Техника - молодёжи 1950-04, страница 15

Техника - молодёжи 1950-04, страница 15

например, образование летних крупнокапельных дождей, а также обычных в южных широтах ливневых дождей из облаков, целиком лежащих в области положительных температур. Должен, очевидно, существовать еще какой-то процесс, приводящий к быстрому укрупнению капель, после того как, благодаря притоку к каплям водяного пара, их радиус достиг нескольких десятков микронов.

Таким процессом является слияние капель друг с другом.

Маленькие капли сливаются очень редко. Мелкая капля при движении плавно обтекает большую. Воздушный слой у большей капли представляет собой как бы подушку. Инерция мелкой капли слишком недостаточна для того, чтобы капля могла -проскочить сквозь эту «подушку».

Размер капель, который может быть достигнут за счет слияния, зависит от толщи облачной массы, сквозь которую она должна пройти до «выпадения из облака. Для определения интенсивности осадков имеет значение и характер воздушных потоков.

При средней скорости восходящего потока в 10 см/сек. интенсивность дождя может достигнуть нескольких миллиметров в час при радиусах капель в несколько сот микронов. Длительный восходящий поток, имеющий скорость в 1 м/сек., может вызвать дождь интенсивностью в сотни миллиметров в час при радиусе капель, доходящем до 2—3 мм. Такие дожди отличаются резким нарастанием интенсивности.

Длительный восходящий поток, поднимающий большую облачную массу, способствует выпадению дождя: крупные капли, отстающие при подъеме от мелких, не попадают в верхнюю часть облака, где они могли бы испариться.

Наиболее благоприятен для выпадения осадков при переменной скорости вертикальных воздушных потоков следующий процесс. Капли, вынесенные первоначальным восходящим потоком на значительную высоту и достигшие за счет конденсации достаточного размера для начала слияния, после прекращения восходящего потока, падают и, сливаясь, продолжают укрупняться. Но до момента достижения каплями нижнего основания облака развивается второй восходящий поток. Он снова поднимает капли на большую высоту.

Достигнув критического размера, капли воды начинают падать, так как действие силы тяжести становится сильнее, чем действие восходящего потокаПри этом крупные капли сталкиваются в облаке с мелкими и, сливаясь с ними, еще больше укрупняются.

Водяные капли намерзают на ледяные частички или сплошным прозрачным слоем, или в виде ледяных шариков, которые можно разглядеть под микроскопом на поверхности снежинок, выпавших во время ливневых зимних снегопадов

9 » ♦

Is* -Ц • • •

С

* о •

Рисунок показывает, как сначала в восходящем воздушном потоке растут водяные капли, а затем, достигнув определенной величины, начинают падать. постепенно укрупняясь за счет встречи и слияния с мелкими капельками воды.

При следующем падении капли еще больше укрупняются. Воздушные потоки, следующие друг за другом в наиболее благоприятном сочетании, случаются редко. Наибольшая кратковременная интенсивность осадков составляет приблизительно 600 мм/час.

В средних широтах дождь из кучевых облаков мог бы выпадать без участия ледяной фазы, если бы достаточно высоки были уровни с отрицательными температурами воздуха. Небольшая высота нулевой изотермы приводит к тому, что обледенение вершин кучевых облаков начинается до превращения облака в дождевое В тропиках же дождь из чисто водяных облаков представляет обычное явление.

Мы говорили лишь о кучевых облаках. Но принцип образования осадков и в других типах облаков в общем такой же, как и в кучевых.

Итак, осадки возникают в результате сложного процесса, в котором взаимодействуют физические явления, либо связанные с конденсацией водяного пара, если облако водяное, либо с перекачкой водяного пара от капель к ледяным частицам, когда облако смешанного строения, либо с слиянием капель друг с другом, главным образом под •влиянием силы тяжести.

Полную картину образования осадков во всех деталях и для любого конкретного случая дать пока невозможно. Не вполне еще решен и вопрос о прогнозе осадков. Это задача самого ближайшего будущего. Разрешение ее имеет огромное значение для народного хозяйства. Работы «в этой области советские ученые ведут настойчиво и плодотворно.

Может ли человек управлять осадками? Да, может. Например, сбрасыванием в облака с самолета сухой углекислоты или иодистого серебра удается вызвать искусственный дождь. Температура сухой углекислоты —79°. Она охлаждает прилегающий к ней воздух.

Если сухая углекислота сброшена в

облако при температуре 0°, то имеющийся в нем водяной пар (обычно в облаке влажность близка к насыщению) даст почти пятисоткратное начальное пересыщение у поверхности частицы сухой углекислоты. Явления, обычные при таких пересыщениях, слабо исследованы. Ясно, однако, что в этих условиях на частицах сухой углекислоты быстро образуется лед непосредственно из водяного пара. На поверхности куска сухой углекислоты плотной бахромой образуются ледяные кристаллы.

По мере роста ледяных частиц и повышения их температуры степень пересыщения быстро падает, но, повидимо-му, частицы льда успевают вырасти до значительных размеров. Они легко отрываются от куска сухой углекислоты при его падении. Дальше рост ледяных частиц может итти и за счет перекачки водяного пара с капель, что происходит особенно быстро при большой разности температур, и за счет слияния падающих через облако частиц льда с водяными каплями. Если толща облака от места сброса сухой углекислоты до его основания велика, то падающие капли успевают вырасти до размера дождевых капель.

п \

(ГС

Целый ряд превращений испытывает капелька воды, путешествующая в облаке. Поднявшись в холодную зону, она превращается в снежинку. Здесь же к ней могут примерзнуть капельки воды. Отяжелев, она в виде градины падает сквозь облако, постепенно тая и снова превращаясь в каплю воды.

Таковы возможности искусственного вызывания осадков в случаях, когда имеются уже мощные облака.

Но не следует думать, что возможно искусственно вызывать осадки при любых атмосферных условиях и в любом количестве. Ведь при засухе, когда дождь особенно нужен, воздух содержит настолько мало влаги, что дождевые облака не могут образоваться. Поэтому шумиха, поднятая в США в 1947—1948 годах по поводу искусственного вызывания дождя, лишь обычная для этой страны реклама, порожденная алчностью и чисто коммерческими соображениями.

Для борьбы с засухой советский народ принял и уже проводит в жизнь единственно верный план — создание полезащитных полос, сети водоемов и искусственное орошение полей.

13

Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?