COMBATEREA
GRINDINII CU AJUTORUL RACHETELOR
PRIN METODA GLACIOGENICA
1.
INTRODUCERE
Abordarea suprimarii grindinii variaza considerabil in functie de modelul conceptual considerat a fi cel mai apropiat de furtunile din regiunea de interes. Diferentele dintre modelele
conceptuale asupra furtunii rezulta din conditiile diferite de mediu si perceptiile diferite asupra structurii furtunii. Perceptiile structurii furtunii in schimb, variaza de la un om de stiinta la altul si depind de sistemele de observare a furtunii si modelele numerice disponibile pentru cercetare.
Tehnica de combatere a grindinii
din Romania se bazeaza pe modelul conceptual
conform caruia greloanele cresc din embrioni proveniti
din picaturi de apa supraracita inghetata. Intr-o regiune cu un nivel
ridicat de apa lichida provenita din acumulare de picaturi de apa supraracita, cateva picaturi ingheata in mod natural si cresc rapid la marimea greloanelor in mediul inconjurator bogat in apa. Tehnica
romaneasca de combatere a grindinii consta in injectarea directa a materialului de insamantare pe baza de iodura
de argint, in regiunea cu reflectivitate radar mare si, mai
mult ca sigur, o mare cantitate de apa supraracita. Pentru aceasta se folosesc rachete care asigura dispersia materialului de insamantare pe baza de iodura de argint pana la mai mult de 8 km altitudine ,
dupa care se autodistrug. Se presupune
ca iodura de argint dispersata este apoi inghitita de picaturile de apa supraracita (sau initiaza inghetarea de mici cristale de gheata care sunt inghitite de picaturile de apa supraracita) si initiaza inghetarea acestora. Numeroasele picaturi inghetate, concureaza apoi in beneficiul lor pentru apa
lichida supraracita, inhiband formarea greloanelor.
Rezultatele inregistrate in ultimii
ani de combatere a grindinii in Romania cu tehnica rachetelor, sugereaza o reducere a pagubelor provocate de grindina de peste 90%. Comparativ cu aceasta tehnica, schema aplicata in Elvetia si
SUA de exemplu, nu a avut succesul scontat (Federer si col., 1986; Atlas,1977). Cele mai multe insamantari s-au facut prin
arderea facliilor pirotehnice montate pe avion, in curentii ascendenti. Este de asemenea posibil ca furtunile insamantate prin experimentele NHRE (National Hail
Research Experiment) din SUA sa fie diferite de cele din Romania
. In primul rand embrionii
de grindina din NE-Colorado
sunt mai degraba particule
de graupel decat picaturi inghetate (Knight si
Squires, 1982). Prin urmare,
este improbabil ca un concept ca cel
din Romania conform caruia o zona de acumulare a picaturilor de apa supraracita sa serveasca drept sursa principala de crestere a greloanelor, sa se intalneasca si in cazul High
Plains din SUA. In al doilea
rand, cele mai severe furtuni producatoare de grindina deasupra NE-Colorado sunt furtuni supercelulare
care au o probabilitate foarte
mica sa apara in regiunea Romaniei .
2.
FORMAREA
GRINDINII
Grindina este o forma de precipitatii solide, care se formeaza in
nori de furtuna (Cumulonimbus).
Norii de furtuna sunt alcatuiti din picaturi de apa lichida (la temperaturi mai
mici de 0 °С, picaturile fiind intr-o stare supraracita termodinamic
instabila) si cristale de gheata. Acesti nori pot ajunge pana la 16-17 km
inaltime, in regiunile din mijlocul latitudinii Pamantului.
In structura lor verticala sunt diferentiate trei
straturi:
1) cald - un strat, la o temperatura de peste 0 °C, in
care exista doar picaturi de apa in stare lichida;
2) subracit, amestecat - un strat, la o temperatura mai
mica de 0 °С, in care exista picaturi de apa lichida si cristale de gheata,
in care continutul de picaturi scade foarte mult in detrimentul cristalelor la
temperaturi mai mici de -20 °С;
3) nor nicovala - un strat la o temperatura mai mică
de -40 ° С, in care exista doar cristale de gheata.
3.
CONDITIILE
NECESARE PENTRU FORMAREA GRINDINII
- Continut
ridicat de apa
lichida supraracita ;
- Embrioni
de grindina: mici picaturi de apa inghetata sau particule moi
de gheata denumite graupel care sunt conglomerate
intarite de cristale de zapada;
- Curenti ascendenti puternici.
Formarea si cresterea greloanelor are loc in partea
supraracita a norului. Pe masura ce presiunea de vapori de echilibru deasupra
apei este mai mare decat presiunea vaporilor de saturatie a ghetii la aceeasi
temperatura, apa lichida se evapora, iar vaporii difuzeaza pe cristalele de
gheata care cresc mai repede decat picaturile (proces Bergeon-Findeisen).
Urmatoarea crestere a cristalelor de gheata la marimea de
grelon de grindina este ca urmare a coliziunii si coalescentei particulelor de
gheata si a picaturilor de apa. Curentii ascendenti puternici asigura durata de
viata lunga a greloanelor de grindina in nor, acestea ajungand la dimensiuni tot
mai mari. In cazul in care devin prea mari, greloanele de grindina nu mai pot
fi sustinute de curentii ascendenti si cad pe pamant. Greloanele de grindina
incep sa se topeasca in stratul cu o temperatura mai mare de 0 ° С, dar
nu reusesc sa se topeasca complet pana sa ajunga la sol.
4.
COMBATEREA
GRINDINII
In scopul de a preveni daunele
provocate de grindina, este necesar sa se transforme norii convectivi
periculosi, astfel incat sa nu permita formarea grindinii mari. De obicei,
numarul de cristale de gheata in nor este mic dar, existenta unor conditii
adecvate, favorizeaza cresterea acestora rapid la dimensiuni de grindina.
Cele mai populare concepte de combatere a grindinii sunt:
- Concurenta benefica:
Insamantarea creste semnificativ concentratia embrionilor
de gheata, astfel incat particulele naturale si cele artificiale de gheata sa
concureze intre ele pentru apa lichida disponibila. Apa supraracita se
redistribuie intre toti embrionii de gheata, rezultatul fiind astfel greloane
mici. Cazand spre pamant, aceste greloane mici, se topesc si ajung pe sol sub
forma de ploaie sau lapovita.
- Ploaie timpurie:
Insamantarea accelerează dezvoltarea precipitatiilor,
rezultand ploaie timpurie de pe urma hidrometeorilor mici din turnurile convective
care nu au dezvoltat inca curenti ascendenti suficient de puternici pentru a
sustine cresterea grindinii. Astfel, continutul de apa supraracita din nor(din
care grindina ar putea altfel sa creasca) este redusa.
- Traiectoria de coborare:
Insamantarea accelereaza embrionii
de grindina sa creasca intr-o zona de la un nivel inferior din nor, unde continutul
de apa lichida este mai mic si curentii ascendenti mai slabi. Grindina formata
cade din nor, avand dimensiuni mai mici dar si mai devreme decat in
cazul in care ar fi avut loc în mod natural.
In noiembrie 1946, Bernard
Vonnegut (fratele romancierului Kurt Vonnegut) a constatat ca, iodura de argint
(AgI) are o structura similara cu gheata si are proprietatea de formare a ghetii . Aceasta descoperire a oferit posibilitatea
implementarii unui larg sistem de insamantare a
norului.
5. COMPARATIE INTRE MATODA DE COMBATERE A GRINDINII CU RACHETELE ANTIGRINDINA
SI ALTE METODE
In lume există 3 metode
pentru insamantarea norului de grindina cu reactiv activ glaciogenic(AgI). Fiecare
dintre ele are avantaje si dezavantaje atunci cand sunt evaluate in cazul
activitatii de combatere a grindinii:
A. Insamantarea cu ajutorul generatorului de sol
Avantaje:
- costuri reduse de intretinere; nu necesita calificare
inalta a personalului care poate lucra in regim de timp partial; nu are nevoie
de coordonare a traficului aerian.
Dezavantaje:
- cheltuielile agentului de operare sunt mari si ineficiente; insamantarea nu se
face in locurile potrivite si la momentul potrivit si agentul de insamantare
este destul de des dezactivat (umezit, expus luminii) inainte de a ajunge la
inaltimea dorita.
B. Insamantarea cu ajutorul avionului
Avantaje:
- nu are nevoie de restrictii speciale la controlul
traficului aerian; are nevoie de putin personal; se poate insamanta in regiunea
corecta la momentul corect, cu exceptia cazului de nori foarte mari de furtuna.
Dezavantaje:
- insamantarea continua este imposibila; norii grei
limiteaza precizia de insamantare in spatiu si timp; are nevoie de calificare
inalta a personalului.
C. Insamantarea cu ajutorul rachetei
Avantaje:
- poate insamanta cu mare precizie de spatiu si timp; insamantarea continua
este posibila; cheltuieli reduse pentru agentul de operare.
Dezavantaje:
-impune restrictie de contol al traficului aerian; este
necesar personal calificat pentru întretinerea rachetelor.
6. EFECTUL AEROSOLILOR DE IODURA DE ARGINT ASUPRA
MEDIULUI INCONJURATOR
Iodura
de argint este considerata insolubila in apa (constanta de solubilitate este 10-9
g [Ag]/ g apa), ceea ce inseamna ca, daca un gram de substanta chimica se
adauga la un gram de apa, doar aproximativ o miliardime din acel gram de iodura
de argint s-ar dizolva in apa, iar restul ar ramane in apa nedizolvat. Aceasta
proprietate permite particulelor de iodura de argint sa-si mentina structura la
contactul cu apa supraracita a picaturilor
de nor.
Iodura de argint, asa cum este folosita la insamantarea
norilor, este fie dizolvata intr-o solutie inflamabila, fie este parte
componenta intr-un amestec complex solid pirotehnic impreuna cu alte substante,
pentru a produce prin ardere aerosoli de iodura de argint de dimensiuni submicronice,
particule practic invizibile in atmosfera. Aerosolii de insamantare a norului
avand un continut foarte mare de particule de iodura de argint, cresc
probabilitatea de formare a cristalelor de gheata in apa supraracita din nor
(temperatura fiind de cel putin -5 °C).
Cat argint este eliberat in mediul inconjurator prin insamantarea norului ?
Generatoarele individuale
pentru insamantarea norului, elibereaza in timpul insamantarii norului de
grindina, de la cantitati mici de material de insamantare ( de obicei in
intervalul de 5÷25 grame de iodura de argint pe ora) in cazul generatoarelor de
sol, pana la cateva kilograme pe ora in cazul aeronavelor, in functie de
marimea zonei tintă. Mai mult decat atat, acest lucru se face doar in
anumite perioade si locatii ale sistemelor meteorologice producatoare de
precipitatii. Motivul pentru care astfel de cantitati mici pot fi utilizate, este
faptul ca sistemele de distribuire a AgI produc, in general, pana la 1015
nuclee de formare a ghetii per gram de AgI consumat (de exemplu, ASCE 2004,
2006). Acest lucru inseamna ca mici cantitati de material saditor ( AgI) poate
produce un numar imens de nuclee de gheata care pot crea cristale de gheata,
care apoi sa poata creasca la fulgi de zapada. Insolubilitatea AgI este un
factor crucial pentru astfel de particule mici, care le permite sa-si mentina
identitatea (structura) intacta si nu condenseaza picaturile de apa (si, prin
urmare, isi pierd structura lor), in interiorul unui nor. Fara a avea aceasta
proprietate nu ar fi nici un efect de insamantare a norului.
Concentratiile de argint
au fost masurate in stratul de zapada din mai multe zone-tintă de nor
insamantat din vestul SUA. Concentratiile medii au variat, in general, in
intervalul 4 ÷ 20 x 10-12 g [Ag] / g [ apa lichida], rareori
depasind 100,0 x 10-12 g [Ag] / g [ apa lichida](Warburton si
col.1995a, b, 1996; McGurty 1999). Din moment ce norii insamantati pot produce ploaie (in cazul in care se topesc fulgi
de zapada in timpul caderii lor pe pamant), s-a efectuat si masurarea
concentratiilor de substante chimice in apa de ploaie, constatandu-se ca aceste
concentratii sunt in mod similar scazute (Sanchez și colab., 1999).
Este bine stabilit faptul
ca argintul, in unele forme poate fi toxic pentru organisme mai mici, fara a fi
toxic pentru animalele superioare (Kotrba 1968). Numeroase studii de laborator
controlate au aratat ca argintul, azotatul de argint si chiar iodura de argint,
atunci cand sunt adaugate la acvarii de laborator, chiar si in stare de urme,
pot fi toxice pentru unii pesti si alte vietati acvatice atunci cand sunt
expuse pe perioade lungi de timp; toxicitatea este legata de compusi specifici,
concentratii si alti factori, cum ar fi duritatea apei, etc. ( Davies &
Goettl 1978).
Rezultatele de laborator
derivate din studiile biologice nu pot fi luate drept suficiente pentru a
sugera informatii semnificative despre iodura de argint utilizata la
insamantarea norului, deoarece natura sa insolubila, face aproape imposibil sa
se dizolve suficient sau suficient de rapid pentru a atinge vreodată
niveluri toxice. Evaluarea, pentru a fi semnificativa, trebuie sa specifice
forma chimica de argint (adică, argint ionic, nitrat de argint, iodura de
argint), cantitătile implicate, si natura chimica, si chiar fizica, a
mediului. Prin urmare, trebuie avut grija atunci cand se compara impactul
potential al iodurii de argint asupra mediului atunci cand este utilizat in
cadrul programelor de insamantare a norului cu impactul argintului sau argintului solubil in lucrarile de laborator, care nu
sunt reprezentative pentru mediul natural in care se desfăsoara insamantarea
norului.
Serviciul de Sanatate
Publica al SUA, a stabilit o limita de concentratie de 50 micrograme de argint
pe litru de apa in alimentarea cu apa a populatiei pentru protectia sanatatii
umane (Erdreich și colab., 1985). Concentratiile de argint potential
introduse prin eforturile moderne de insamantare a norului, sunt semnificativ
mai mici decat acest nivel. Literatura de specialitate prezinta zeci de mii de
probe colectate din zonele cu program de insamantare a norului pe o perioada de
treizeci de ani, care arata concentratia medie de argint in apa de ploaie,
zapada si suprafete de apa, care este de obicei mai mica de 0,01 micrograme pe
litru. Mai important, aceste masuratori reprezinta cantitatea totala de argint
continut in orice proba analizata si care nu este specifica formei de argint
prezenta intr-o proba. Cu toate acestea, masuratorile arata ca argintul este
practic nedetectabil sub orice forma, in marea majoritate a zecilor de mii de
probe colectate din aceste zone.
Mai mult de 100 de lacuri
si rauri din Sierra Nevada au fost studiate incepand cu anii 1980 (Stone 1986); nu s-a detectat argint deasupra
fondului natural, in apele, probele de precipitatii sau sedimentele lacurilor
care au fost suprafete tinta de insamantare, dar nici vreo dovada a acumularii
de argint, după mai mult de cincizeci de ani de operatiuni continue de
insamantare (Stone 1995; Stone 2006). Multe dintre aceste lacuri alpine nu au
practic nici o capacitate de tamponare, ceea ce le face extrem de sensibile la
efectele acidifierii si sensibile la schimbarile in chimia urmelor de metal.
Prin urmare, studiile au fost efectuate ca parte a eforturilor de monitorizare
a mediului pentru a determina daca norul de insamantare a fost cu impact asupra
acestor lacuri. Nici o dovada nu s-a constatat cum ca argintul din operatiile
de insamantare a fost detectabil peste nivelul de fond. Nu a existat, de
asemenea, nici o dovada de impact asupra chimiei apei lacului, care este in
concordanta cu natura insolubila si timpii lungi necesare pentru a mobiliza
orice iodura de argint, eliberata peste aceste bazine hidrografice. Comparatiile
argintului cu alte urme de metale produse in mod natural si masurate in probele
de apa si sedimente din lac colectate din bazinul Mokelumne in Sierra Nevada
indica faptul ca argintul era de origine naturală (Stone 2006).
In mod similar, Sanchez
și colab. (1999) a analizat chimia volumelor de apa si a apei de ploaie
din probele colectate in timpul unui program de insamantare a norului pe timpul
verii in Spania, si a determinat ca prezenta argintului provenit de la insamantarea
norului este imposibil de evidentiat de cel provenit din fondul natural.
Oamenii de stiinta greci
care studiaza efectele iodurii de argint provenite din activitatile de
insamantare a norului, asupra solurilor, plantelor si fiziologiei lor,
precipitatiilor atmosferice, planctonului, animalelor si omului, precum si
impactul de irigare si a materiei organice, au gasit rezultate similare in urma
analizelor a 2500 de probe de sol (
Tsiouris și col. 2002a;. Tsiouris si col. 2002b.).
Literatura stiintifica publicata, arata in mod clar ca nu
s-a observat nici un efect negativ asupra mediului in urma insamantarii norului
cu aerosoli de iodura de argint. Pe baza acestor lucrari, WMA constata ca
iodura de argint este sigura pentru mediul inconjurator, utilizarea sa in
numeroase programe de insamantare a norului fiind nepericuloasa pentru om,
animale, plante si mediul inconjurator.
7.
BIBLIOGRAFIE
1. WEATHER MODIFICATION ASSOCIATION (WMA)
POSITION STATEMENT ON THE ENVIRONMENTAL IMPACT OF USING SILVER IODIDE AS A
CLOUD SEEDING AGENT
JULY 2009
2. ANTI-HAIL ROCKET AND
HAIL-SUPPRESSION, 9/15/2008htt p://meteoradar.hit.bg/pbv_bme.html
3. ASCE (2004). “Standard Practice for the
Design and Operation of Precipitation Enhancement Projects”.
4. ASCE(American
Society Civil Engineers) /EWRI Standard 42-04, Reston, VA. ASCE (2006). “Guidelines for Cloud
Seeding to Augment Precipitation”.
2nd Edition.
American Society Civil Engineers(ASCE)/EWRI,
Reston, VA
PARTICIPARE BSDA 2016
Electromecanica Ploiesti – printre cei 1.000 de expozanti ai Targului International din Malaysia
"Capitala Malaysiei, Kuala Lumpur, a găzduit, recent, cea de-a XIV-a ediţie a Târgului Internaţional “Defence Services Asia 2014”, la care au participat circa 1000 de expozanţi din 60 de ţări, inclusiv România. Ţara noastră a fost reprezentată de opt firme cunoscute ale industriei de apărare, printre care s-a numărat şi SC Electromecanica SA Ploieşti, care face parte din Compania Naţională ROMARM.
Agenda reprezentanţilor firmelor româneşti a inclus întâlniri cu potenţiali parteneri străini, în vederea identificării de noi oportunităţi de export pe piaţa asiatică şi nu numai. Totodată, prezenţa la această manifestare a avut darul de a consolida imaginea României de producător şi exportator de produse pentru sectorul de tehnică militară. Deşi, în anii din urmă, a fost prezentă la nenumărate târguri de profil din Europa, America de Sud sau Asia, Electromecanica Ploieşti a participat, pentru întâia oară, la Târgul din Malaysia, dar nu ca exportator direct, ci prin intermediul companiei ROMARM. Participarea firmelor româneşti la acest târg a fost organizată de Ministerul Economiei, în colaborare cu PATROMIL, patronatul din domeniul industriei de apărare.
Înfiinţată în 1981, firma Electromecanica Ploieşti are ca principală activitate producţia echipamentelor complexe cu destinaţie militară (rachete antiaeriene autodirijate, proiectile reactive nedirijate aer-sol, instalaţii de lansare pentru rachete etc) şi civilă (rachete antigrindină, fabricarea containerelor personalizate şi a echipamentelor electronice ş.a.). La fel ca şi în 2013, SC Electromecanica Ploieşti a început cu dreptul şi acest an, în sensul că primul trimestru a fost încheiat cu profit, după cum ne-a precizat Dinu Constantinescu, directorul general al societăţii. Principalii clienţi ai firmei ploieştene, care numără peste 200 de angajaţi, sunt Ministerul Apărării Naţionale şi Ministerul Agriculturii.”În momentul de faţă, aşteptăm un semnal din partea reprezentanţilor Ministerului Agriculturii pentru semnarea contractului de finanţare a rachetelor antigrindină, fără de care nu putem începe montarea instalaţiilor specifice în zonele vulnerabile. Procedura ar trebui încheiată cât mai repede, pentru a nu ne trezi ca anul trecut, când, întâi a căzut grindina peste culturile oamenilor, şi apoi a fost semnat contractul”, a adăugat interlocutorul nostru." - sursa - http://www.ziarulprahova.ro/