Сможем ли мы когда-нибудь управлять погодой?

Столетиями люди пытались научиться вызывать дождь. Сегодня ученые пытаются укротить молнию с помощью лазеров, а штормы – разливая масло на воде. Но можно ли управлять погодой?

Вы, конечно, помните, каким великолепным зрелищем была церемония открытия Олимпиады в Пекине. В ней участвовали 2000 барабанщиков и 15000 других исполнителей, в небе расцветали огни фейерверка. Что интересно, во время церемонии на землю не упала ни одна капля дождя. И это в сезон дождей! Дело в том, что готовясь к событию, китайские власти запустили в небо 1100 ракет, чтобы перехватить ливневые тучи и направить их в сторону от столицы.

Вечером в день проведения церемонии сильнейший дождь (выпало 100 мм осадков) прошел в расположенном неподалеку от Пекина городе Баодине. В столице было сухо. Неопровержимое доказательство того, что мы можем управлять погодой, скажут многие. Но насколько это верно?

В попытках контролировать природные явления нет ничего нового. Прошло почти 70 лет с тех пор, как ученые США впервые предложили засевать облака частицами, стимулирующими выпадение осадков. В штате Калифорния эта технология, получившая название "посев облаков", используется в течение 50 лет. "В прошлом году интерес к этому методу необыкновенно вырос из-за  засухи в Калифорнии", - рассказывает Джефф Тилли, директор по проблемам влияния на погоду в Институте исследования пустыни в городе Рино, штат Невада.

Используется несколько методов посева облаков, в зависимости от условий. В ходе посева кристаллы вещества, такого, например, как йодид серебра, добавляются в облака, что вызывает образование очагов конденсации - на кристаллах собирается влага. По мере замерзания воды на кристаллах, они растут до тех пор, пока не достигнут достаточных размеров, чтобы выпасть в качестве осадков.

Такой посев йодида серебра обычно производится с самолета. Однако, например, китайцы используют для этих целей ракеты. В Калифорнии этот метод часто используется зимой, когда температура внутри облака гораздо ниже температуры замерзания. Дело в том, что очень чистая вода может сохранять жидкое состояние даже при температурах гораздо ниже 0 градусов по Цельсию – облака содержат крошечные капельки "суперхолодной" воды, слишком легкие, чтобы выпасть в качестве дождя или снега.

Оседлать молнию

В 2010 году Джером Каспарян из Университета Женевы (Швейцария) предложил новый метод "нагона" облаков, на этот раз с помощью лазера. По его словам, тесты в лабораторных условиях показали, что атомы, лишенные вытолкнутых лазером электронов, формируют в воздухе положительно заряженные центры кристаллизации, помогающие расти ледяным или дождевым каплям. Однако некоторые относятся к этой технологии скептически, так как успешные испытания в лаборатории не гарантируют повторения опыта в непредсказуемых атмосферных условиях.

Лазеры пока бессильны против молнии

Тилли говорит, что скептицизм вокруг посева облаков понятен – исследования не имеют финансирования, достаточного для того, чтобы получить результаты, которые убедят всех сомневающихся. А тех, кто уже финансирует исследования, и убеждать не надо, они "доверяют тем технологиям, в эффективности которых смогли убедиться", - объясняет он.

Сегодня деньги часто поступают от организаций, желающих иметь гарантию снабжения водой (хотя, по имеющимся сведениям, армия США во время войны во Вьетнаме была заинтересована в использовании посева облаков для продления сезона муссонных дождей на территории противника).

Несколько аэропортов в западной части США, в том числе аэропорт Бойси в Айдахо, используют технологию посева облаков для разгона густого тумана, вызывающего значительные задержки рейсов.

Другая система управления погодой, в основе которой лежит лазерная технология, могла бы быть полезной для того, чтобы не закрывать аэропорты во время сильных гроз. В 2004 году Каспарян и его коллеги, направляя в грозовые облака лазерные импульсы, пытались сделать управляемым удар молнии. Те попытки не имели успеха. По словам Каспаряна, возможно, для вызова молнии требуется более сильный лазерный луч.

Однако подобный эксперимент, предпринятый другой группой исследователей в 2012 году, был успешен - по крайней мере, в лаборатории. Ученым удалось с помощью лазера направить молнию по заданному пути.

Победить торнадо

Имеем ли мы возможность предотвратить такие опасные погодные явления, как торнадо? Выступая в Денвере на недавно прошедшей конференции Американского научного общества, профессор Ронжия Тао из Темплского университета в Филадельфии предположил, что решить проблему разрушительных смерчей помогли бы  высокие стены.

Построим высокие стены, и торнадо их испугается?

По словам Тао, торнадо образуются на Среднем Западе США при смешении горячего воздуха с юга и холодного воздуха с севера. Особо остро стоит проблема в печально известной Аллее торнадо, огромной равнине, простирающейся от Техаса на юге до Небраски на севере. Три стены высотой 300 метров каждая, одна в Северной Дакоте, вторая между Канзасом и Оклахомой и третья в Техасе и Луизиане, могли бы замедлить воздушные потоки и снизить угрозу возникновения торнадо в этом регионе, утверждает Тао.

Некоторые метеорологи поспешили возразить, что такие стены не сработают. По их мнению, разрушительные торнадо могут формироваться даже при смешивании имеющих относительно небольшую разницу температур воздушных потоков, и в качестве иллюстрации приводят Китай, где торнадо случаются, несмотря на наличие природных "стен", горных цепей, идущих с востока на запад. Однако, парирует Тао, в 2013 году в Китае было всего три торнадо, тогда как в США - 811.

Усмирить шторм

Кроме торнадо, людям хотелось бы научиться усмирять ураганы и штормы. В начале 2000-х ученые решили проверить такой способ: с самолета внутрь урагана сбрасывали несколько тысяч килограммов влагопоглощающего полимера, чтобы тот "впитал" в себя шторм. Но это не сработало.

Ветряки против шторма?

Другие исследователи предложили разливать по поверхности океана нетоксичные масла, чтобы предотвратить формирование волн, перерастающих в шторм.

В этом году американские ученые высказали мнение, что установленные недалеко от берега ветрогенераторы (электростанции, использующие энергию ветра) с их огромными ветряками могли бы уменьшить скорость ветра при шторме.

Джефф Тилли считает, что, по крайней мере, идея с маслом имеет определенную ценность. "О ней снова вспомнили во время разлива нефти после взрыва на платформе Deepwater Horizon в 2010 году, - сказал он. - Люди строили предположения, как разлив нефти отразится на тропических циклонах. Но нефть растворилась в океане быстрее, чем ожидалось, поэтому исследования так и не получили финансирования".

С точки зрения Хью Уиллоби из Международного университета Флориды, планы по укрощению ураганов - несбыточная мечта. "Почти все варианты - чушь собачья", — говорит он. Лишение шторма мощи - трудная задача, энергия урагана куда больше, чем можно себе представить. "Каждые 20 минут высвобождается объем тепла, соответствующий взрыву ядерной бомбы в десять мегатонн", - подчеркивает он. Использование масла для пресечения бури также невозможно, поскольку нельзя предсказать, в каком именно месте океана волнение действительно перерастет в шторм.

Итак, сможем ли мы когда-нибудь научиться управлять погодой? Некоторые считают, что люди уже давно и успешно делают это. Другие полагают, что нам понадобятся десятилетия и десятилетия, чтобы чего-то достичь.

BBC Future.