Рассеяние переохлажденных слоистообразных облаков и туманов на больших площадях

Воздействия на слоистообразные облака и туманы с целью их рассеяния в течение 15 лет проводились в широких масштабах на Украинском ЭМП с 1959 г. В результате была отработана методика таких воздействий и получены положительные результаты воздействий. Остановимся кратко на полученных основных методических положениях этих исследований.

Рассеяние слоистообразных облаков на больших площадях. Цель исследований состояла в изучении возможностей рассеяния облаков St–Sc над площадями до 10000 км² (квадрат со стороной до 100 км) и длительного поддержания заданного района раскрытым от облаков. Для этого приведено 54 эксперимента при температуре в слое облаков ниже –3ºС, мощности от 150 до 680 м, водности от 0,03 до 0,33 г/м³ и скорости ветра от 2 до 15 м/с. Во всех проведенных экспериментах с использованием СО₂ облака в зоне воздействия были полностью рассеяны.

Оказалось, что в среднем время образования просвета после засева составляет 20 мин, а ширина зоны кристаллизации (рассеяния) в этот момент – 1800 м. Время расширения полосы рассеяния в среднем равно 30 мин. для облаков, которые восстанавливаются после воздействия, и 35 мин., которые не восстанавливаются. В среднем ширина полосы рассеяния получается равной 2700 м (2500–2800 м).

Поэтому для облаков, находящихся в стадии развития, удаление линии воздействия от раскрываемого района должно соответствовать 30-минутному переносу облаков, а интервал между линиями должен составлять 2500 м (рис. 10.6). Для облаков, находящихся в стадии разрушения, которые не восстанавливаются после воздействия, удаление линии засева от раскрываемого района должно составлять 35-минутному переносу, а интервал между линиями составлять 2800 м. В этих условиях происходит слияние полос отдельных линий и образование сплошной зоны рассеяния. При этом слияние полос в общую зону характеризует ту стадию процесса, когда капельно-жидкая влага в зоне воздействия отсутствует вследствие полной ее кристаллизации. Под зоной воздействия в течение 15–20 мин. отмечается выпадение слабых осадков, а в зоне сохраняется кристаллическая дымка в течение 40–50 мин. после засева, если облака восстанавливаются, и 50–60 мин., если не восстанавливаются.

Сама линия засева должна быть перпендикулярной ветру на верхней границе облаков, т.е. направлению их переноса.

Засев должен производиться вдоль постоянной относительно земли линии. Время нахождения самолета на линии засева () и ее длины () определяются соотношениями

= ; = V_с ∙ ,

где l_кр – ширина зоны кристаллизации, – время разворота самолета, V_в – скорость ветра, V_с – скорость самолета.

В табл. 10.2 приведено время нахождения самолета на линии засева в зависимости от V_в и ширины зоны кристаллизации l_кр.

Таблица 10.2

Время (мин.– сек.) в зависимости от V_в и l_кр

Vв, м/с	Ширина зоны кристаллизации lкр, м
	7–35 4–45 3–25 2–35 2–00 1–30	9–10 6–00 4–10 3–10 2–30 1–45	11–20 7–10 5–05 3–50 3–00 2–10	13–15 8–30 6–05 4–35 3–35 2–35

На ЭМП использовался самолет ИЛ–14 со скоростью V_с = 240 км/ч. Длина линии засева составляла = 15–20 км, что определяло время нахождения самолета на ней в 4–5 мин. Это обеспечивало возможность воздействия при l_кр = 2000 м при скоростях ветра 6–7 м/с, а при l_кр = 3000 м при скоростях 8–10 м/с. При скоростях ветра более 10 м/с засев следует проводить двумя самолетами.

Рассеяние туманов и низких облаков на больших площадях. Такое рассеяние наиболее эффективно осуществлять над аэродромами с самолета, обеспечив его сопровождение техническими средствами. Количество линий засева определяется необходимыми размерами площади раскрытия от тумана. Для полного рассеяния туманов в зоне над аэродромами расстояние между линиями засева не должно превышать ширину зоны рассеяния, образующиеся от одной линии ( l_кр), которая составляет 2–3 км. Если температура тумана близка к пороговой для СО₂ (–3ºС), то интервал должен быть уменьшен до 1–1,5 км.

Начальное положение линии засева должно выбираться так, чтобы в момент полного рассеяния зона раскрытия находилась над ВПП. Это означает, что линия засева должна располагаться на удалении 30–40-минутного переноса облаков или тумана от ВПП. При этом важно выдерживать постоянную скорость полета самолета вдоль фиксированной линии засева относительно земной поверхности, расположенной нормально к переносу тумана или низких облаков. Для сопровождения самолета обязательно используется посадочный радиолокатор и приводные радиостанции (напомним, что самолет выполняет засев над верхней границей тумана в отсутствии видимости земной поверхности).

Наиболее благоприятные для рассеяния тумана условия создаются при штиле или при слабых ветрах (до 3 м/с). Полет в таких случаях производится непосредственно над аэродромом или вблизи него (рис.10.7).При скоростях 4 м/с и выше применяется схема линейного засева (рис. 10.8), аналогичная применяемой при рассеянии Sc–St. Длина линии засева не должна превышать 12–16 км даже при самых неблагоприятных условиях (больше скорости ветра с направлениями близкими к 45º по отношению к ВПП).

В табл. 10.3 приведены данные о необходимой продолжительности воздействий и числе линией засева в зависимости от скорости ветра V_в, длины линий и интервала между ними (затем требуется перерыв в воздействии или его продолжение).

Таблица 10.3

Продолжительность воздействия (мин-сек) и число линий засева (в скобках) в зависимости от интервала между линиями засева, V_в,

Vв, м/с	Интервала между линиями засева, м
	Длина линии засева 12 км ()
	18–00 (5) 29–15 (8) 93–00 (25) 74–15 (20)	11–00 (3) 19–00 (5) 35–00 (9) 199–00 (50)	7–10 (2) 10–20 (3) 19–40 (5) 40–30 (10)
	Длина линии засева 16 км ()
	27–45 (6) 80–00 (17) 84–45 (18) 27–45 (6)	14–00 (3) 34–00 (7) 249 –00 (50) 39–00 (8)	14–20 (3) 19–30 (4) 50–30 (10) 257–10 (50)

При четкой работе диспетчерской службы можно обеспечить безопасность полетов самолетов, т.е. бесперебойную работу аэропорта, одновременно с рассеянием тумана.

Такие эксперименты (450 воздействий) были приведены на УЭМП при температурах тумана от –1 до –17ºС, мощности тумана от 150 до 450 м, скорости ветра чаще всего в 3–4 м/с. Как правило, видимость в тумане не превышала 300 м. Продолжительность воздействий менялась от 20 мин до 4ч 50 мин (в среднем около 2 ч). Расход СО₂ составлял 250–500 г/км. Во всех случаях имело место рассеяние тумана, что говорит о полной успешности в достижении цели воздействий.