Pragnienie człowieka do kontrolowania pogody sięga czasów starożytnych. Ale ani tańce rytualne, ani zaklęcia nie przyniosły pożądanego efektu. Od tego czasu pod mostem przepłynęło dużo wody. Człowiek podbił naturę, zamienił ją w swój warsztat. Używamy naszej planety i jej zasobów według własnego uznania. A co z pogodą i klimatem? W jakim stopniu podlegają nam dzisiaj?
Co to jest pogoda i klimat
Na początek wyjaśnijmy trochę, jaka jest pogoda i klimat oraz czym się od siebie różnią. W rzeczywistości żyjemy na dnie oceanu powietrznego, zwanego atmosferą. To olbrzymi ocean o niezrównanej energii. Masa atmosfery ziemskiej wynosi 5,1–5,31018 kilogramów, czyli 5,1–5,3 trylionów kilogramów (jeden kwintylion to, innymi słowy, miliard miliardów). Dzięki grawitacji Ziemi atmosfera nie tylko jest utrzymywana w pobliżu planety, ale także obraca się wraz z nią jako całością.
Termin „pogoda” odnosi się do stanu atmosfery w określonym momencie. Zjawiska pogodowe, takie jak deszcz, śnieg, mgła itp., Zachodzą w dolnej części atmosfery - zaczynając od powierzchni Ziemi na wysokości około 11 kilometrów (tzw. Troposfera), a częściowo w kolejnej wyższej warstwie - stratosferze, do 50 kilometrów nad poziomem morza poziom morza. Nawiasem mówiąc, w troposferze, dolnej warstwie atmosfery ziemskiej, znajduje się ponad 80% całkowitej masy powietrza i około 90% całej pary wodnej w atmosferze.
Pogoda, jako stan atmosfery w chwili obecnej iw określonym miejscu, ma szereg istotnych cech. Istotne zarówno z punktu widzenia komfortu człowieka, jak i rolnictwa czy działań wojennych. Te cechy, zwane również elementami meteorologicznymi, obejmują temperaturę i wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne, kierunek i siłę wiatru, opady, zjawiska atmosferyczne (mgła, burze śnieżne, burze), zakres widoczności i tak dalej. I, co jest ważne, aby zrozumieć, zarówno dla prognozowania pogody, jak i zarządzania nią, wszystkie są ze sobą powiązane.
Generalnie pogoda na danym terenie zmienia się w ramach pewnych parametrów, które zostały ustalone w wyniku wieloletnich obserwacji. Przeciętny stan atmosfery w długim okresie czasu na danym obszarze nazywa się klimatem. Zasadniczo klimat jest długoterminowym wzorcem pogodowym.
Film promocyjny:
Metody kontroli pogody
Główną technologią korekcji pogody jest aktywne oddziaływanie na chmury. Najbardziej znana metoda polega na zaszczepieniu ich odczynnikami chemicznymi. Może to spowodować deszcz lub rozproszenie chmury. W tym, możesz spuścić deszcz tam, gdzie można go przelać, aby nie dotarł tam, gdzie jest to zdecydowanie niemożliwe.
W ten sposób podczas świątecznych imprez w Moskwie zapewniona jest słoneczna pogoda. Na przykład w Chinach przed ceremonią otwarcia Igrzysk Olimpijskich w 2008 roku padał deszcz na obrzeżach Pekinu. Podczas uroczystości nad stolicą igrzysk nie było ani jednej chmurki.
Właściwie trzeba powiedzieć, że chmury, a także takie zjawiska atmosferyczne, jak deszcz, śnieg czy grad, są możliwe na naszej planecie, ponieważ warunki temperaturowe niższych warstw atmosfery ziemskiej pozwalają wodzie znajdować się we wszystkich trzech stanach skupienia - w postaci gazowej, stałej i ciekłej. Działając na chmury za pomocą odczynników, możliwe jest przejście wody z jednego stanu do drugiego.
W połowie ubiegłego wieku odkryto, że jodek srebra i jodek ołowiu przyczyniają się do powstawania centrów krystalizacji wody w chmurach. Podczas „zasiewu” odczynników (a obecnie, w zależności od rodzaju chmur, stosuje się również granulki dwutlenku węgla, proszki cementu, talku czy gipsu) w chmurach zachodzi przedwczesna krystalizacja wilgoci, w wyniku czego następuje wytrącanie. Odczynniki są rozpylane, zwykle z samolotu. Walka z gradem przebiega w podobny sposób.
Metoda jest następująca. Wzgórza powstają w chmurach w wyniku zamarzania wilgoci na jądrach krystalizacji. W przeciwieństwie do deszczu takie kryształy nie mają czasu na stopienie, gdy zbliżają się do powierzchni i wypadają w postaci gradu. Jeśli takich jąder krystalizacji jest niewiele w chmurze, to powstały grad osiąga duże rozmiary i może w ten sposób powodować znaczne szkody w nasadzeniach rolnych, majątku, a nawet ludziach.
Aby zapobiec rozwojowi gradobicia w chmurze, konieczne jest zwiększenie liczby centrów krystalizacji. Za pomocą pocisków przeciwgradowych lub specjalnie wyposażonych statków powietrznych do chmur wprowadzane są odczynniki, które pełnią rolę dodatkowych centrów krystalizacji. Sztuczne jądra krystalizacji wprowadzone do chmury konkurują o wilgoć zawartą w chmurze z naturalnymi. Rezultatem jest więcej kawałków lodu, które są mniejsze. W drodze na powierzchnię topią się i zamieniają w krople deszczu lub wypadają w postaci drobnych ziaren lodu, które nie będą już stanowić żadnego zagrożenia.
Praca nad rozpraszaniem mgieł przebiega w podobny sposób. Ma to praktyczne znaczenie ekonomiczne w rejonach lotnisk, ponieważ pozwala na zwiększenie zasięgu widzialności oraz zapewnia start i lądowanie samolotów.
Byłoby tu kontynuowanie, ale inne metody korekcji pogody nie znalazły jeszcze szerokiego zastosowania gospodarczego i pozostają na etapie eksperymentów. Warto jednak wspomnieć o kilku interesujących eksperymentach.
A więc ciekawe eksperymenty, w których ma wpływać na chmury za pomocą laserów. Takie eksperymenty są już przeprowadzane przez naukowców na całym świecie. Zdaniem ekspertów stężenie pary wodnej niezbędne do wytrącenia można uzyskać za pomocą wiązki laserowej. Badania laboratoryjne pokazują, że atomy pozbawione elektronów tworzą w powietrzu dodatnio naładowane jądra krystalizacji. W efekcie lód czy krople deszczu rosną niemal tak samo, jak w przypadku odczynników chemicznych. Ale jeśli przy użyciu jodku srebra lub suchego lodu wymagana jest chmura, to przy użyciu lasera można się bez niej obejść. Deszcz, według zapewnień naukowców, może być spowodowany od podstaw, dosłownie odbierając wilgoć z atmosfery. Jedną z przeszkód w stosowaniu tej metody był efekt rozpraszania wiązki lasera w atmosferze. Ale,według doniesień medialnych amerykańscy naukowcy przezwyciężyli to.
Naukowcy ze Zjednoczonych Emiratów Arabskich również nie chcą stać z boku. Nie jest to zaskakujące, ponieważ w gorących krajach potrzeba deszczu jest szczególnie dotkliwa. Podczas jednego z eksperymentów mających na celu wywołanie deszczu na pustyni umieszczono kilka gigantycznych jonizatorów. Z ich pomocą do nieba wznoszą się ujemnie naładowane jony. Przyciągają cząsteczki kurzu i zbierają wilgoć z otaczającego ich powietrza.
Projekty dotyczące zmiany klimatu
Kontrolowanie bieżącej pogody to jedno, ale celowa zmiana klimatu na wybranym obszarze to drugie. Podnoszenie lub odwrotnie obniżanie średniej rocznej temperatury, równoważenie ilości opadów czy powstrzymywanie wiatrów to marzenie wielu pasjonatów. Ale jeszcze nie nauczyliśmy się, jak to zrobić. Ale są projekty związane ze zmianą klimatu i są one dość interesujące.
Jeśli mówimy o Rosji, to szczególnie interesujące są projekty dotyczące zmian klimatycznych w dalekowschodnich regionach naszego kraju. Na przykład deputowani Dumy Miejskiej Władywostoku zaproponowali ostatnio zmianę biegu rzeki Amur. Doprowadzi to do zmiany ruchu prądów morskich w Morzu Japońskim i Cieśninie Tatarskiej, aw konsekwencji do poprawy klimatu na całym Dalekim Wschodzie. Jednak pomysł wpływania na prądy morskie w celu zmiany klimatu w Primorye nie jest nowy. Już w 1894 roku zaproponowano zablokowanie tamą Cieśniny Tatarskiej, oddzielającej Sachalin od lądu. Natomiast inny pomysł, który pojawił się w czasach sowieckich, sugerował rozszerzenie cieśniny w jej najwęższym miejscu - cieśninie Nevelskoy. Umożliwiłoby to skierowanie ciepłego prądu Cuszimy do Morza Ochockiego. Taka dbałość o Primorye nie jest zaskakująca. W końcu Władywostok znajduje się na tej samej szerokości geograficznej,jak Soczi, ale klimat wcale nie jest południowy. A temat ogrzewania terytoriów za pomocą prądów morskich jest bardzo kuszący.
Nie zapominajmy, że klimat Europy w dużej mierze determinuje Prąd Zatokowy - ciepły prąd w Oceanie Atlantyckim. Gdybyśmy mieli taki prąd na Dalekim Wschodzie, to wybrzeże Pacyfiku Rosji od Władywostoku do Magadanu byłoby bardzo dogodnym miejscem na pobyt.
Autorzy projektów już teraz wyobrażają sobie wolne od lodu porty, kwitnące ogrody i kurorty w tej raczej zimnej krainie. Taki klimat sprzyjałby napływowi ludności i rozwojowi Dalekiego Wschodu.
Ale zmiana klimatu jest możliwa nie tylko poprzez zmianę kierunku prądów morskich. Bardziej globalny plan zmieniających się warunków przyrodniczych, którego skutki powinny mieć wpływ na klimat w wielu regionach naszego kraju, próbowano zrealizować pod koniec lat czterdziestych ubiegłego wieku. Przeszedł do historii jako „plan Stalina dotyczący transformacji przyrody”. Plan, opracowany przez czołowych naukowców w kraju, przewidywał dwie główne metody oddziaływania na przyrodę: tworzenie plantacji leśnych i sztucznych zbiorników.
W regionach stepowych i leśno-stepowych kraju, od Ukrainy po Kazachstan, zaproponowano zasadzenie ośmiu dużych pasów leśnych, których długość przekroczyłaby 5300 kilometrów, a łączna powierzchnia plantacji leśnych wyniosłaby 112 000 hektarów. Pasy leśne miały chronić przed suchymi wiatrami - gorącymi wiatrami południowo-wschodnimi. W tym samym czasie rozpoczęto tworzenie szerokiej sieci systemów irygacyjnych. Powstało kilka tysięcy stawów i zbiorników wodnych. Aby przyspieszyć plantacje leśne, opracowano maszyny leśne do jednoczesnego sadzenia siedmiopasmowego drzew.
Gdyby plan się powiódł, doprowadziłby do zmian klimatycznych na obszarze równym terytoriom Francji, Wielkiej Brytanii, Włoch, Belgii i Holandii łącznie. Klimat stałby się bardziej akceptowalny dla rolnictwa. Uprawa z pól uprawnych na tym obszarze mogłaby zapewnić pożywienie dla połowy mieszkańców świata. Ale po 1953 roku plan został skrócony.
Jednak plantacje leśne nie kończą się do dziś. Tak zwane lasy „Kioto” położone są na terenach obwodów Niżnego Nowogrodu, Uljanowska i Omska. Zdaniem autorów Protokołu z Kioto, sadzone lasy nie tylko przyczynią się do poprawy klimatu na naszej planecie, ale pozwolą również krajom, w których dorastają, zarabiać na sprzedaży kwot emisji gazów cieplarnianych.
Innym regionem Ziemi, w którym rządy są żywo zainteresowane zarządzaniem zmianą klimatu, jest Bliski Wschód. Zwłaszcza kraje Półwyspu Arabskiego produkujące ropę, które mają pieniądze na imponujące i drogie projekty. Zjednoczone Emiraty Arabskie postanowiły zbudować sztuczną górę, aby zmienić suchy klimat. Władze Emiratów przeznaczyły 400 mln dolarów naukowcom z National Center for Meteorology and Seismology oraz National Center for Atmospheric Research (USA). Konieczne jest określenie całkowitej wielkości sztucznej konstrukcji, jej wysokości i płaskości stoków, a także regionu kraju, w którym najlepiej ją zbudować. W pobliżu góry utworzą się chmury deszczowe, które później mogą rozprzestrzenić się w różnych regionach kraju.
Nawiasem mówiąc, według naukowców nie trzeba dotykać prądów zmian klimatycznych w Primorye. Budowa pasma górskiego na północy Kraju Nadmorskiego (jeśli kiedykolwiek będzie to możliwe) zapobiegnie przedostawaniu się zimnego powietrza do regionu. W efekcie zimą we Władywostoku będzie cieplej. Ale budowa nie grzbietów ani nawet gór, ale murów, zdaniem amerykańskich naukowców, zmniejszy zagrożenie tornadem. Trzy ściany, każdy o wysokości 300 metrów, zbudowane w różnych częściach Stanów Zjednoczonych, zapobiegłyby tornadom, a wraz z nimi wielomiliardowym stratom, które przynoszą.
Sergey Sobol