Науковці навчились керувати опадами за допомогою потужного лазера
Нещодавно група вчених із Німеччини та Швейцарії розробила оригінальний метод керування погодою. Виявляється, за допомогою лазерів можна або викликати дощ, або, навпаки, перешкоджати його випаданню. Різниця лише у потужності імпульсів, які посилаються: якщо її додати, то у хмарах почнеться утворення дощових крапель, а якщо зменшити - то воно зупиниться. Як ми знаємо, для того щоб викликати дощ, потрібно не так багато - просто якимось чином створити в атмосфері середовища конденсації води. Зазвичай вони являють собою тверді частинки якої-небудь речовини, дифузно розсіяні у скупченнях водяної пари. Найпростіше розглянути це на прикладі кристалів сухого льоду. Кожна його гранула, потрапляючи у хмару, охолоджує простір навколо себе настільки, що пара у цій області починає перетворюватися назад у рідку воду. У підсумку навколо кристалика збирається деяка кількість рідини, для того щоб сформувати дощову краплю. Проте, на практиці частіше користуються не сухим льодом, а кристаликами йодистого срібла - конденсаційні здібності цих гранул набагато вищі. Їх розпорошують у хмарах за допомогою літаків і у такий спосіб викликають випадання опадів. Однак у цього методу є ряд серйозних недоліків - зокрема, він працює лише у досить холодних хмарах. Тому викликати за допомогою йодистого срібла дощ над пустелею неможливо - скупчення водяної пари там настільки перегріті, що ця речовина не зможе понизити температуру настільки, щоб викликати конденсацію. Крім того, йодид срібла токсичний для живих організмів, тому переборщувати з ним не можна (адже він зрештою однаково опиниться у ґрунті та у річках). Та і виробництво його досить дороге.
І ось, для того щоб викликати штучні дощі більш економічним і безпечним способом, вчені зі Швейцарії та Німеччини розробили оригінальну методику. Вони запропонували використовувати для керування опадами... лазери. Варто помітити, що торік вже була подібна спроба, однак вона закінчилась невдачею. Тоді вдалося домогтися створення штучних крапель діаметром до кількох мікрометрів - ну, а це, ви самі розумієте, зовсім не дощ. Однак за минулий рік дослідники вдосконалили установку. На думку авторів роботи, тоді головною перешкодою на шляху створення більших крапель стала недостатня потужність лазерних імпульсів. Хоча експериментатори і використовували досить велику мобільну установку (її довжина складала шість метрів), для створення великих крапель її потужності все-таки не вистачило, оскільки лазер досить сильно розсіюється у повітряному середовищі. Зараз же, збільшивши потужність самих імпульсів і їхню частоту, вчені нарешті домоглися перших успіхів. Механізм впливу лазерів на атмосферну вологу, у загальному, досить простий. Повітряну масу бомбардують 60-фемтосекундними лазерними імпульсами потужністю до 3,5 ТВт. У підсумку внаслідок того, що відбувалася фотодисоціація (тобто хімічна реакція, викликана дією електромагнітного випромінювання), у "нитках" сильно іонізованого повітря з озону та оксидів азоту утворилися часточки азотної кислоти, які теж мають здатність охолоджувати простір навколо себе. Саме вони і ставали середовищами конденсації, тобто призводили до "злипання" мікрокрапель у більші, запобігаючи при цьому їхньому повторному випаровуванню. Тобто виходив справжній дощ, хоча поки ще не дуже сильний (щось на зразок того, що у нас називають "мрякою"). Як бачите, лазер сам по собі утворення дощу не викликає - він просто сприяє формуванню у повітрі природних середовищ конденсації. Таким чином, можна заощадити на дорогому йодиді срібла. Крім того, на відміну від нього азотна кислота не настільки небезпечна для навколишнього середовища, оскільки у "чистому" вигляді вона разом із дощем не випадає - ще у повітрі ця речовина, реагуючи з різними його компонентами, перетворюється у нітрати, які для ґрунту не лише безпечні, але і, навпаки, навіть корисні. І ще один важливий момент - лазерна атака здатна викликати конденсацію навіть у сильно нагрітій хмарі водяної пари. Крім того, використання лазерів може не лише викликати дощ, але і запобігати йому. Вчені, проаналізувавши торішні невдалі експерименти, встановили, що використання лазерів, недостатньо потужних, щоб викликати дощ, повинне спричинити довгострокове зниження вологості у повітрі. Справа у тому, що малюсінькі крапельки, що утворилися у результаті такого впливу, перебувають у рідкому стані досить довго. І якщо вся здатна до конденсації вода виявиться саме у них, то скільки вогнищ конденсації не додавай у цю хмару, злипання їх у більші краплі не відбудеться. Тому у той період, коли опади небажані (наприклад, у сезон дощів у тропіках або при загрозі повені внаслідок занадто рясних опадів), ті ж лазери можна використовувати в якості "приборкувачів" дощу, просто приглушивши їхню потужність. Виходить, що всього лише за допомогою одного лазера можна змінювати погоду так, як хочеться. Додамо потужність – піде дощик, а зменшимо - буде сухо...
І ось, для того щоб викликати штучні дощі більш економічним і безпечним способом, вчені зі Швейцарії та Німеччини розробили оригінальну методику. Вони запропонували використовувати для керування опадами... лазери. Варто помітити, що торік вже була подібна спроба, однак вона закінчилась невдачею. Тоді вдалося домогтися створення штучних крапель діаметром до кількох мікрометрів - ну, а це, ви самі розумієте, зовсім не дощ.