Уборка снега

В свое время я размышлял о том, не установить ли мне огнемет на капоте машины, чтобы плавить снег и лед перед ней. С тех пор я осознал, что огнемет непрактичен, но как насчет мощного микроволнового излучателя?

— Мэтт Ван Опенс

Верите или нет, но идея с огнеметом более практична. К тому же огнемет, в отличие от СВЧ-излучателя, не помешает работе Wi-Fi (если не направлять прямо на роутер).

Я пишу эту статью из Бостона, погребенного в настоящий момент под совершенно непостижимым количеством снега. За прошлые 30 дней у нас выпало больше снега, чем Анкоридж (штат Аляска) видит за целую зиму^[1].↲Тем временем Анкоридж в Твиттере интересуется, куда делся весь их снег, и грозится отомстить. А вот клевая визуализация атмосферы во время таких полярных вихрев. Вихрей. Неважно.↳ Наша транспортная система отказала, наши крыши проваливаются^[2].↲И одновременно с тем едут.↳ Мэр дал пресс-конференцию, на которой заявил: «Я не знаю, что еще всем говорить. Надеюсь, когда-нибудь снег закончится».

Так что только об уборке снега мы и думаем.

Но снег довольно трудно растопить (а мы пытались^[3]).↲Мне нравится этот твит — он звучит так, словно прилетел из сказочной альтернативной вселенной, где в городах добывают снег, а экономика построена на его плавлении.↳ Эта идея с микроволнами и правда звучит практичнее плавки огнеметами. Подход с использованием микроволн кажется чистым и эффективным; в конце концов, не огнеметами же мы пользуемся на кухне.

И здесь возникает серьезная трудность: микроволны отлично греют воду, но вот со льдом у них проблемы.

Хорошо, что есть и другие способы передать льду энергию. Помимо огнемета можно использовать, например, инфракрасные нагревательные лампы или лазеры^[4].↲Нужно выбрать частоту, для которой у снега низкое альбедо; в противном случае вас могут наказать за ослепление летчиков лазерами.↳ Но независимо от выбранного инструмента возникнет проблема: снег требует чертовски много энергии для плавления.

Чтобы растопить грамм снега, понадобится где-то 335 джоулей. Другими словами, 60-ваттная лампочка может плавить около 450 грамм снега в час.

30 сантиметров снега примерно соответствуют 3 сантиметрам дождя, плюс-минус. Допустим, накануне была неслабая метель, выпало как раз 30 см снега^[5]↲Для протокола: выходит, что «неслабые метели» накрывали Бостон раз в несколько дней весь последний месяц.↳ — то есть 3 см воды, — и мы хотим растопить в нем полосу шириной в 2,5 метра, двигаясь на скорости 85 км/ч.

Нам везет: это как раз одна из тех приятных ситуаций в физике, когда можно перемножить все, что видишь, и получить ответ:

$$ 85\text{ км/ч}\times3\text{ см}\times2{,}5\text{ м}\times\text{плотность воды}\times335\text{ Дж/г}=593\text{ мегаватт} $$

К сожалению, не на такой ответ мы надеялись. Ядерный реактор авианосца, к примеру, вырабатывает меньше 200 мегаватт. Чтобы плавить снег перед машиной, понадобятся три таких реактора.

Так что там с изначальной идеей про огнеметы?

Бензин обладает невероятно высокой плотностью энергии, но нам этого не хватит. Каким бы большим ни был бак огнемета, топливо будет все время кончаться.

Расход топлива обычно измеряется в «литрах на 100 километров». Но огнемет настолько прожорлив, что в нашем случае расход составит около 7 л на 10 метров.

Пожалуй, я бы посоветовал и вовсе отложить огнемет в сторону. Лучше возьмите пример с железнодорожников, которые убирают снег с путей с помощью реактивных снегоочистителей.

В общем, легче будет просто cдвинуть снег в сторону.