Вчені описали процес утворення опадів після засіву хмар

Геофізикам вперше вдалося описати повний цикл утворення опадів у хмарах в результаті засіву їх частинками іодиду срібла. У майбутньому отримані результати допоможуть підвищити ефективність такого засіву, пишуть вчені в.


З середини XX століття для управління погодою пропонуються методи активного впливу на хмари. За допомогою таких підходів можна розсіяти хмари, спровокувати опади в посушливих областях або запобігти утворенню граду. Зазвичай для цього використовується метод засіву хмар - розпилення в них частинок сухого льоду, іодиду срібла або іодиду свинцю. Відомо, що ці частинки стають центрами кристалізації льоду з переохолоджених хмар, однак точний механізм формування опадів в них, незважаючи на досить велику кількість експериментів і теоретичних розрахунків, досі до кінця не вивчений. Це сильно знижує ефективність використовуваних підходів, тому зараз, замість працюючих моделей, для оцінки ефективності засіву, як правило, використовуються дані статистичного аналізу.


Американські геофізики під керівництвом Джеффрі Френча (Jeffrey R. French) з Вайомінгського університету провели пряме експериментальне дослідження процесів, які відбуваються в хмарах при їх засіванні іодидом срібла AgI. Спостереження вчені проводили за допомогою двох наземних радарів, що працюють в діапазоні X (від 5200 до 10900 мегагерц), а також приладів, встановлених на бортах повітряного судна для геофізичних досліджень і літака для засіву хмар, що працюють в діапазоні W (близько 60 тисяч мегагерц). Дослідження проводилися в штаті Айдахо в 2017 році під час двох зимових засівів.

Виявилося, що протягом 30 хвилин після розпилення частинок іодиду срібла починається кристалізація льоду. Відразу після початку кристалізації концентрація частинок розміром близько 300 мікрон в області засіву знаходиться на рівні 1 - 5 штук на літр, що приблизно на три порядку більше ніж в навколишніх незасіяних хмарах. Дуже швидко після початку нуклеації починається утворення крижаної крупи, при цьому діаметр частинок зберігається на тому ж рівні або трохи збільшується. Після цього в результаті кристалізації з водяної пари і агрегації частинок їх середній розмір збільшується до 1 міліметра (максимальний розмір на цій стадії може досягати і 8 міліметрів), в результаті чого вони випадають у вигляді опадів. При цьому в деяких областях хмар центри кристалізації продовжують зберігати навіть через 60 - 90 хвилин після закінчення засіву.

Крім часу початку кристалізації та облоги частинок, що утворилися, вчені змогли простежити за траєкторіями частинок між етапом кристалізації і початком випадання у вигляді снігу і визначенням тих областей хмар, в яких в кожен момент часу кристалізація відбувається найбільш активно. Вчені відзначають, що з отриманих результатів безпосередньо не можна оцінити ефективність засіву хмар, однак вони дають достатню кількість даних для подальших досліджень.

Зазвичай для засіву хмар використовуються або наземні пристрої, або обладнання, встановлене на борту літаків. Нещодавно для подібних цілей запропонували використовувати і безпілотні летальні апарати.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND