Czy pogodę można kontrolować?

Czy pogodę można kontrolować? Pytanie, które od dziesięcioleci zadają sobie rolnicy, brzmi: czy można kontrolować deszcz? Techniki modyfikacji pogody, takie jak zasiewanie chmur, pozwalają nam manipulować wzorcami opadów z korzyścią dla nas samych. Siewnik chmur polega na wystrzeliwaniu w niebo substancji chemicznych w celu wywołania opadów. Jednym z takich związków chemicznych jest jodek srebra. Co ciekawe, to działa, ponieważ może wywołać opady deszczu. Przeczytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak to działa.

Zasiewanie chmur

W niektórych obszarach zasiewanie chmur może przynieść deszcz, ale nie neguje to zmian klimatycznych ani nie rozwiązuje problemu globalnego ocieplenia. Co więcej, zasiewanie chmur jest kosztowne, a naprawa zmian klimatycznych jest o wiele łatwiejsza niż kontrolowanie opadów. Może też powodować więcej lub mniej deszczu, w zależności od warunków. Co więcej, zasiewy chmur mogą uszkodzić uprawy, zwłaszcza na obszarach suchych. Ponadto nie jest to rozwiązanie problemu chronicznej suszy. W tym artykule omówione zostaną korzyści i wady siewu w chmurach.

Siew w chmurach polega na dodawaniu substancji do chmur w celu zmiany ich właściwości. Substancja jest rozpraszana w atmosferze w postaci pary wodnej lub jąder lodu, zwiększając zdolność chmur do wytwarzania deszczu i śniegu. Ogranicza to również wytwarzanie gradu, zapobiega wyładowaniom atmosferycznym i rozprasza mgłę. Jest niezwykle skuteczny na obszarach suchych. Jest wykorzystywany przez firmy hydroelektryczne do zwiększania opadów w regionach jałowych.

Kilka zachodnich stanów rozszerzyło programy mające na celu zwiększenie opadów poprzez zasiewanie chmur. W ciągu ostatnich dwóch lat Idaho i Kolorado rozszerzyły operacje zasiewu chmur. Są one kluczowym elementem planu przeciwdziałania suszy w dorzeczu rzeki Kolorado. Nie jest jasne, czy zasiewanie chmur zmniejszy suszę w tym regionie. Jednak technologia ta zyskuje coraz większą popularność. Polega ona na uwalnianiu do chmur cząsteczek jodku srebra, które zachowują się jak cząsteczki wody i pobudzają opady atmosferyczne.

Działa przeciwgradowe

Czy działa przeciwgradowe mogą kontrolować pogodę, czy to tylko strata pieniędzy? Odpowiedź może zależeć od rodzaju gradu lub chmury. Naukowcy uważają, że armatki przeciwgradowe mogą mieć bardzo niewielki wpływ na pogodę i jest mało prawdopodobne, aby ta metoda mogła kontrolować samą pogodę. Działa wystrzeliwują w powietrze podmuch wysokiego ciśnienia, który rozbija kropelki wody mające stać się kamykami gradowymi.

Użycie dział przeciwgradowych zostało początkowo zakazane po II wojnie światowej, ale następnie zostało wznowione w Stanach Zjednoczonych pod koniec lat czterdziestych XX wieku, wraz z wprowadzeniem siewu chmur za pomocą samolotów. Armatki przeciwgradowe mogą być bardzo głośne, nawet w promieniu 12 mil. Pierwsza armatka przeciwgradowa została skonstruowana przez austriackiego plantatora winorośli w celu ochrony jego winorośli, ale stała się popularna, gdy miasto Rzym doświadczyło dwuletniej suszy bez gradu. W ciągu dwóch lat w regionie działały dziesiątki armatek przeciwgradowych.

Przez cały XIX wiek koncepcja armatek przeciwgradowych była omawiana na konferencjach we Włoszech. Na jednej z konferencji w 1899 roku zaprezentowano sześćdziesiąt modeli, a entuzjazm dla tej technologii rozprzestrzenił się na całą Europę. Mimo początkowego entuzjazmu, niektórzy urzędnicy krytycznie oceniali ich skuteczność. Słabe wyniki często przypisywano złemu ustawieniu i opóźnieniom w odpalaniu. Na czwartym międzynarodowym kongresie stwierdzono, że armaty nie są ani udowodnione, ani obalone. Do czasu II wojny światowej rząd włoski zorganizował dwuletnią próbę z 222 armatami.

Geoinżynieria

Możliwości geoinżynierii w zakresie kontroli pogody nie są nowe. W rzeczywistości koncepcja zmiany pogody z kosmosu istnieje od połowy XX wieku. Zwolennicy tej koncepcji wskazują na postęp technologiczny, jaki dokonał się podczas II wojny światowej, który mógł pomóc w zmianie systemów pogodowych i osiągnięciu korzystnych warunków klimatycznych. Jednym z przykładów takiej techniki jest zasiewanie chmur, polegające na rozpraszaniu cząsteczek w chmurach deszczowych. Techniki te były w przeszłości wykorzystywane do osłabiania burz tropikalnych. Wojsko amerykańskie proponowało nawet użycie broni jądrowej do zmiany klimatu w poszczególnych regionach. Jednak broń jądrowa nie była jeszcze testowana w ten sposób.

Użycie technik geoinżynieryjnych do zmiany atmosfery jest przedmiotem kontrowersji. Chociaż metody te nie są jeszcze w pełni poznane, badania wykazały, że mogą one potencjalnie obniżyć stężenie gazów cieplarnianych i ograniczyć określone skutki dla klimatu. Niektórzy naukowcy twierdzą, że geoinżynieria może być ostatnią deską ratunku w walce ze skutkami zmian klimatu. W międzyczasie należy jednak pamiętać, że geoinżynieria nie jest lekarstwem na zmiany klimatyczne. Potencjał geoinżynierii jest znaczny, ale musi być zrównoważony z możliwymi niezamierzonymi konsekwencjami.

Wywoływanie deszczu

W początkach lat 50-tych Irving P. Krick był pionierem w operacyjnym wywoływaniu deszczu. Podpisał on umowy z miastem Dallas i firmą West Texas Utilities Company na wprowadzanie do atmosfery małych kropel jodku srebra. Kropelki te były unoszone przez szkwał i miały tworzyć kryształki lodu. Metoda ta miała dwie poważne wady. Trudno było ustalić, czy wywoływanie deszczu było odpowiedzialne za zmiany pogody.

Pierwsze próby wywoływania deszczu przeprowadzono w południowym Teksasie, gdzie susza była najbardziej dotkliwa. Eksperyment okazał się zawodny, więc zespół przeniósł się do Camp Farwell, niedaleko San Antonio. Po pierwszych eksperymentach rząd uznał je za błędne, ale kolejne próby przeprowadzono w hrabstwach High Plains. Do pomocy wezwano generała Roberta G. Dyrenfortha. Obaj mężczyźni przez kilka miesięcy prowadzili testy z różnymi kombinacjami detonacji.

Proces wywoływania deszczu rozpoczął się w Teksasie w latach 90. XIX wieku. W 1891 r. grupa naukowców pojechała pociągiem z Waszyngtonu do Andrews County w Teksasie. Na miejsce przybyli z dynamitem, latawcami, balonami i materiałami wybuchowymi. Eksperymenty te opierały się na teorii wstrząsów, która głosiła, że głośne dźwięki wzbudzają chmury. W końcu, z pomocą rainmakerów, zaczęły padać deszcze.

Chemia

Dzięki licznym odkryciom naukowym możemy manipulować pogodą poprzez manipulowanie elementami chemicznymi. Jednym z takich związków chemicznych jest jodek srebra. Kiedy zamarza, wytwarza małe cząsteczki, które są bardzo podobne do kryształków lodu. Ta substancja chemiczna jest wykorzystywana do kontrolowania ilości opadów śniegu na niektórych obszarach. Jest on powszechnie stosowany w rejonach o zimnej pogodzie. Niektórzy naukowcy sugerują, że ten związek chemiczny mógłby być wykorzystywany do tworzenia sztucznych chmur.

Inną metodą zmiany pogody jest zasiewanie chmur, które polega na zasianiu ciepłych chmur deszczowych solą. Jodek srebra może być rozpylany na ziemi lub wystrzeliwany w niebo. Siewnik chmur może być również stosowany do tłumienia gradu, ponieważ substancja chemiczna powoduje, że drobne kropelki łączą się w grupy, tworząc deszcz. Choć zasiewanie chmur jest drogie i niezbyt niezawodne, z powodzeniem stosowano je do uzupełniania zapasów wody w regionach wyczerpanych.

Pod koniec XIX wieku Robert St. George Dyrenforth, krzykliwy rzecznik patentowy z Waszyngtonu, uwierzył, że może kontrolować opady deszczu, wywołując eksplozje w powietrzu. Zabrał zespół artylerzystów do Teksasu i symulował burzę, eksplodując balony z tlenkiem wodoru. Był również przekonany, że naelektryzowany piasek może rozproszyć chmury i wytworzyć sztuczny deszcz.

Obserwacje radarowe

Wiele z obserwacji dokonanych za pomocą radaru można wykorzystać do określenia ilości opadów. Ilość deszczu, który spadnie na dany punkt, zależy od zdolności radaru do wykrywania cząsteczek wody. Aby wykryć deszcz, cel musi być co najmniej dziesięć razy mniejszy niż długość fali radaru. Zazwyczaj stosuje się radary o długości fali 5 lub 10 cm. W tym celu konieczny jest pomiar pary wodnej w obszarze, na który skierowany jest radar.

Metoda stosowana do interpretacji danych radarowych nosi nazwę interpretacji skali synoptycznej. Umożliwia ona określenie natężenia wiatru na danym obszarze przy użyciu metody skanowania wiązką 360 stopni i projekcji radialnej. Wzorzec intensywności jest przedstawiany w postaci krzywej kosinusowej, opisującej maksymalny ruch opadów na danym obszarze i zerowy ruch w kierunku prostopadłym. Korzystając z tych danych, operator radaru może obliczyć kierunek i siłę ruchu cząsteczek. Radar musi być jednak dostatecznie osłonięty, aby umożliwić ten proces.

Używanie obserwacji radarowych do przewidywania groźnej pogody ma wiele zastosowań. Można je wykorzystywać do prognozowania burz i przewidywania ich skutków. Można je również wykorzystywać do monitorowania jakości powietrza. Kilka badań wykazało, że radary są skuteczne w kontrolowaniu wzorców pogodowych. Jednym ze sposobów wykorzystania radarów do kontrolowania pogody jest badanie struktury burz. Dzięki temu można przewidzieć, gdzie i kiedy spadnie deszcz lub śnieg.

Inne metody modyfikacji pogody

W wielu zachodnich stanach rutynowo stosuje się zasiewanie chmur w celu wywołania dodatkowych opadów deszczu i śniegu. Naukowcy z Abu Dhabi z powodzeniem stworzyli również 50 sztucznych burz deszczowych w pobliżu miasta Al Ain, używając dużych jonizatorów. Chmury te następnie tworzyły deszcz, śnieg, grad i podmuchy wiatru. Takie techniki eksperymentalne są nadal kontrowersyjne, ale mają swoje zalety. Poniżej przedstawiamy niektóre z bardziej zaawansowanych metod. Poniżej wymieniono niektóre z najbardziej znanych i kontrowersyjnych metod.

Niektórzy sprzeciwiają się modyfikacjom pogody, ponieważ naruszają one etykę ekologiczną. Ingeruje ona w naturalne procesy i może przynieść nieoczekiwane rezultaty. W przeszłości człowiek zakłócał naturalną równowagę ekologiczną, budując tamy i kontrolując rzeki. Inne metody modyfikacji pogody są jednak w dużej mierze uważane za bezpieczne i skuteczne. Istnieją jednak wątpliwości natury etycznej i prawnej dotyczące modyfikacji pogody. W tym artykule przeanalizowane zostaną niektóre z kwestii prawnych związanych z modyfikacją pogody. Obawy te są uzasadnione i musimy zachować otwarty umysł.

Inna metoda modyfikacji pogody polega na zasiewaniu chmur. Ta technika zwiększa opady deszczu na określonych obszarach. Na przykład zasiewanie chmur podczas suszy jest powszechnym sposobem modyfikowania wzorców pogodowych. Można ją także stosować w celu zapobiegania szkodliwym zjawiskom pogodowym i prowokowania ich przeciwko wrogowi. Na przykład w Wietnamie operacja „Popeye” miała na celu przedłużenie monsunów. Jednak Organizacja Narodów Zjednoczonych zakazała tej praktyki na mocy Konwencji o Modyfikacji Środowiska.