Желание человека управлять погодой появилось еще в древние времена. Но ни ритуальные пляски, ни заклинания не давали должного эффекта. С тех пор утекло много воды. Человек покорил природу, превратил ее в свою мастерскую. Мы используем нашу планету и ее ресурсы по собственному усмотрению. А что с погодой и климатом? Насколько подвластны они нам сегодня?
Что такое погода и что такое климат
Для начала немного проясним, что такое погода и климат и чем они отличаются друг от друга. Фактически мы живем на дне воздушного океана, который называется атмосферой. Это гигантский океан, обладающий ни с чем не сравнимой энергией. Масса атмосферы Земли составляет 5,1–5,3·1018 килограммов, или иначе 5,1–5,3 квинтиллионов килограммов (один квинтиллион – это, проще говоря, миллиард миллиардов). Благодаря гравитации Земли атмосфера не только удерживается около планеты, но и вращается вместе с ней как единое целое.
Термин «погода» относится к состоянию атмосферы в конкретный момент. Погодные явления, такие как дождь, снег, туман и так далее, происходят в нижней части атмосферы – начиная от поверхности Земли и до высоты примерно 11 километров (так называемой тропосферы), и частично в следующем более высоком слое – стратосфере, до 50 километров над уровнем моря. Кстати, именно в тропосфере, нижнем слое земной атмосферы, содержится более 80 % всей массы воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара.
Погода, как состояние атмосферы в текущий момент и в конкретном месте, имеет целый ряд значимых характеристик. Значимых как с точки зрения комфорта человека, так и для сельского хозяйства или ведения военных действий. Эти характеристики, называемые также метеорологическими элементами, включают в себя температуру и влажность воздуха, величину атмосферного давления, направление и силу ветра, наличие атмосферных осадков, атмосферные явления (туманы, метели, грозы), дальность видимости и так далее. И, что важно понимать, как для прогнозирования погоды, так и для управления ею, все они взаимосвязаны между собой.
В целом, погода в той или иной местности меняется в рамках определенных параметров, которые установлены в результате многолетних наблюдений. Среднее состояние атмосферы за длительный период времени в конкретной местности называется климатом. По сути, климат – это многолетний режим погоды.
Способы управления погодой
Основная технология коррекции погоды заключается в активном воздействии на облака. Самый известный способ заключается в их «засеве» химическими реагентами. Благодаря этому можно заставить облако пролиться дождем или рассеяться. В том числе можно вызвать дождь там, где ему пролиться можно, чтобы он не пошел там, где ему идти точно нельзя.
Таким способом обеспечивается солнечная погода в Москве в дни праздничных мероприятий. А в Китае, например, перед церемонией открытия Олимпийских игр в 2008 году дожди прошли на подступах к Пекину. Во время церемонии над столицей Олимпиады не было ни облачка.
Собственно, надо сказать, что облака, а также такие атмосферные явления, как дождь, снег или град, возможны на нашей планете потому, что температурные условия нижних слоев атмосферы Земли позволяют воде пребывать во всех трех агрегатных состояниях – в газообразном, твердом и жидком. Воздействуя на облака с помощью реагентов, можно добиться перехода воды из одного состояния в другое.
Еще в середине прошлого века было установлено, что иодид серебра и иодида свинца способствуют появлению центров кристаллизации воды в облаках. При «посеве» реагентами (а сейчас применяют в зависимости от видов облаков также гранулы углекислоты, порошки цемента, талька или гипса) в облаках происходит преждевременная кристаллизация влаги, и в результате происходит выпадение осадков. Распыляются реагенты, как правило, с самолетов. Похожим образом ведется и борьба с градом.
Способ заключается в следующем. Градины образуются в облаках в результате замерзания влаги на ядрах кристаллизации. В отличие от дождя, такие кристаллы не успевают растаять на подлете к поверхности и выпадают в виде града. Если в облаке таких ядер кристаллизации мало, то образовавшиеся градины достигают больших размеров и тем самым способны причинить значительный ущерб сельскохозяйственным насаждениям, имуществу и даже людям.
Чтобы предотвратить рост градин в облаке, нужно увеличить количество центров кристаллизации. С использованием противоградовых ракет или специально оборудованных самолетов в облака вносят реагенты, которые выступают дополнительными центрами кристаллизации. Искусственные, привнесенные в облако ядра кристаллизации вступают в конкуренцию за влагу, содержащуюся в облаке, с естественными. В результате получается больше льдинок, которые имеют меньший размер. На пути к поверхности они растают и превратятся в капли дождя, либо выпадут в виде мелкой ледяной крупы, которая уже не будет представлять никакой опасности.
Аналогичным образом проводятся работы и по рассеиванию туманов. Практическую хозяйственную значимость это имеет в районах аэропортов, так как позволяет увеличить дальность видимости и обеспечивает взлет и посадку самолетов.
Вот тут бы и продолжить, но другие способы коррекции погоды широкого хозяйственного применения пока не нашли и остаются на стадии экспериментов. Но о некоторых интересных экспериментах сказать стоит.
Так, интересны опыты, в которых предполагается воздействие на облака с помощью лазеров. Такие эксперименты уже проводятся учеными по всему миру. По мнению экспертов, необходимую для выпадения осадков концентрацию водяных паров можно создать с помощью лазерного луча. Лабораторные тесты показывают, что лишенные электронов атомы образуют в воздухе положительно заряженные ядра кристаллизации. В результате практически так же, как и в случае с химическими реагентами, происходит рост ледяных или дождевых капель. Но если при использовании йодистого серебра или сухого льда требуется облако, то при использовании лазера можно обойтись и без него. Дождь, по заверениям ученых, можно будет вызвать на пустом месте, буквально взяв влагу из атмосферы. Одним из препятствий при использовании этого метода был эффект рассеивания лазерного луча в атмосфере. Но, по сообщениям СМИ, американским ученым удалось его преодолеть.
Не желают оставаться в стороне и ученые из Объединенных Арабских Эмиратов. Что неудивительно, ведь в жарких странах необходимость в дожде ощущается особенно остро. Во время одного из опытов по вызову дождя в пустыне разместили несколько гигантских ионизаторов. С их помощью в небо поднимаются отрицательно заряженные ионы. Они притягивают частицы пыли, а т
Нет комментариев