Может ли лазер управлять дождём?

Исследователи из Швейцарии и Германии оценили возможность управления осадками при помощи лазеров и пришли к выводу, что такой метод может быть производительнее существующих химических, давая при этом меньшее число побочных эффектов.

Ранее, в прошлом году, несколько учёных из этой же группы провели масштабный эксперимент по реализации на практике «вызывания дождя» при помощи лазеров. Тогда удалось добиться создания искусственных капель диаметром до нескольких микрометров. Недостаточно для формирования полноценного дождя, но это был первый случай управляемой конденсации паров воды в капли жидкости при помощи лазерного излучения.

Механизм воздействия на атмосферную влагу довольно прост: в ходе облучения 60-фемтосекундными лазерными импульсами мощностью до 3,5 ТВт из-за фотодиссоциации в воздухе (в «нитях» ионизированного воздуха) из озона и окислов азота образовались частички азотной кислоты, которые вели к «слипанию» микрокапель в более крупные, предотвращая при этом их повторное испарение.

По мнению исследователей, главным препятствием на пути создания более крупных капель стала недостаточная мощность лазерных импульсов: хотя использованная мобильная установка и была размером с 6-метровый контейнер, её «сил» не хватало. Однако, отмечают учёные, это дело наживное: в последнее время каждый год приносит новый рекорд мощности фемтосекундных лазеров.

Существующие химические методы провоцирования дождей требуют в качестве средств доставки самолётов: Cessna с оборудованием для распыления йодида серебра. (Фото Christian Jansky.)

В перспективе технология представляется авторам более эффективной, нежели применяемый сегодня метод распыления йодида серебра. Для последнего нужно использовать самолёты или ракеты (первоначально — зенитные пушки), способные доставить вещество к цели, да и экологические последствия такого «сеяния бури» неочевидны. А вот количество азотной кислоты, возникающей при лазерном «обстреле» атмосферного воздуха, по словам исследователей, весьма невелико и угрозы для экологии не представляет.

С другой стороны, уже сейчас метод может применяться там, где йодид серебра бессилен. По расчётам, использование лазеров, недостаточно мощных, чтобы вызвать дождь, приведёт к долговременному снижению влажности в воздухе. Почему? Вода не сможет покинуть мелкие недождевые капли и будет пребывать в них долгое время, не давая пролиться естественному дождю в период, когда осадки нежелательны (например, в сезон дождей или при угрозе наводнения из-за слишком обильных осадков).

Соответствующая работа опубликована в Journal of Physics D: Applied Physics

Подготовлено по материалам Phys.Org.