Ростех в этом году поставит около 2,6 тыс. специальных патронов для вызова дождя. Этим летом осадки, вызванные искусственным способом, уже оказали серьезную помощь при тушении крупных лесных пожаров в Иркутской области и Красноярском крае.
О том, как научились вызывать дожди по заказу, зачем «стреляют» в облака и сколько килотонн воды в одной тучке – в нашем материале.
Исследования в области так называемого активного воздействия на климатическую среду велись еще с 1930-х годов. В середине прошлого столетия эта тема стала центральной не только в научных кругах. В одном из самых популярных романов того времени – «Колыбель для*кошки» Курта Воннегута – главный герой Феликс Хонникер создает таинственное и*опасное вещество под названием «лёд-9». Один кристаллик привел к гибели всей Земли – вода, даже в атмосфере, начала кристаллизоваться и*затвердевать уже при*положительной температуре.
У*доктора Хонникера*есть реальный прототип*–*старший брат писателя Бернард Воннегут, известный химик и*метеоролог. В ноябре 1946 года он открыл эффект действия йодида серебра в кристаллизации воды, который был использован для вызова искусственного дождя или снега.
Бернард Воннегут был не единственным ученым-первооткрывателем в*данной области. Одновременно с ним, в ноябре*1946 года, другой американский исследователь*– физик Винсент Шефер*– экспериментировал с*облаками. Аналогичного эффекта он добился с*помощью сухого льда, а*не йодистого серебра. Шеферу первому удалось вынести эксперимент за рамки лаборатории: шесть фунтов сухого льда распылили с*самолета над облаком, и на глазах изумленной публики пошел снег.
Спустя пару месяцев, в январе 1947 года, Бернард Воннегут выпустил йодид серебра из генератора на вершине горы Вашингтон и вызвал снежный шквал… и небывалый ажиотаж. Вскоре в США появилась даже профессия «рейнмейкеры» – «делатели дождя». Каждая из таких компаний в своем районе создавала сеть генераторов аэрозоля йодистого серебра, которые дымили на*облака. Некоторые штаты даже пытались юридически регулировать эту деятельность, издав закон «о воровстве облаков». Так многолетние теоретические исследования в области воздействия человека на атмосферные процессы получили первое практическое воплощение.
Кстати, на протяжении многих лет СССР в этой сфере шел впереди планеты всей, руководствуясь*по большей части хозяйственными целями. С помощью искусственных дождей предполагалось не только тушить пожары, метод нашел применение и для орошения полей в засушливое время года, и покрытия их снегом в малоснежную зиму.
В нашей стране были проведены широкие экспериментальные исследования для получения дождей из зимних облаков и из летних облаков, не достигающих стадии дождя. Для этого в 1958 году был организован специальный метеорологический полигон с контрольной площадкой размером 50 на 75 км и сетью дождемеров и снегомеров.
В 1960-х годах начались первые практические работы по воздействию на погоду. Наиболее активно развивались технологии искусственного уменьшения осадков. Например, в дни парадов и демонстраций организовывались работы по улучшению погоды. Для этого нужно было сделать так, чтобы «предназначенные» столице облака пролились дождем еще на подступах к Москве.
В те годы строились большие планы на искусственные дожди. В частности, рассматривался проект восстановления Аральского моря за счет увеличения уровня осадков в горах, откуда берут начало реки Сырдарья и Амударья. Но с распадом СССР научно-исследовательские работы по*данному направлению сократились.
Правда, как выяснилось, отечественные технологии в этой сфере вызвали интерес за рубежом. К примеру, работы по увеличению осадков проводились в Иране. Наши эксперты также передавали опыт китайским коллегам накануне пекинской Олимпиады-2008.
Сегодня именно в Китае действует самый масштабный в мире проект по созданию искусственных дождей. Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация установила в предгорье Тибета на высоте пяти километров над уровнем моря систему устройств, которые выпускают в воздух частички йодида серебра. Предполагается, что ежегодно ожидаемые 10 млрд тонн осадков поднимут уровень воды в реках, в результате чего удастся оросить 1,6 млн квадратных километров посевных полей.*Впрочем, как отмечают эксперты, при всей масштабности проекта, используемая технология совсем не нова и*известна*еще со времен Воннегута.
Что же происходит с облаком под воздействием йодистого серебра и как оно внезапно может разразиться ливнем?
Для понимания этого процесса, прежде всего, следует вспомнить такое понятие, как фазовая неустойчивость облачной воды – присутствие в*облаках, находящихся выше нулевой изотермы (высота, где атмосфера «переходит» через*температуру в*0 °С), мелких капелек влаги. Они продолжают оставаться в жидком состоянии, несмотря на*отрицательную температуру (до*–40 °С) окружающего воздуха.
При этом, как известно, все осадки в облачных высотах зарождаются в виде твердых частиц льда или снега. Поэтому, чтобы вызвать дождь, требуется заставить эту воду кристаллизоваться, что можно сделать искусственно, так сказать, «обмануть» облако. Добиться этого можно двумя способами: либо резко охладить облако, принудив капельки влаги к*самопроизвольной кристаллизации (для этого применяются хладагенты), либо внести в*него специальные реагенты, формирующие кристаллы (например, йодистое серебро).
Самыми популярными хладагентами уже многие десятилетия остаются сухой лед, с*которым экспериментировал еще вышеупомянутый Винсент Шеффер, и*жидкий азот. Но при всех своих плюсах*хладагенты имеют ряд недостатков, поэтому йодистое серебро получило большую популярность. Кристаллы этого вещества практически изоморфны кристаллам льда и*прекрасно выполняют функцию кристаллизации для*воды и*пара. Как раз это и показал впервые на практике Бернард Воннегут.
Если в облаке распылить мельчайшие частицы йодистого серебра, на них сразу же начнут формироваться снежинки. Один грамм йодистого серебра дает начало для 1013*льдинок. Нескольких граммов этого вещества достаточно, чтобы из среднего размера облака вылилось 10 тыс. тонн воды. Чтобы доставить на пожар такое количество воды, потребовалось бы более 830 противопожарных самолетов Бе-200.****
Кстати, такие реагенты, формирующие кристаллы из*переохлажденной жидкости, могут как вызывать осадки, так и задерживать*их. Если переборщить с ними, то*из-за слишком активной кристаллизации осадкообразование будет замедлено. Так что с помощью йодистого серебра можно не только заставить облако пролиться дождем, но и, напротив, отложить дождь на потом.
Для*каждого из*типов реагентов существует своя технология диспергирования, или, проще говоря, «засева». За рубежом чаще применялись схемы воздействия на облака с помощью наземных генераторов, у нас в стране была разработана и успешно применена методика непосредственного «засева» облаков – с помощью самолетов. Она имеет большие преимущества, в первую очередь, возможность целенаправленного воздействия со строго определенным дозированием реагентов. В одном облаке может содержаться несколько десятков килотонн воды, поэтому очень важно, чтобы выпадение осадков происходило именно в том месте, где это необходимо. Сегодня отечественные специалисты научились управлять этим процессом.
Для «засева» облачности сухим льдом над облаками рассеивают гранулы сухого льда размерами до*2*см. Для*кристаллизации облачной воды жидким азотом применяются жидкоазотные самолетные генераторы. За бортом самолета устанавливается специальный распылитель, который выводит жидкий азот в*атмосферу, создавая шлейф охлажденного до –90 °С воздуха. Облачная влага, попадая в него, в тот же миг кристаллизуется.
Для*вызова дождей с помощью йодистого серебра используются специальные пиропатроны. В России для искусственного вызывания осадков используется самолет Ан-26 «Циклон». По сути, это обычный транспортный самолет, но по бокам фюзеляжа установлены устройства для отстрела пиропатронов с йодистым серебром. «Выстрелы» производятся на*высоте около пяти километров над землей. Пиропатрон массой 75-80 граммов сгорает примерно за 40 секунд, выделяя продукты горения йодистого серебра. В течение 30 минут начинается формирование дождевого фронта.
Такие пиропатроны в России выпускаются в «НИИ прикладной химии», входящем в состав Госкорпорации Ростех. В прошлом году Ростех поставил «Авиалесоохране» порядка 2 тыс. пиропатронов ПВ-26М. В текущем году планируемый объем поставок – 2,6 тыс. штук. Этим летом осадки, вызванные искусственным способом, уже оказали серьезную помощь в ликвидации крупных лесных пожаров в Забайкальском и Красноярском краях.
