У природи немає поганої погоди. Схоже, людина готова оскаржити дане твердження. Розгін хмар і дощ у потрібному місці – фантастика чи реальність? Давайте розберемося. А заодно дізнаємося, скільки коштує розгін хмар і які методики застосовуються світовими кліматичними службами для керування погодою.
Історичний екскурс
Можна вважати спробами керувати опадами шаманські і ведичні ритуали древніх людей? Мабуть, так. І хоча спроби жерців, шаманів і чаклунів не мають ніякого відношення до фізики явищ, але і вони мали свої позитивні результати. Тільки от ґрунтувалися вони на спостереженні і увазі до дрібниць.
Згадка про управління природою є в австрійських архівних матеріалах XVII століття. Королева Марія в 1750 році прийняла закон, який забороняв стріляти з гармат по грозовим хмарам і дзвонити в дзвони. У різні періоди історії людства інтерес до управління погодними умовами то виникало, то згасав. Особливий інтерес з’являвся в періоди неврожаїв із-за злив або посух, а також в періоди військових дій.
Фелікс Хоннекер з «Колиска для кішки»
Нагадаємо, у романі Курта Воннегута, що став світовим бестселером, таємничий вчений створив жахливий лід-дев’ять, кристали якого змушували будь-яку воду на планеті переходити в кристалічний агрегатний стан. Автор описав свого вченого, маючи перед собою реальний прототип такого персонажа. Його брат Бернард Воннегут був першовідкривачем, здатним викликати штучні опади, метеорологом і хіміком.
Американський хімік був не єдиним, хто проводив досліди по зміні агрегатного стану води в хмарах. Бернард Воннегут (1914-1997) домігся позитивного результату за допомогою «вдування» йодистого срібла, а інший американський хімік Вінсент Шефер (1906-1993) – за допомогою сухого замороженого вуглекислого льоду.
І ось 13 листопада 1946 року перший у світі штучно викликаний сніг упав на Східний Массачусетс. Тоді сухий лід розпорошили з літака в грозова хмара над горою Грейлок.
А що у нас?
Роботи в даному напрямі велися в Радянському Союзі з 40-50-х років минулого сторіччя. Спочатку метою розробок було поліпшення продуктивності сільського господарства. Але вже до 1980 року технології розвинулися і перейшли в практичне русло. Саме тоді вперше технологія розгону хмар в Москві була застосована для забезпечення сприятливої погоди під час проведення літніх ігор XXII Олімпіади.
Ще 10 років знадобилося Відділу фізики хмар і активних впливів при Центральної аерологічної обсерваторії (р. Долгопрудний) для доведення технологій до практичного використання. І ось сьогодні в столичному бюджеті передбачаються витрати на поліпшення погоди в період проведення свят – розгін хмар на День єдності (4 листопада), День Перемоги (9 травня), День Росії (12 червня) і День міста (на початку вересня).
Складно уявити, скільки може коштувати таке задоволення. Близько 200 мільйонів на розгін хмар (листопад 2017 року) – досить велика сума, але комфорт громадян все ж важливіше. Але не завжди технології себе виправдовували, але про це пізніше.
Ми найкращі
В усьому світі визнають, що російська служба розгону хмар краща. Активне застосування технологій почалося у нас ще в 70-ті роки минулого століття. В період перебудови, як і багато інші галузі, даний напрямок було призупинено. Але наші напрацювання виявилися затребувані за кордоном. Наших фахівців запрошували для роботи по збільшенню кількості опадів у Сирію та Іран, вони передавали досвід в Китаї та Італії.
Відродження «повелителів розгону хмар» пов’язують з мерством в Москві Юрія Лужкова. Саме за його ініціативою напередодні святкування 50-річчя Перемоги (1995 рік) над Москвою були проведені масштабні роботи щодо запобігання поганої погоди. Він навіть пропонував організовувати розгін хмар взимку, щоб зменшити кількість снігу в столиці. Ідея не прижилася.
Кілька ілюстрацій
Випробуванням технологій розгону хмар стала Чорнобильська катастрофа (1986 рік). Завдання стояло нелегке – запобігти змив радіоактивного пилу в Дніпро і Прип’ять. У боротьбу з дощовими хмарами вступили важковаговики АН-12 і бомбардувальники ТУ-95. Кількість опадів вдалося скоротити.
Статистика фахівців метеозащиты мегаполісу дає такі цифри. У період 2003-2008 років погода, яку можна вважати успішно покращеної, спостерігалася в 2 випадках з 23 спроб. Погодьтеся, результат не найуспішніший. Але і висновки спірними, адже як можна припустити, якою була погода, якби не вжиті заходи?
У червні 2005 року розгін хмар у Москві призвів до небувалого рівня опадів у Московській області. Це спричинило за собою порушення екологічного балансу, підтоплення та зсуви.
Невдачею закінчилися спроби перемогти хмарність 9 травня 2017 року. В результаті парад на Червоній площі пройшов без участі військових літаків і вертольотів, хоча їх «вихід» був запланований. І хоча не завжди виходить, але Москва продовжує сподіватися на хорошу погоду у свята.
У світі вже застосовували дані методикою під час концерту Пола Маккартні у Москві (2003 рік), при проведенні Олімпійських ігор в Пекіні (2008 рік), і під час весілля принца Вільяма і Кейт Міддлтон у Вестмінстерському абатстві в Лондоні (2011 рік).
Методики для гарної погоди
В основі всіх методів лежать фізичні властивості води у хмарі атмосфері. Щоб викликати дощ або сніг, дрібні краплі води треба змусити конденсуватися або кристалізуватися. Існує два способи це зробити:
- Викликати мимовільну кристалізацію крапельок вологи в хмарі, впливаючи на нього холодоагентами.
- Внести в хмару центри кристалізації.
Багато десятиліть використовуються такі холодоагенти, як сухий лід, рідкий азот і йодисте срібло.
Механізм такий: кристали в хмарі поглинають водяну пару, важчають і падають на землю під дією сили тяжіння. Такий метод називається «засів» хмар. Застосовуючи реагенти, можна не тільки викликати дощ, але і затримати його, підвищивши концентрацію ядер кристалізації в хмарі. Це називається «перезасев» (повторне внесення реагентів).
Повинно було бути синім
Ще до початку робіт по обробці хмар у дослідників виникла проблема. Після «засіву» екіпаж літака не міг впізнати хмара серед всіх інших. Як відстежити ефективність методики? Вихід знайшовся – синька.
Передбачалося, що додана в реагент, вона забарвити хмара, і його легко можна буде виділити серед інших. Але коли дійшло до практичного застосування виявилося, що підфарбовані хмари досить швидко, просто зникали (диссипировались).
Розчарування дослідників змінилося радістю – так був відкритий новий спосіб впливу на атмосферні хмари.
Цементні хмари
Інший метод впливу на хмари – динамічний. Він заснований на «руйнації» купчастих конвективних (з вертикальним розвитком) хмар шляхом внесення в нього низхідного потоку грубодисперсного порошкового реагенту з адсорбуючі властивості. Таким реагентом є цемент: його частки пробивають хмара і захоплюють краплі води вниз.
Концентрації порошкового реагенту після обробки хмари в повітрі при цьому дуже маленька (3 частки на метр квадратний) і не представляє небезпеки для здоров’я людей. Недолік даного способу в іншому – реагенти скидаються у хмару автоматично розкриваються контейнерах, які важать до 30 кілограм. Але іноді вони не розкриваються.
Саме так сталося при розгоні хмар 4 листопада 2008 року – нерозкритий контейнер впав на дах будинку в Підмосков’ї. На щастя, постраждала тільки дах.
Розгін хмар: як це робиться?
Реагенти різні, але алгоритм дій однаковий. Перед початком робіт по організації гарної погоди проводиться аналіз прогнозу. Для цього використовуються літаки-лабораторії з обчислювальними комплексами на борту. Після чого до хмари вилітає спеціалізований літак, на борту якого знаходиться генератор дрібнодисперсних частинок льоду, льодовий факел для розпилення рідкого азоту і пристрій з перопатронами йодистого срібла.
Далі справа техніки – хмара «засівається» або при необхідності «перезасеивается». Всі ці дії починаються за кілька годин до запланованого заходу. В ідеалі дощ проллється в місцях обробки хмари, не доходячи до запланованого місця.
Що кажуть екологи
Про вплив хімічних реагентів, які використовуються при розгоні хмар, на екологічну ситуацію та здоров’я громадян ведуться суперечки протягом останнього десятиліття. Фахівці-екологи переконані, що реагенти і зміна кількості опадів можуть завдати істотної шкоди екологічному балансу міста і області. Також вони наносять певну шкоду здоров’ю городян.
Чиновники дотримуються протилежної точки зору. І неймовірні фінансові витрати на святкове небо не додають балів в підтримку даного проекту. Міністерство природних ресурсів і екології Росії стверджує, що йодисте срібло і цементний пил можуть бути токсичні тільки у високих концентраціях. Але при розгоні хмар у Москві обсяг цих реагентів настільки низький, що не являє загрози для мешканців. Питання не закрите. Спори депутатів, чиновників і екологів триває.
Підбиваючи підсумок
Сьогодні вже ніхто не назве барона Мюнхгаузена, який починав свій день з розгону хмар і встановлення погоди, безумцем. Чоловік зумів підпорядкувати собі небесну канцелярію, хай поки і з перемінним успіхом. Але наука не стоїть на місці і, ймовірно, зовсім скоро дощі будуть йти там, де вони необхідні, а в мегаполісах масштабні народні гуляння проходитимуть при сприятливих метеоумовах.
Вже сьогодні в світі є фірми, які пропонують купити гарну погоду в день весілля. А адже вважалося, що це єдине, чого неможливо передбачити і замовити в урочистий день одруження. І нехай поки що ця послуга не по кишені більшості (вартість близько 150 тисяч доларів), але за законами ринку пропозиція стимулюватиме попит, а той, у свою чергу, збільшує кількість постачальників послуг і знижує її вартість. Залишається тільки чекати.
