Вэй Цзяхуа1, Ли Тицзянь2, Т. Тулайкова3, Ван Цзиньчжао4, Ян Диран5, С. Амирова6

1–6 Университет Цинхуа, Государственная лаборатория гидротехники и инженерии (Пекин, Китай)
 

В настоящее время проблема нехватки пресной воды во многих засушливых регионах мира становится все более актуальной. В статье предполагается проанализировать и оптимизировать комбинацию теплового восходящего потока с гигроскопическими частицами, чтобы разработать метод для их объединения для увеличения количества осадков. Целью представленной модели является метод динамических расчетов пространственной концентрации гигроскопических или льдообразующих частиц внутри воздушной струи искусственного нагревателя с учетом динамики в струе. В результате указываются, анализируются и рассчитываются наиболее важные параметры тепловых струй, такие как мощность, скорость воздуха w(z, r) на высоте z, понижение температуры T(z), влияние атмосферной неустойчивости и влияние эффекта плавучести. Характеристики струи объединены с движением порошка, и аналитические формулы результатов для оценки были представлены с расчетами типичных примеров. Практическая значимость работы заключается в возможности предварительного расчета и оптимизации параметров создаваемой тепловой струи и искусственно добавляемой массы порошка при практической реализации в натурных экспериментах.

Вэй Цзяхуа, Ли Тицзянь, Тулайкова Т., Ван Цзиньчжао, Ян Диран, Амирова С. Метод расчета распределения частиц порошка внутри искусственных нагретых восходящих потоков для стимулирования осадков в атмосфере // Наукоемкие технологии. 2023. Т. 24. № 3. С. 23−37. DOI: https://doi.org/10.18127/j19998465-202303-03

1. Dennis A.S. Weather modification by cloud seeding. Academic Press. New York, 1980.
2. Drofa A.S. et al. Formation of cloud microstructure: the role of hygroscopic particles. Izvestiya. Atmospheric and oceanic physics, 2006. V. 42. 355–366.
3. Tessendorf S.A., Bruintjes R.T. et al. The Queensland cloud seeding research program. BAMS. 2012. V. 93. 74–90. DOI: 10.1175/BAMS-D-12-00060.1
4. Bruintjes R.T. A review of cloud seeding experiments to enhance precipitation and some new prospects. BAMS. 1990. V. 80. 805–820.
5. Mednikov A.P. Acoustic coagulation and precipitation of aerosols. Springer–Verlag, New York Inc. 2013. 180 p.
6. Tulaikova T., Michtchenko A., Amirova S. Acoustic rains. Physmathbook. Moscow, 2010. 143 p.
7. 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
8. Andreev V., Panchev S. Dynamics of atmospheric thermals. Hydrometeoizdat. Leningrad, 1975.
9. Wulfson N.I., Levin L.M. Meteotron as a means of influencing the atmosphere. M.: Hydrometeoizdat. 1987. 130 p.
10. Wei JiaHua, LiTieJia, Tulaykova T. et al. The modification of atmospheric thermal flow to get high-altitude heating with additional lifting. Science Intensive Technology. 2021. V. 22(6). 25–36. https://doi.org/10.18127/j19998465-202106-03
11. Monin A.S., Yaglom A.M. Statistical Fluid Mechanics, Volume II Mechanics of Turbulence. Massachusess Inc. of Technol. USA. 1975.
12. Ingel L.Kh. The theory of rising convective jets. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2008. V. 44(2). 167–174. DOI: 10.1134/S0001433808020047
13. Arakawa A.; Jung J.-H. Multiscale modeling of the moist-convective atmosphere – A review. 2011. V. 102. 263–285
14. Zakinyan R., Zakinyan A., Ryzhkov R., Avanesyan K. Convection of Moist Saturated Air: Analytical Study. MDPI Atmosphere, 2016. V. 7, 8. DOI:10.3390/atmos7010008
15. Slade David. Meteorology and atomic energy. Atomic Energy Comission. 1968, USA.
16. Kessler F. On the distribution and continuity water substance in atmospheric circulations. Meteorological Monographs. 1969. V. 10(32). 84p.
17. Dinevich L., Ingel L., Khain A. Evaluation of ice-forming particles from ground generator. Modern high technologies. 2013. 2. 15–25.
18. Malardel S. Atmospheric Buoyancy Driven Flows. Cambridge University Press, 2012. https://www.researchgate.net/publication/ 265160179
19. Wulfson N.I. The study of the convection in atmosphere. AS-USSA press, Moscow, 2961. 512 p.
20. Rogers R.R. A short course of cloud physics. Pergamon press, Oxford, 1970.
21. Polyanin A.D. and Zaitsev V.F. Handbook of Exact Solutions for Ordinary Differential Equations, CRC Press, Boca Raton–New York, 2003. https://www.researchgate.net/publication/257913343_Handbook_of_Exact_Solutions_for_Ordinary_Differential_Equations