Начиная с 40-х годов достигнуты некоторые успехи в решении ряда проблем, связанных с воздействием на погоду.
Метеорологические процессы нередко находятся в такой фазе развития, что достаточно небольшого вмешательства извне, чтобы изменить их характер. Например, если воздух насыщен и образовались облака, но осадки из них не выпадают, то путем введения в облака какого-либо вещества (реагента) можно ускорить выпадение осадков. В частности, ставятся опыты по предотвращению градобития: очевидно, можно заставить грозовое облако освободиться от части влаги прежде, чем водяные капли и ледяные кристаллы превратятся в градины. Производятся удачные опыты по рассеянию тумана и низкой облачности при температурах воздуха ниже 0°.
Масштабы этих опытов непрерывно расширяются. Однако предстоит преодолеть еще много трудностей, прежде чем удастся воздействовать на атмосферные процессы даже местного значения.
С развитием науки и техники непрерывно возрастает потребление пресной воды для технических целей, сельского хозяйства и бытовых нужд. Недостаток пресной воды ограничивает развитие не только сельского хозяйства, но и промышленности. Это особенно ощущается в тех районах, где атмосферные осадки выпадают в недостаточном количестве. Возникает вопрос, нельзя ли оказать воздействие на облака и получить больше атмосферных осадков.
Известно, что поднимающийся воздух расширяясь охлаждается, а водяной пар, содержащийся в нем, конденсируется и образуются облака. Еще в начале нашего столетия производились опыты по искусственному подъему воздуха. Для этого необходимо либо его подогревать, либо уменьшить вес, смешав его с легким газом — водородом. Опыты с подогревом воздуха производятся и поныне, но пока безуспешно. Что касается подъема воздуха, смешанного с водородом, то и в этом случае не получены обнадеживающие результаты, так как величина плотности смеси водорода и воздуха сравнительно высокая. Поэтому воздух может подняться только на небольшую высоту (200—300 м) и в соответствии с расширением своего объема охладиться лишь на 2—3°. Но для возникновения облаков и осадков такое незначительное охлаждение недостаточно.
Для подъема на большую высоту требуется большее количество водорода, что связано со значительными затратами без гарантии успеха.
Для формирования облаков и выпадения осадков необходим подъем влажного воздуха и непрерывное его пополнение из соседних районов. Кроме того, необходимо добавление в данный район ядер конденсации, т. е. частиц пыли, продуктов горения, морской соли, на которые осаждается водяной пар. При этом мельчайшие капельки образуются на наиболее активных ядрах конденсации и растут при избытке влаги, т. е. при перенасыщении, наступающем в результате подъема и охлаждения влажного воздуха.
Научный подход к искусственному воздействию на облака и туманы наметился еще в предвоенные годы. В СССР такие работы производились в Ленинградском институте экспериментальной метеорологии (ЛИЭМ), где изучались процессы формирования облаков и осадков. Еще в 1936—1938 гг. были проведены опыты по рассеянию кучевых облаков и туманов с помощью мелкодробленого льда и кварцевого песка, порошка хлористого кальция, углекислоты и др. Лучшие результаты по рассеянию тумана и облаков при низких температурах показала твердая углекислота.
Каковы современные методы искусственного воздействия на туманы и облака? Освободить аэродромы от туманов очень важно. Для этого применяются разные способы рассеяния туманов. При положительных температурах обычно пользуются нагреванием тумана. В результате нагревания взвешенные в воздухе мельчайшие капли или кристаллы испаряются и туман исчезает. Способ этот теоретически прост, но экономически нецелесообразен. Необходимы специальные установки для сжигания большого количества топлива. И все же во время второй мировой войны в Англии с помощью усовершенствованных установок было осуществлено 2,5 тыс. посадок и 180 взлетов самолетов. В каждом случае на рассеяние тумана расходовалось около 37 т топлива.
Проводились также опыты по испарению туманов с помощью гигроскопических веществ, С этой целью в туман вводится хлористый кальций или хлористый натрий (поваренная соль). Насыщенный раствор поваренной соли поглощает часть водяного пара, и туман рассеивается. Этот способ очень громоздкий, а соли вызывают коррозию металлов и уничтожают растительность. Такие опыты производились до конца 30-х годов.
Наиболее перспективным является следующий способ рассеяния туманов. Теоретическая основа описываемого способа заключается в том, что введением частиц сухого льда, кристаллов йодистого серебра или других веществ достигается превращение переохлажденных капелек в ледяные частицы, которые укрупняются и выпадают, а туман рассеивается. Такие опыты успешно производились в послевоенные годы как в нашей стране, так и за рубежом. Этот способ является эффективным при температуре ниже 0, —5°.
Приблизительно подобный способ применяется и при рассеянии переохлажденных облаков. Искусственные воздействия на переохлажденные облака проводятся также путем внесения в облако мельчайших частиц твердой углекислоты, кристаллов йодистого серебра или йодистого свинца. В чем же смысл внесения в облако твердой углекислоты? Облака, состоящие из переохлажденных водяных капелек, могут существовать длительное время. Нарушить равновесие можно путем введения в облако ледяных кристаллов. Если в такое облако ввести кусочки сухого льда (СО2), то образуется множество кристаллов льда и водяное облако приобретает вид, характерный для облака, состоящего из ледяных кристаллов. В результате такого «засева» часто выпадают осадки. Однако эти опыты эффективны при температурах — 10°, —15°. "
Частички йодистого серебра вызывают кристаллизацию при температуре воздуха ниже —5°. По мнению ряда исследователей, преимущество йодистого серебра перед сухим льдом состоит в том, что оно хорошо сохраняется и может быть распылено в облаке с земли или с самолета. В настоящее время во всех странах опыты по рассеянию облаков производят главным образом йодистым серебром.
Методы воздействия на теплые облака, т. е. облака, в которых температура воздуха выше 0°, мало разработаны. Существующие способы воздействия даже на переохлажденные облака несовершенны. Точно не известно, сколько дополнительных осадков получается в результате искусственного воздействия. По некоторым данным, количество осадков, в горных районах увеличивается на 10—15%. Однако и эти данные по-разному воспринимаются учеными.
В искусственном вызывании дождя заинтересованы многие сельскохозяйственные районы, часто страдающие от засухи. В нашей стране, как и в США, Австралии и других странах, уже ряд лет ведутся широкие опыты по вызыванию осадков, и можно надеяться, что в ближайшем будущем будут разработаны эффективные методы искусственного воздействия на осадкообразующие процессы. Но придется преодолеть еще много трудностей, прежде чем будут найдены экономически выгодные способы воздействия на атмосферные процессы даже местного значения.
Искусственное воздействие на градовые облака. Во многих странах ведутся исследования по изысканию эффективных способов искусственного воздействия на градовые облака. Падая с большой высоты, град уничтожает посевы, принося ежегодно колоссальные убытки. В СССР наиболее часто град уничтожает сельскохозяйственные культуры, особенно урожаи винограда в Армении и Грузии. Нередко выпадает град в Карпатах и других районах страны. Большие убытки причиняет град в Италии, Франции, Центральной Европе и других странах мира. Возникает вопрос, нельзя ли путем искусственного воздействия на те облака, которые, развиваясь, превратятся в градовые, заставить вылить осадки до образования крупных градин.
Такие опыты производятся в разных странах. У нас они ведутся в основном на Кавказе. Для предупреждения градобития применяются разные методы. В СССР, как и в ряде европейских стран, для этого используются ракеты. В 1959 г., когда наблюдалось особенно большое число градобитий, в Италии для ликвидации их были выпущены тысячи ракет. Здесь считают, что ракеты, взрывающиеся на высоте около 1,5 км, эффективны. По их утверждению, градины, выпадающие после взрыва ракет, более рыхлые и не приносят такого большого ущерба, как обыкновенный град. Предполагается, что порождаемая взрывом ударная волна вызывает образование в градинах мелких трещин, отчего разрушительная сила их ослабевает.
Разрабатываются и более эффективные методы борьбы с градом. Предполагается, что в градовом облаке нет условий для образования множества ледяных частиц. Поэтому возникающие кристаллы в среде переохлажденных капель быстро вырастают в крупные градины. Основная идея борьбы с градом состоит во введении в градовое облако большого числа ледяных частиц, чтобы образовавшиеся кристаллы оставались мелкими и не росли. Для этого пользуются теми же реагентами, т. е. сухим льдом, йодистым серебром и др. Так как в грозовое облако самолету входить опасно, то для «засева» облака применяют специальные ракеты и снаряды, в которых к взрывчатому веществу примешан порошок йодистого серебра.
Опыты по борьбе с градом проводятся в Молдавии, Средней Азии, Алазанской долине (Грузия) и в ряде районов Армении. Работы эти ведутся главным образом в Высокогорном геофизическом институте в Нальчике. По утверждению участников экспедиции, в Алазанской и Араратской долинах удалось предотвратить опасные случаи выпадения крупного града. В результате на подзащитных участках за последние 3 года значительно уменьшились случаи уничтожения урожая винограда. Очевидно, в ближайшем будущем методы борьбы с градом еще более усовершенствуются и окажут эффективную помощь сельскому хозяйству.
—Источник—
Погосян, Х.П. Атмосфера Земли/ Х.П. Погосян [и д.р.]. – М.: Просвещение, 1970.- 318 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
