|
Изменится режим атмосферных осадков. При нормальных условиях значительная часть осадков образуется в нижней части тропосферы. Но когда в верхнюю часть тропосферы будет введено большое количество дыма (половина всей массы дыма), то время жизни дымовых частиц существенно увеличится. И вообще при этом значительно уменьшится интенсивность влагооборота. Поэтому выведение дымовых частиц осадками станет менее эффективным, поскольку самих осадков будет меньше и они из-за изменения теплового режима тропосферы будут формироваться в более низких слоях тропосферы, а не там, где надо вымывать дым. Количество осадков уменьшится не только потому, что дымовой воздух в верхней тропосфере нагреется из-за поглощения солнечной энергии частицами дыма. Количество осадков уменьшится и по другой причине — образование капель замедлится, поскольку их начнет образовываться значительно больше, но процесс образования капель сильно замедлится. И результат будет отрицательным — осадков будет меньше. Почему замедлится процесс образования капель? Да потому, что резко увеличится концентрация аэрозольных частиц в воздухе после задымления атмосферы. Значит, увеличится число центров конденсации, поскольку каждая аэрозольная частица является потенциальным центром, на котором происходит конденсация водяного пара и так постепенно образуется капля воды. Центров конденсации становится больше, а водяного пара на всех не хватает, поскольку относительная влажность атмосферы не только не растет, а даже уменьшается. Поэтому капли растут медленно, осадки образуются замедленно. А относительная влажность воздуха уменьшается потому, что температура воздуха растет. В этих условиях водяные капли растут медленно. Они вообще могут не дорасти до кондиции, чтобы выпасть каплями дождя. Действительно, что в избытке, то плохо.
Дымовые частицы разных размеров по-разному влияют на распространение и поглощение солнечного излучения. Об этом уже говорилось. Поэтому специалисты очень скрупулезно изучают, каких частиц, с какими массами и размерами в образовавшемся дымовом облаке больше, а каких меньше. Собственно, надо знать полное распределение частиц по размерам и по массам. Тогда можно говорить о времени их жизни (если известна высота их нахождения), также об оптических свойствах ансамбля таких дымовых частиц. Было установлено, что для деловой древесины содержание сажи (элементарного углерода) достигает 8 — 30 %. Количество сажи, образующейся при горении пластика и резины, составляет примерно 90 % их массы и даже больше. А сажа состоит из частиц, которые являются самыми долгоживущими. Количество дымовых частиц изменяется не только потому, что некоторые из них вымываются осадками. Количество дымовых частиц уменьшается и потому, что, оказавшись в тропосфере и стратосфере, они слипаются друг с другом. Этот процесс называется коагуляцией. При этом масса всех частиц не меняется, поскольку частицы просто укрупняются, но резко падает их абсолютное количество. Это падение действительно стремительное. Уже после нескольких часов число дымовых частиц в дымовом облаке не превышает 10<sup>-5</sup> см<sup>3</sup>, тогда как примерно через неделю их становится в десять раз меньше (но зато оставшиеся в десять раз крупнее). Однако этот процесс слияния частиц проходит только в самое первое время после образования дымового облака. Для того, чтобы такое слипание происходило, надо, чтобы частицы достаточно часто сталкивались друг с другом, то есть надо, чтобы их концентрация была большой. Начальная концентрация дыма действительно большая. Так, начальная концентрация дыма вблизи интенсивного огня составляет 10<sup>-6</sup> см<sup>3</sup> для городских и контролируемых пожаров. Для лесных пожаров она равна 10<sup>-5</sup> см<sup>3</sup>. Но с течением времени дымовое облако поднимается и соответственно расширяется. Поэтому плотность частиц дыма уменьшается. Процесс слипания частиц замедляется (скорость слипания пропорциональна квадрату концентрации частиц). |
