования.

3.6 В качестве общих критериев пригодности слоистообразных облаков для АВ с целью ИУО принято считать следующее сочетание их характеристик и параметров:

- облачный слой (или хотя бы некоторая его часть) по своему фазовому составу должен быть капельным или же смешанным (капельно-кристаллическим);

- максимальная температура засеваемого облачного слоя не должна превышать температурного порога активности используемых для засева реагентов;

- вертикальная мощность засеваемого облачного слоя в общем случае должна быть не менее 300 м;

- высота нижней границы облаков, как правило, не должна превышать 1500 м.

3.6.1 При использовании в качестве реагента гранулированной твердой углекислоты CO ("сухого льда") облачные системы Ns-As пригодны для воздействия, если в них присутствуют слои капельного или смешанного (капли и ледяные частицы) строения с температурой во всем слое не выше минус 4 °С. При использовании для воздействий йодистого серебра температура должна быть не выше минус 7 °С. При этом облачные слои могут быть не сплошными (иметь разрывы горизонтальной протяженностью до 2 км).

3.6.2 Облачные слои St, Sc, As пригодны для воздействия твердой углекислотой, если они имеют капельное или смешанное строение с температурой во всем слое не выше минус 4 °С (не выше минус 7 °С для йодистого серебра), а вертикальная мощность и высота нижней границы слоев соответствуют следующим значениям:

3.7 Для достижения максимального увеличения осадков за период воздействий необходимо производить засев облачных систем, дающих естественные осадки, а также систем, не дающих естественных осадков, но имеющих вертикальную мощность слоев не менее 500 м. Решение о засеве остальных пригодных для воздействия облачных систем принимается исходя из сложившихся условий увлажнения района (низкие значения осеннего влагозапаса почвы, отсутствие снежного покрова и т.д.).