Погодная магия — Naked Science
19 минут
Редакция

Погодная магия

Управлять дождями человек пытался всегда, и в итоге обнаружил, что власть над ними приносят не боги, а технологии. И тут же использовал эти знания на войне.

6238540_original
©Wikipedia

Сжечь от свечи сухую ветку папоротника, произнося: «Как папоротника наверх дым унесется, так пусть на землю благодатный дождь прольется». Популярные ресурсы по магии содержат сотни рецептов управления погодой ? однако в том, насколько они работают, есть немалые сомнения. Современная наука предлагает методы не такие интригующие ? но не менее эффектные и гораздо более эффективные.

 

Стоит сказать, что даже самые действенные современные методы вызывания дождя или разгона туч, далеко не совершенны. Но часто они срабатывают почти магически ? и это вряд ли удивительно, ведь выросли они из той же погодной магии и суеверий, которыми и ограничивались еще совсем недавно. Можно вспомнить работы австрийско-американского психоаналитика-неофрейдиста Вильгельма Райха, прославившегося целым рядом неортодоксальных идей и работ, в том числе и исследованиями погоды.

 

Вильгельм Райх

©orgonika.ru

 

«Мертвый оргон» и другие

 

В учении Райха существовали некая «универсальная энергия жизни», «оргон», и ее противоположность ? «мертвый оргон», которые не подчинялись обычным законам физики. Во время своих странноватых экспериментов, начавшихся в конце 1940-х и продолжавшихся более 20 лет, Райх пытался показать, что, влияя на течения этих энергий, можно управлять окружающей средой.

 

Впрочем, выглядело всё довольно абсурдно. Представим, например, райховский «Укротитель туч» (Cloudbuster) ? устройство для разгона дождевых облаков. Автор заявлял, что тучи удерживает вместе оргонная энергия, и если ее удалить, они распадутся. Для этого предлагалась следующая конструкция. Набор больших металлических цилиндров, напоминающий в несколько раз увеличенный орган, через гибкие трубки соединялся внизу с цилиндрами меньшего диаметра, а те погружались в бассейн, заполненный водой. Такой «Укротитель туч», по мысли Райха, должен был отводить «оргоническую энергию» из воздуха, и разгонять облака, конденсируя избыток влаги.

 

 

Райх и «Укротитель туч»

©orgonika.ru

 

Впрочем, реальной эффективности впервые удалось добиться при выполнении совершенно противоположной задачи – «засеве облаков» агентами, стимулирующими конденсацию более крупных капелек воды и выпадение осадков. Вместо сухости, тумана и града можно получить дождь или снег, в зависимости от времени года. В отличие от оргонного «Укротителя туч», в действенности этой технологии сомневаться не приходится: процесс воспроизводился бесчисленное число раз и в лаборатории, и в полевых условиях. Им активно пользуются по всему миру ? в России, США, европейских странах, Индии и Китае, где недавно именно эту технологию применили для очищения атмосферы в Пекине от удушливого дыма, который стоял над столицей страны несколько месяцев.

 

Для «засева облаков» используют микроскопические частицы, способные служить в них центрами кристаллизации льда и вызывать изменение фазового состояния. Обычно для этого берут порошковый оксид алюминия или иодид серебра (I). Их кристаллические структуры очень близки к структуре водного льда, что и позволяет им эффективно выполнять эту задачу. Часто применяют и сухой лед (твердый углекислый газ): он быстро сублимируется, переходя сразу в газовую фазу, вызывая переохлаждение окружающей среды и стимулируя кристаллизацию. Облака наполняются множеством мелких льдинок, выпадающих осадками: дело сделано.

 

Все началось с морозильника

 


Помимо иодида серебра (I) и сухого льда, иногда для той же цели используют и другие вещества ? например, сжиженный пропан или обыкновенную поваренную соль. Соль проявила себя более эффективной в достаточно теплых облачных массах, поэтому чаще к ней прибегают в ЮАР или Мексике, нежели в России.


 

Использование иодида серебра (I) для активного воздействия на облачные массы было предложено в 1971 году доктором Бернардом Воннегутом (Bernard Vonnegut), братом всемирно известного американского писателя-фантаста Курта Воннегута. Но раньше появился искусственный лед, предложенный родоначальником современных технологий «засева облаков», химиком и метеорологом Винсентом Шефером (Vincent Schaefer).

 

«Тучеразгонитель» на паровой тяге на открытке 1900 года

©wikimedia

 

Вскоре после конца Второй мировой войны он совершал прогулку по горам в замечательной компании Ирвинга Лэнгмюра (Irving Langmuir), лауреата Нобелевской премии по химии за 1932 год, во время которой ученые имели весьма плодотворный разговор о механизмах формирования облаков. Вернувшись в свою лабораторию, Шефер модифицировал морозильную камеру, превратив ее в устройство для формирования искусственного переохлажденного облака, мелкая водная дисперсия в котором находилась при температуре около 0?С. Используя этот нехитрый, по сегодняшним меркам, инструмент, он начал экспериментировать, исследуя процесс формирования ледяных кристаллов в таком облаке.

 

Шефер опробовал великое множество веществ, проверяя их эффективность в качестве катализаторов этого процесса. В искусственную облачность летело все подряд, от порошка талька до молотой глины и поваренной соли. Но однажды в летний день, когда в помещении было слишком жарко, и аппарат не справлялся с достаточным охлаждением пара, ученому пришло в голову помочь ему, внеся сухой лед ? твердый углекислый газ, находящийся при температуре ниже -78 ?С. Осадки выпали почти моментально: в переохлажденном влажном воздухе перенасыщенный пар быстро переходит к спонтанной кристаллизации.

 

Кристаллическая структура сухого льда

©Ben Mills

 

Дождь во имя демократии

 


Иодид серебра (I) и сухой лед ? два основных «заклинания», которые используют сегодня для того, чтобы предотвратить появление града или вызвать выпадение осадков. Доставляют их на место работы, распыляя в воздухе с самолетов или зенитными пушками (реже ? гаубицами), начиненными специальными зарядами.


 

Технологии управления погодой, родившиеся из экспериментов Шефера, вскоре попали под действие международных конвенций наряду с прочим, существующим и перспективным климатическим оружием. Их использование для военных целей было запрещено рядом международных соглашений ? что, впрочем, не помешало американской армии проводить «засев облаков» во время войны во Вьетнаме.

 

С марта 1967-го по июль 1972 года 54-я эскадрилья метеоразведки ВВС США провела экспериментальную операцию «Попай», и каждый сезон дождей наполняла воздух порошками, стимулирующими выпадение осадков. И действительно, осадков выпало в несколько раз больше нормы, затопление полей вызвало падение урожая, вода смыла стратегически важный путь снабжения партизан. Девизом эксадрильи стала переиначенная цитата из Джона Леннона: «Занимайтесь грязью, а не войной» (Make Mud, Not War).

 

Lockheed C-130 Hercules – военно-транспортный самолtт, используемый в операции «Попай»

©U.S. Air Force/ Howard Blair

 

Там, где сухо

 

Впрочем, чтобы все эти порошки сработали, в воздухе должно быть достаточно атмосферной влаги. Сконденсировать ее из ничего не могут даже самые хитрые химикаты ? а между тем именно в этом нуждаются страны с жарким и засушливым климатом. Поэтому один из самых богатых людей мира, президент ОАЭ Халифа ибн Зайд Аль Нахайян организовал огромную финансовую поддержку работам, которые обещали найти методы эффективного контроля за погодой в непростых климатических условиях арабской пустыни. Результат оказался титанически громадным.

 

По заказу арабов швейцарская компания Meteo Systems International соорудила для Эмиратов крупнейший проект по ионизации воздуха в мире. Массив ионизаторов создает движение положительно заряженных ионов воздуха вниз, к поверхности Земли, а отрицательные заставляет подниматься выше. Двигаясь вверх, они притягивают к себе мелкие частицы пыли, которые на достаточной высоте уже работают в качестве центров кристаллизации льда и стимулируют выпадение осадков. Для создания дождя такой установкой достаточно и низкой влажности воздуха ? от 30% ? когда на небе не видно буквально ни облачка.

 


Церемония открытия Олимпийских игр 2008 года в Пекине оказалась грандиозной не только по масштабу шоу, но и по усилиям, какие приложили китайские власти для того, чтобы не испортить его плохой погодой. В полную готовность было приведено 30 самолетов, 4 тыс. ракетных и 7 тыс. артиллерийских орудий, которые по первому сигналу синоптиков готовы были вызвать дождь накануне открытия игр, чтобы расчистить небо в праздничный день.


 

Летом 2010 года сотня таких ионизаторов начала работу в городе Аль-Айн и его окрестностях ? и эффект оказался замечательным. С июля по август, когда здесь привыкли не ждать от небес ни капли влаги, в разных районах было зафиксировано 52 небольших дождика. Удачный опыт реализации проекта может стать лишь первым небольшим шажком к более масштабной цели манипулирования климатом во всей стране, а может ? и на всем Аравийском полуострове. В конце концов, в финансировании ОАЭ может себя не стеснять.

 

Ионизаторы рядом с городом Аль-Айн

©Meteo Systems

 

Кое-что о пользе загрязнений

 

В 1970 году в США было существенно расширено действие Акта о чистом воздухе (Clean Air Act), и некоторые последствия введения его в действие в федеральном масштабе проявились уже вскоре. За следующие пять лет выброс в воздух загрязняющих микрочастиц диаметром 10 мкм и менее сократился на 40%. Но были последствия и не столь ожидаемые: власти Атланты, столицы штата Джорджия, отметили, что среднегодовой уровень осадков в городе увеличился на 10%.

 

Исследования этого явления показали, что мелкие частицы, которые выбрасывали многочисленные предприятия в городе и окрестностях, замечательно стимулируют образование облаков, однако на конденсации воды и кристаллов льда, необходимых для появления осадков, сказываются плохо. При их участии образуются слишком мелкие частицы взвеси, неспособные выпасть на землю дождем. Так что если мы беспокоимся о достаточном увлажнении планеты, нелишним будет обратить внимание и на глобальные выбросы мелких частиц сажи в атмосферу.

 

Оборудование для «засева облаков» (генератор дыма йодистого серебра), установленное на самолете Cessna 210

©Christian Jansky 

 

Ну а если дождей окажется слишком много, мы всегда можем вспомнить о старой доброй магии: «Импервиус!» ? в мире Гарри Поттера это заклинание позволяет не промокнуть даже под самым сильным ливнем.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

5 мая
6 минут
Сколтех

В России таких результатов не было уже около десяти лет. Его получение потребовало настоящей кооперации между исследователями ИВМ РАН, Сколтеха и МГУ.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: