8 Główne typy modyfikacji klimatycznych

Ten artykuł rzuca światło na osiem głównych typów modyfikacji klimatycznych. Rodzaje to: 1. Zmienne zmiany klimatyczne 2. Modyfikacja procesów wymiany 3. Modyfikacje zagrożenia pogodowego 4. Modyfikacja opadów 5. Modyfikacja cyklonu 6. Modyfikacja mgły 7. Modyfikacja mrozu 8. Modyfikacja parowania.

Rodzaje zmian klimatycznych:

Zmienne zmiany klimatu
Modyfikacja procesów wymiany
Modyfikacje zagrożeń pogodowych
Modyfikacja opadów
Modyfikacja Cyclone
Modyfikacja mgły
Modyfikacja Frost
Modyfikacja parowania

Wpisz # 1. Modyfikacje klimatu pola:

Klimat pola odnosi się do mikroklimatu gleby i klimatu roślin uprawnych. Mikroklimat gołej gleby różni się od mikroklimatu wegetatywnej powierzchni. Mikroklimat gołej gleby odnosi się do warstwy powierzchniowej gruntu i warstwy powietrza tuż nad powierzchnią gleby i warstwy gleby pod powierzchnią ziemi.

W ciągu dnia powierzchnia gleby otrzymuje promieniowanie słoneczne i ogrzewa się, absorbując je. Powierzchnia gleby staje się cieplejsza niż warstwa powietrza powyżej i warstwa gleby poniżej aktywnej powierzchni ziemi.

W pogodne noce, powierzchnia ziemi szybko traci ciepło w postaci promieniowania długofalowego (IR), podczas gdy powierzchnia ziemi otrzymuje niewielką ilość promieniowania podczerwonego z powrotem z oparów wody, cząsteczek powietrza i ozonu obecnych w atmosferze. Tak więc powierzchnia ziemi jest aktywną powierzchnią, gdzie większość energii promieniowania jest pochłaniana, odbijana i emitowana.

W ciągu dnia energia cieplna uderza szybciej na gołej glebie, niż może ulec rozproszeniu. W rezultacie temperatura powierzchni wzrasta z powodu akumulacji energii cieplnej. Maksymalna temperatura występuje w czasie, gdy energia wejściowa i wyjściowa są równe.

Później moc wyjściowa przekracza energię wejściową, co powoduje spadek temperatury. Temperatura nadal spada, o ile tempo straty jest większe niż tempo przyrostu. Minimalna temperatura występuje w czasie, gdy wejście i wyjście równoważą się nawzajem. Dlatego minimalna temperatura występuje tuż po wschodzie słońca, a maksymalna temperatura pojawia się w godzinach popołudniowych.

Na gołej glebie temperatura obniża się wraz z wysokością w dolnej troposferze, a także zmniejsza się wraz z głębokością w glebie w ciągu dnia. Jest to określane mianem wskaźnika wygaśnięcia. W nocy temperatura powietrza wzrasta wraz z wysokością nad powierzchnią ziemi, a temperatura gleby również wzrasta wraz z głębokością. Odnosi się do inwersji temperatury.

Powierzchnia ziemi doświadcza największej nadwyżki energii. Dlatego największy dobowy zakres temperatury występuje w ciągu dnia, podczas gdy powierzchnia ziemi doświadcza największego deficytu energii podczas nocy i najniższej temperatury w pobliżu powierzchni. Gradient temperatury jest największy w pobliżu powierzchni i maleje wraz ze wzrostem i głębokością gleby.

Kiedy rośliny zaczynają rosnąć, mikroklimat pola ulega modyfikacji. W krótkim czasie liście jednej rośliny zaczynają dotykać liści innych sąsiednich roślin. Te rośliny i liście mają tendencję do zakłócania wymiany ciepła, wilgoci i pędu między ziemią a atmosferą.

Gdy liście zaczną całkowicie ocieniać ziemię, czubek rośliny staje się aktywną powierzchnią dla ciepła i innych wymian, a powierzchnia gleby staje się wtórna. Transpiracja i promieniowanie cieplne z części roślin w obrębie czaszy stanowią trzeciorzędowe źródło strumienia energii i wilgoci.

Każda roślina ma tendencję do rozwijania własnego stanowiska i kształtowania mikroklimatu o różnych właściwościach. Podczas wymiany ciepła na i na powierzchni wegetatywnej liście roślin biorące udział w różnych formach usuwania pochłoniętego promieniowania mają bardzo małe zdolności cieplne. Części roślin rzucają swoje cienie na powierzchnię gleby, co zmniejsza wymianę ciepła w glebie między glebą a warstwą powietrza.

Zatem strumień ciepła wchodzącego lub opuszczającego glebę i liście na niej oraz warstwa powietrza w korycie i pod nim jest bardzo mała. Zmniejszona transpiracja z powodu niedoboru wody w glebie w ciągu dnia powoduje wzrost temperatury liści o 5-10 ° C powyżej temperatury powietrza.

Na wzrost każdej uprawy wpływ mają różne parametry pogodowe. Ważne parametry pogodowe to temperatura, promieniowanie, słońce, opady, wilgotność i prędkość wiatru. Wszelkie odchylenia w tych parametrach wpływają na normalny wzrost plonu. Dlatego ekscesy i deficyty powodują wielkie stresy. Nadmierne opady w dowolnym obszarze powodują niekorzystny wpływ na wzrost roślin.

Podobnie, niedobór wilgoci powoduje również stres, wpływając na procesy wymiany. Ekstremalne warunki temperaturowe są szkodliwe dla upraw. Niskie temperatury w sezonie zimowym i wysokie temperatury w sezonie letnim poważnie wpływają na uprawy. Na procesy wymiany energii masowej niekorzystnie wpływają warunki stresowe wywołane ekstremalnymi warunkami pogodowymi.

Wpisz # 2. Modyfikacja procesów wymiany:

Przepływ powietrza w kierunku poziomym nazywa się wiatrem. Nierównomierny rozkład promieniowania słonecznego na powierzchni Ziemi powoduje nierówne temperatury. Różnica temperatur powoduje mas powietrza o różnej gęstości. Masa zimnego powietrza generuje wysokie ciśnienie, a masa ciepłego powietrza generuje niskie ciśnienie. Różnica ciśnień jest ustawiona między dwoma miejscami.

W wyniku tego powstaje gradient ciśnienia, który przesuwa masę powietrza z wysokiego ciśnienia w kierunku obszaru niskiego ciśnienia. W rezultacie powstaje wiatr, który może transportować dwutlenek węgla, opary wody i energię cieplną z jednego miejsca do drugiego, a także z warstw gleby do górnych warstw powietrza.

Na wzrost rośliny może wpływać bezpośrednio i pośrednio wiatr. Rośliny stają się karłowate na obszarach, na których dominują silne wiatry. Jest to spowodowane tworzeniem się małych komórek poprzez zmniejszoną turgidity, gdy komórki ekspandują i dojrzewają.

Wzrost roślin wydaje się być zmniejszony, gdy prędkość wiatru przekracza 10 km / h. Prędkość wiatru wywiera bezpośredni wpływ na transpirację, usuwając opary wody z otoczenia liści. Silne wiatry wyrzucają powietrze z jam szparkowych poprzez zginanie delikatnych liści.

Przepływ powietrza nad powierzchnią ziemi jest nierównomierny z powodu siły tarcia spowodowanej chropowatością ziemi. Cienka warstwa powietrza jest zamknięta bardzo blisko powierzchni ziemi, gdzie procesy przenoszenia są kontrolowane przez dyfuzję cząsteczkową. Ta cienka warstwa powietrza nazywana jest warstwową warstwą.

W wietrznych warunkach grubość warstwy laminarnej może wynosić około kilku milimetrów. Istnieje turbulentna warstwa powierzchniowa tuż nad laminarną podwarstwą. Wysokość tej burzliwej warstwy powierzchniowej może wynosić od 50 do 100 m. Warstwa ta charakteryzuje się strefą silnego mieszania, w której generowane są prądy wirowe.

Struktura wiatru w turbulentnej warstwie powierzchniowej zależy od rodzaju podłoŜa i gradientu temperatury w kierunku pionowym. Siła tarcia wywierana przez powierzchnię ziemi dominuje w burzliwej warstwie powierzchniowej, gdzie zaniedbuje się działanie siły Coriolisa.

Na produkcję roślin ma wpływ ruch powietrza w czaszy rośliny. Przepływ powietrza w pobliżu powierzchni ziemi jest zdominowany przez turbulencje w ciągu dnia pod silnymi wiatrami powierzchniowymi, jednak turbulencje stają się nieistotne w spokojnych warunkach w nocy. Ten współczynnik przepływu dominuje przestrzenny rozkład wiatru, pary wodnej i temperatury.

Przenikanie ciepła przez przewodzenie i konwekcję z powierzchni uprawnej i powierzchni gleby do atmosfery zależy od charakteru przepływu powietrza w warstwie otaczającej te powierzchnie. Charakter przepływu powietrza w takich warstwach różni się od tego, który znajduje się poza nim, ze względu na silny wpływ lepkości w warstwie przylegającej do dowolnego obiektu. Warstwa graniczna charakteryzuje się silnymi gradientami ¹ temperatury, pary wodnej i przepływu powietrza.

Mikroklimat powierzchni upraw kontrolowany jest przez przekazywanie rozsądnej energii cieplnej, oparów wody i dwutlenku węgla. Przepływ powietrza ma silny wpływ na procesy wymiany masy i energii. Turbulencje powietrza odgrywają kluczową rolę w kontrolowaniu ruchu i rozkładu masy powietrza w obrębie czaszy roślin uprawnych.

Turbulencja powietrza jest czynnikiem dyfuzyjnym w moderowaniu ekstremalnych warunków temperatury i oparów wody. Transfer turbulentny jest odpowiedzialny za transfer cząsteczek powietrza. Chropowatość powierzchni przyspiesza tempo ewapotranspiracji w obszarach, w których dominuje silna adwekcja.

Przenoszenie sensownego ciepła, oparów wody i dwutlenku węgla jest bardzo ważne w okapie roślin uprawnych. Prędkość wiatru na powierzchni uprawy jest zmniejszona przez opór lub tarcie spowodowane chropowatością powierzchni.

Między roślinami i atmosferą następuje przeniesienie pędu ze względu na zmiany prędkości wiatru. Dyfuzyjność wirowa w odniesieniu do wymiany między powierzchnią uprawną a atmosferą jest większa niż proces dyfuzji molekularnej.

W celu wydajnego mieszania w pobliżu powierzchni uprawy musi istnieć skuteczny mechanizm niż dyfuzja cząsteczkowa. Ten szybki mechanizm znany jest jako dyfuzja wirowa, która jest spowodowana turbulencją. Powolna dyfuzja cząsteczek kontroluje procesy transportu bardzo blisko powierzchni.

Ze względu na duże wartości współczynnika dyfuzji powietrza stężenie dwutlenku węgla jest utrzymywane i nie ulega szybkiemu zanikowi w ciągu dnia, gdy proces fotosyntezy jest bardzo aktywny.

Szybkość fotosyntezy wzrasta wraz ze wzrostem prędkości wiatru i wzrasta do pewnego poziomu. Jednak szybkość fotosyntezy zmniejsza się wraz ze wzrostem prędkości wiatru. Dlatego silne wiatry powierzchniowe powodują niekorzystny wpływ na wzrost roślin uprawnych.

Lekki i umiarkowany wiatr jest przydatny do transpiracji i dwutlenku węgla do fotosyntezy roślin uprawnych. Wszystkie procesy wymiany zachodzące w baldachimie uprawnym są silnie zakłócane przez silne wiatry powierzchniowe.

Zaobserwowano, że silne wiatry powierzchniowe powodują poważne uszkodzenia roślin uprawnych w regionach suchych i półsuchych, powodując erozję gleby i transport cząstek gleby. Te cząstki gleby osadzają się na liściach roślin uprawnych.

Wielu badaczy próbowało określić techniki ograniczania niekorzystnych skutków silnych wiatrów powierzchniowych. Można to zrobić, sadząc przerwy na wiatr, które mogą być żywopłotem lub schronieniem zbudowanym ze sztucznego materiału.

Od czasów starożytnych wiele środków ochrony było wykorzystywanych przeciwko zagrożeniom pogodowym. Nawadnianie jest jedną ze starych technik stosowanych w celu ochrony roślin uprawnych przed niską temperaturą i wysokimi temperaturami. Nawadnianie pomaga w modyfikowaniu obciążenia termicznego roślin w sezonie letnim, podczas gdy w okresie zimowym nawadnianie zwiększa temperaturę gleby, a także temperaturę powietrza.

Podobnie mikroklimat pola można modyfikować za pomocą różnych rodzajów ściółek. Pasy bezpieczeństwa są jedną z najlepszych technik ochrony upraw przed szkodliwymi skutkami zimnych i gorących wiatrów.

Wpisz # 3. Modyfikacje zagrożeń pogodowych:

Na wzrost i plon roślin mają wpływ różne parametry pogodowe. Ważne parametry pogodowe to opady / wilgoć, temperatura, promieniowanie słoneczne, parowanie i ewapotranspiracja oraz wiatr. Występuje normalny wzrost plonu, jeśli parametry te są korzystne. Maksymalny wzrost plonu następuje w optymalnych warunkach pogodowych. Na wzrost plonu ma niekorzystny wpływ, jeśli występują jakiekolwiek odchylenia w tych parametrach.

Powyżej lub poniżej optymalnych warunków pogodowych występują ekstremalne warunki pogodowe. Te ekstremalne warunki pogodowe prowadzą do zagrożeń pogodowych. Na przykład nadmierne opady deszczu prowadzą do powodzi, podczas gdy opady deficytowe prowadzą do suszy.

Jeśli temperatura jest znacznie niższa od normalnej, wystąpią warunki zimnej fali. Z drugiej strony, jeśli temperatura jest znacznie wyższa od normalnej, może to prowadzić do warunków fali upałów. Podobnie cyklony niekorzystnie wpływają na wzrost roślin.

Zagrożenie pogodowe stanowi wielkie zagrożenie dla upraw, a także dla działalności człowieka. W związku z tym modyfikacja zagrożeń pogodowych musi odbywać się przy użyciu różnych technik, tak aby straty można było zminimalizować.

Wpisz # 4. Modyfikacja opadów:

Podstawowym wymaganiem uprawy jest wilgotność. Uprawy uprawiane w warunkach nawadniania są dostarczane przez wodę poprzez nawadnianie, a rośliny uprawiane w warunkach deszczu dostarczają wilgoć z opadów. Opady deszczu są bardzo ważne na tych obszarach, gdzie uprawy są uprawiane w warunkach deszczu.

Wzrost plonów zależy od wielkości opadów i ich rozkładu w całym cyklu życia. Niedobór wilgoci na dowolnym etapie uprawy jest szkodliwy, ale jego działanie jest bardziej śmiertelne, jeśli deficyt wilgoci wystąpi w okresie reprodukcyjnym. Efekt niedoboru wilgoci można zminimalizować, powodując sztuczny deszcz.

Historyczne tło sztucznego deszczu:

Sztuczny deszcz opiera się na zasadzie, że sztuczne jądra kondensacji są wprowadzane do chmur, ponieważ wystarczające jądra kondensacji mogą nie być dostępne w atmosferze. Może to być nazywane modyfikacją pogody.

Modyfikacja pogody definiowana jest jako sztuczna zmiana pogody w danej miejscowości za pomocą różnych jąder. Na początku główny nacisk kładziono na wytwarzanie deszczu i hamowanie gradu. Bergeron i Findeicen zaproponowali teorię w 1930 roku, w której twierdzili, że krople deszczu zaczynają tworzyć się w chmurze, gdy kilka kryształków lodu pojawia się w pewnej temperaturze poniżej 0 ° C.

Teoria kryształów lodu zakłada, że krople wody w chmurze nie zamarzają w temperaturze 0 ° C. Woda może pozostać w stanie ciekłym nawet do -40 ° C. Nazywa się to wodą super chłodzoną. Stwierdzono, że kryształy lodu zawierają stałe jądra o średnicy około jednego mikrometra. Nazywane są to jądra zamrażające.

Za każdym razem, gdy te kryształki lodu wchodzą w kontakt z super chłodzoną wodą, cała chmura szybko zamienia się w obłok w postaci lodu. Dlatego kryształy te rosną szybko kosztem superskręconych kropelek. Wypadają z chmury w postaci deszczu, gradu lub śniegu.

Nuclei of Cloudy Condensation:

Zaobserwowano, że kondensacja oparów wody w czystym wilgotnym powietrzu nie występuje, dopóki wilgotność względna nie osiągnie 70-80%. Wilgotność względną tego rzędu można uzyskać przez szybką adiabatyczną ekspansję w komorze chmurowej Wilsona.

W atmosferze chmury nie powstają w ten sposób, a kondensacja oparów wody nie rozpoczyna się, jeśli nie ma odpowiedniego jądra, na którym mogą się skraplać pary wodnej. Atmosferyczne powietrze nie jest całkowicie czyste. Zwykle zawiera szerokie odmiany cząstek zwanych aerozolami, na których skraplają się pary, gdy powietrze jest nieco przesycone lub nawet mniejsze.

Aerozole atmosferyczne mają bardzo duży zakres od 0, 005 μ do 10 μ.

Można je podzielić na trzy kategorie w zależności od ich wielkości:

(a) Jądra AITKEN: 0, 005μ do 0, 2μ.

(b) Duże jądra: 0, 2μ do 1μ.

Istnieją dwa rodzaje jąder kondensacyjnych:

ja. Hygroskopowe jądra:

Mają silne powinowactwo do pary wodnej, w której kondensacja ma miejsce nawet przed nasyceniem powietrza.

ii. Niehigroskopijne jądra:

Wymagają pewnego stopnia super nasycenia w zależności od następujących czynników:

(a) Temperatura i szybkość chłodzenia, która kontroluje szybkość, z jaką pary stają się dostępne do skraplania.

(b) Stężenie, wielkość i rodzaj jąder, które regulują szybkość kondensacji pary.

Te jądra kondensacji odgrywają zasadniczą rolę na samym początku powstawania chmury. Para wodna skrapla się, gdy wilgotność względna wynosi 100%. W termodynamice, o ile wilgotność względna jest mniejsza niż 100%, opary wody nie kondensują się w postaci cieczy.

Wilgotność względna (H) lub stosunek nasycenia powietrza określa się jako rzeczywistą prężność pary do wymaganej do nasycenia powietrza o tej samej temperaturze.

H = e / e _s

Jest wyrażony w procentach. Kiedy powietrze osiąga nasycenie, e = e _s & H = 1.

Nasycenie:

Mówi się, że powietrze jest nasycone, gdy nie ma transferu netto cząsteczek pary między nim a płaską powierzchnią wody w tej samej temperaturze.

Super nasycenie:

Wilgotność względna przekracza 100%, gdy pary wody obecne w powietrzu są większe niż wymagane do nasycenia powietrza, tzn. E jest większe niż es. Nazywa się to super nasyceniem i jest oznaczone przez s, gdzie s = (e / e _s - 1). Może to być wyrażone w procentach przez pomnożenie przez 100.

Gdy współczynnik nasycenia wynosi 1, 01, wilgotność względna wynosi 101%, tj

S = (e - e _s / e _s ) = 1, 01 - 1 = 0, 01 = 1%

Podstawowe założenia modyfikacji:

(i) Obecność kryształów lodu w superskręconej chmurze jest konieczna do uwolnienia deszczu w procesie Bergerona.

(ii) Obecność stosunkowo dużej kropli wody jest niezbędna do zainicjowania mechanizmu koalescencji.

(iii) Niektóre chmury wytrącają się nieefektywnie, ponieważ czynniki te mają naturalnie niedobór.

(iv) Niedobór ten można uzupełnić, sztucznie wysiewując obłoki za pomocą stałego CO2, Agl w celu wytworzenia kryształków lodu lub przez wprowadzenie kropli wody lub dużych jąder higroskopijnych.

Jądra kondensacji odgrywają ważną rolę w tworzeniu chmur. Powietrze wznoszące się w atmosferze schładza się adiabatycznie i staje się nasycone. Dalsze schładzanie powietrza prowadzi do kondensacji powodującej powstawanie chmur i opadów. Zaobserwowano, że opady mogą nie wystąpić, nawet jeśli obecne są chmury.

Teraz odkryto, że chmury mogą nie mieć wystarczającej ilości jąder do kondensacji lub sublimacji, aby zainicjować wzrost kropel deszczu. Początkowo kropelki chmur rosną w rosnącej super nasyconej masie powietrza, później następuje spadek tempa wzrostu z powodu spadku super-nasyconych kropel.

Krople chmur utworzone w chmurze miałyby tendencję do wychwytywania dostępnych oparów wody. Opady deszczu występują, gdy krople chmur stają się tak duże, że mogą być podtrzymywane przez prądy wstępujące.

Chmury można podzielić na dwa rodzaje w zależności od ich energii cieplnej:

(i) Zimne chmury.

(ii) Ciepłe chmury.

Charakterystyka zimnych chmur:

Tworzenie tych chmur opiera się na procesie Bergeron-Findeicen. Chmury te mogą się rozwijać i rozciągać poza poziom zamarzania bez tworzenia się kryształków lodu. Krople chmur stają się super chłodzone. Wraz ze wzrostem super chłodzenia powyżej poziomu zamarzania, aktywuje się coraz więcej zarodków zamrażania. Te jądra zamrażające stają się aktywnym ośrodkiem do tworzenia kryształów lodu.

Maksymalna liczba kryształów lodu w zakresie temperatur od -15 ° do -20 ° C. Tworzenie kryształów lodu opiera się na zasadzie, że ciśnienie pary nasycenia jest bardziej nad super chłodzoną wodą niż kryształami lodu. W związku z tym kryształy lodu rosną kosztem bardzo schłodzonych kropelek.

Siew zimnych chmur:

Jeśli zimne chmury nie mają wystarczającej liczby kryształków lodu, może nie być deszczu. W tych okolicznościach sztuczne jądra mogą być wprowadzane do chmur w celu zwiększenia liczby kryształów lodu, aby można było zainicjować opady. Zostało doświadczalnie przetestowane, że jądra lodu mogłyby zostać zwiększone przez wprowadzenie sztucznych chmur higroskopijnych do chmury.

Te sztuczne jądra podano poniżej:

ja. Srebrny jodek.

ii. Stały dwutlenek węgla (suchy lód).

Natura agentów wysiewających :

ja. Typowa sól o średnicy 1-5μ jest najskuteczniejszym jądrem kondensacji w ciepłych chmurach.

ii. Jodek srebra służy do zamrażania jąder. Bardzo małe cząsteczki są najlepsze dla maksymalnej wydajności na jednostkę masy.

Obsiewanie chwastów jodkiem srebra:

Jodek srebra ma sześciokątną strukturę krystaliczną zbliżoną do cząsteczek lodu. Są to odpowiednie nukleatory. Czysty jodek srebra jest wysoce higroskopijny i praktycznie nierozpuszczalny w wodzie. Na obie te właściwości silnie wpływają wchłonięte zanieczyszczenia. Poniżej -10 ° C super nasycenie przekracza 10% w odniesieniu do lodu.

Kiedy dym jodku srebra zostaje wprowadzony do chmury, temperatura zaczyna spadać. W rezultacie pojawia się pewna ilość kryształów lodu. Szybkość tworzenia kryształów lodu wzrasta wraz ze spadkiem temperatury. Około -15 ° C, wszystkie cząsteczki jodku srebra są przekształcane w jądra lodu.

Wprowadzenie dymu jodkowego srebra generuje ogromną liczbę kryształów lodu, które powodują niestabilność w super schłodzonych kropelkach wody. Większość super schłodzonych kropelek wody zamienia się w kryształy lodu, powodując strącanie.

Oprócz jodku srebra inne substancje, które mogą być stosowane jako sztuczne jądra, to jodek ołowiu, metaldehyd, siarczki miedzi, tlenki miedzi i jodek bizmutu. Kryształy jodku ołowiu są podobne do jodku srebra. Jest aktywny do temperatury -5 ° C. Liczba wytworzonych jąder jest taka sama jak liczba jodku srebra.

Kryształy metaldehydu są skutecznym nukleatorem w temperaturze -10 ° C. Paruje z oparami wody. Powoduje to zamarznięcie skondensowanych kropelek mgły. Spośród wszystkich tych substancji powszechnie stosuje się jodek srebra. Jednak zdolność zarodkowania lodu Agl zmniejsza się pod wpływem światła ultrafioletowego.

Obsiewanie chmur suchym lodem (stały CO2):

Główną cechą stałego dwutlenku węgla jest to, że ma bardzo wysokie ciśnienie pary w -30 ° C. W rezultacie bardzo szybko paruje, dlatego jego temperatura powierzchni spada do - 80 ° C. Mały kawałek suchego lodu spadający przez mętne powietrze wytwarza bardzo dużą liczbę kryształów lodu. Liczba kryształów lodu zależy od wielkości i prędkości opadania suchego lodu.

Palety z suchym lodem są ciężkie. Szybko spadają przez chmurę i nie mają stałego efektu. Są one zatem wprowadzane przez samolot na szczyt super schłodzonych chmur. Ta metoda wysiewu jest bardziej skuteczna w chmurach kłębiastych, których wierzchołki mają temperaturę poniżej -5 ° C, pod warunkiem, że chmury nie rozproszą się przed upływem pół godziny.

Wysiew ciepłych chmur:

W tych chmurach proces koalescencji jest bardzo aktywny. Dlatego wzrost kropli chmurki zależy od procesu koalescencji. Na proces ten wpływa wiele czynników, takich jak początkowy rozmiar kropli, migracja, zawartość wody w stanie ciekłym i pole elektryczne.

Proces koalescencji w ciepłych chmurach można rozpocząć tylko wtedy, gdy w chmurach znajdują się duże krople wody. Brak dużych kropelek wody w niektórych obłokach może przyspieszyć proces koalescencji, w związku z czym opady mogą być nieobecne lub niedostateczne.

Wysiewanie ciepłych chmur opiera się na założeniu, że proces koalescencji można przyspieszyć przez wprowadzenie dużych, higroskopijnych jąder. Chlorek sodu znany jako zwykła sól może być stosowany jako środek zarodkujący, który może wytwarzać olbrzymie jądra. Może być stosowany w postaci roztworu lub ciała stałego.

Główną zaletą soli jest to, że ciśnienie pary roztworu jest niższe niż czysty rozpuszczalnik. Wysiewanie ciepłych chmur przez wodę wydaje się tańsze niż zasianie solą. Ale w praktyce siew z soli jest bardziej ekonomiczny ze względu na ważną rolę gigantycznych higroskopijnych jąder w procesie koalescencji.

Skuteczność lub skuteczność sztucznych jąder zależy od rodzaju chmur:

Chmury konwekcyjne:

10-20% płynnej wody zamienia się w deszcz.

Chmury orograficzne:

Około 25% ciekłej wody zamienia się w deszcz.

Chmury warstw:

Znaczna ilość ciekłej wody zamienia się w deszcz.

Stwierdzono, że w już padających chmurach lub chmurach, które mają spaść, dodanie sztucznych jąder jest najbardziej skuteczne w zwiększaniu opadów.

Czynniki wpływające niekorzystnie na operację wysiewu w chmurze:

Istnieją dwa problemy, które negatywnie wpływają na operację wysiewu chmury.

To są:

I. Niepewność materiału siewnego osiągającego poziom chmurowy. Z tego powodu zaszczepianie odbywa się przez samoloty tuż poniżej podstawy chmur lub po prostu pod wiatr z obszaru docelowego.

II. Niestabilność jodku srebra w świetle słonecznym. Doprowadziło to do poszukiwania innych czynników zarodkujących, takich jak mataldehyd.

Wpisz # 5. Modyfikacja cyklonu:

Cyklon jest jednym z najgorszych zagrożeń pogodowych, które mogą spowodować wielkie spustoszenie w uprawach rolnych na obszarach przybrzeżnych. Na wszystkie ludzkie działania niekorzystnie wpływa cyklon. Cyklony te mogą być również określane jako cyklony tropikalne, tajfuny lub huragany. Główną zaletą tych cyklonów jest powodowanie opadów na lądzie, ale nadmierne opady mogą powodować powodzie na rozległym obszarze, szczególnie w pobliżu wybrzeża.

Z uwagi na niszczycielski charakter tych systemów pogodowych konieczne jest ich modyfikowanie. Modyfikacja cyklonów może być przeprowadzona przez zaszczepienie zewnętrznych obłoków otaczających oko cyklonu, tak że może nastąpić strącanie przed dojrzałym etapem.

Podczas opadów uwalnia się ogromna ilość utajonego ciepła kondensacji. Ciepło utajone ma tendencję do rozprzestrzeniania się burzy na rozległym obszarze, tak aby zminimalizować wpływ siły gwałtownej.

Jodek srebra stosuje się jako środek zarodkujący, ponieważ chmura otaczająca oko cyklonu zawiera dużą ilość super chłodzonej wody o temperaturze poniżej -4 ° C. Opiera się na zasadzie, że prężność pary kryształów lodu jest mniejsza niż prężność par super schłodzonych kropelek wody. W wyniku tego kryształy lodu rosną kosztem kropelek.

Wprowadzenie jodku srebra może przekształcić super schłodzone kropelki wody w kryształy lodu. Podczas tego procesu uwalniane jest utajone ciepło topnienia. Może rozprzestrzeniać cyklon w taki sposób, że zmniejsza się siła gwałtownego działania. Zmniejszenie wielkości gwałtownej siły może zmniejszyć wielkość strat.

Typ # 6. Modyfikacja mgły:

Mgła to zjawisko związane z wilgocią, które występuje w pogodne noce w spokojnych warunkach. Mgła występuje nad wilgotnym lądem z powodu radiacyjnego chłodzenia w nocy. W wyniku chłodzenia powietrze w pobliżu powierzchni ziemi staje się nasycone.

Kiedy temperatura powietrza spada do punktu rosy, nasycone powietrze zaczyna kondensować się na powierzchni jąder. Kropelki wody pozostają zawieszone w powietrzu. Nagromadzenie tych kropelek wody w powietrzu prowadzi do powstawania mgły.

Tworzenie mgły jest przyspieszane przez lekkie wiatry, które zwiększają utratę ciepła jawnego z warstwy powietrza na powierzchnię ziemi. Mgła radiacyjna pozostaje widoczna przez kilka godzin po wschodzie słońca, ale czasami może pozostać przez cały dzień, jeśli jest wyjątkowo grubsza. Widzialność pozioma może być zredukowana do odległości 1 km.

Różne rodzaje mgły podano poniżej:

I. Ciepła mgła (temperatura powyżej 0 ° C).

II. Super-schłodzona mgła (zakres temperatur od 0 do -30 ° C).

III. Mgła lodowa (temperatura utrzymuje się poniżej -30 ° C).

IV. Mgła wznosząca (powstaje, gdy wilgotne powietrze jest zmuszane do wznoszenia się w górę wzdłuż zbocza gór).

V. Ciepła mgła opadów (Występuje, gdy deszcz spada przez zimniejszą warstwę w pobliżu powierzchni, a parowanie kropel deszczu nasyca warstwę).

Mgła zwykle występuje w okresie zimowym, gdy temperatura powietrza spada do punktu rosy z powodu chłodzenia radiacyjnego. Podczas procesu kondensacji wytrąca się duża ilość oparów wody. Ilość opadów we mgle jest znacznie większa niż w przypadku rosy. Mgła może być traktowana jako chmury niskiego poziomu. Czasami mgła może przyczynić się bardziej niż lekkie opady deszczu.

W niektórych przypadkach mgła może zaspokoić zapotrzebowanie na wodę w uprawach uprawianych na obszarach przybrzeżnych. Tak więc mgła służy jako naturalne źródło wilgoci dla naturalnej wegetacji w obszarach przybrzeżnych, szczególnie w przypadku braku opadów.

W sezonie zimowym mgła zmniejsza widoczność i stanowi poważny problem dla transportu powietrznego, morskiego i drogowego. Szkodliwe skutki mgły można zaobserwować w godzinach rannych, kiedy transport lotniczy, kolejowy i drogowy pozostaje zawieszony przez wiele godzin.

Loty i pociągi są opóźnione lub czasem zawieszone z powodu gęstej mgły. W okresie zimowym zachodnie zakłócenia powodują zachmurzenie i deszcz w wielu częściach północno-zachodnich Indii.

Czasami zachodnie zakłócenia powodują opady i przenoszą się z zachodu na wschód w północno-zachodnich Indiach. Jednocześnie następuje kolejne zachodnie zaburzenie, które powoduje opady deszczu. Mgła wytworzona przez pierwsze zachodnie zaburzenie zostaje wzmocniona z powodu mgły wywołanej przez drugie zachodnie zaburzenie.

W ten sposób kocyk gęstej mgły otacza całe północne Indie nieprzerwanie przez wiele dni w styczniu i pierwszych dwóch tygodniach lutego. Mgła generuje wilgotne warunki pogodowe sprzyjające występowaniu chorób roślin. Szkodliwe skutki mgły można zminimalizować poprzez jej modyfikację lub rozproszenie.

Rozpraszanie ciepłej mgły:

Ten typ mgły występuje w wielu częściach świata. Oke (1981) zgłosił następujące techniki rozpraszania ciepłej mgły:

Mechaniczne mieszanie:

Opiera się na tym, że suche, czystsze i cieplejsze powietrze znajduje się powyżej mgły. W takim przypadku śmigłowce mogą być używane do generowania zstępów, które mogą wymusić ciepłe powietrze w dół i zmieszanie z mgłą. Gdy ciepłe powietrze dostanie się do mgły, temperatura wzrasta, co może odparować krople wody. Ale ta metoda jest skuteczna tylko na mniejszym obszarze, na którym występuje płytka mgła.

Hygroscopic Nuclei:

W tej metodzie do mgły wprowadza się higroskopijne jądra chlorku sodu i mocznika. Chlorek sodu i mocznik mają silne powinowactwo do wody. Cząstki te mogą wchłaniać wodę przez kondensację, powiększać się i wypaść w ciągu około pięciu minut. Usuwanie wody z warstwy "suszy" powietrze w wystarczającym stopniu, a wiele pozostałych kropelek wyparowuje.

Widoczność poprawia się o 10 minut po zaszczepieniu. Rozmiar cząstek jest bardzo ważny. Jeśli cząsteczki są zbyt duże, szybko wypadają i dlatego kondensacja nie występuje. Jeśli są zbyt małe, pozostają zawieszone i mogą dodatkowo zmniejszyć widoczność.

Ogrzewanie bezpośrednie:

Jeśli do warstwy przeciwmgielnej zostanie dodane wystarczające ciepło, zwiększona zostanie zdolność zatrzymywania wody w powietrzu. W rezultacie krople wody wyparowują. Stwierdzono, że silniki odrzutowe zainstalowane po bokach pasów startowych lotniska są skuteczne, ale są kosztowne w montażu.

Dyspersja zimnej mgły:

Ten rodzaj mgły można bardzo łatwo oczyścić. Rozproszenie zimnej mgły opiera się na fakcie, że ciśnienie pary nasycenia na powierzchni kryształków lodu jest nieco mniejsze niż na powierzchni wody w tej samej temperaturze.

Gradient ciśnienia pary jest kierowany z kropli wody do kryształu lodu. W wyniku tego kropelki wody kurczą się w wyniku parowania, a kryształki lodu powiększają się ze względu na osadzanie się pary. Najczęściej stosowanymi substancjami są suchy lód i ciekły propan. Suchy lód uwalniany jest z samolotu nad mgłą.

Wpisz # 7. Modyfikacja Frost:

Celem kontroli mrozu jest utrzymanie roślinności powyżej temperatury śmiertelnej. Można tego dokonać, podnosząc temperaturę powietrza tam, gdzie rośnie uprawa. W sezonie zimowym temperatura w nocy spada ze względu na chłodzenie radiacyjne.

Oszołomienie ma miejsce, gdy temperatura powierzchni ziemi spada poniżej 0 ° C. Temperatura zamarzania występuje, gdy temperatura powietrza wynosi około 0 ° C. Promieniotwórcze mrozy i adwekcyjne mrozy są powszechne.

Promieniowanie szronu występuje z powodu radiacyjnego chłodzenia z czystym niebem i lekkimi wiatrami. Adwekcyjne przymrozki występują w obszarach, w których zimniejsze powietrze jest wychwytywane z chłodniejszych obszarów przez silne wiatry. Adwekcyjne mrozy lub przymrozki mogą wystąpić o każdej porze dnia i nocy, niezależnie od warunków panujących na niebie.

W niektórych przypadkach przymrozki adwekcyjne mogą zostać nasilone przez mróz promieniowania. Te dwa mrozy mogą występować jednocześnie. Mróz i temperatura zamarzania powodują uszkodzenia roślin polnych i roślin owocowych.

Wpisz # 8. Modyfikacja parowania :

Straty na odparowanie można zminimalizować, stosując parawany znane jako pasy bezpieczeństwa. Pasy bezpieczeństwa mogą zmniejszyć prędkość wiatru po stronie zawietrznej. Opary wody przetaczane przez rośliny gromadzą się w osłoniętym obszarze.

W rezultacie wzrasta wilgotność względna. Połączony efekt może zmniejszyć straty spowodowane parowaniem po stronie zawietrznej. Albedo powierzchni wody można również zwiększyć w celu zmniejszenia parowania.

Szron radiacyjny można podzielić na dwa rodzaje:

ja. Hoar Frost lub White Frost:

W tym przypadku opary wody bezpośrednio zamieniają się w cząstki lodu poprzez sublimację, gdy szybko schłodzone powietrze styka się z zimnymi przedmiotami.

ii. Mróz bez oszronienia:

W tym przypadku powietrze nie zawiera dostatecznej ilości wilgoci dla utworzenia szronu. W tym przypadku roślinność jest zamrożona ze względu na obniżenie temperatury powietrza.