Исследования, разработка, метрологическое обеспечение и внедрение методов определения характеристик реагентов и технических средств активных воздействий на гидрометеорологические процессы

Объектом исследования являются методы, технические средства и реагенты для активного воздействия (АВ) на теплые и переохлажденные облака и туманы. Целью проведённой работы по разделу 1 на четвертом этапе в 2023 г. является разработка макета наземного пиротехнического генератора льдообразующих аэрозолей (ГЛА) и рабочей конструкторской документации (РКД) ГЛА. Разработанная конструкция, в отличие от других наземных генераторов, обеспечивает введение льдообразующих ядер в подоблачный слой на высоту до 120 м, что дает возможность их захвата и переноса конвективными восходящими потоками воздуха внутрь переохлажденного облака, способствуя образованию ледяных частиц. По разделу 1 разработана рабочая конструкторская документация (РКД) ГЛА, разработан макет ГЛА. Разработан и исследован льдообразующий пиротехнический состав, который при сохранении льдообразующей активности обеспечивает экономию серебра в 3 раза по сравнению с прототипами (патент РФ № 2788087 от 16.01.2023 г. Патентообладатель: ФГБУ "НПО "Тайфун"). Целью проводимой работы по разделу 2 в 2023 г. является: а) разработка экспериментального образца и рабочей конструкторской документации агрегата электрофильтровального (электрофильтра решетчатого мобильного ЭФРМ (СЭФ)); б) отработка методики рассеяния переохлажденных туманов испарения (ПТИ) в лабораторных условиях; в) корректировка второй редакции Руководящего документа по рассеянию ПТИ; г) корректировка облика системы рассеяния ПТИ для выбранного региона Арктической зоны Российской Федерации. По разделу 2 получены следующие результаты: а) разработаны экспериментальный образец и рабочая конструкторская документация агрегата электрофильтровального (электрофильтра решетчатого мобильного ЭФРМ (СЭФ)); б) отработана методика рассеяния ПТИ в лабораторных условиях; в) откорректирована вторая редакция Руководящего документа по рассеянию ПТИ с учетом замечаний Росгидромета; г) откорректирован облик системы рассеяния ПТИ для выбранного региона Арктической зоны Российской Федерации. Целью проводимой работы по разделу 3 в 2023 г. является проведение лабораторных и натурных исследований по воздействию на конвективные облака разработанными методами и техническими средствами. По разделу 3 получены следующие результаты: а) разработана программа и методика лабораторных экспериментов, получены результаты лабораторных экспериментов по воздействию на модельные конвективные облака гигроскопическими реагентами; б) в лабораторных условиях показано, что при воздействии наблюдается увеличение размера капель и уменьшение их концентрации по сравнению с фоновым облаком, что приводит к повышению интенсивности гравитационной коагуляции и увеличению атмосферных осадков из облака; в) результаты натурного эксперимента свидетельствуют о том, что разработанный в ФГБУ "НПО "Тайфун" гигроскопический реагент – гигроскопический порошок ГП-1 – может использоваться для регулирования атмосферных осадков из слоистообразных облаков с ячейками затопленной конвекции для обеспечения недождливой погоды в тех регионах, где наблюдается избыточное количество осадков или для создания благоприятной погоды во время проведения праздничных мероприятий в крупных городах. По разделу 4 ожидаемым результатом является усовершенствованный комплекс измерительных установок, реализующий методы измерений эффективности реагентов и технических средств для метрологического обеспечения активных воздействий. В результате выполнения этапа обоснована возможность создания на базе аэродинамической трубы ФГБУ "НПО "Тайфун" (является государственным рабочим эталоном единицы скорости воздушного потока в диапазоне значений от 5,0 до 60,0 м/с) аттестованной методики для измерения льдообразующей активности реагентов и эффективности технических средств воздействия: противоградовые ракеты, пиротехнические патроны, пиротехнические и другие наземные генераторы. Разработана первая редакция РД "Методика измерения льдообразующей эффективности средств воздействия на переохлажденные облачные среды (на экспериментальной базе ФГБУ "НПО "Тайфун")". Областью применения результатов является деятельность организаций, занимающихся разработкой и применением средств АВ. Значимость и экономическая эффективность выполняемой работы состоит в возможности увеличения реальной эффективности средств АВ; прогнозные предположения о развитии объекта исследования состоят в необходимости дальнейших как теоретических, так и экспериментальных исследований функционирования средств АВ в условиях, максимально приближенных к условиям их реального применения. Значимость и экономическая эффективность выполняемой работы также определяется увеличением объемов перевозок различными видами транспорта путем снятия ограничений, обусловленных ухудшением видимости при наличии теплых туманов и переохлажденных туманов испарения.