„В света няма нищо невъзможно.“

Данните за стратификацията на облаци от различни форми показват, че въздействието върху вълнообразни облаци, независимо от целта (разпръскване или предизвикване на валежи), може да се извърши с помощта на един самолет поради преобладаващото присъствие на еднослойни облаци. Засяването на фронтални слоести облаци в почти половината от случаите трябва да се извършва с помощта на два или повече самолета, тъй като става необходимо да се засява всеки слой с помощта на реагенти като сребърен йодид, течен азот, меден ацетилацетонат и т.н. При излагане на твърд въглерод диоксид под формата на гранули с диаметър до 1 cm и повече възможно е да се използва един самолет. В този случай обаче потреблението на реагента (по-специално твърд въглероден диоксид) се увеличава и вероятността за постигане на положителен ефект намалява.

В резултат на множество полеви експерименти за въздействието върху облаците беше установено, че за да се постигне положителен резултат, техните характеристики трябва да отговарят на определени стойности.
Съвкупността от такива стойности на характеристиките на облаци от определени форми се нарича критерий за пригодност за въздействие с конкретна цел. Например, преохладените вълнообразни и слоести облаци с капкова или смесена структура със средна температура за облачния слой не по-висока от -3ºС и дебелина не повече от 1000 m се считат за подходящи за разпръскване.
Като се има предвид този критерий за годността на преохладените облаци за разсейване, е необходимо да се проведат изследвания на фазовата структура на облаците и тяхното вертикално разпространение. Въз основа на това на рис. 4 и в табл. 4 се представят данни за фазовата структура на вълнообразните облаци над централната област на ETР.

Рис. 4. Повторяемост (%) на фазовата структура на вълнообразни облаци над централната област на ETР

Анализът на получените данни показва преобладаването на течно-капковата фаза в вълнообразните (St-Sc) облаци през годината. По този начин честотата на такива облаци през всички месеци на годината надхвърля 90% (с изключение на ноември и март).
Лекото намаляване на честотата на течно-капковите вълнообразни облаци през зимата може да се обясни с преобладаването на по-нисък температурен фон в целия граничен слой на атмосферата, което води до увеличаване на смесената фаза в тях. Така например смесени St-Sc облаци се наблюдават през декември в 11,3% от случаите.
Интерес представляват данните за намаляване на честотата на течнокапковите облаци през март (84,3%) и съответно увеличение на честотата на смесената фаза в тях (15,7%).

Таблица 4 Повторяемост (%) на фазовото състояние на вълнообразни облаци над централната област на ETР

Тази особеност на разпределението на фазовата структура на вълнообразните облаци през март може да се обясни, очевидно, с увеличаване на честотата на пробива на студени въздушни маси от север и североизток и развитието на конвективен обмен. За окончателното заключение обаче е необходимо специално синоптично-климатично изследване. Напълно кристалните St-Sc облаци над централната област на ETР са изключително редки, тяхната честота не надвишава 1%.
Като цяло горните данни показват, че през годината, от гледна точка на фазовата структура, вълнообразните облаци почти винаги са подходящи за засяване както с помощта на хладилни агенти (твърд въглероден диоксид, течен пропан), така и кристализиращи вещества (по-специално, сребърен йодид).
Резултатите от изследването на фазовата структура на фронталните слоести облаци с и без валежи са дадени в табл. 5.

Таблица 5 Повторяемост (%) на фазовото състояние на фронталните слоести облаци над централната област на ETР

Забележка: Числителят показва данни, свързани с фронтални слоести облаци с валежи, знаменателят – без валежи.

Анализът е представен в табл. 5 данните ни позволяват да заключим, че за разлика от вълнообразните облаци, слоестите облаци (Ns, Ns-As и As) над централната област на ETР през годината имат много по-сложна структура (идентифицирани са девет типа фазово разпределение в облаците).
От получените данни се вижда, че на безвалежни фронтове As облачността над разглеждания район най-често е кристална (през студеното полугодие – 64,3%, през топлото полугодие – 49,6%). Кристалната фаза е преобладаваща и при As облаците на фронтове с валежи през студеното полугодие – 48,9%. Смесените облаци от тези форми се срещат най-често през студената половина на годината; честотата им представлява 23,0% от случаите на фронтове с валежи и 14,3% на фронтове без валежи.

Сложна фазова структура е присъща и на облаците Ns, Ns-As. В същото време се вижда, че облаците от тези форми, както на фронтове с валежи, така и без валежи, се характеризират с преобладаване на течно-капкова фаза. Честотата на поява на такива облаци през студеното полугодие е съответно 62,3% и 77,5% от случаите, а през топлото полугодие – съответно 85,5% и 89,8%.
Наличието на смесена фаза в слоестите облаци се наблюдава по-често през студеното полугодие на фронтове с валежи и представлява 12,6% от случаите. Рядко се наблюдават чисто кристални Ns облаци. През топлото полугодие честотата им, както на фронтове с валежи, така и на фронтове без валежи, не надвишава 1,0%, а през студеното – съответно 7,9% и 12,9% от случаите.
Данните, получени за преобладаването на капчици и смесени фази в предните слоести облаци, показват, както в случая на вълнообразни облаци, възможността за широко приложение както на кристализиращи вещества, така и на хладилни агенти за модифициране на облачността. Може да се заключи също, че предимно слоести облаци без валежи ще бъдат подходящи за разсейване по фазовата структура.
Като цяло представените данни за фазовата структура на фронталните слоеве и вълнообразните облаци над централната област на ETР до голяма степен прецизират информацията, налична в литературата за тази важна тяхна характеристика и могат да се използват при планиране, подготовка, и извършване на облачно засяване за конкретна цел.
Изучаването и обобщаването на трудовете по проблема за изменението на атмосферните процеси и явления показват, че най-решеният проблем до момента е въздействието върху преохладени облаци и мъгли. Това обстоятелство показва необходимостта от изследване за определяне на честотата на образуването на преохладени атмосферни облаци, предимно вълнообразни (St-Sc) облаци, като най-често срещаните в различни физически и географски региони на Русия. Изхождайки от това, в резултат на обработката на СЗА материалите на рис. 5 и табл. 6 и 7 са представени данни за честотата на такива облаци.

Рис. 5. Повтаряне на единични и многослойни преохладени вълнообразни облаци над централната област на ETР

В същото време на рис. 5 се дава информация за честотата на поява на еднослойни и многослойни вълнисти облаци (с и без валежи) по месеци. Вижда се, че като цяло стойностите на повторяемост на такива облаци са значителни в месеците на студеното полугодие (89,6% за облаци без валежи и 92,5% за валежи).

Таблица 6 Честота на поява (%) на преохладени многослойни вълнообразни облаци над централната област на ETR

Забележка: Тук и в табл. 7, числителят показва данни, свързани с вълнообразна облачност без валежи, знаменателят – с валежи.

Таблица 7 Честота на поява (%) на преохладени еднослойни вълнообразни облаци над централната област на ETР

В преходните сезони честотата на такава облачност през пролетта е 74,7% за облаци без валежи и 87,5% за облаци с валежи. През есента честотата на поява на такива свръх охладени вълнообразни облаци е съответно 59,4% и 70,9%. През лятото стойностите на повторяемост на преохладените вълнообразни облаци над разглежданата област са много по-ниски и възлизат на не повече от 10–15% за всички облаци като цяло.
Намаляването на честотата на преохладените облаци от студено към топло полугодие може да се обясни със сезонните колебания на температурата на въздуха.
Трябва да се отбележи, че най-често преохладените вълнообразни облаци са еднослойни (рис. 5, табл. 7). Горните данни показват, че в почти една трета от случаите има ситуации с наличие на два или повече слоя преохладени вълнообразни облаци. Това обстоятелство трябва да се има предвид при планирането и извършването на работата по тяхната сеитба, особено когато е необходимо да се извърши тяхното разпръскване.
Полученият извод за преобладаването на преохладени вълнообразни облаци над централната област на ETР в периода от октомври до април е от голямо практическо значение, поради факта, че на настоящия етап методите и средствата за въздействие точно върху такива облаците са най-развити.
Приведените в табл. 8, средни стойности на вертикалната протяжност на преохладени вълнообразни и слоести облаци (без валежи), получени в резултат на обработката на данните от СЗА над Москва, ни позволяват да направим редица изводи във връзка с решаването на проблема на разсейване на облачната покривка.
От анализа на данните, представени в табл. 8 може да се заключи, че преохладените вълнообразни облаци могат да бъдат подходящи за разпръскване по стойността на вертикалния размер почти винаги през годината, а слоестите облаци – главно през зимата и пролетта. През есента, поради големите стойности на вертикалната протяжност на слоестите облаци (без валежи) (около 1,0 km), не винаги може да се постигне положителен ефект.

Таблица 8 Средни вертикални размери (km) на вълнообразни и слоести облаци (без валежи) над централния регион на ETР

През летния период данните за вертикалното разпространение на преохладени вълнообразни и слоести облаци (без валежи) поради ниската им честота над разглежданата област в табл. 8 не са показани.
Получените данни за характеристиките на вълнообразните и слоестите облаци, като се вземе предвид критерият за годност на преохладените облаци за разпръскване, позволяват да се получат количествени оценки за тяхната годност за въздействие върху централната област на ETР, които са показани на рис. 6 и табл. 9.
От анализа на данните, показани на рис. 6 и табл 9 следва, че най-благоприятни условия за разпръскване на преохладени вълнообразни облаци се наблюдават през студеното полугодие (75,2%) с максимум през зимата (80,2%). През преходните сезони честотата на възникване на такива състояния намалява – през пролетта – до 58,8%, а през есента – до 39,1%.

Рис. 6. Честота (%) на разпръснати свръх охладени вълнообразни облаци над централната област на ETР

Оценки на пригодността (%) за разсейване на преохладени вълнообразни и слоести облаци (без валежи) над централната област на ETР

По отношение на фронталните слоести облаци (без валежи), по отношение на проблема с тяхното разсейване може да се отбележи следното. Повторяемостта на условията, благоприятни за разпръскването на такива облаци, е ниска. Така например през студеното полугодие честотата на фронталните слоести облаци, подходящи за разпръскване, е само 10,0% (и дори през зимата – 10,2%). Такива преохладени облаци, подходящи за разпръскване, най-рядко се срещат през лятото (5,4%) и през месеците на топлото полугодие (6,7%).

Заключения.

1. Беше разкрито, че вълнообразните облаци (St-Sc) над централната област на ETР са най-често еднослойни (от 68,2% до 85,7% в зависимост от месеца на годината), течни капчици (91,6% в студено и 98,1% през топлото полугодие), преохладени (особено през студеното полугодие, около 90,0%), което е благоприятен фактор за провеждане на мерки за тяхното разпространение в интерес на ХМО.
2. Показано е, че преохладени вълнообразни облаци, подходящи за разпръскване, се наблюдават най-често през студеното полугодие (75,2%) и през зимата (80,2%).
Много по-рядко се наблюдават слоести облаци, подходящи за разпръскване без валежи (не повече от 10,0% през студеното полугодие и 10,8% през зимата), което се обяснява с тяхната значителна стратификация, сложна фазова структура (разграничават се девет типа, както и в случая на северните и северозападните райони на ETР и голяма вертикална протяжност.
3. Данните, позволяват да се оцени осъществимостта на работата по разсейването на преохладени вълнообразни и стратифицирани облаци без провеждане на пълномащабни експерименти, което ще спести значителни материални ресурси.
4. Резултатите, получени в изследването, са в добро съответствие с направените изводи, , което показва разкритите закономерности в разпределението на характеристиките на вълнообразните и слоестите облаци (стратификация, фазова структура, оценки на пригодност за разпръскване, повторение на преохладени облаци), присъщи на северните и северозападните райони на ETР.
5. Резултатите от изследването, убедително показват необходимостта от изучаване на характеристиките на вълнообразните и слоестите облаци във връзка с проблема за въздействието върху тях във всеки конкретен физико-географски регион на Русия, което в крайна сметка ще направи възможно съставянето на атлас на годността на облаците от тези форми за модификация с цел тяхното разпръскване.