Саймон Кинг – Чем пахнет дождь? Ясные ответы на туманные вопросы о климате и погоде (страница 36)
Наиболее распространенный способ засева облаков – сброс реагентов с самолетов прямо в облака. Как только ученые обнаруживают нужный тип облаков (это кучевые дождевые облака) в день, когда планируется вызвать дожди, самолеты летят прямо в облако и сбрасывают ракеты с реагентом.
Мы уже говорили про Китай, где действует крупнейшее в мире подразделение по модификации погоды. Помимо разгона облаков во время Олимпийских игр 2008 года они занимались предотвращением града, опасного для посевов, и вызыванием дождя для борьбы с пылевыми бурями. Крупнейший проект подразделения – попытки противостоять ежегодной засухе на Тибетском плоскогорье. Для этого в десятках тысяч специальных камер сжигается твердое топливо и производится иодид серебра. Затем он доставляется в атмосферу: им засевают облака, чтобы вызвать дождь. Цель ученых – повысить уровень осадков над регионом в три раза больше Испании, доведя их до 10 млрд кубометров в год.
Засевом облаков занимается более 50 стран, среди основных игроков на этом рынке – Китай, США и ОАЭ. Недостаток воды – основная проблема стран Персидского залива, где быстро растет население и изменяется климат. В ОАЭ регулярно засевают облака, чтобы чаще вызывать дожди. По оценкам Национального метеорологического центра ОАЭ, каждая операция по засеву облаков обходится в 5000 долларов – получается, что за 300 тысяч долларов государство может получить на 30 % больше воды.
В ОАЭ понимают, что эффективность засева облаков по-прежнему остается довольно низкой, так что значительные средства инвестируются в разработку более эффективных методов, именно поэтому эта отрасль науки в стране развита едва ли не лучше всех в мире. Исследования ведутся в двух направлениях: первое – улучшение методики засевов облаков, второе – поиск совершенно новых идей по повышению уровня осадков. На первом пути пока побеждает использование нанотехнологий: инженер-химик Линда Цзоу уже получила результаты, которые могут привести к повышению количества крупных водяных капель в облаке на 300 %.
Всемирная метеорологическая организация постановила, что методы модификации погоды необходимы в тех районах земного шара, где действительно требуется борьба с засухой. В подобных условиях незначительное искусственное вызывание дождя считается допустимым методом. Однако как ученые, так и политики с большей осторожностью относятся к более масштабным проектам по модификации погоды, например, на Тибетском плоскогорье. В атмосфере нет границ между государствами, и некоторые указывают на то, что если производить массированный засев облаков, чтобы вызвать дождь в одной стране, то это приведет к «иссушению» облаков, которые могли бы пролиться дождем на другое государство. Перед нами довольно интересная проблема, обсуждение которой наверняка будет продолжаться, хотя в то же время методики модификации погоды могут стать общепринятой практикой.
В локальном масштабе преимущества засева облаков для увеличения объема дождевой воды очевидны. В странах, где засев облаков активно используется для помощи сельскому хозяйству и получения воды для общественных целей (США, Китай, ОАЭ), выгоды очевидны. Однако во всех этих странах по крайней мере имеются предпосылки для модификации погоды: прежде всего, там на небе есть облака для засева, позволяющего
Можно ли изменить маршрут урагана?
В некоторых случаях люди пытались изменить погоду, чтобы получить военные преимущества, однако большинство сегодняшних методов модификации погоды направлено на улучшение локальных погодных условий. В принципе попытка защитить жизнь и собственность людей от разрушительных сил природы не выглядит особенно безумной, но возможно ли это? Можем ли мы действительно отклонять от маршрута или даже разрушать тропические циклоны, прежде чем они обрушатся на сушу, ведь это отменило бы необходимость в массовой эвакуации и спасло бы от разрушений, человеческих жертв и огромных экономических убытков?
Остановить или отклонить ураган от его пути – задача чрезвычайно сложная. Обычно ураган содержит невероятное количество энергии. Только энергия ветра в урагане составляет примерно половину энергии, выработанной за год всеми электростанциями мира. Энергия, которую ураган высвобождает, образуя облака, в двести раз больше годового мирового потребления электричества, а тепловая энергия урагана эквивалентна тому, как если бы 10-мегатонная атомная бомба взрывалась каждые 20 минут, что в 700 раз больше, чем атомная бомба, сброшенная в 1945 году на Хиросиму. А теперь подумайте о том, насколько больше энергии в ураганах 4 и 5 категории, например, «Катрине» или «Ирме».
Попытки бороться с ураганами начались в 1940-е годы, когда ученые США заинтересовались возможностью ослабления бурь с помощью ледяных кристаллов. Исследования получили название проекта «Циррус». В 1947 году самолет вылетел на побережье штата Джорджия, чтобы сбросить на ураган сухой лед. Физические процессы здесь те же, что и при вызывании дождя: в ядре урагана должно образоваться больше снега и льда, что теоретически приведет к снижению энергии и ослаблению этого циклона. Хотя тот ураган действительно изменил свой маршрут, «Циррус» никак на это не повлиял. Никаких результатов представить не удалось, поэтому проект заморозили.
После того как в конце 1940-х и в 1950-х годах на США обрушился ряд опустошительных ураганов, правительство страны загорелось идеей вернуться к попыткам их модификации, и действующий на тот момент президент Дуайт Эйзенхауэр[23] создал комиссию по исследованию этого вопроса. В 1962 году был учрежден проект «Стормфьюри», участие в котором принимали ученые из Национальной научно-исследовательской лаборатории по ураганам и Центра вооружений ВМФ США. Идея была примерно такая же, как и у проекта «Циррус», но в распоряжении команды «Стормфьюри» оказались более передовые технологии засева облаков и методы распределения засева внутри урагана. План состоял в том, чтобы распылить в больших количествах частицы иодида серебра вокруг «глаза бури». После тестирования и дальнейших исследований в 1969 году участники проекта засеяли ураган «Дебби», что привело к ослаблению ветра на 15–30 %. Однако очень сложно было с уверенностью сказать, стало ли ослабление ветра прямым результатом засева или же произошло естественным образом в связи с изменившимися природными условиями. Проект «Стормфьюри» закрылив 1980 году.
Первые попытки остановить бурю не принесли результатов и в конце концов были оставлены, однако до сих пор при каждой серьезной угрозе урагана продолжаются требования что-то предпринять, чтобы не допустить возможных разрушений. Некоторые даже предлагают сбрасывать на ураган бомбы. Проблема, однако, в том, что, поскольку энергия урагана в несколько раз выше энергии атомной бомбы, это ни к чему не приведет – разве что ураган немного разогреется. Кроме того, тем самым будет создан ядерный ураган, который вызовет радиоактивный дождь и уничтожит все экосистемы, да и нас заодно!
Итак, засев ураганов и сбрасывание на них бомб вряд ли сработают. Возможно, лучшим способом будет управление ураганом на том этапе, на котором он еще не накопил достаточно энергии. Для этого нужно обратить внимание на области, где формируются ураганы, и понять, как мы можем изменить здесь температуру, влажность, скорость и направление ветра. Обдумав эту идею, известный шотландский профессор Стивен Солтер предложил остужать океан в тех областях, где ураганы начинают серьезно усиливаться. Он предполагает, что при температуре поверхностных вод ниже критических 26 °C снизится и тепловая энергия, так что ураганы будут более слабыми. Профессор разработал «раковину Солтера» – насос, использующий энергию волн и перемешивающий воду в океане так, чтобы более теплая вода уходила с поверхности в морские глубины. Однако предполагается, что для достижения цели таких насосов потребуется несколько сотен, а то и тысяч. Поэтому, несмотря на научную обоснованность проекта, имеются серьезные сомнения в его реализации.
Профессор Солтер также предложил способ слегка осветлять облака в области образования ураганов. Этот метод напоминает схемы засева облаков в проектах «Циррус» и «Стормфьюри», но идея состоит в том, чтобы на пути урагана распылять в небо аэрозоли с радиоуправляемых лодок. Это должно осветлить облака и повысить их отражающую способность, что, в свою очередь, сократит количество солнечного света, достигающего поверхности моря, и следовательно, снизит температуру.
Ураганы могут наносить многомиллионный и даже многомиллиардный ущерб, так что вкладывать деньги в технологии, призванные снизить их интенсивность или отклонить их от маршрута, вовсе не кажется безумием. Однако, судя по всему, нам еще долго не удастся обрести контроль над этими мощными погодными системами, так что, возможно, сейчас лучше вкладывать средства в прогнозирование ураганов, предупреждение о них и снижение ущерба.