Научно-Технический·LAB-66·Лабораторный журнал беларуского химика

Уточнения от @nadvorie

Появились уточняющие комментарии к предыдущему посту от уважаемого коллеги @nadvorie. Главного и основного метеорологического партнера @lab66. Процитирую их:

По первому пункту (предсказание конвективных явлений). Исследования по предсказанию конвективных явлений в городе существуют. Вот например, мне не давно сбросили ссылку на статью, про то, как городской остров тепла влияет на усиление шторма. Т.е. посчитать суммарное кол-во осадков, составить карту вероятных подтоплений — задача давно решаемая во многих странах в принципе. Просто этим надо заниматься. Изучать труды и ставить эксперименты, собирать статистику, внедрять методики.

Также в современной радиолокационной метеорологии есть методика диагноза и определения скорости ветра в шквалах. Ничего сложного. Есть такие же методики по граду и по смерчам (торнадо). Для этого используются доплеровские и поляризационные характеристики радиоэха.

Наконец, по поводу предупреждений населения. Определить куда смещается и где через 15–30 минут окажется шторм технически не вызывает особого труда. Никто просто не озаботился сделать программное обеспечение для адресной рассылки предупреждений в районы с максимальным уровнем конкретной метеорологической угрозы.

Пара уточнений, которые не попали в тред.

Можно ли было предсказать то, что произошло в Беларуси?

В метеорологии есть такое понятие как "конвективные явления". Это явления, связанные с конвективным переносом (восходящие и нисходящие движения) больших масс воздуха под кучево-дождевыми облаками. Самые распространенные примеры таких явления - это шквалы (внезапные усиления скорости ветра >10 м/с, сопровождающиеся ливнем, грозой, градом) и торнадо (вихрь под облаками). Конвективные явления практические не поддаются прогнозированию. На данном этапе развития техники сложно заранее определить время возникновения, локализацию, длительность и интенсивность. В метеорологии прогнозы строятся на основании численных моделей, а численных моделей для предсказания местных конвективных явлений попросту не существует. В случае беларусского ненастья отследить продвижение было в принципе невозможно, т.к. все образовалось in situ и сразу взялось за работу.

Что с этим всем делать?

Во-первых реорганизовать метеослужбу. Придать ей стратегическое значение (в эпоху глобального потепления это пригодится). Финансирование метеорологической службы должно быть сравнимо с финансированием ядерной отрасли. Но деньги не главное, главное - тесный контакт с мировыми центрами изучения климата (имплементация местных специалистов в международные исследовательские группы, тесный обмен информацией). Уже сегодня, не будь Беларусь в полной изоляции из-за войны, стоило бы перенимать опыт коллег из небольших стран вроде Румынии, или соседней Украины, где на юге конвективные явления встречаются чаще (да и приходят в Беларусь тропические массы часто именно оттуда).

Во-вторых, в период 2017-2019 гг Белгидромет был практически уничтожен по желанию прошлого президента Беларуси. Были сокращены сотрудники (а подготовить метеоролога на несколько порядков сложнее чем подготовить работника т.н. Администрации персидента). Свели к минимуму количество гидрологических постов, аэрологическое зондирование. Т.е. все прогнозы сейчас строятся в основном на чужих данных. Некоторой условной заменой уничтоженной сети государственных метеонаблюдений может стать гражданская наука, она может позволить значимо увеличить разрешение прогнозирования. Типичным примером таких метеоинициатив может быть известный сервис Народный мониторинг.

За рубежом тоже существую аналоги - например WeatherLand и WunderGround. У последнего более 300к пользователей, метеостанции которых дают огромный дополнительный массив данных для штатных метеорологов. Нельзя не вспомнить и сервис Globe Observer (финансируемый NASA) в котором пользователи наблюдают и идентифицируют облака в своей местности. Предположу, что если объединить данные любительских метеостанций какой-нибудь WunderGround, данные Globe Observer и мощности той же GraphCast от Google (которая пока работает на данных от метеорадаров и спутников), то вполне можно будет предсказывать и локальную конвективку (шквалы, торнадо и проч град).

Нихром-никель-вейп. Рассчеты на манжете

Disclaimer: все ниже изложенное не является доводом к отсутствию токсичности у пара вейпов. Но эта токсичность на 99% связана с [органикой] и попытки некоторых "специалистов" притянуть к теме тяжметаллы из компонентов самого устройства, они очень раздражают

Диагональный просмотр мнений/гипотез "вейпо-металлистов" показал, что главного врага рода человеческого они видят в [нагревательной спирали]. Дескать коптит тяжметом, травит молодой (и не очень) организм. То, что такое утверждение противоречит базовым основам химии - никого не волнует. Ну что ж, давайте разберем сам процесс

Спираль делается из нихрома. Нихром, пусть это будет "народная марка" Х20Н80. В ней, условно, 80% никеля, 20% хрома. Типичный нагревательный элемент, это кусочек нихромовой проволоки толщиной 0,05-0,1 мм (возьмем что-то среднее, пусть будет 0,07 мм) и длиной 30 мм. Каталитические пластинки как в предыдущем сообщении имеют сложную форму, мне тяжело их рассчитывать. А нам же для токсикологии важен именно вес, так что сделаем то, что проще

Итак, имеем цилиндрик объемом 0,115 мм3 или 0,000000000115 м3. Плотность нихрома условно будем считать равной 8000 кг/м3. Значит вес нашей спиральки составит 0,00000092 кг или ~ 1 миллиграм. Имеем в одном вейпе примерно 800 микрограмм никеля, 200 микрограмм хрома

В процессе высокотемпературного окисления элементарные металлы переходят в инертные оксиды. Хотя опять же, еще в школе (у всех, к сожалению, были разные школы) говорили что при нагревании нихром покрывается коркой высокостабильного оксида хрома ( Cr2O3), который не проницаем для кислорода и выступает термпопротектором спирали. От количества хрома зависит прочность защитной пленки, стойкость к окислению. Логично предположить, что с паром должен улетать именно этот оксид, но он безопасный распространенный зеленый пигмент, которым и поросят кормят, и в пасту ГОИ кладут. Я никогда не слышал чтобы у "вейпо-металлисты" говорили про "хром-тяжелый-металл-из-вейпов". А все потому, что за уши притянуть к токсичности тяжелых металлов его сложнее. Заявленный беларусскими врачами-депутатами враг у нас - никель

Окисляются металлы до оксидов на поверхности (формируют молекулярный монослой). Оксиды не проводят электрический ток, т.е. если бы окисление было значимым, то спираль бы просто не грелась

Площадь поверхности нашего цилиндрика составит 6,61 мм2 (или 0.00000661 м2). Предположим, что как-то так случилось, что приповерхностный слой металла спирали состоит ТОЛЬКО из никеля. Температура+кислород формирует оксид никеля NiO. Тот самый, который когда-то повсеместно использовался в Ni-Cd аккумуляторах, пока их не заменили Ni-MH

Так вот. Предполагаем что поверхность нашей спиральки - это только атомы никеля. Пусть радиус такого атома будет 130 пикометров, т.е. весь слой будет состоять из 9.8E¹³ атомов. Пусть в фантастическом рассмотрении все атомы прореагируют с кислородом и образуют оксид в количестве 2Е⁻¹⁰ моль, т.е. если перевести в граммы получим 1.2Е⁻⁸ грамм NiO. И если даже этот инертный оксид весь (!) улетит и будет каким-то чудом метаболизирован организмом, то все равно экспозиционная доза будет в 416 666 666 раз меньше LD₅₀. Во сколько раз будет ниже допустимой доза если махом улетит ВООБЩЕ ВЕСЬ никель (в виде NiO) из спирали - рассчитайте сами (LD₅₀ NiO ~ 350 грамм для 70 кг вейпера)

***
В общем цифры такие, что мне даже сложно подобрать аналог из реальной жизни. В пыли (особенно РМ10) любого города на порядки больше таких вот "тяжметаллов", чем может даже в теории унестись с нихромовой спирали. И это даже не говоря про то, что оксид тяжелого металла (фактически горная порода) очень тяжело метаболизировать в организме

Так что. Аппелировать к токсикологии тяжелых металлов в вейпах - это удел людей с низким уровнем общетехнического образования.

Вопрос закрываем. Любые высказывания о "тяжметаллах от спирали вейпа" получают ярлык "горячечная чушь". Ибо попросту надоело, да и начинает напоминать "экспертов" в пандемию