Как обуздать облака
|
Человечество пока не научилось изменять погоду по собственному желанию. Даже предсказывая погоду, синоптики часто ошибаются. Но кое-что ученые все же умеют. Секретами управления погодой делятся специалисты из Центральной аэрологической обсерватории.
Успехи в области физики облаков позволили разработать способы воздействия на облака и туманы. Более ста лет такими исследованиями занимаются во всем мире. В нашей стране активные разработки начались после войны. Оказывается, можно изменять процессы образования облаков и осадков даже без больших затрат энергии, поскольку облака часто находятся на грани неустойчивого термодинамического равновесия. При естественном развитии событий из облаков выпадает в виде осадков не более трети влаги. Значит, из них можно извлечь дополнительные осадки или же, напротив, разогнать туманы и облака, заставив их «пролиться» в другом месте.
Метод управления осадками ученые называют «активным воздействием» на облака. Для начала метеорологи должны изучить обстановку. Выяснить скорость и направление ветра, найти облака, способные дать осадки. Затем облака «засевают» специальными реагентами, которые ускоряют образование осадков. Тогда к нужному времени вместо облаков в нужное место придут всего лишь их безобидные остатки.
Для этого используются реагенты двух типов — кристаллизующие вещества (твердая углекислота, жидкий азот или йодистое серебро) или гигроскопические частицы (по преимуществу, соли).
Первый тип подходит для холодных облаков, состоящих их переохлажденных капель. Углекислота и жидкий азот — это хладореагенты; испаряясь внутри облака, они понижают в нем температуру. Капли облака замерзают и становятся «зародышами осадков». А частицы йодистого серебра, кристаллическая структура которых напоминает лед, служат ядрами кристаллизации.
Засевать облака можно разными способами — с самолета сбрасывается на облака гранулированная твердая углекислота, или создаются в специальных генераторах дымы йодистого серебра, или же в облака запускаются ракеты, содержащие взрывчатое вещество с примесью йодистого серебра.
Однако в низких и даже умеренных широтах облака обычно теплые. В них нет переохлажденных капель, которые можно было бы с помощью кристаллизующих реагентов превратить в зародыши осадков. Поэтому такие облака засевают гигроскопическими частицами.
Воздействию на разные виды облаков реагентов обоих типов и посвятили свое исследование С. М. Шметер и Г. П. Берюлев из Центральной аэрологической обсерватории. Результаты их исследования опубликованы в последнем выпуске журнала «Метеорология и гидрология».
«Задачей наших опытов по «активному воздействию» была искусственная стимуляция образования доли частиц с радиусом больше 12-20 микрометров, — рассказывает Соломон Моисеевич Шметер. — Именно такие частицы при выпадении сквозь облако, быстро увеличиваясь, могут дорастать до размера частиц осадков».
С помощью экспериментов и численного моделирования ученые исследовали, насколько перспективно «активное воздействие» на разные облака. Они показали, что при воздействии на холодные кучево-дождевые облака (температура ниже 0°C) осадки увеличиваются, если использовать и кристаллизующие, и гигроскопические реагенты. Правда, эффективность обоих методов зависит от свойств самого облака, размеров составляющих его частиц и количества вносимого реагента.
Самое продуктивное — «засеивать» облако, когда в нем начинается процесс активного естественного образования ледяных частиц. Но нельзя переборщить с реагентами, иначе осадки могут уменьшиться или даже совсем прекратиться.
Кроме того, выяснилось, что эффективность использования обоих классов реагентов выше для облаков континентального происхождения. Напротив, засев морских облаков к заметному усилению осадков не приводит.
На теплые континентальные облака в облачном слое с температурой выше –3°C лучше действуют гигроскопические частицы солей. А для холодных слоистых облаков больше подходят кристаллизующие частицы, такие как углекислота, азот, йодид серебра или свинца.
«Информнаука»
