Как ученые придумали бороться с ураганами
- Как ученые придумали бороться с ураганами
- Самые сильные ураганы в мире за последние 10 лет
- Как ученые предлагают бороться с ураганами
Самые разрушительные и мощные ураганы, зарождаясь в океане, обрушиваются на густонаселенные районы восточного побережья Америки, Индийского океана и южную часть Тихого океана. При подсчете ущерба, наносимого ими, учитывается не только стоимость разрушенных зданий и сооружений, инфраструктуры и поврежденного транспорта, но и убытки от закрытых ресторанов, магазинов, отмененных авиарейсов. Гигантские суммы, затрачиваемые всякий раз на восстановление повреждений, заставили ученых задуматься о том, как минимизировать этот ущерб и количество человеческих жертв.
Британские ученые-метеорологи из университета в Лиде предложили свою методику, которая позволит ослабить мощные тайфуны, ураганы и циклоны, периодически бушующие в тропических зонах планеты. Результаты проведенных ими исследований летом 2012 года были опубликованы в научно-популярном журнале Atmospheric Science Letters.
Как известно, ураган возникает за счет образования энергии испарения большого количества воды с поверхности океана, верхние слои которого нагреваются в результате интенсивного воздействия солнечного света. Исследовали провели опыты и проанализировали, какое влияние на мощность и разрушительный потенциал зарождающегося урагана оказывает непосредственно температура верхних слоев воды. Оказалось, что сила урагана находится в прямой зависимости от нее.
Авторы научного труда по результатам исследований, пришли к выводу, что, снизив температуру воды, можно добиться и снижения мощности урагана. Они предложили изящное и простое решение этой задачи: созданные искусственным образом над поверхностью океана облака будут отражать солнечные лучи и охладят толщу океанской воды, не позволяя, тем самым, тайфуну или урагану разогнаться до критических скоростей.
В своей работе метеорологи использовали опыт применения технологии Marine Cloud Brightening («осветление морских облаков»). В этом процессе задействованы небольшие суда, с борта которых над океаном распыляются мельчайшие частички воды. Используя специальный химический состав, по этой технологии можно создавать и искусственные облака в тех зонах, где происходит формирование мощных циклонов и ураганов. Их всего три – в Северной Атлантике, Индийском океане и в Юго-Западной части Тихого океана.
Произведенные учеными расчеты показали, что если измерять мощность урагана по пятибалльной шкале, предложенный способ позволяет снизить ее на одну ступень. Этого можно добиться всего лишь понизив температуру поверхности океана на несколько градусов.
Источник
Как ученые предлагают бороться с ураганами
- Как ученые предлагают бороться с ураганами
- Как ученые придумали бороться с ураганами
- Как ученые объяснили красный дождь в Индии
Длится тропический циклон от нескольких дней до нескольких недель и особую опасность представляет островным государствам, хотя может выходить и на поверхность материков на расстояние до 40 километров. За последние две сотни лет от ураганов, которые в Азии и на Дальнем Востоке принято называть тайфунами, погибло почти два миллиона человек.
Ученые разрабатывают самые разнообразные способы борьбы с этой разновидностью циклонов повышенной опасности, но реальных успехов пока не добились. Сейчас нет даже точного понимания необходимых для зарождения урагана сочетаний температур разных слоев водной поверхности и атмосферного давления над океаном. Поэтому абсолютное большинство предлагаемых способов направлено на разрушение или ослабление уже сформировавшихся тропических циклонов. Например, израильские ученые предлагают подрывать в центре воронки урагана — «глазе» — вакуумные бомбы. А эксперты из Массачусетского университета в США считают, что бороться с тайфунами можно с помощью сажи. Микроскопические частицы ультрадисперсного порошка, которым и является сажа, абсорбируют воду. Однако получившиеся капли слишком малы, чтобы преодолеть скорость восходящих потоков в урагане и выпасть вниз в виде дождя. Поэтому они поднимаются вверх и играют роль теплообменника, выравнивая разность температур между нижними и верхними областями циклона. А это должно привести к ослаблению скорости вихревых потоков — ураган потеряет свою мощь и быстрее разрушиться.
На конференции, состоявшейся в итальянском городе Триесте, группа ученых под руководством Даниэля Розенфельда продемонстрировала компьютерную модель такого воздействия. За основу они взяли самый разрушительный в истории США ураган «Катрина», летом 2005 года обрушившийся на четыре штата этой страны. Компьютерная модель показала, что в результате сбрасывания в верхнее облако тропического циклона заряда сажи ураган должен был изменить направление движения, а скорость ветра должна была существенно снизиться.
Источник
Ураган и как с ним бороться
К наиболее опасным природным катаклизмам относятся ураганы, при которых гибнут люди и наносится значительный материальный ущерб.
Причины возникновения ураганов описаны в моей статье «Атмосфера. «. Главная причина — это вращение Земли. Экваториальная линейная скорость Земли составляет 1667 км. в час. В этой зоне, шириной в 10 градусов, ураганы не возникают и образуется дорожка, куда подсасываются соседние слои атмосферы и, подворачиваясь, создают предпосылки для возникновения ураганов.
Второе условие для подворачивания начавшегося завихрения, является пассат, двигающийся в обратном направлении из — за образовавшегося разряжения, вызванного движением центральной дорожки экваториальной зоны.
Третье условие — это зона теплой воды океанов. Сочетание этих основных факторов и времени года, порождает ураганы.
Предложенные ранее способы повлиять на ураган, были весьма не эффективными или высоко затратными. Способ разрушения урагана, описанный ниже, должен справиться с этой задачей.
Движение жидкостей и газов может быть ламинарным (когда струи при движении не смешиваются и не пересекаются) и турбулентным (все потоки смешаны).
Если посмотреть на ураган из космоса ,то видно четкое движение потоков воздух по спирали. Такое движение относит ураган к ламинарному типу. Задача сводится к тому , чтобы перевести ламинарное движение потоков воздуха урагана в турбулентное, что сразу переведет ураган в разряд шторма, который значительно слабее урагана и принесет меньше вреда природе и людям.
Проделаем следующий опыт. Нальем в раковину для умывания воду и откроем слив. Вначале вода уходит из раковины турбулентным потоком, не очень быстро. Затем, под действием сил Кориолиса, вода начинает закручиваться и слив продолжается быстро, в ламинарном режиме, при этом скорость слива нарастает (ураган набирает силу) и все заканчивается характерным всасывающим звуком.
Вернемся к началу опыта. В момент образования воронки в сливающейся из раковины воде, в эту воронку зальем кружку воды. Мы увидим как ламинарный поток воды преобразуется в турбулентный и скорость слива резко снизится, а слив потеряет силу.
Теперь экстраполируем (перенесем этот опыт в масштабе) этот процесс на ураган. Что сможет стать той «кружкой воды», которая переведет ураган в шторм — вакуумная бомба. Вакуумная бомба по своей силе сегодня уступает лишь атомной бомбе, только без всяких негативных экологических последствий .
Современная вакуумная бомба имеет радиус поражения 350 метров. Вначале идет динамический удар, способный сбить человека с ног за 2,5 километра. Сама вспышка выжигает весь воздух в диаметре 700 метров и образует вакуум. Затем закрытые объекты , попавшие в зону поражения, взрываются имеющимся внутри их воздухом и довершает разрушения вернувшийся в вакуум ударная волна окружающего воздуха.
Как это должно выглядеть на практике при уничтожении урагана? Спутником из космоса засекается момент рождения урагана по специфическим спиральным линиям, присущим урагану.
С ближайшего аэродрома к месту образования урагана стартует самолет с вакуумной бомбой. Зайдя над ураганом, самолет сбрасывает бомбу в «глаз» урагана. Детонация бомбы может быть осуществлена в начале воронки или в её конце.
Может быть понадобится каскад бомб на весь столб «глаза» урагана или для покрытия максимальной площади в начале воронки — это покажет опыт. В образовавшийся вакуум устремится воздух со всех сторон, он то и погасит ураган.
Вновь возродиться ураган не сможет т.к. для этого нужны специфические условия , которые не смогут оказаться в данный момент в этом месте.
Затраты на проведение подобной операции не соизмеримо малые по сравнению с нанесенным ураганом ущерба.
Источник
Как можно предотвратить тропические ураганы и нужно ли это делать?
Ураганы такой мощности рождаются не очень часто, однако некоторые части планеты регулярно страдают от катаклизмов чуть меньшего масштаба. Наибольшую опасность они представляют для небогатых людей, которые не могут бросить все и уехать, когда надвигается беда. К сожалению, очень многое свидетельствует о том, что изменение климата в дальнейшем приведет к увеличению мощности этих ураганов. Но что, если есть способ просто рассеивать их? Или, по крайней мере, ослаблять их силу? Это кажется какой-то откровенной фантастикой, но на самом деле не является чем-то невозможным.
Для начала давайте определимся с терминами. Мощные бури, о которых пойдет речь, по-научному именуются тропическими циклонами. Если они происходят в Атлантическом океане или восточной части Тихого, то традиционно называются ураганами. То же самое явление у побережья Азии будет именоваться тайфуном. Механизм образования этих гигантских вихрей очень сложен и пока не до конца понятен. Однако учёные уверены, что самым важным фактором здесь является температура воды на поверхности океана. Циклоны образуются только если она выше 26.5 градусов по Цельсию. Вода хранит в себе много тепла и нагревает воздух над собой. Тот поднимается вверх и конденсируется в мощные грозовые облака. Холодная масса из соседних областей атмосферы пытается заполнить пустоту, но тоже нагревается, устремляясь ввысь. В конечном итоге все это приводит к рождению мощного шторма. Подобные ураганы иногда описываются как «тепловые двигатели», так как процесс способен поддерживать сам себя, едва запустится.
В принципе, решение проблемы можно искать именно здесь. Двигатель перестанет работать, если лишить его топлива. То есть чтобы остановить циклон, надо отрезать ему доступ к теплой воде. Этого можно добиться, например, посредством «осветления облаков морской водой». Технология довольно незатейлива — самолеты летают над тропиками, где формируются ураганы, и распрыскивают над ними упомянутую жидкость. Капельки, содержащие крошечные кусочки соли, становятся основой для конденсации облаков, причем последние получаются более пушистыми, чем обычно. Они отражают большее количество солнечного света в космос, и у поверхности океана оказывается меньше шансов нагреться до критического значения в 26.5 градусов, необходимого для образования циклона.
Похожая идея распространяет описанный принцип на всю планету. Она предполагает использование специально сконструированных высотных самолетов для закачки, например, диоксида серы, в верхние слои атмосферы. Этот газ выделяется вулканами и, как считается, весьма эффективно отражает солнечный свет. Это понятно хотя бы по тому факту, что крупные извержения прошлого оказывали заметное влияние на глобальную температуру и приводили к сокращению количества тропических циклонов. Так, например, меньше всего ураганов и тайфунов было зафиксировано в 1912 году, когда на Аляске безумствовал вулкан Новарупта.
Две предыдущие технологии основаны на принуждении природы к полезной работе на нас. Но можно действовать и более прямолинейно, собственными, так сказать, силами. Под это описание подходит технология «пузырьковой завесы». Это что-то вроде глубоководной аэрации, когда закачиваемый на глубину воздух поднимает на поверхность холодную воду. Принцип здесь также очевиден — нет тепла, нет и циклона. И в отличие от двух первых методов этот уже успел зарекомендовать себя с положительной стороны. В Норвегии он используется для достижения прямо противоположного эффекта — здесь пузырьки возгоняют теплую воду, чтобы растопить лед во фиордах. Однако даже этот метод вряд ли может быть применен уже сейчас для предотвращения ураганов.
Препятствия, стоящие на пути практического использования описанных технологий, можно разделить на две основные категории. Первое, что нужно учитывать, это их стоимость. Тропические циклоны формируются над обширными областями океана, поэтому контрмеры придется осуществлять в поистине грандиозных масштабах. По некоторым оценкам, для создания пузырьковой завесы, надежно защищающей побережье Мексиканского залива, потребуется устроить глубинную аэрацию на площади около 850000 квадратных километров. А одно из исследований, рассматривавших возможность закачки аэрозоля в стратосферу, показало, что для достижения ощутимого результата потребуется рассеивать там пять миллионов тонн диоксида серы в год в течение нескольких десятилетий. Это сотни тысяч самолетовылетов, которые лишь ненамного замедлят повышение глобальной температуры — и все для того, чтобы предотвратить в среднем около пяти опасных тропических циклонов в год.
Во-вторых, не следует забывать о побочных эффектах масштабного вмешательства в естественные процессы, происходящие на планете. Если мы изменим температуру воды в значительной части океана, как это скажется на местных экосистемах? Например, осветление облаков, как показало компьютерное моделирование, может привести к значительному уменьшению количества осадков в тропических лесах Амазонки. Учитывая те уроки, которые мы извлекли, изучая влияние человеческой цивилизации на изменение климата, это совсем не те компромиссы, на которые стоит идти.
Так что рассеивать ураганы действительно теоретически возможно. Однако у нас есть другие, гораздо более безопасные способы борьбы с этой угрозой. Они уже работают, причем не так уж и плохо. Метеорологи научились предсказывать направление движения тропических циклонов, позволяя населению и соответствующим службам заранее готовиться к ним. Если же удастся наладить материально-финансовую помощь всем пострадавшим от этих катаклизмов, то предотвращение ураганов покажется любому здравомыслящему человеку не нужным, слишком затратным и весьма рискованным занятием.
Источник
Ураган, буря, смерч
УРАГАН – это атмосферный вихрь больших размеров со скоростью ветра до 120 км/ч, а в приземном слое – до 200 км/ч.
БУРЯ – длительный, очень сильный ветер со скоростью более 20 м/с,наблюдается обычно при прохождении циклона и сопровождается сильным волнением на море и разрушениями на суше.
СМЕРЧ – атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности Земли в виде темного облачного рукава или хобота диаметром в десятки и сотни метров.Существует недолго, перемещаясь вместе с облаком.
Опасность для людей при таких природных явлениях заключается в разрушении дорожных и мостовых покрытий, сооружений, воздушных линий электропередачи и связи, наземных трубопроводов, а также поражении людей обломками разрушенных сооружений, осколками стекол, летящими с большой скоростью. Кроме того, люди могут погибнуть и получить травмы в случае полного разрушения зданий. При снежных и пыльных бурях опасны снежные заносы и скопления пыли («черные бури») на полях, дорогах и населенных пунктах, а также загрязнение воды.
Основными признаками возникновения ураганов, бурь и смерчей являются: усиление скорости ветра и резкое падение атмосферного давления; ливневые дожди и штормовой нагон воды; бурное выпадение снега и грунтовой пыли.
Если Вы проживаете в районе, подверженном воздействию ураганов, бурь и смерчей (Дальневосточный, Центральный и другие экономические районы Российской Федерации), ознакомьтесь с:
сигналами оповещения о приближающемся данном стихийном бедствии;
способами защиты людей и повышения устойчивости зданий (сооружений) к воздействию ураганного ветра и штормового нагона воды;
правилами поведения людей при наступлении ураганов, снежных и песчаных бурь, смерчей;
способами и средствами ликвидации последствий ураганов, смерчей, штормового нагона воды, снежных и песчаных бурь, а также приемами оказания помощи пострадавшим, оказавшимся в завалах разрушенных зданий и сооружений;
местами укрытия в ближайших подвалах, убежищах или наиболее прочных и устойчивых зданиях членов вашей семьи, родственников и соседей;
путями выхода и районами размещения при организованной эвакуации из зон повышенной опасности;
адресами и телефонами управления ГО и ЧС, администрации и комиссии по чрезвычайным ситуациям Вашего населенного пункта.
После получения сигнала о штормовом предупреждении приступайте к:
укреплению крыши, печных и вентиляционных труб;
заделыванию окон в чердачных помещениях (ставнями, щитами из досок или фанеры);
освобождению балконов и территории двора от пожароопасных предметов;
к сбору запасов продуктов и воды на 2-3 суток на случай эвакуации в безопасный район, а также автономных источников освещения (фонарей, керосиновых ламп, свечей);
переходите из легких построек в более прочные здания или в защитные сооружения гражданской обороны.
КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ВО ВРЕМЯ УРАГАНА, БУРИ, СМЕРЧА
Если ураган (буря, смерч) застал Вас в здании, отойдите от окон и займите безопасное место у стен внутренних помещений, в коридоре, у встроенных шкафов, в ванных комнатах, туалете, кладовых, в прочных шкафах, под столами. Погасите огонь в печах, отключите электроэнергию, закройте краны на газовых сетях.
В темное время суток используйте фонари, лампы, свечи; включите радиоприемник для получения информации управления ГО и ЧС и комиссии по чрезвычайным ситуациям; по возможности, находитесь в заглубленном укрытии, в убежищах, погребах и т.п. Если ураган, буря или смерч застали Вас на улицах населенного пункта, держитесь как можно дальше от легких построек, зданий, мостов, эстакад, линий электропередачи, мачт, деревьев, рек, озер и промышленных объектов. Для защиты от летящих обломков и осколков стекла используйте листы фанеры, картонные и пластмассовые ящики, доски и другие подручные средства. Старайтесь быстрее укрыться в подвалах, погребах и противорадиационных укрытиях, имеющихся в населенных пунктах. Не заходите в поврежденные здания, так как они могут обрушиться при новых порывах ветра.
При снежной буре укрывайтесь в зданиях. Если Вы оказались в поле или на проселочной дороге, выходите на магистральные дороги, которые периодически расчищаются и где большая вероятность оказания Вам помощи.
При пыльной буре закройте лицо марлевой повязкой, платком, куском ткани, а глаза очками. При поступлении сигнала о приближении смерча необходимо немедленно спуститься в укрытие, подвал дома или погреб, либо укрыться под кроватью и другой прочной мебелью. Если смерч застает Вас на открытой местности, укрывайтесь на дне дорожного кювета, в ямах, рвах, узких оврагах, плотно прижимаясь к земле, закрыв голову одеждой или ветками деревьев. Не оставайтесь в автомобиле, выходите из него и укрывайтесь, как указано выше.
Источник
