Pogoda na życzenie: Czy słońcem i deszczem można manipulować?

W tym artykule:

1. Jak sterować pogodą z oceanów i z kosmosu
2. Czy można zmienić klimat na planecie
3. Kto sieje deszcz
4. Tańczący z wichrami
5. Warto wiedzieć: Co to jest huragan?

Pogoda na życzenie? Mistrzami manipulowania pogodą są Rosjanie. Każdego roku podczas Dnia Zwycięstwa dba się w Rosji, aby pogoda była optymalna. Specjalne wojskowe samoloty rozpraszają chmury w promieniu 200 kilometrów od stolicy Rosji. Jeśli zaś deszcz i tak pada, z samolotów spuszcza się nań dziesiątki ton suchego lodu.

ONZ tworzy globalny system ostrzegania przed ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi. Wyda na to 1,5 mld dol.

W tym tygodniu ONZ ogłosiła, że zamierza zbudować system ostrzegania przed zjawiskami pogodowymi, który obejmie cały świat. Ma on powstać w ciągu najbliższych pięciu lat.

Pogodą steruje się już w ponad 50 krajach. Chińczycy mają na etatach blisko 40 tys. specjalistów, którzy bombardują chmury, by wywołać lub przeganiać deszcz. W USA działa wiele firm oferujących bezchmurną pogodę na życzenie. Z kolei Indie, Indonezja, Australia, Tajlandia i inne kraje leżące w strefie monsunów próbują prowokować większe opady w suchych sezonach. W dolnych warstwach chmur, gdzie jest ciepło, rozpylana jest wtedy sól kuchenna, która ma zwiększać rozmiary kropel i przekształcać je w deszcz.

Od ponad 60 lat trwa dyskusja na temat skuteczności wywoływania lub powstrzymywania deszczu. Wielu naukowców ma wątpliwości, na ile stosowane metody działają, ponieważ trudno jest jednoznacznie rozstrzygnąć, jak zachowałaby się ta sama chmura, gdyby pozostawić ją w spokoju. Do badań zaprzęga się coraz mocniejsze komputery, nowe satelity oraz radary dopplerowskie. Dzięki temu chmury można obserwować w trzech wymiarach, a przez to łatwiej identyfikować różne rodzaje opadu.

Od niedawna badacze sprawdzają też, czy przy pomocy jodku srebra można zimą zwiększyć opady śniegu w Górach Skalistych, aby na wiosnę było więcej wody pitnej.

„To realny cel. Wątpię, czy uda nam się jednak osiągnąć więcej niż 10%. Wielkich ulew nie wywołamy” – mówi skromnie Roelof Bruintjes z National Center for Atmospheric Research w Boulder, koordynator tego eksperymentu.

Nie brakuje jednak ambitniejszych planów. Po szkodach, jakie wyrządził huragan Katrina w 2005 r. amerykański Departament Bezpieczeństwa Krajowego uruchomił program HURRMIT, którego celem jest poszukiwanie metod walki z huraganami. Większość z nich polega na chłodzeniu rozgrzanej powierzchni oceanu, która daje „napęd” niszczycielskim wirom.

Jak sterować pogodą z oceanów i z kosmosu

Firma Intellectual Ventures, którą założył i kieruje Nathan Myrvhold, jeden z byłych szefów Microsoftu, zamierza ochłodzić ocean za pomocą rozmieszczonych na wodzie plastikowych kręgów średnicy 100 m. Pod każdym kręgiem znajdowałaby się rura o podobnym przekroju sięgająca na głębokość 200 m. Fale morskie wlewające się do wnętrza kręgów wymuszałyby w nich ruch wody w dół. Woda opadałaby, wypychając z kolei ku górze zimną wodę. Kręgi nazwano syfonami Saltera, ponieważ wymyślił je prof. Stephen Salter z University of Edinburgh.

Uczony podkreśla, że syfony Saltera nie zatrzymają tropikalnego cyklonu, ale mogą osłabić jego moc. Potrzeba do tego tysięcy syfonów, co kosztowałoby 1–2 mld dol.
– To sporo, ale wielokrotnie mniej niż straty spowodowane przez największe huragany – podkreśla prof. Salter. Usuwanie szkód po samej Katrinie kosztowało USA ponad 100 mld dol.

Z kolei firma Atmocean stawia na kołyszące się na falach boje, do których doczepia podobne do wachlarzy prostokątne panele. Panele wypychają zimną wodę do góry. Urządzenia są testowane w Oceanie Spokojnym. Inne koncepcje zakładają użycie armady barek albo łodzi podwodnych przepompowujących wodę.

Są wreszcie pomysły wystrzelenia minisatelitów, które osłabiałyby huragan od góry, strzelając w niego strumieniami promieniowania o wysokiej częstotliwości. Energię huraganowi można by też odebrać, pokrywając ocean warstewką oleistej cieczy. Takie eksperymenty prowadzi prof. Kerry Emanuel z MIT.

Czy można zmienić klimat na planecie

Uczeni chcą modyfikować pogodę na całym globie. Już w latach 50. XX w. Rosjanie zastanawiali się, jak ogrzać Ocean Arktyczny, by łatwiej było po nim żeglować. Rozważali zrzucenie dużej ilości sadzy, co przyspieszyłoby topnienie lodu, albo przepchnięcie wody arktycznej do Pacyfiku, aby w jej miejsce mogła napłynąć cieplejsza z Atlantyku. Dziś badacze szukają raczej pomysłów na schłodzenie globu, obawiając się skutków ocieplenia klimatu. Rozwiązaniem, przynajmniej tymczasowym, ma być rozprowadzenie w atmosferze cząstek odbijających z powrotem część światła słonecznego.

Można to zrobić na wiele sposobów. Na przykład zbudować platformy oceaniczne z wieżami pompującymi i rozsiewającymi w atmosferze mikroskopijne kropelki wody. Z tego sprayu pozostałyby drobinki soli morskiej, które inicjowałyby powstawanie chmur, a te z kolei odbijałyby więcej słońca. To pomysł wspomnianego już prof. Saltera oraz prof. Johna Lathama z University of Manchester. Można też umieścić w stratosferze gigantyczne balony z podczepionymi do nich rurkami, którymi na wysokość kilkunastu km pompowano by drobiny siarki odbijające światło słoneczne. To z kolei propozycja zgłoszona przez wspomnianą już firmę Intellectual Ventures.

Metody sterowania pogodą, nad którymi pracują naukowcy z całego świata, dają też szansę na opracowanie nowych, groźnych rodzajów broni. I nic dziwnego, bo badania nad sterowaniem pogodą mają militarny rodowód.

Gdzie zimą szukać słońca w Europie? W tych miejscach odpoczniesz od mrozów

Nie tylko Malta poleca się jako zimowy kierunek wakacyjny. Gdzie jeszcze zima jest znacznie łagodniejsza niż w Polsce?

Kto sieje deszcz

Za pioniera badań nad modyfikowaniem zjawisk atmosferycznych uznaje się Irvinga Langmuira, laureata chemicznego Nobla, który pracował w laboratoriach General Electric. Po wybuchu II wojny światowej uczony dostał od Pentagonu zlecenie na badania nad tworzeniem się lodu na skrzydłach samolotów. Dzieje się tak, gdy osiadają na nich kropelki przechłodzonej (mającej ujemną temperaturę) wody, unoszące się w powietrzu. W zespole Langmuira badania nad tym śmiertelnie groźnym dla samolotów zjawiskiem prowadził Vincent Schaefer. W 1946 r. odkrył, że do chmury przechłodzonych kropelek można dodawać suchy lód, czyli zmrożony dwutlenek węgla. Woda osiądzie na nim, przeobrażając się w lodowe kryształki, które będą się odbijały od poszycia samolotu.

Schaefer dostrzegł jeszcze coś: podczas eksperymentów kryształki powiększały się, aż były tak duże, że – jak pisał – „gdyby znajdowały się w prawdziwej chmurze, opadłyby na dół, po drodze zamieniając w deszcz”. Tak wynaleziono sposób na wywoływanie opadów i niezwłocznie postanowiono go wypróbować. W listopadzie 1946 r. na pokład samolotu zabrano ok. 1,5 kg suchego lodu, który rozpylono nad Nową Anglią, wywołując gwałtowny opad śniegu. Parę miesięcy później Langmuir stał już na czele sekretnego projektu Cirrus, do którego poza GE przystąpiły tylko wojskowe ośrodki badawcze.

Lista zadań była ambitna: wywoływanie deszczu i śniegu na terenach dotkniętych przez susze, wspomaganie rolników, gaszenie pożarów, a także osłabianie niszczycielskich huraganów. W październiku 1947 r. na pokład bombowca załadowano 36 kg suchego lodu, za cel biorąc wir, który oddalał się już od lądu, aby nie mógł nikomu zrobić krzywdy, gdyby eksperyment przebiegł nie po myśli badaczy. Zakładano, że suchy lód zaburzy strukturę huraganu i osłabi jego impet. Wir z początku nie zareagował, a potem niespodziewanie skręcił i pognał w stronę lądu, gdzie powalił wiele domów. Wściekli mieszkańcy obwinili o to badaczy; ci bronili się, przypominając, że podobne zwroty huraganów zdarzały się już wcześniej. Uwierzono im, ale na wszelki wypadek projekt Cirrus utajniono, okrojono, a parę lat później odłożono na półkę.

Tańczący z wichrami

Nie porzucono jednak prac nad zasiewaniem deszczu. Chemik Bernard Vonnegut, brat znanego pisarza Kurta Vonneguta, odkrył, że podobne właściwości jak suchy lód ma jodek srebra. Tak zaczęła się oszałamiająca kariera tej substancji. W latach 50. wojskowi i cywile eksperymentowali z nią na potęgę. Biały Dom miał nawet na etacie eksperta w tej dziedzinie.

Wyobraźnię badaczy najbardziej pobudzały wówczas huragany, a zwłaszcza zniszczenia przez nie wywoływane. Po kilku niszczycielskich uderzeniach żywiołu w połowie lat 50. znów znalazły się pieniądze na badania. Tym razem meteorolodzy długo się szykowali i dopiero w 1961 r. zdecydowali się na pierwszy test. Samolot wojskowy wleciał do oka huraganu Esther i opróżnił tam kanistry z jodkiem srebra. Interwencję uznano za udaną – żywioł osłabł. Rok później uruchomiony został projekt Stormfury.

Mając w pamięci niepowodzenie Cirrusa, naukowcy zachowywali daleko posuniętą ostrożność. W 1963 r. zrzucili jodek srebra do środka cyklonu Beulah, zmniejszając prędkość wiejących w nim wiatrów o jedną piątą. Wyniki były „obiecujące, ale niejednoznaczne”. Czekali więc na kolejną okazję, przy okazji doskonaląc metody zasiewania – do chmur zaczęli strzelać z rakietek i działek lotniczych. W 1969 r. rozbroili huragan Debbie: pierwszego dnia jego wiatry osłabły o jedną trzecią, drugiego – o jedną piątą. Wkrótce jednak nowe badania pokazały, że wiele cyklonów zachowuje się jak Debbie, chociaż nie były traktowane jodkiem srebra. Ostatecznie w 1983 r. projekt zamknięto, uznając go za kosztowną porażkę.

Naukowcy jednak nie rezygnują z coraz ambitniejszych badań, choć wciąż nie wiemy, czy np. próby schładzania globu będą bezpieczne. Może się przecież okazać, że osłabiając huragany na Atlantyku, sprowadzamy niechcący suszę na Afrykę. Nietrudno też wyobrazić sobie, że kataklizm ktoś wywoła celowo, używając sterowania pogodą do celów militarnych. W połowie lat 90. XX w. amerykańska armia otrzymała raport, który stwierdzał: „W przyszłych wojnach modyfikacje pogody mogą zostać wykorzystane na niespotykaną wcześniej skalę. Musimy je rozwijać, ponieważ inni też to robią”. Lepiej więc pogodzić się z tym, że na razie nie możemy sobie „zamówić” pogody na urlop, najwyżej na dwugodzinną defiladę. Lepiej już borykać się z kaprysami przyrody niż pomysłami wojskowych.

Warto wiedzieć: Co to jest huragan?

Zjawisko zwane cyklonem, tajfunem lub huraganem to gigantyczny wir powietrza i chmur napędzany przez ciepło zgromadzone w powierzchniowych warstwach oceanu. Ciepłe powietrze unosi się i napotyka opadające zimne masy powietrza, które zaczynają rotować i tworzyć cyklon.

Czytaj więcej fascynujących artykułów o klimacie:

Nagranie z oka huraganu Ida. Wojskowi zarejestrowali tzw. efekt stadionu

Jak wygląda huragan z zewnątrz wiemy ze zdjęć i nagrań, ale co dzieje się w środku cyklonu? Do sieci trafiły wyjątkowe nagrania.

Jak powstają pioruny? Jakie są rodzaje piorunów? Skąd się bierze piorun kulisty?

Wydawałoby się, że piorun to bardzo rzadkie zjawisko. Zdarza nam się go usłyszeć i zobaczyć najwyżej kilka razy w roku. Jednak Ziemia jest stale bombardowana przez pioruny. W każdej chwili...

Meteorolodzy wykryli rekordowe „megabłyskawice”. Jedna z nich miała kilkaset kilometrów

Naukowcy porównują nowych burzowych rekordzistów do potworów. „Megabłyskawice” rzeczywiście mogą przerazić swoimi rozmiarami.