В проблеме активных воздействий на облака и туманы первостепенную роль играют фазовое состояние и температурные характеристики этих объектов. В метеорологии принято называть «теплыми» туманы и облака, все части которых имеют температуру 0 ° С и выше. Согласно «холодными» именуют имеющие температуру ниже 0 ° С. При этом различают переохлажденные капельные облака и туманы, которые могут существовать при температурах до -40 ° С; смешанные, содержащие одновременно жидкостную и твердую фазы; и, наконец, полностью кристаллические. Кроме того, в пределах одной и той же облака могут встречаться зоны с различным фазовым состоянием, что особенно характерно для развитых кучевых облаков.
Активные воздействия на переохлажденные облака и туманы. Образование кристаллов льда в атмосфере может происходить двумя путями: гомогенным, когда переохлажденные ниже -40 ° С мелкие капли воды замерзают спонтанно, или гетерогенным, когда замерзания этих капель инициируется сторонними нерастворимыми примесями, которые называют ядрами льдообразования. Второй процесс энергетически выгоден, поэтому может проходить по значительно более высокой температуры среды – на несколько градусов ниже нуля.
Во время активных действий на переохлажденные облака и туманы используют оба эти процесса. Действие так называемых холодореагентив (твердый диоксид углерода, сжиженные пропан, аммиак, азот) базируется именно на гомогенной (спонтанной) механизме льдообразования. Вблизи поверхности холодореагенту формируется пограничный слой, внутри которого пресыщения водяного пара достигает таких высоких значений, происходит спонтанная конденсация с мгновенным замерзанием образованных капель, вследствие чего возникает большое количество мелких кристалликов льда. Теоретически возможно также непосредственное образование зародышевых ледяных кристаллов из паровой фазы. Вне пограничного слоем те из кристаллов, которые успевают за время пребывания в нем перерасти определенный критический размер (что соответствует температуре облака) продолжают быстро расти путем перегонки водяного пара с переохлажденных капель, поскольку упругость насыщения над кристаллами ниже, чем над каплями. Остальные кристалив- »неудачников» испаряется. Результатом становится перестройка облака, образование осадков или даже полное разрушение объекта воздействия. Гетерогенный механизм кристаллизации переохлажденных облаков лежит в основе действия льодоутворювальних аэрозолей (йодиды серебра и свинца, сульфид и ацетилацетонат меди, флороглюцин, некоторые бактерии).
(No Ratings Yet)
Загрузка...