Свободу Солнцу
«Все климатические процессы в мире взаимосвязаны. Если где-то прибыло, в другом месте убудет. Широкое распространение методов искусственного управления погодой приведет к тому, что страны будут «воровать» друг у друга дождь или, наоборот, страдать от переизбытка осадков после разгона облаков в соседнем государстве», — говорит эколог Карл Халдинг.
Климатическое оружие
Снеговики в Турции
Современные технологии позволяют рассеивать туманы и облака, бороться с тайфунами, наводнениями и цунами. Это спасает миллионы человеческих жизней. Но чаще всего люди вмешиваются в климат ради развлечений: рассеивают облака перед праздниками на открытом воздухе и строят зимние курорты на юге. В турецкой Анталье, например, работает ледяная комната, на входе в которую посетителям выдают теплые куртки.
Зимний аттракцион – самое популярное развлечение на курорте. Уставшие от жары туристы приходят сюда, чтобы прокатиться с ледяной горки, слепить снеговика и поиграть в снежки. Снег здесь настоящий, его делают по специальной технологии. При температуре чуть ниже нуля специальные аппараты распыляют под давлением маленькие капельки воды, которые замерзают и превращаются в настоящие снежинки.
С помощью этой технологии в Дубае построили зимний курорт посреди пустыни. В развлекательном комплексе высотой с 25-этажное здание работают каток, пингвинариум, отель в виде айсберга и пять горнолыжных трасс. Снег не тает, даже когда на улице 50-градусная жара.
Облако для Голливуда
Искусственные природные явления часто используют в кино. Ждать подходящую для съемок погоду слишком долго и дорого. Иногда проще сымитировать стихию и зритель не заметит разницы. Нидерландский художник Бернднаут Смилде нарасхват у голливудских режиссеров и модных фотографов. Его прозвали мастером рукотворных радуг, туманов и облаков.
«Он и его команда пытаются сконденсировать, сконцентрировать водяной пар. Не создать с помощью 3D-моделирования, ретуши или других инструментов компьютерной обработки изображения, а именно создать внутри помещения маленькое искусственное облако. Это далеко не всегда удается, поэтому нужно предпринять сотни попыток, прежде чем что-то удобоваримое получится», — делится физик Антон Рыженков.
Пожарный торнадо
Самое масштабное рукотворное явление природы можно увидеть в Штутгарте. В здании музея немецких автомобилей по заказу появляется 30-метровый торнадо. В 2007 году его внесли в Книгу рекордов Гиннесса как сильнейший искусственный смерч на планете. Главная цель торнадо – не привлекать туристов, а спасать музей от огня. Из-за открытой конструкции музея традиционные способы тушения пожара здесь не работают, а искусственный торнадо справляется с задачей за семь минут. Система вентиляционных отверстий приводит в движение 28 тонн воздуха и вытягивает дым из помещения на улицу.
Дождь в квартире
Японский инженер Кен Кавамото может вызвать любое природное явление у себя в квартире. Молодой человек изобрел так называемый «темпескоп». Устройство в виде аквариума демонстрирует стихию по желанию владельца или показывает актуальную погоду.
«Электронные датчики установлены за окном, и далее устройство впрыска жидкости и охлаждения позволяет сымитировать осадки, создать иней, туман, высокую влажность, при необходимости даже гололед показать или абсолютно сухое помещение», — поясняет Антон Рыженков.
Европейские климатологи запустили более масштабный проект по «приручению» погоды. В течение 10 лет ученые будут фиксировать природные явления со всех уголков планеты в компьютерной программе. Итогом станет цифровой двойник Земли. Виртуальная модель поможет исследователям точнее прогнозировать катаклизмы и резкие изменения климата.
Самые загадочные и интересные места нашей планеты, поразительные обычаи народов, невероятные истории и многое другое – в программе «НИИ РЕН ТВ». Смотрите по будням в 14:00!
Управление погодой
Первые опыты влияния на погоду
С древних времен люди зависели от погоды и мечтали на нее влиять. Племенные шаманы придумывали причудливые обряды по вызыванию дождя, а аборигенам оставалось только одно: молиться воображаемым богам солнца, ветра и грома и приносить им свои дары в надежде, что установится благоприятная погода. Многие столетия подряд не существовало других способов, кроме молитв, чтобы влиять на атмосферные явления. Но попытки были: например, в XIX веке фермеры использовали град-пушки, которые, как они надеялись, мешают образованию градин в облаках: под их воздействием град заменялся дождем. Когда приближалась гроза, эти пушки стреляли каждые десять секунд, что не слишком нравилось соседям. Взрывы происходили за счет поджигания смеси ацетилена с кислородом, которая располагалась в нижней камере аппарата. И хотя ударная волна действительно возникала, нет никаких научных доказательств эффективности этого устройства.
В то же время другой американец Луис Гатманн попытался воздействовать на облака с помощью хладореагентов. Он даже запатентовал свой «метод производства дождя» в 1891 году. Речь шла о быстром освобождении жидкой углекислоты из баллонов в облаке, что должно было привести к его сильному охлаждению и вызывать конденсационный рост облачных капель. Сам метод был опробован позже, но создавал лишь слабые осадки. Тем не менее это было открытием: впервые возникло понимание о том, что к образованию осадков приводит охлаждение облака. На этом принципе основаны современные техники воздействия на погоду.
На рубеже XIX–XX веков люди продолжали мечтать о «машине для хорошей погоды». На одной из футуристических открыток, вышедших в Германии в 1900 году, можно увидеть «тучеразгонитель» на паровой тяге: немцы верили, что через сто лет управление погодой станет возможным. И они почти угадали.
Теория и практика дождя
Сегодня влияние на облака, как правило, оказывается с самолетов — путем рассеивания в воздухе специальных реагентов. Первая попытка такого воздействия с помощью жидкого воздуха была предложена учеными Мельбурнского университета в 1904 году. Его тут же взялся опробовать немецкий метеоролог Альфред Вегенер. Однако авиация находилась еще в самом начале своего развития и не было возможности распылять вещества на нужном уровне, поэтому опыт был неудачным.
В СССР работа над искусственным дождем началась в 1921 году в Московском научно-мелиоративном институте. В лабораториях проходили опыты по искусственному осаждению облаков с помощью заряженного песка, однако значительных результатов не было.
Первым, кому в ходе опытов удалось получить обильные дожди, был голландец по фамилии Фераарт. Он провел четыре эксперимента в 1931 году: с самолета, летящего на 200 м выше облака, сбрасывалась твердая углекислота и обычный лед, охлажденный до –70 °C. Во всех случаях шел дождь, но это не убедило научное сообщество в эффективности метода, так как Фераат не смог подобрать правильное физическое объяснение процессу. Он рассказывал об электрическом разряде, полученном частицами углекислоты за счет трения в полете над облаком, и ошибочно считал, что это послужило импульсом к образованию микроскопических капелек жидкой углекислоты, которые и вызвали в облаке укрупнение дождевых капель и их выпадение на землю в виде дождя. Коллеги посчитали опыты Фераарта случайным совпадением и забыли о них.
Впрочем, теория дождевания подоспела очень скоро: в 1933 году шведский метеоролог Тор Бержерон наконец объяснил механизм образования дождя, указав на главное: в нем задействованы ледяные кристаллы, которые содержатся в переохлажденных облаках. И на них можно воздействовать, так как облако представляет собой неустойчивую систему: достаточно малого импульса, чтобы начался самопроизвольный процесс образования осадков. Теория о переохлажденных облаках и возможности осуществить их искусственную кристаллизацию получила название в честь трех исследователей: Вегенера — Бержерона — Финдейзена, и стала физической основой для современных методов активного воздействия на переохлажденные облака.
В 1931 году в Москве был создан Институт искусственного дождевания с филиалами в Ленинграде, Одессе и Ашхабаде. Метеоролог Владимир Оболенский, знакомый с идеями Бержерона, проводил опыты в течение 1930-х годов вплоть до начала войны, воздействуя на облака и туманы с помощью высокочастотных электрических зарядов, ионных потоков, заряженного и незаряженного кварцевого песка, пыли, радиоактивных руд, хлористого кальция и размельченного льда.
В США в 1944 году была создана лаборатория «Дженерал-Электрик». Она занималась изучением физики облаков и осадков и проводила первые опыты по воздействию на переохлажденные облака и туманы с помощью хладореагентов. Например, в 1946 году было сброшено 1,5 кг гранулированного сухого льда (твердой углекислоты) с самолета в переохлажденное слоисто-кучевое облако, и уже через пять минут облако превратилось в снежинки.
В 1961 году французский профессор Анри Дессен изобрел метеотрон — это своего рода тепловая пушка, которая создавала мощный поток теплого влажного воздуха и запускала его вверх. Таким образом создавалась область пониженного давления, что должно было привести к формированию циклона. В СССР в 1979 году был разработан свой «Суперметеотрон» над озером Севан в Армении. Шесть двигателей от самолета Ту-104 разогревали воздух до 1100 °C и выбрасывали его вверх со скоростью свыше 500 м/с. Ничего из этого не вышло, и вскоре суперметеотрон журналисты прозвали суперлохотроном. Сегодня работа с облаками ведется преимущественно силами авиации.
Где и зачем?
В наши дни более 20 стран мира искусственно вызывают дожди, чтобы увеличить запасы пресной воды. Это прежде всего государства с засушливым климатом: Таиланд, ОАЭ, Саудовская Аравия, Китай. В Таиланде еще в 1950-х годах стартовал Королевский проект создания дождя — его инициатором и разработчиком был сам король Пхумипон Адульядет. Первые удачные эксперименты пришлись на 1970-е годы. Король даже имеет патент Европейского патентного ведомства на модификацию погоды по технологии Royal Rainmaking. Многие азиатские страны вызывают дожди не только в засуху, но и во время смога, чтобы хоть немного очистить воздух.
Российская технология дождевания используется и за рубежом. В числе первых «заказчиков» дождя от русских ученых была Куба. В 1982–1986 годы в рамках советско-кубинского научно-технического сотрудничества было проведено около 200 опытов с облаками.
Климатическое оружие
В СССР также изучалась возможность воздействия на гидрометеорологические процессы в военных целях, и неизвестно, к чему привели бы мировые эксперименты такого рода, если бы их не запретила ООН в 1977 году. Страны подписали конвенцию «О запрещении военного или любого иного враждебного использования средств воздействия на природную среду». А если они и ведут работу в этой области, то тщательно ее скрывают.
Метеозащита города
Главы засушливых государств наверняка удивляются попыткам остановить дождь, которые предпринимались в России и в Китае. Ежегодно Москва выделяет миллионы рублей с целью метеозащиты города. Так, в этом году власти столицы заключили контракт с Агентством атмосферных технологий на 406,4 млн руб., чтобы провести без ливней и гроз четыре больших праздника: 1 мая, День Победы, День России и День города. В такие дни десяток дежурных самолетов заранее «расстреливают» дождевые облака на подступах к городу, устраивая дожди за 20–50 км до столицы — такова дальность одночасового ветрового переноса облаков. В качестве реагентов используется гранулированная твердая углекислота или жидкий азот, а также их комбинации, для засева применяются пиротехнические средства.
Современные методы управления погодой позволяют разогнать туманы в аэропортах, предотвратить град и снежные лавины, управлять дождем и снегом. Но, несмотря на все усилия ученых, пока не удается найти способ остановить ураган или изменить траекторию тайфуна, повлиять на силу ветра и сдержать необратимый ход глобального потепления.
Технологии по управлению погодой
Жизнь людей всегда зависела от погоды, поэтому они во все времена мечтали научиться управлять природными факторами. Первыми попытками задобрить природу были шаманские танцы и жертвоприношения. Сегодня существует несколько технологий по управлению осадками, эффективность которых доказана многолетней практикой применения.
Повелители погоды. Секретные технологии США
Немного исторических фактов
В дальнейшем идея получила развитие:
Теория была подхвачена мировым сообществом, и сегодня именно она лежит в основе большинства современных технологий влияния на погоду. В различных частях света в лабораториях ученые стали проводить опыты, используя для охлаждения облаков высокочастотные электрические заряды, ионные потоки, кварцевый песок, хлористый кальций и иные материалы.
Современные технологии управления погодой
В настоящий момент преобладающее число технологий по управлению погодой связано с воздействием на облака. Наиболее часто применяется «засев» реагентами химического происхождения, а путем их варьирования можно добиться рассеивания туч или выпадения осадков.
Для получения необходимого эффекта может использоваться:
Обычно распыление веществ происходит с самолетов либо при помощи противоградовых ракет. В результате распыления таких веществ происходит изменение процесса кристаллизации влаги в облаках, за счет чего достигается желаемый эффект. Технологии продолжают развиваться, поэтому все чаще можно услышать об экспериментах, связанных с засевом облаков беспилотными летательными аппаратами.
Последние эксперименты по управлению погодой связаны с применением лазеров. В результате использования лучей в воздухе происходят процессы кристаллизации, что приводит к формированию дождевых капель или ледяных образований. При помощи таких технологий для вызова дождя не требуется наличия облаков, так как дождь можно вызвать в любом месте, используя влагу из атмосферных слоев.
Учеными из ОАЭ активно используются технологии по вызову дождевых осадков при помощи больших ионизаторов. Подобные устройства приводят к образованию отрицательно заряженных частиц, которые притягивают пыль и приводят к повышению концентрации влаги.
Управление погодой в военных целях. Реж.Царёва
Теория и вопросы практического применения
Сегодня около 20 стран активно применяю технологии управления погодой на практике. Основной целью их применения выступает попытка восполнить запасы пресной воды, орошение засушливых районов и снижение загрязненности воздуха больших городов. Практическое применение способов управления природными факторами наблюдается в следующих государствах:
Масштабные проекты по изменению погоды
Китайской аэрокосмической научно-технической корпорацией были установлены несколько тысяч горелок. В результате сжигания топлива химического происхождение ожидается повышение концентрации в воздухе частичек йодида серебра. Они будут способствовать образованию водяного пара и туч.
Управление погодой по древней технологии в октябре 1941 года (Пыжиков, Спицын)
Ожидается достичь следующих результатов:
По предварительным оценкам экспертов около 1,6 млн км 2 посевных территорий получат дополнительное орошение. Средний прирост дополнительных осадков должен будет составить 10 млрд. тонн, что составляет 7% от всего объема потребляемой в стране питьевой воды. Искусственный дождь позволит решить проблему потери урожая из-за чрезмерной засухи, а процесс образования облаков должен будет контролироваться при помощи компьютерного обеспечения.
Внедрение подобной технологии оправдано с экономической точки зрения. В качестве альтернативного варианта орошения территорий выступал закуп воды, способ прокладывания системы труб и использование авиации. Все они относятся к категории дорогостоящих, поэтому были признаны экономически неэффективными.
Сегодня технологии по управлению погодой позволяют предотвратить туманы, дожди, снежные лавины и град, а при необходимости обеспечивают выпадение осадков на конкретной территории. На текущий момент люди не умеют предотвращать ураган, шторм, тайфун или потепление климата, но попытки изобрести нечто новое не прекращаются.
Реально ли это – управлять погодой на Земле из космоса?
Автор фото, Getty Images
Представьте, что разрушительные ураганы и наводнения, о которых мы регулярно читаем в новостях, можно будет обезвредить с помощью искусственных спутников Земли, с орбиты следящих за погодой. Обозреватель BBC Future решил разобраться, насколько велик элемент фантастики в таком предположении.
Какой фантастический фильм о будущем ни возьми, одним из признаков высокоразвитой цивилизации выступает способность управлять погодой. Вот и в недавнем американском фильме-катастрофе «Геошторм» для предотвращения стихийных бедствий используется глобальная сеть спутников.
Как в очередной раз продемонстрировали нам прошлогодние атлантические ураганы, человечество в заложниках у погоды. Способны ли мы научиться ею управлять из космоса?
Автор фото, JIM WATSON/AFP/Getty Images)
В конце 2016 года ураган Мэттью удостоился обсуждения на чрезвычайном совещании под руководством президента Обамы
Такой лазер формирует в атмосфере новые облака, создавая в них необходимую для выпадения осадков концентрацию водяных паров.
Однако и здесь многое упирается все в ту же проблему масштабов.
К сожалению, управление погодой с применением спутников упирается в еще большее количество проблем.
Во-первых, на них надо будет разместить оборудование для мониторинга погодных явлений и позиционирования на орбите. Во-вторых, спутники должны будут нести приборы для манипулирования погодой. Все это значительно увеличивает их полезную нагрузку (и стоимость).
Автор фото, NASA via Getty Images
Есть опасения, что спутники, управляющие погодой, можно будет использовать как климатическое оружие
Далее: любое действие отразится на позиции спутников. При выбросе контейнеров с веществом сила реакции каждый раз будет сдвигать спутник с его орбиты. Заставить контейнеры упасть в нужное место и так крайне трудно, а добавление систем навигации еще более усложнит проект.
Применение лазеров выглядит более реальным. Лазерам не нужна перезарядка, их питание можно обеспечить с помощью солнечных батарей.
А вот еще вопрос: что произойдет со спутниками, управляющими погодой, в случае мощной геомагнитной бури (так называемого События Кэррингтона)?
Когда после крупной вспышки на Солнце корональный выброс массы достигает магнитосферы Земли, это может вывести из строя системы радиосвязи и электроснабжения.
Если бы сейчас случилось нечто подобное Событию Кэррингтона (эта крупнейшая геомагнитная буря зарегистрирована в 1859 году), то все спутники и спутниковые коммуникации, скорее всего, вышли бы из строя, по крайней мере, временно.
А выход из строя спутников, управляющих мировой погодой, может иметь крайне неприятные метеорологические последствия.
С тех пор активное воздействие на погоду в военных целях запрещено международной конвенцией.
Технологии искусственного воздействия на погоду. Справка
Активное воздействие на погоду – вмешательство человека в ход атмосферных процессов путем изменения на короткое время тех или иных физических или химических свойств в некоторой части атмосферы техническими средствами. Сюда относится осаждение дождя или снега из облаков, предотвращение града, рассеяние облаков и туманов, ослабление или ликвидация заморозков в припочвенном слое воздуха и др.
Изменить погоду человек стремился с древних времен, но лишь в XX столетии были разработаны специальные технологии воздействия на атмосферу, которые приводят к изменению погоды.
Посев облаков – самый распространенный способ изменения погоды; он применяется либо для создания дождя в засушливых местах, либо для уменьшения вероятности града – вызывая дождь, прежде чем влага в облаках превратится в градины, либо для уменьшения осадков.
Первая успешная научная попытка посева облаков была произведена в 1940-е годы исследователями General Electric Co., но компания позже оставила свой бизнес по вызыванию дождя из-за сомнений в успехе.
В СССР первые попытки по «созданию» хорошей погоды предпринимались специалистами-метеорологами еще во времена СССР. Еще в 1960-х годах в Советском Союзе были разработаны технологии противоградовой защиты. С помощью противоградовых ракет в определенное место облака вводится специальный реагент, который ослабляет процесс градообразования. В результате этой борьбы потери от града снизились в 5–7 раз. Правда, это относится только к облакам малой и средней интенсивности, а вот мощные градовые облака пока неподвластны человеку.
В 1990 году специалистами Государственного комитета по гидрометеорологии и контролю природной среды (Госкомгидромета) была разработана новая технология создания благоприятных погодных условий, а с 1995 года – после первого масштабного применения во время празднования 50-летия Победы – она стала применяться достаточно широко.
Для разгона облаков активно используются йодистое серебро, кристаллы парения жидкого азота, сухой лед и другие компоненты. Против слоистых форм нижнего облачного слоя с высоты в несколько тысяч метров распыляют сухой лед. Это гранулы углекислоты длиной 2 см и диаметром 1–1,5 см, которые рассыпаются с самолетов. При попадании на облако углекислота кристаллизует содержащуюся в нем влагу, облако «охлаждается» и постепенно рассасывается. Против слоисто-дождевой облачности применяется жидкий азот, а для пресечения формирования высоких кучевых облаков – порошки цемента, талька или гипса, которые при рассеивании утяжеляют потоки восходящего воздуха и препятствуют формированию тучи. Йодистым серебром бомбардируют наиболее мощные дождевые облака.
Для проведения подобных операций применяются специально оборудованные транспортные самолеты Ил-18, Ан-26 и Ан-12.
Существует способ вызывания дождей из негрозовых туч, «опыляя» их соединением йода и серебра, которое вызывает формирование капель. Специалисты из США проводят такие «опыления» туч в Австралии, используя сложный радар Доплера, измеряющий параметры движения осадков и плотность воды в тучах.
Китайские метеорологи решают противоположную задачу, они экспериментируют с искусственным снегом: извлекают осадки из облаков над Тибетом. Дело в том, что ледники Гималаев тают, и возникла угроза засухи. В апреле 2007 года китайские ученые вызвали искусственные осадки на высоте 4,5 км в районе Нацюй на севере Тибета. Глубина снега составила порядка сантиметра. Для создания искусственного снегопада применялись химикаты, действующие наподобие иодида серебра – средства, которое применяется для «вызова» дождя осаждением его из облаков.
Метеорологи также нашли средства борьбы со снежными лавинами. Суть антилавинных технологий в том, чтобы спускать эти гигантские снежные массы по частям, не дожидаясь формирования катастрофических размеров. Для этого проводятся картографирование и мониторинг лавиноопасных участков. При определенных условиях они обстреливаются из пушек.
В последнее время российские метеорологи научились бороться со смерчами. Эти интенсивные атмосферные вихри очень сложно прогнозировать, их можно обнаружить не более чем за 10-15 минут до появления. Возникают они в результате совпадения термодинамических особенностей атмосферы, рельефа местности, влияния водоемов, морей и т.д. Перед метеорологами встала непростая задача: обнаружить смерчесодержащие облака еще на подходе к берегу. Так как счет в данной ситуации идет на минуты, была разработана полностью автоматизированная система по обнаружению, классификации и уничтожению этих облаков ракетами со специальными реагентами.
В настоящее время существует порядка 150 проектов по изменению погоды, которые проводятся в более чем 40 странах мира. Предпринимаются попытки применения самых невероятных способов – например, облучать тучи микроволнами, нагревая их до состояния плазмы.
В октябре 2009 года российские ученые в самом центре Москвы провели эксперимент по коррекции погоды на базе электрофизических методов. Они попытались «очистить» небо над Москвой с помощью уникальной установки, называемой «люстрой Чижевского», которая разрабатывалась 12 лет. Повернутая к небу, установка формирует поток ионов, которые воздействуют на облака. При этом облака не «выжимаются», как это делается обычно при так называемом разгоне туч, а поднимаются на определенный уровень, где перестают быть дождевыми. Эффект от использования установки проявился не сразу, но постепенно среди дождевых облаков, нависших над городом, небо стало светлеть. Через 2 часа после начала эксперимента специалистам пришлось на время выключить устройство, после чего в этом месте сразу закапал дождь. Однако это не помешало признать эксперимент удачным.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
