home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add

реклама - advertisement



Как выжать облако?

Не только лесные пожарные — многие люди издавна мечтают о том, чтобы научиться управлять погодой. Озабочены этой проблемой и ученые Главной геофизической обсерватории имени Воейкова. Еще в тридцатые годы под руководством профессора В. Н. Оболенского делались попытки воздействовать на атмосферные процессы. Но знания, которыми в то время располагала наука, были недостаточными, поиски способов управлять погодой велись почти вслепую, и существенных результатов получить не удалось.

После окончания Великой Отечественной войны научные работы в этой области возобновились. Но теперь главные усилия ученых сосредоточились не на управлении атмосферными процессами, а на изучении их. За жизнью и «поведением» облаков следили радиолокаторы, к ним поднимались шары-зонды с приборами, специально оборудованные самолеты. Удалось получить много фактических данных о строении облаков, об их возникновении и развитии. Это дало возможность понять, какие именно процессы происходят в воздушном океане. Имея эту основу, уже можно было думать о том, чтобы вмешиваться в атмосферные явления на практике. Началась разработка методов борьбы с туманами. Потом, когда стало ясно, как образуется в облаке град, удалось разработать стратегию и тактику «военных действий» против этого бича земледелия.

Идеи, родившиеся в Главной геофизической обсерватории, давно уже вышли за ее стены. Теперь этими проблемами занимаются сотни научных сотрудников по всей стране — в Институте геофизики Академии наук Грузинской ССР, Высокогорном геофизическом институте, Центральной аэрологической обсерватории и в других исследовательских учреждениях. Сегодня борьба с градом стала не столько научной проблемой, сколько делом повседневной практики. В Грузии, Средней Азии, Молдавии, Крыму организованы противоградовые посты, которые обстреливают снарядами и ракетами опасные облака и, как правило, обезвреживают их, защищая от градобития массивы денных сельскохозяйственных культур.

В последние годы специалисты обсерватории, используя накопленные знания о строении облаков и о процессах, происходящих в них, сосредоточили усилия на том, чтобы научиться искусственно вызывать дождь. И можно утверждать, уже научились. Нет, методы борьбы с засухой не созданы. Речь идет о тушении крупных лесных пожаров с помощью облаков, из которых «отжимают» воду. Исследования вступили в стадию широкого практического использования.

Можно удивляться, с какой быстротой предложения ленинградских ученых становятся делом производственной необходимости, завоевывают себе все больше и больше сторонников, но факт остается фактом: по данным органов авиационной охраны лесов, за несколько последних лет использование искусственного дождя для тушения пожаров увеличилось во много раз, и сейчас с помощью этого метода удается гасить или заглушать огонь на территории 100 тысяч и более гектаров ежегодно, спасать лес стоимостью во многие миллионы рублей.

Но как же все-таки во время засухи (ведь именно в сушь горит лес!) получают этот искусственный дождь? Откуда он берется?

— Это, в общем-то, несложно, — утверждают сотрудники Главной геофизической обсерватории. — Были бы подходящие облака. А «выжать» из них воду, как показывает наш, теперь уже немалый, опыт, можно почти всегда. Надо в верхнюю, переохлажденную часть облака, где температура минус шесть — минус восемь градусов, забросить пиропатрон, в составе которого имеется реагент (обычно это йодистый свинец или йодистое серебро). При горении пиропатрона реагент переходит в пар и тут же, охлаждаясь, образует мельчайшие кристаллики. Из одного грамма йодистого свинца получается до миллиарда кристалликов. На каждом из них начинают конденсироваться пары воды — возникают ледяные кристаллы. Они растут очень быстро. Если при естественном развитии облака для возникновения капель требуются многие десятки минут и даже часы, то для роста кристаллов нужно всего несколько минут. Они становятся тяжелыми и падают сквозь облако. По дороге сталкиваются с капельками воды, еще больше увеличиваются, тают в теплой части облака и в конце концов в виде дождя выпадают на землю. На весь процесс — от момента введения реагента до начала дождя — нужно всего 12–15 минут.

Для того чтобы все произошло именно так, необходимо соблюсти лишь одно непременное условие — найти подходящее для обработки облако. Оно должно быть достаточно мощным, то есть иметь «толщину» не менее двух с половиной километров. Если воздействовать на облака менее мощные, то при введении в них реагента они либо рассеиваются, либо дают очень слабый дождь, который не имеет никакого практического значения.

Из сравнительно небольшого плотного облака площадью, например, в четыре квадратных километра выпадает несколько миллиметров осадков на площади 1000 гектаров и более. Этого достаточно, чтобы погасить слабый пожар на значительной территории. Более мощное облако дает гораздо больше воды. На сильные пожары приходится воздействовать с помощью облаков и дождя по нескольку раз.

Такова, так сказать, теория вопроса. На практике же, пока не закончены эксперименты и исследования, все выглядит следующим образом. Общее руководство новым делом взял на себя Ленинградский научно-исследовательский институт лесного хозяйства. Организацию работы, оперативные мероприятия осуществляет Центральная станция авиационной охраны лесов. На Геофизической обсерватории лежит научно-методическое руководство. При базах авиационной охраны лесов в Красноярском крае, Якутии, на Дальнем Востоке, в Иркутской области создаются специальные отряды, в которые наряду с производственниками входят и ученые.

Составляется прогноз развития облачности. И туда, где должны появиться облака, вылетает специальный самолет. Его первая задача — обследовать район лесного пожара, найти подходящее облако. Оно должно, понятно, находиться в той стороне, откуда дует ветер, причем на таком расстоянии от очага, чтобы его путешествие к пожару заняло минут тридцать.

Но вот специалисты выбрали нужное облако. Самолет подходит к нему вплотную. Из ракетницы производят выстрел так, чтобы пиропатрон обязательно попал в верхнюю часть облака. Пока в белом плотном тумане будут происходить те процессы, о которых уже говорилось, облако приплывет к пожару, и дождь хлынет на огонь. Если имеется несколько подходящих облаков или даже целая гряда, обстреливают их все: чем больше будет обрушено на очаг воды, тем надежнее он будет затушен.

После этого самолет опускается вниз, его экипаж наблюдает за тем, что происходит с облаком, подводит итоги работы: где выпали осадки, сколько их, какова точность расчетов. Одновременно ученые ведут исследования, необходимые для дальнейшей разработки теории искусственного осадкообразования, уточняют такие особенности новой технологии, как выбор реагента, расчет его расхода, предвидение эффекта воздействия.

Напрашивается вопрос: а если в районе пожара нет облаков? Тогда ничего сделать нельзя. Конечно, можно, в принципе, увеличить количество влаги в атмосфере и тем способствовать образованию облаков. Представьте себе такую картину. Мы испаряем воду из озера или реки, дожидаемся появления облака, и, когда оно приплывает в нужный район, стреляем в его верхнюю часть из ракетницы. Осуществляем, так сказать, транспортировку больших количеств воды к месту пожара с помощью воздуха. Но пока это — чистая фантастика. Для испарения воды необходимо грандиозное количество энергии, что невообразимо дорого.

Впрочем, может быть, когда-нибудь все же будут найдены приемлемые для практики способы решения этой задачи. Скажем, известно: почти всякий более или менее серьезный лесной пожар образует над собой облако. Правда, пока оно разовьется, достигнет необходимой стадии, оно уже уйдет из района пожара и использовать его здесь будет невозможно. Но оно может пригодиться (и такие случаи, наверное, бывали, только о том никто не подозревал) для гашения другого очага, лежащего на пути следования этого, рожденного огнем облака. Следовательно, если на определенном расстоянии и в нужном направлении от не поддающегося тушению пожара разжечь большой костер, который создаст сильный восходящий поток воздуха, то образуется облако, оно поплывет, созревая по дороге, к месту назначения и прольется над огнем…

Но не будем поддаваться игре воображения, вернемся лучше к реальным задачам, решаемым учеными Главной геофизической обсерватории. Побеседуем с заведующим отделом физики облаков и активных воздействий профессором Николаем Сергеевичем Шишкиным.

Если есть способы пресекать возможность выпадения града, если мы можем вызывать дождь, то нельзя ли прекращать или предотвращать ливни? Ведь от них бывает не меньше вреда, чем от огня — и лесу, и садам, и особенно посевам.

— Подобные исследования мы тоже ведем, — рассказывает Николай Сергеевич. — Ослаблять осадки бывает так же важно, как и усиливать их. Мы уже проводили опыты в Казахстане, в районе Алма-Аты, когда этому городу угрожали сели. Но потом эти работы были приостановлены: с помощью взрыва построена огромная плотина, которая обезопасила Алма-Ату.

Теоретические изыскания и эксперименты позволяют утверждать, что предотвращать сильные ливни практически возможно. Дело в том, что сильные осадки обычно выпадают из атмосферных фронтов, которые сосредоточены над небольшой площадью земной поверхности. Так что за ними вполне можно наладить наблюдения и, в случае нужды, подвергнуть их воздействию с самолетов или с помощью ракет и снарядов. Надо ввести в облачную гряду реагент и вызвать дождь тогда, когда он еще не начался естественным образом. В результате такой искусственной стимуляции будет уменьшено испарение с поверхности земли, ослаблены восходящие потоки воздуха, которые и способствуют росту облака, пополняют его влагой. Атмосфера, через которую падает дождь, становится устойчивой, а следовательно, исчезают условия, необходимые для развития облаков. Одним словом, вызвав преждевременный слабый дождь из опасной облачности, мы можем не допустить ее развития до той стадии, при которой из нее сами хлынут мощные потоки воды.

Когда мы проводили эксперименты в районе Алма-Аты, нам удавалось «срезать» пики осадков, предотвращать сильный дождь. Но эти работы пока развиты слабо, нужно продолжать исследования. И я думаю, что через несколько лет мы сможем ответить на практический вопрос: при каких обстоятельствах и как воздействуя на дождевую гряду, можно вызвать ослабление осадков или, наоборот, их усиление.

— А чем надо воздействовать на облака в этом случае?

— Тем же самым йодистым свинцом или йодистым серебром.

— Странно, — пытаюсь я разобраться в услышанном. — Значит, получается, что с помощью одного и того же средства можно помешать выпадению града, вызвать дождь и предотвратить сильный ливень?

— Совершенно верно: реагент один. Но методика его применения — разная.

Наконец меня озаряет:

— Ну да: в градовое облако палят из орудий, а в дождевое — из ракетницы…

— Дело даже не в том, из чего палят, а в том, куда палят и сколько выпаливают. Точно так же, как и с лекарствами: одна доза дает один результат, другая — противоположный. При борьбе с градом в облако вводят большое количество реагентов, иногда килограммы или даже десятки килограммов. В градовом облаке важно создать как можно больше частиц, на которых будут конденсироваться пары воды. Тогда эти искусственные градинки будут мелкими, в облаке не хватит воды для образования крупных кусков льда, и на виноградники выпадет либо «крупа», либо дождь. А вот чтобы вызвать дождь из обычного облака, нужно всего несколько десятков граммов реагента: количество частиц должно быть не слишком велико, чтобы воды хватило на образование полновесных капель.

— Коль разговор зашел о «секретах фирмы», у меня есть еще несколько вопросов.

— Пожалуйста.

— Сколько пиропатронов тратят на среднее облако, чтобы вызвать дождь?

— Часто достаточно одного. В нем содержится десять— пятнадцать граммов реагента. Стоит такой заряд несколько копеек. А может погасить пожар, захвативший многие гектары леса.

— Не вредны ли применяемые сейчас реагенты для растений и животных?

— Что ж… Полезными их не назовешь. Но они используются в небольших количествах, так что это практически никак не сказывается ни на чистоте атмосферы, ни на состоянии почвы. Тем не менее ученые ищут новые вещества, которые даже в случае очень широкого применения не могли бы накапливаться в почве и вредно воздействовать на растения. Раньше мы пытались применять твердую углекислоту. Как говорится, и дешево и сердито. Но она во многих отношениях неудобна для практического использования. Сейчас создан очень перспективный препарат — мельчайший порошок сернистой меди. Идут поиски и среди органических веществ.

— Иногда можно слышать опасения, что если человек изучит атмосферные процессы и овладеет ими так, что будет устраивать «погоду по расписанию», на Земле, дескать, станет очень скучно жить. Что вы думаете по этому поводу?

— Управлять погодой можно по-разному. Можно приносить пользу. Это, я считаю, не скучно. Можно так регулировать процессы в атмосфере, что всем будет лучше жить.

Но хотелось бы подчеркнуть одно: нельзя рассчитывать на то, что мы когда-либо сможем вызывать любой процесс в любых условиях, словно по мановению волшебной палочки. Это, конечно, наивные представления. Даже когда мы поднимемся еще на несколько ступеней в своих знаниях и технических возможностях, далеко не всегда можно будет заставлять атмосферу подчиняться нам. Необходимо прежде всего, чтобы природа была готова откликнуться на наши желания и притязания. А она часто не расположена к этому. И тогда сделать ничего нельзя.

Коротко говоря, исследования, подобные нашим, да и многие-многие другие могут дать положительный результат только в случае разумного сотрудничества человека с природой. Нельзя допускать насилия над природой — это ничего хорошего не принесет. Ни ей, ни, тем более, нам.


Когда горит лес… | Клад острова Морица | Кому принадлежит мир?