Применение объемного взрыва для снижения грозовой активности.
Грозы относятся к числу весьма сложных и опасных явлений природы, от которых зависит регулярность работы многих отраслей народного хозяйства ? воздушного транспорта, энергетики, лесного хозяйства и др. К сожалению, технический прогресс в этих отраслях практически не уменьшает их зависимости от грозовых процессов, поэтому подавление интенсивных грозовых явлений ? чрезвычайно актуальная задача.
Отказы в работе самолетных радионавигационных систем из-за поражения молнией, а иногда и более существенные повреждения летательных аппаратов, особенно опасные при посадке, являются одной из серьезных причин, заставляющих самолеты уходить на запасные аэродромы, если они еще в состоянии это сделать. Известно достаточно много тяжелых аварий, причиной которых были молнии. Статистический анализ показывает, что в среднем на 2500 летных часов поршневых самолетов или на 10000 часов реактивных приходится один случай попадания молний.
Другая, не меньшая опасность ? поражение молнией наземных объектов. Так, например, только в западных штатах США ежегодно из-за молний возникает около 10000 лесных пожаров, в том числе около 400 приносят огромный ущерб.
Крупные линии электропередачи и электротехнические системы обычно оборудуются грозозащитной, но, тем не менее, во время сильных гроз и они нередко оказываются выведенными из строя.
Для более отчетливого понимания сложности данной проблемы кратко остановимся на основных современных взглядах на грозовые явления.
Грозовое облако состоит из одной или нескольких ячеек [1], которые являются центрами конвективной, осадкообразующей и электрической активности. Горизонтальные размеры ячеек могут изменяться от 1 до 10 км. Высота грозового облака превышает 6?7 км и может достигать 14?18 км.
Электрическое строение типичного грозового облака биполярно ? основной положительный и отрицательный заряды располагаются в верхней и нижней частях облака соответственно. Вблизи основания облака под отрицательным зарядом обычно располагается дополнительный положительный заряд. В зависимости от условий (в частности, от широты местности) возможны различные значения верхнего положительного и нижнего отрицательного зарядов.
Электрическое поле в облаках обусловлено распределением объемных зарядов, создаваемых всеми носителями зарядов в данном облаке. В грозовых облаках происходит весьма быстрое накопление больших объемных зарядов. Средняя плотность объемного заряда может составлять порядка (0,3?3)-10-8 Кл/м3, а средняя скорость накопления зарядов (0,1?10) • Ю-9 Кл/(м3 • с). Области с максимальной плотностью зарядов имеют размеры порядка нескольких сотен метров. В таких локальных объемах облака создаются условия, благоприятные для инициирования молний. По современным представлениям наиболее часто встречаются объемы с максимальной плотностью зарядов (зоны неоднородности) размером 200?400 м.
Электрическая активность гроз, выраженная частотой разрядов молний, изменяется в широких пределах ? от одного до нескольких десятков разрядов в минуту. Молниевая активность гроз зависит от размеров и количества грозовых ячеек.
Принципиально возможны следующие основные пути подавления грозовых явлений. Могут быть предприняты меры к тому, чтобы развивающееся грозовое облако ?разрядить¦ на землю до подхода к охраняемому объекту, заставив разряд пройти по искусственно созданному пути, либо создать условия для ?короткого замыкания¦ внутри облака, либо подать в облако заряд, нейтрализующий естественно образующийся, либо попытаться разрушить облако, либо, наконец, воздействуя на его химический состав, воспрепятствовать развитию в нем электрических явлений.
Искусственно вызванный разряд облака на землю реализовывался практически неоднократно [2]. Известны опыты, когда в результате глубинных взрывов в море, поднимавших фонтаны воды на высоту около 70 метров под грозовым облаком, происходили разряды облаков в море. Также практически были проведены разряды грозовых облаков на поверхность земли (моря) с помощью проволоки, которая доставлялась к облаку ракетой. Обычно разряд происходил, когда ракета поднималась на высоту порядка 100 м. Этого оказывалось достаточным, чтобы разрядить на землю грозовое облако с высотой нижней границы около километра. Были также попытки использовать в целях создания канала для молнии пучок протонов, полученных на синхротроне, а также с помощью лазеров. Основными недостатками указанных методов являются ряд чисто технических трудностей.
Имелись проекты рассеивания в облаках металлических или металлизированных пластинок и нитей, играющих роль проводников короткого замыкания и одновременно микроразрядников, на которых вследствие наличия в облаке собственного электрического поля создается падение потенциала, достаточное для коронного разряда, ослабляющего электрическое поле облака. И лишь только технические и организационные трудности при осуществлении подобных опытов заставили усомниться в их практической целесообразности.
Немного больше о технологиях >>>
Электрические цепи с нелинейными преобразователями и оперативная коррекция режима энергосистемы
Рассматриваются электрические цепи с нелинейными преобразователями.
Показывается, что в такимх цепях достигается оптимум некоторой выпуклой функции
токов электрической цепи. Далее рассматривается задача оперативной коррекции
режима энергосистемы и формулируется критерий качества ...
Синергетическая парадигма современной экономической теории
Прошедший ХХ
век оставил в наследство человечеству множество нерешенных проблем. Сегодня на
планете каждый шестой человек голодает, каждый пятый не получает должного
медицинского обслуживания, каждый четвертый не имеет достаточного образования,
каждый третий пребывает в опасных ...
