Verbum

ГЕАТЭРМІ́Я,

геатэрміка (ад геа... + грэч. thermē цяпло), раздзел геафізікі, які вывучае цеплавы стан нетраў і цеплавую гісторыю Зямлі. Даследуе цеплавое поле Зямлі, размеркаванне т-р і крыніц цеплавой энергіі нетраў, шчыльнасць цеплавой плыні з глыбінь ла паверхні, змяненні цеплавога стану Зямлі з моманту яе ўзнікнення да сучаснасці.

Т-ра рэчыва Зямлі павышаецца з глыбінёй і залежыць ад цеплавой плыні, што паступае з верхняй мантыі ў падэшву зямной кары і пры распадзе доўгажывучых радыеактыўных элементаў (пераважна ізатопаў урану, торыю, калію). Найб. вывучанае цеплавое поле верхняй ч. зямной кары, дзе магчымы непасрэдныя вымярэнні т-ры ў свідравінах (да глыб. 6—10 км). Аб т-ры больш глыбокіх нетраў мяркуюць паводле ўскосных звестак — т-ры вулканічных лаў і некат. геафіз. паказчыках. Цеплавое поле Зямлі характарызуецца шчыльнасцю цеплавой плыні, якая вызначаецца паводле велічыні геатэрмічнага градыента і каэфіцыента цеплаправоднасці горных парод. Геатэрмія цесна звязана з тэктонікай, геадынамікай і тэрмадынамікай, абапіраецца на даныя планеталогіі. Геатэрмічныя даследаванні выкарыстоўваюцца пры вывучэнні геал. будовы і геадынамічнай актыўнасці рэгіёнаў Зямлі, пры пошуках і эксплуатацыі радовішчаў нафты, газу і інш. карысных выкапняў.

Геатэрмія як галіна геафізікі адасобілася ў сярэдзіне 20 ст. Першыя вымярэнні шчыльнасці цеплавой плыні ў Еўропе зрабіў Э.Булард (Вялікабрытанія), на тэр. СНД — А.А.Любімава.

На Беларусі адзінкавыя замеры т-ры ў свідравінах рабілі з 1928. У 1965 Х.В.Багамолаў арганізаваў высокадакладныя вымярэнні т-ры ў свідравінах і вывучэнне цеплавых уласцівасцей горных парод і цеплавой плыні на ўсёй тэр. краіны, якія прадаўжаюцца ў Ін-це геал. навук Нац. АН Беларусі (П.П.Атрошчанка, Л.А.Цыбуля і інш.).

Літ.:

Богомолов Г.В., Цыбуля Л.А., Атрощенко П.П. Геотермическая зональность территории БССР. Мн., 1972;

Geothermal Atlas of Europe. Gotha, 1991/92.

У.І.Зуй.

т. 5, с. 124

МЕТЭАРАЛО́ГІЯ (ад метэа... + ...логія),

навука пра атмасферу Зямлі, фіз. працэсы і з’явы, якія ў ёй адбываюцца і ствараюць надвор’е і клімат. М. вывучае састаў і будову атмасферы, цеплаабарот і цеплавы рэжым у атмасферы і на зямной паверхні, вільгацеабарот і фазавыя пераўтварэнні вады ў атмасферы, рух паветр. мас, эл. і акустычныя з’явы ў атмасферы. Гал. задачы М.: забеспячэнне нар. гаспадаркі метэаралагічнай інфармацыяй з мэтай найб. поўнага і эфектыўнага выкарыстання спрыяльных умоў надвор’я і памяншэння страт ад небяспечных з’яў, удасканаленне метадаў прагнозу надвор’я, распрацоўка навук. асноў мэтанакіраванага ўздзеяння чалавека на атм. працэсы і кіравання імі. Падзяляецца на фізіку атмасферы (уключае фізіку прыземнага слоя паветра, аэралогію, фізіку верхніх слаёў атмасферы, актынаметрыю, атм. оптыку і атм. акустыку), дынамічную М. (вывучае атм. працэсы ў трапасферы і ніжняй стратасферы, распрацоўвае лічбавыя метады прагнозаў надвор’я), сінаптычную метэаралогію. Раздзел М., які вывучае клімат, вылучаецца ў кліматалогію. Існуе шэраг прыкладных галін М. (с.-г., лясная, авіяц., касм., марская, мед., ваенная і інш.). Асн. метад атрымання фактычных звестак пра атмасферу, надвор’е і клімат — назіранні, якія праводзяцца метэаралагічнымі станцыямі на зямной паверхні і ў верхніх слаях атмасферы з дапамогай метэаралагічных спадарожнікаў, метэаралагічных ракет, радыёзондаў і інш. Дзейнасць метэаралагічных службаў розных краін аб’ядноўвае Сусветная метэаралагічная арганізацыя.

Узнікла ў 17 ст., калі вынайдзены метэаралагічныя прылады — тэрмометр і барометр (Г.Галілеем з вучнямі). У 2-й пал. 18 ст. стала самаст. навукай. У 2-й пал. 19 ст. закладзены асновы дынамічнай М. (вучоныя амер. У.Ферэль, ням. Г.Гельмгольц), узнік сінаптычны метад даследавання (вучоныя франц. У.Левер’е, англ. Р.Фіцрой), пачаліся сістэм. аэралагічныя назіранні. Дасягненні М. ў 20 ст. звязаны з працамі вучоных нарв. В.Б’еркнеса, аўстр М.Маргулеса і Г.Фікера, франц. Л.Тэйсеран дэ Бора, рас. А.І.Ваейкава, А.А.Фрыдмана, П.А.Малчанава і інш.

На Беларусі метэаралагічныя назіранні пачаліся ў пач. 19 ст. Вял. ўклад у развіццё М. зрабіў А.І.Кайгарадаў, даследаванні па зборы, аналізе і абагульненні матэрыялаў выканалі Н.А.Малішэўская, Я.Б.Фрыддянд, І.А.Савікоўскі, Г.В.Валабуева (Гідраметэацэнтр), А.Х.Шкляр (БДУ), У.Ф.Логінаў (Нац. АН Беларусі) і інш.

Літ.:

Хромов С.П., Петросянц М.А Метеорология и климатология. 4 изд. М., 1994.

П.А.Каўрыга.

т. 10, с. 318

ВО́БЛАКІ,

сістэмы завіслых у атмасферы прадуктаў кандэнсацыі вадзяной пары — кропелек вады, крышталікаў лёду або іх сумесей. Сукупнасць воблакаў называецца воблачнасцю. Утвараюцца воблакі пры кандэнсацыі вадзяной пары ў стане насычэння на ядрах кандэнсацыі. Дыяметр кропель — каля некалькіх мікронаў, маса вады ў 1 м³ паветра воблакаў — ад долі грама да некалькіх грамаў. Каля зямной паверхні яны ўтвараюць туман. Узбуйненне прадуктаў кандэнсацыі выклікае ападкі атмасферныя (дождж, снег, град).

Узнікненне воблакаў — вынік адыябатычнага ахалоджвання паветра пры яго пад’ёме, радзей — вынік ахалоджвання ад подсцільнай зямной паверхні і турбулентнага перамешвання паветра. Пад’ём паветра, неабходны для ўтварэння воблакаў, адбываецца пры канвекцыі ў атмасферы (канвекцыйныя воблакі), пры ўзыходзячым слізгальным пад’ёме паветра на франтах атмасферных (франтальныя воблакі), пры хвалевых рухах у атмасферы і інш. Большая ч. воблакаў засяроджана ў трапасферы, але зрэдку назіраюцца ў стратасферы (пераважна перламутравыя воблакі) і ў мезасферы (серабрыстыя воблакі). Па міжнар. класіфікацыі воблакі ў залежнасці ад іх ніжняй мяжы адносяцца да аднаго з трох ярусаў — верхняга, сярэдняга або ніжняга. Паводле знешняй будовы і размяшчэння на ярусах воблакі маюць 10 асн. формаў: у верхнім ярусе перыстыя воблакі, перыста-слаістыя воблакі і перыста-кучавыя воблакі (на выш. больш за 6 км), у сярэднім — высокакучавыя воблакі і высокаслаістыя воблакі (на выш. 2—6 км), у ніжнім — слаіста-кучавыя воблакі, слаістыя воблакі і слаіста-дажджавыя воблакі (выш. іх ніжняй мяжы менш за 2 км). Вылучаюць таксама воблакі вертыкальнага развіцця — кучавыя воблакі і кучава-дажджавыя воблакі з вертыкальнымі памерамі аднаго парадку з гарызантальнымі, іх асновы звычайна знаходзяцца ў ніжнім ярусе, а верхнія ч. могуць дасягаць сярэдняга ці верхняга яруса. Воблакі ўкрываюць каля паловы нябеснай сферы на Зямлі і змяшчаюць каля 10​⁹ т вады. На працягу года розныя тыпы воблакаў маюць розную паўтаральнасць. Воблакі ўплываюць на фарміраванне надвор’я і ападкаў, на цеплавы рэжым паветра, сушы і мора, з’яўляюцца звяном кругавароту вады на Зямлі. Яны могуць перамяшчацца на тысячы кіламетраў, пераносіць і пераразмяркоўваць вялізныя масы вады. На Беларусі зімой пераважае нізкая воблачнасць слаістых формаў, у цёплае паўгоддзе — воблачнасць вертыкальнага развіцця.

І.Я.Афнагель.

т. 4, с. 245

ГЕЛІЯТЭ́ХНІКА (ад гелія... + тэхніка),

галіна тэхнікі, якая займаецца распрацоўкай тэарэт. асноў, практычных метадаў і тэхн. сродкаў пераўтварэння энергіі сонечнай радыяцыі ў інш. віды энергіі. Выкарыстоўвае розныя спосабы пераўтварэння сонечнай энергіі: цеплавы (ажыццяўляецца ў сонечных печах, сонечных воданагравальніках, апрасняльніках, сушылках, цяпліцах і інш.), фотаэлектрычны (у сонечных батарэях), тэрмаэлектрычны (у сонечных тэрмаэлектрычных генератарах), тэрмаэмісійны (у тэрмаэмісійных пераўтваральніках энергіі). Паводле рабочых т-р геліятэхніка падзяляецца на высока- (да 3000—3500 °C) і нізкатэмпературную (100—200 °C).

Паток сонечнай радыяцыі «дармавы» і невычэрпны, яго шчыльнасць на ўзроўні мора прыкладна 1 кВт/м² (у геліятэхн. разліках 0,815 кВт/м²). Спробы выкарыстання гэтага выпрамянення рабіліся яшчэ ў старажытнасці, аднак практычнага значэння не мелі. У 1770 Х.Б. дэ Сасюр (Швейцарыя) пабудаваў геліяўстаноўку тыпу «гарачая скрыня». Як асобная галіна тэхнікі геліятэхніка развіваецца з 2-й пал. 19 ст., калі былі створаны доследныя ўзоры паветраных і паравых сонечных рухавікоў (Францыя, Швецыя, ЗША). У Расіі ў 1890 В.К.Цэраскі правёў эксперыменты па плаўцы розных металаў у фокусе парабалічнага люстэрка. У 1912 каля Каіра (Егіпет) пабудавана сонечная энергетычная ўстаноўка магутнасцю каля 45 кВт. У 1930-я г. распрацаваны метады разліку геліяўстановак для атрымання эл. энергіі, апраснення вады, сушкі і інш. Даследаванні па прамым пераўтварэнні прамянёвай энергіі ў электрычную пашырыліся ў сувязі з асваеннем касм. прасторы. Значнае развіццё геліятэхніка атрымала ў Францыі, ЗША, Японіі, ПАР, Аўстраліі, Германіі, з краін СНД — у Расіі, Арменіі, Туркменіі, Узбекістане. Выкарыстанне сродкаў геліятэхнікі найб. эфектыўнае ў шыротах са значнай сонечнай радыяцыяй для энергазабеспячэння малаэнергаёмістых разгрупаваных спажыўцоў. У сувязі са збядненнем традыц. крыніц энергіі яны перспектыўныя і ў рэгіёнах з умераным кліматам, напр., геліятэхніка развіваецца ў Канадзе, Даніі, Швецыі. Павышэнне эфектыўнасці геліясістэм і пераадоленне прынцыповых недахопаў (невысокая шчыльнасць і няўстойлівасць сонечнай энергіі) забяспечваюцца значнымі памерамі паверхні, якая ўлоўлівае сонечную радыяцыю, яе канцэнтрацыяй на паверхні геліяпераўтваральніка, акумуляваннем цеплавымі, эл., хім. і інш. акумулятарамі. У адпаведнасці з гэтымі патрабаваннямі ствараецца шырокі спектр геліяўстановак рознага прызначэння.

На Беларусі даследаванні і распрацоўкі сродкаў і элементнай базы геліятэхнікі вядуцца з 1980-х г. у Акад. навук. комплексе «Ін-т цепла- і масаабмену імя А.В.Лыкава» (АНК ІЦМА), Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац. АН Беларусі, Цэнтр. НДІ механізацыі і электрыфікацыі сельскай гаспадаркі і інш. У АНК ІЦМА створаны доследныя ўзоры калектараў сонечнай энергіі на цеплавых трубах (разам з Армянскім аддз. Усесаюзнага НДІ крыніц току), распрацаваны праект «Сядзіба 21 стагоддзя», у энергабалансе якога значная роля сонечнай энергіі, розныя тыпы геліяцеплапераўтваральных сістэм — геліяводападагравальнікі магутнасцю 0,4—100 кВт, сонечныя радыятары (абагравальнік, сонечныя кухня, цяпліца, сушылка і інш.). Асвоены выпуск геліямодуляў, аснашчаных бакам-акумулятарам (захоўвае цяпло на працягу тыдня).

Літ.:

Драгун В.Л., Конев С.В. В мире тепла. Мн., 1991;

Мак-Вейг Д. Применение солнечной энергии: Пер. с. англ. М., 1981.

У.Л.Драгун, С.У.Конеў.

т. 5, с. 141

НЕТРАДЫЦЫ́ЙНЫЯ КРЫНІ́ЦЫ ЭНЕ́РГІІ,

узнаўляльныя крыніцы энергіі, якія не адносяцца да найб. пашыраных традыц. крыніц энергіі: цеплавых, атамных і гідраўлічных (акрамя зусім малых) электрастанцый. Н.к.э. звычайна лічаць энергію сонца, ветру, малых рэк і вадасховішчаў, біямасы, сціснутага прыроднага газу.

Геліяэнергетыка грунтуецца на выкарыстанні сонечнай радыяцыі. Існуюць розныя спосабы пераўтварэння сонечнай энергіі (цеплавы, фота- і тэрмаэлектрычны, тэрмаэмісійны) у геліяўстаноўках (гл. таксама Геліятэхніка). Найб. пашыраны выпуск і выкарыстанне геліяэнергет. абсталявання ў Швецыі, Вялікабрытаніі, Германіі. Ветразнергетыка займаецца пераўтварэннем энергіі ветру ў эл., мех. і цеплавую энергію з дапамогай ветраэнергетычных установак (ВЭУ). Яе асновай з’яўляюцца ветраэлектрычныя станцыі Найб. развіта ў ЗША, ФРГ, Індыі, Даніі. Магутнасць традыц. лопасцевых ВЭУ, што падключаны да энергасетак свету, перавышае 6000 МВт (1996). Малая гідраэнергетыка выкарыстоўвае мех. энергію воднага патоку малых рэк і вадасховішчаў пераважна для выпрацоўкі электраэнергіі (гл. Гідраэнергетыка). Будуюцца пераважна нізканапорныя гідраэлектрычныя станцыі (мікрагэс) з гідраагрэгатамі малой магутнасці. Энергія біямасы (драўніны, мясц. відаў паліва, адходаў вытв-сці і бытавых, біягазу жывёлагадоўчых комплексаў і птушкафабрык) пераўтвараецца з дапамогай катлоў у цяпло (ідзе на цеплазабеспячэнне. вытв. патрэбы), з дапамогай газагенератараў — у гаручы газ (выкарыстоўваецца як паліва ў прамысл. пячах і інш.). Тэхналогія газіфікацыі цвёрдых быт. адходаў найб. дасканала распрацавана ў ФРГ, Японіі і інш. Энергія сціснутага прыроднага газу пры яго рэдуцыраванні на газаразмеркавальных станцыях ад 30—50 атм. да ціску 3—12 атм, пад якім газ падаецца спажыўцам, можа выкарыстоўвацца для выпрацоўкі электраэнергіі з дапамогай газарасшыральных турбін. Напр., на адной з ЦЭЦ «Мосэнерга» (Расія) укараненне энергакомплексаў з турбінамі ГНПГІ «Турбагаз» дало магчымасць на кожны 1 МВт устаноўленай магутнасці дадаткова атрымліваць 8 млн. кВт гадз электраэнергіі за год.

На Беларусі найб. спрыяльны перыяд выкарыстання геліясістэм красавік—верасень, калі з 1 м² геліякалектара можна атрымаць за суткі 90 л вады з т-рай 55—60 °C. У НВА «Белсельгасмеханізацыя» распрацаваны шэраг геліяпадагравальнікаў вытв. і быт. прызначэння, у Акад. навук. комплексе «Ін-т цепла- і масаабмену» — геліякалектары з алюмінію. у Ін-це праблем энергетыкі Нац. АН даследуецца эфектыўнасць энергазберажэння пры выкарыстанні такіх геліясістэм для гарачага водазабеспячэння. Даследаванні ветраэнергет. патэнцыялу выявілі 1800 пляцовак са спрыяльнымі ветравымі патокамі (сярэднегадавая скорасць ветру 4,7—6.1 м/с). На іх перспектыўнае выкарыстанне аўтаномных ВЭУ і ветрапомпавых установак магутнасцю да 30 кВт (пераважна с.-г. прызначэння). Распрацоўваецца ветрарухавік новага тыпу — з камбінаванымі цыліндрамі замест лопасцей для работы пры нізкіх скарасцях ветру. Спраектавана і пабудавана (1998) доследна-прамысл. ВЭУ магутнасцю 60—110 кВт для характэрных на Беларусі скарасцей ветру, распрацоўваецца ротарная ВЭУ магутнасцю 250 кВт для скарасцей ветру 2—8 м/с. У малой гідраэнергетыцы найб. спрыяльныя для выкарыстання гідрарэсурсы басейна рэк Дняпро, Зах. Дзвіна, Нёман, Днестр, Вілія, Прыпяць, Зах. Буг, а таксама малых рэк і створаў у паўн. і ўсх. ч. краіны. Буд-ва ГЭС мэтазгодна на буйных (аб’ём больш за 1 млн. м³) вадасховішчах. На Вілейскім вадасховішчы працуе 1-ы блок Вілейскай ГЭС магутнасцю 1 МВт (з 1998). Магутнасць такіх ГЭС на 17 буйных вадасховішчах можа дасягнуць 6 МВт, магутнасць мікрагэс на водагасп. і меліярац. сістэмах — 1 МВт. З біямасы найб. значныя аб’ёмы драўніны (за год у катлах яе спальваюць 1—1.5 млн. м³). Асвоены выпуск газагенератараў магутнасцю 30—200 кВт для перапрацоўкі драўнінных адходаў і нізкагатунковых відаў мясц. паліва. Высокаэфектыўныя катлы выпускаюць Гомельскі з-д «Камунальнік» і Бешанковіцкі «Котламаш». Біягазу ад 275 жывёлагадоўчых комплексаў і 66 птушкафабрык краіны можна атрымліваць 1,7 млрд. м³, ад перапрацоўкі цвёрдых быт. адходаў — больш за 350 млн. м³ за год. Ўкараненне энергакомплексаў з газарасшыральнымі турбінамі на газаразмеркавальных станцыях (іх у рэспубліцы 130) можа даць электраэнергіі магутнасцю больш за 30 МВт.

Ю.Дз.Ільюхін, У.М.Сацута.

т. 11, с. 301