Возможности акустических воздействий на облака с целью интенсификации осадков.

Тулайкова Тамара Викторовна, к.ф.-м.н.,
с.н.с Центральная Аэрологическая Обсерватория г. Долгопрудный.

Коршунов Александр Игоревич,
МФТИ, студент факультета аэрофизики и космических исследований.

Активные воздействия на облака являются удачным методом, применяемым в термодинамически неустойчивых областях атмосферы для получения осадков из естественных облаков, а следовательно - посредством малых энергетических затрат. Осадки в виде дождя очищают атмосферу от ряда загрязняющих веществ и газов (СО2 и др.) за счет их частичного растворения. Небольшое облако несет в себе тысячи тонн испаренной влаги, в виде естественного дождя обычно выпадает не более 20 ? 30%, поэтому методы управления осадками всегда актуальны.

Метод акустической коагуляции аэрозолей активно исследовался ранее и применялся для промышленной очистки и осаждения аэрозолей, а также для рассеивания туманов на аэродромах. Ранее для акустической коагуляции аэрозолей в основном использовались высокочастотные режимы, создающие однонаправленное движение частиц (дрейф) в поле высокой акустической мощности за счет нелинейных эффектов.

В данной работе предлагается и оптимизируется модель вибрации типичных облачных капель при низкочастотном акустическом воздействии низкой мощности, это уменьшит габариты и энергопотребление источника питания. Проводится сравнение с развитой ранее теорией увлечения мелких капель (r < 1 мкм) газовым потоком.

Доказывается необходимость поднять акустический источник непосредственно в зону облаков на высоту нескольких километров с помощью вертолета или парашютов. Рассматривается конструкция оптимального акустического источника для воздействия на типичные облачные капли с учетом их концентрации.

Рассмотрен альтернативный вариант искусственного дождя. Искусственный дождь можно реализовать, используя возможности современной пожарной авиации, разбрызгивая с самолета водную смесь в виде капель заданного размера, падающих с определенной высоты. Изложен алгоритм движения капель дождя с целью максимального охлаждения и очистки атмосферы над городом в жаркий день.