Вэй Цзяхуа1, Ли Тицзянь2, Т.В. Тулайкова3, Чен Гуосин4, Ван Цзиньчжао5, Ян Диран6, Чен Юэян7

1,2, 4–7 Университет Цинхуа, Государственная лаборатория гидротехники и инженерии (г. Пекин, Китай)

3 Московский физико-технический институт (г. Долгопрудный, Московская обл., Россия)

Предложена идея модификации атмосферного теплового потока (термика) для дополнительной подъемной силы воздушной струи. Для этого специальный порошок с нано- или микрочастицами может быть введен в воздушную струю для дополнительного нагрева посредством поглощения солнечного света частицами. Соответствующая высота подъема термика при этом увеличится. 

Целью статьи является изучение влияния дополнительного порошка в восходящем тепловом потоке. 

Результаты работы обусловлены созданной моделью процесса и аналитическими формулами для оценочных расчетов. 

Практическая значимость работы обусловлена возможностью предварительной оптимизации процесса и расчета необходимых масс и параметров порошков для использования в экспериментах по усилению атмосферных осадков. Анализ и полученные в статье расчеты доказывают эффективность предложенного метода. 

Вэй Цзяхуа, Ли Тицзянь, Тулайкова Т.В., Чен Гуосин, Ван Цзиньчжао, Ян Диран, Чен Юэян. Модификация атмосферного термика для достижения высотного нагрева и дополнительного подъема // Наукоемкие технологии. 2021. Т. 22. № 6. С. 25−36. DOI: https://doi.org/10.18127/j19998465-202106-03

1. Monin A.S., Yaglom A.M. Statistical Fluid Mechanics, Volume II Mechanics of Turbulence. Massachusess Inc. of Technol., USA, 1975.
2. Emanuel K.A. Atmospheric convection. Oxford University Press, Oxford, 1994.
3. Wulfson N.I., Levin L.M. Meteotron as a means of influencing the atmosphere. M. Hydrometeoizdat. 1987. 130 p. 
4. Andreev V., Panchev S. Dynamics of atmospheric thermals. Hydrometeoizdat. Leningrad. 1975. 
5. Wang G Q, Zhong D Y, Li T J, et al. Sky River: Discovery, concept, and implications for future research. Sci Sin Tech. 2016. V. 46. P. 649–656.
6. Wei JiaHua, J. Qiu, T, Li, et al. Cloud and precipitation interference by strong low-frequency sound wave. Sci. Chin. Tech. Sci. 2020. V.63. https://doi.org/10.1007/s11431-019-1564-9
7. Wolfson A. N., Borodin O. O. Self-similar propagation modes of a nonstationary high-temperature convective jet in an adiabatic atmosphere. Appl. Mech. Techn. Phys. 2001. V. 42(2). 81–87.
8. Ingel L.Kh. et.al. To the theory of convective flows in a rotating stratifying medium over a thermally inhomogeneous surface. 2020. Computational Continuum Mechanics. 2020. V. 13(3). P. 288–297. DOI: 10.7242/1999-6691/2020.13.3.23
9. Bjorn Stevens. Atmospheric moist convection. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2005. V. 33. P. 605–43. DOI: 10.1146/annurev.earth.33.092203.122658
10. Arakawa A., Jung J.-H., Multiscale modeling of the moist-convective atmosphere – A review. 2011. V. 102. P. 263–285.
11. Zakinyan R., Zakinyan A., RyzhkovR., Avanesyan K. Convection of Moist Saturated Air: Analytical Study. MDPI Atmosphere. 2016. V.7, 8. DOI:10.3390/atmos7010008
12. Kopp G., Lean J.L. A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance. Geophysical Research Letters. 2011. V. 38. № 1. https://doi.org/10.1029/2010GL045777
13. Futing Wu, Congbin Fu. Assessment of GEWEX/SRB version 3.0 monthly global radiation dataset over China. Meteorol Atmos Phys. 2011, v.112, 155–166. DOI 10.1007/s00703-011-0136-x 
14. Jursa, A.S. ed. Handbook of Geophysics and the Space Environment, UA Air Force Geophysics Laboratory, USA, 1985. Web.Report Number(s): AD-A-167000/9/XAB; AFGL-TR-85-0315 https://www.osti.gov/biblio/5572212-handbook-geophysics-space-environment-edition-final
15. Online calculator. Azimuth and height of the sun above the horizon. Accessed 2020, 3 June. https://planetcalc.ru/4270/
16. Schlyter P. Computing planetary positions – a tutorial with worked examples. Home Page of Paul Schlyter, Stockholm, Sweden. Accessed 2020, 2 May. https://planetcalc.ru/320/ 
17. Landsberg G.S. Optics. Physmath-press, Moscow, 2003, 549.
18. Gorsky V.V., Pugach M.A. Laminar/turbulent heat exchange on the surface of a hemisphere by a supersonic air flow. Scientific notes of TsAGI, V. XL(6). P. 36–42. https://cyberleninka.ru/article/n/laminarno-turbulentnyy-teploobmen-na-poverhnosti-polusfery-obtekae moy- sverhzvukovym-potokom-vozduha 
19. Dew point. Accessed 2021, 15 Jun. https://vbokna.ru/kalkulyatory/tochka-rosy-2
20. Carslow H.G., Jaeger J.C. Conduction of heat in solids. Clarendon press. Oxford. 1964.
21. Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. Heat transfer. Moscow, Energy. 1975. 488 p.