Засев облаков — это тип изменения погоды , целью которого является изменение количества или типа осадков , смягчение града или рассеивание тумана. Обычной целью является увеличение количества дождя или снега, либо ради самого дождя, либо для предотвращения выпадения осадков в последующие дни.
Засев облаков осуществляется путем рассеивания в воздухе веществ, которые служат в качестве конденсации облаков или ледяных ядер . Обычные агенты включают йодистое серебро , йодистое калий и сухой лед, а гигроскопичные материалы, такие как поваренная соль, набирают популярность из-за своей способности притягивать влагу. Методы варьируются от статического засева, который стимулирует образование ледяных частиц в переохлажденных облаках для увеличения осадков, до динамического засева, предназначенного для усиления конвективного развития облаков путем высвобождения скрытого тепла .
Методы рассеивания включают самолеты и наземные генераторы, с новыми подходами, включающими беспилотники, доставляющие электрические заряды для стимуляции осадков, или инфракрасные лазерные импульсы, направленные на индукцию образования частиц. Несмотря на десятилетия исследований и применения, эффективность засева облаков остается предметом споров среди ученых, при этом исследования предлагают неоднозначные результаты относительно его влияния на увеличение осадков. Некоторые исследования предполагают, что «трудно ясно показать, что засев облаков имеет очень большой эффект». [2]
Воздействие на окружающую среду и здоровье считается минимальным из-за низких концентраций используемых веществ. Но сохраняются опасения по поводу потенциального накопления засевных агентов в чувствительных экосистемах. Эта практика имеет долгую историю, первые эксперименты датируются 1940-ми годами, и использовалась для различных целей, включая сельскохозяйственные выгоды, увеличение водоснабжения и планирование мероприятий. Правовые рамки в первую очередь сосредоточены на запрете военного или враждебного использования методов изменения погоды, оставляя право собственности и регулирование деятельности по засеиванию облаков на усмотрение страны. Несмотря на скептицизм и дебаты по поводу его эффективности и воздействия на окружающую среду, засев облаков продолжает изучаться и применяться в регионах по всему миру в качестве инструмента для изменения погоды. [ необходима ссылка ]
Наиболее распространенные химикаты, используемые для засева облаков, включают йодистое серебро , [3] йодистое кали и сухой лед (твердый диоксид углерода). Также использовался жидкий пропан , который расширяется в газ. Он может производить кристаллы льда при более высоких температурах, чем йодистое серебро. После многообещающих исследований использование гигроскопичных материалов, таких как поваренная соль , становится все более популярным. [4]
При засеве облаков происходит усиление снегопада, когда температура внутри облаков составляет от −20 до −7 °C. [5] Образование зародышей замерзания вызывается введением веществ, похожих на йодид серебра, который имеет кристаллическую структуру, подобную льду. [6]
В облаках средней высоты обычная стратегия засева основывается на том факте, что равновесное давление пара ниже надо льдом, чем над водой. Образование ледяных частиц в переохлажденных облаках позволяет этим частицам расти за счет капель жидкости. Если происходит достаточный рост, частицы становятся достаточно тяжелыми, чтобы выпадать в виде осадков из облаков, которые в противном случае не давали бы осадков. Этот процесс известен как «статическое» засев. [ необходима цитата ]
Засев теплых сезонов или тропических кучево-дождевых (конвективных) облаков стремится использовать скрытое тепло, выделяемое замерзанием. Эта стратегия «динамического» засева предполагает, что дополнительное скрытое тепло добавляет плавучести, усиливает восходящие потоки, обеспечивает более низкоуровневую конвергенцию и в конечном итоге вызывает быстрый рост правильно выбранных облаков. [ необходима цитата ]
Химикаты для засева облаков могут быть распылены самолетом или распылительными устройствами на земле (генераторами или баллонами, запускаемыми из зенитных орудий или ракет ). Для распыления самолетом зажигаются иодидсеребряные факелы и распыляются, когда самолет пролетает через поток облака. При распылении устройствами на земле мелкие частицы переносятся по ветру и вверх воздушными потоками после распыления. [ необходима цитата ]
С 2021 года Объединенные Арабские Эмираты используют беспилотники, оснащенные полезной нагрузкой из приборов для излучения электрического заряда и настраиваемых датчиков, которые летают на малых высотах и передают электрический заряд молекулам воздуха. [7] Этот метод вызвал сильный ливень в июле 2021 года. [8] Например, в Эль-Айне 20–21 июля выпало 6,9 миллиметра осадков. [9]
Электронный механизм был испытан в 2010 году, когда исследователи из Женевского университета направили инфракрасные лазерные импульсы в воздух над Берлином . [10] Экспериментаторы предположили, что импульсы будут способствовать образованию частиц из атмосферного диоксида серы и диоксида азота , которые затем будут действовать как семена. [10]
Эффективно ли засев облаков для получения статистически значимого увеличения количества осадков, является предметом академических дебатов, результаты которых различаются в зависимости от рассматриваемого исследования и мнения экспертов расходятся. [11]
Исследование, проведенное Национальной академией наук США, не смогло найти статистически значимой поддержки эффективности засева облаков. Основываясь на своих выводах, эколог Стэнфордского университета Джерри Брэдли сказал: «Я думаю, что в некоторых местах при определенных условиях можно выжать немного больше снега или дождя, но это совсем не похоже на программу, утверждающую, что она надежно увеличивает количество осадков». Данные, аналогичные данным исследования NAS, были получены в отдельном исследовании, проведенном Пилотным проектом по изменению погоды в Вайоминге, но в то время как исследование NAS пришло к выводу, что «трудно ясно показать, что засев облаков имеет очень большой эффект», исследование WWMPP пришло к выводу, что «засев может увеличить снежный покров максимум на 3% за весь сезон». [2]
В 2003 году Национальный исследовательский совет США (NRC) опубликовал отчет, в котором говорилось: «Наука не может с уверенностью сказать, какие методы засева, если таковые имеются, дают положительный эффект. За 55 лет после первых демонстраций засева облаков был достигнут значительный прогресс в понимании естественных процессов, которые отвечают за нашу ежедневную погоду. Однако научно приемлемых доказательств значительного эффекта засева получено не было». [12] : 13
Исследование Тель-Авивского университета 2010 года показало, что распространенная практика засева облаков для улучшения осадков с использованием таких материалов, как йодид серебра и замороженный углекислый газ, по-видимому, оказывает незначительное влияние на количество осадков, если вообще оказывает. [13] Исследование 2011 года показало, что самолеты могут производить частицы льда, замораживая капли облаков, которые охлаждаются, когда они обтекают кончики винтов, крылья или реактивные самолеты, и тем самым непреднамеренно засевают облака. Это может иметь потенциально серьезные последствия для образования градин . [14]
В 2016 году Джефф Тилли, директор по изменению погоды в Институте исследований пустынь в Рино, заявил, что новые технологии и исследования дали надежные результаты, которые делают засев облаков надежной и доступной практикой водоснабжения для многих регионов. [15] Более того, в 1998 году Американское метеорологическое общество установило, что «осадки из переохлажденных орографических облаков (облаков, которые образуются над горами) сезонно увеличиваются примерно на 10%». [16]
Несмотря на неоднозначные научные результаты, засев облаков был предпринят во время летних Олимпийских игр 2008 года в Пекине, чтобы вызвать ливневые дожди из облаков до того, как они достигнут города, чтобы предотвратить дождь во время церемоний открытия и закрытия . [17] Успешность этой попытки является предметом споров, поскольку Рулоф Бруинтьес, возглавляющий группу по изменению погоды Национального центра атмосферных исследований, заметил: «Мы не можем создавать облака или прогонять их». [18]
При рейтинге опасности для здоровья NFPA 704 2, йодид серебра может вызвать временную нетрудоспособность или возможные остаточные повреждения у людей и других млекопитающих при интенсивном или хроническом воздействии. Но несколько подробных экологических исследований показали незначительное воздействие на окружающую среду и здоровье. [19] [20] [21] Токсичность серебра и его соединений (из йодида серебра) была показана в некоторых исследованиях как низкая. Эти результаты, вероятно, являются результатом незначительных количеств серебра, образующихся при засеве облаков, которые составляют около одного процента промышленных выбросов в атмосферу во многих частях мира, или индивидуального воздействия от зубных пломб. [22]
Накопления в почве, растительности и поверхностном стоке не были достаточно большими, чтобы измерить их выше естественного фона. [23] Оценка состояния окружающей среды в Сьерра-Неваде, Калифорния, проведенная в 1995 году [24], а также независимая группа экспертов в Австралии в 2004 году подтвердили эти более ранние выводы. [25]
«В 1978 году в окружающую среду США было выброшено около 3000 тонн серебра. Это побудило Службу здравоохранения США и Агентство по охране окружающей среды провести исследования относительно потенциальных опасностей для окружающей среды и здоровья человека, связанных с серебром. Эти агентства и другие государственные агентства применили Закон о чистой воде 1977 и 1987 годов для установления правил в отношении этого типа загрязнения». [26]
Засев облаков над национальным парком Косцюшко — биосферным заповедником — проблематичен, поскольку для проведения испытаний было внесено несколько быстрых изменений в законодательство об охране окружающей среды. Экологи обеспокоены поглощением элементарного серебра в высокочувствительной среде, влияющим на карликового опоссума , среди других видов, а также недавним цветением водорослей на высоком уровне в некогда нетронутых ледниковых озерах. Исследования 50 лет назад и анализ бывшего Управления Снежных гор привели к прекращению программы засева облаков в 1950-х годах с неопределенными результатами. Ранее засев облаков был отклонен в Австралии по экологическим соображениям из-за опасений по поводу карликового опоссума. [27] Утверждения об отрицательном воздействии на окружающую среду оспариваются рецензируемыми исследованиями, как обобщено Международной ассоциацией по изменению погоды. [28]
В 1891 году Луи Гатманн предложил стрелять жидким углекислым газом в дождевые облака, чтобы вызвать из них дождь. [29] В 1930-х годах процесс Бержерона-Финдейзена выдвинул теорию, что переохлажденные капли воды, присутствующие, в то время как кристаллы льда высвобождаются в дождевые облака, вызовут дождь. Исследуя обледенение самолетов , Винсент Шефер и Ирвинг Ленгмюр из General Electric (GE) подтвердили эту теорию. [30] Шефер открыл принцип засева облаков в июле 1946 года благодаря серии случайных событий. Следуя идеям, которые он и Ленгмюр сгенерировали во время восхождения на гору Вашингтон в Нью-Гемпшире, Шефер, научный сотрудник Ленгмюра, создал способ экспериментировать с переохлажденными облаками, используя установку глубокой заморозки потенциальных агентов для стимуляции роста кристаллов льда, то есть поваренной соли, талька, почвы, пыли и различных химических агентов с незначительным эффектом. Затем, 14 июля 1946 года, он решил провести несколько экспериментов в исследовательской лаборатории GE в Скенектади . [ необходима цитата ]
Он был встревожен, обнаружив, что морозильник был недостаточно холодным, чтобы создать «облако» с помощью вдыхаемого воздуха. Он решил продолжить процесс, добавив кусок сухого льда , чтобы просто понизить температуру своей экспериментальной камеры. К его удивлению, как только он вдохнул в морозильник, он заметил голубоватую дымку, за которой последовало ошеломляющее зрелище миллионов микроскопических кристаллов льда, отражающих сильные световые лучи от лампы, освещающей поперечное сечение камеры. Он сразу понял, что открыл способ превратить переохлажденную воду в кристаллы льда. Эксперимент легко было повторить, и он исследовал температурный градиент, чтобы установить предел в −40 °C (−40 °F) для жидкой воды. [31]
В течение месяца коллега Шефера, атмосферный ученый Бернард Воннегут , был признан за открытие другого метода «засевания» переохлажденной облачной воды. Воннегут совершил свое открытие за столом, найдя информацию в базовом тексте по химии, а затем возясь с серебряными и йодистыми химикатами, чтобы получить йодид серебра. Вместе с профессором Генри Чессином из SUNY Albany , кристаллографом, он стал соавтором публикации в Science [32] и получил патент в 1975 году. [33] Оба метода были приняты для использования при засеве облаков в 1946 году во время работы в GE в штате Нью-Йорк.
Метод Шефера изменил тепловой бюджет облака; измененная Воннегутом формирующая кристаллическая структура, гениальное свойство, связанное с хорошим соответствием постоянной решетки между двумя типами кристаллов . ( Кристаллография льда позже сыграла роль в романе брата Воннегута Курта Воннегута « Колыбель для кошки »). Первая попытка изменить естественные облака в полевых условиях посредством «засева облаков» началась во время полета, который начался в северной части штата Нью-Йорк 13 ноября 1946 года. Шеферу удалось вызвать выпадение снега около горы Грейлок в западном Массачусетсе после того, как он сбросил шесть фунтов (2,5 кг) сухого льда в целевое облако с самолета после 60-мильного (100-километрового) погони на восток от аэропорта округа Скенектади . [34]
Сухой лед и йодистое серебро эффективны в изменении физической химии переохлажденных облаков и, таким образом, полезны для усиления зимнего снегопада над горами и, при определенных условиях, для подавления молний и града. Хотя это и не новая технология, гигроскопическое засев для усиления осадков в теплых облаках переживает возрождение, основанное на положительных признаках исследований в Южной Африке, Мексике и других местах. Наиболее часто используемым гигроскопическим материалом является поваренная соль. Постулируется, что гигроскопическое засев приводит к тому, что спектр размеров капель в облаках становится более морским (крупные капли) и менее континентальным, стимулируя выпадение осадков посредством коалесценции. С 1967 по 1972 год в ходе операции вооруженных сил США «Попай» облака засеивались йодистым серебром для продления сезона муссонов над Северным Вьетнамом , в частности, над тропой Хо Ши Мина . Операция продлила период муссонов в среднем на 30–45 дней в целевых районах. [35] 54-я эскадрилья метеорологической разведки провела операцию по «созданию грязи, а не войны». [36]
Одной из частных организаций, которая предложила в 1970-х годах провести погодную модификацию (засев облаков с земли с помощью вспышек йодида серебра), была Irving P. Krick and Associates из Палм-Спрингс, Калифорния . В 1972 году они были наняты Университетом штата Оклахома для проведения проекта по засеву с целью увеличения количества теплых осадков в облаках в водоразделе озера Карл-Блэквелл . Это озеро в то время (1972–73) было основным источником воды для Стиллуотера , Оклахома , и уровень воды в нем был опасно низким. Проект не работал достаточно долго, чтобы статистически показать какие-либо изменения от естественных колебаний. [ требуется ссылка ]
Попытка американских военных изменить ураганы в Атлантическом бассейне с помощью засева облаков в 1960-х годах называлась Project STORMFURY . Ученые протестировали четыре урагана в течение восьми дней и наблюдали снижение скорости ветра на 10–30 % в четыре из этих дней. Первоначально они приписали отсутствие результатов неправильному выполнению, но результаты были поставлены под сомнение из-за отсутствия переохлажденной воды в урагане и невозможности определить, были ли эффекты вызваны вмешательством человека или естественными процессами ураганов. [37]
Два федеральных агентства поддержали различные исследовательские проекты по модификации погоды, которые начались в начале 1960-х годов: Бюро мелиорации США (Reclamation; Министерство внутренних дел) и Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA; Министерство торговли). Reclamation спонсировало несколько исследовательских проектов по засеву облаков под эгидой проекта Skywater с 1964 по 1988 год, а NOAA проводило Программу модификации атмосферы с 1979 по 1993 год. Спонсируемые проекты выполнялись в нескольких штатах и двух странах (Таиланд и Марокко), изучая как зимний, так и летний засев облаков. С 1962 по 1988 год Reclamation развивало прикладные исследования по засеву облаков для увеличения запасов воды на западе США. Исследования были сосредоточены на зимнем орографическом засеве для увеличения снегопадов в Скалистых горах и Сьерра-Неваде, а также осадков в прибрежных хребтах южной Калифорнии. В Калифорнии Reclamation сотрудничала с Калифорнийским департаментом водных ресурсов (CDWR) для спонсорства кооперативного пилотного проекта Serra (SCPP), базирующегося в Оберне , для проведения экспериментов по посеву в центральной Сьерре. Университет Невады и Институт исследований пустынь предоставили физику облаков, физическую химию и другую полевую поддержку. Кооперативный пилотный проект High Plains (HIPLEX) был сосредоточен на конвективном посеве облаков для увеличения количества осадков в вегетационный период в Монтане, Канзасе и Техасе с 1974 по 1979 год.
В 1979 году Всемирная метеорологическая организация и другие государства-члены под руководством правительства Испании провели в Испании проект по улучшению осадков (PEP) [38] , результаты которого оказались неубедительными, что, вероятно, было связано с проблемами выбора места проведения работ. [39]
Reclamation спонсировала исследования в нескольких университетах, включая Университет штата Колорадо, университеты Вайоминга, Вашингтона, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Юты, Чикаго, Нью-Йоркского университета, Монтаны и Колорадо, а также исследовательские группы в Стэнфорде, Meteorology Research Inc. и Университете штата Пенсильвания, а также Школе горного дела и технологий Южной Дакоты, Северной Дакоте, Техасском университете A&M, Техасском технологическом институте и Оклахоме. Совместные усилия с государственными агентствами по водным ресурсам в Калифорнии, Колорадо, Монтане, Канзасе, Оклахоме, Техасе и Аризоне гарантировали, что прикладные исследования отвечают потребностям штата в управлении водными ресурсами. HIPLEX также сотрудничала с NASA, Environment Canada и Национальным центром атмосферных исследований (NCAR). С 2002 по 2006 год в сотрудничестве с шестью западными штатами Reclamation спонсировала небольшую совместную исследовательскую программу под названием Программа изменения ущерба от погодных условий. [40]
В США финансирование исследований сократилось за последние два десятилетия. Но Бюро мелиорации спонсировало исследовательскую программу шести штатов с 2002 по 2006 год под названием «Программа модификации ущерба от погоды». [41] Исследование 2003 года, проведенное Национальной академией наук США, призывает национальную исследовательскую программу прояснить оставшиеся вопросы об эффективности и практике модификации погоды. [42]
В Австралии Содружество научных и промышленных исследований (CSIRO) провело крупные испытания в период с 1947 года по начало 1960-х годов:
Только испытание, проведенное в Снежных горах, дало статистически значимое увеличение количества осадков за весь эксперимент. [ необходима цитата ]
Hydro Tasmania (в то время еще известная как Hydro Electric Commission) начала экспериментировать с засевом облаков над водосборами озер в центральной Тасмании в начале 1960-х годов, чтобы определить, можно ли поддерживать высокий уровень воды на их плотинах, вырабатывающих электроэнергию, с помощью засева облаков. Тасмания оказалась одним из мест, где засев облаков был очень эффективным. Различные испытания проводились между 1964 и 2005 годами, а затем между 2009 и 2016 годами, но с тех пор ни одно из них не проводилось. Hydro Tasmania также провела исследование образцов почвы и воды и обнаружила незначительные следовые элементы материалов, используемых для засева облаков (таких как йодистое серебро), и определила, что это не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.
Австрийское исследование [43] по использованию посева йодида серебра для предотвращения града проводилось в 1981–2000 годах, и эта технология до сих пор активно применяется там. [44]
Самая большая система засева облаков находится в Китайской Народной Республике . Они считают, что она увеличивает количество осадков в нескольких все более засушливых регионах, включая ее столицу Пекин , путем запуска ракет с йодидом серебра в небо, где желателен дождь. Существует даже политическая борьба, вызванная соседними регионами, которые обвиняют друг друга в «краже дождя» с помощью засева облаков. [45] Китай использовал засев облаков в Пекине как раз перед Олимпийскими играми 2008 года, чтобы провести сухой олимпийский сезон. [46] В феврале 2009 года Китай также взорвал йодистые палочки над Пекином, чтобы искусственно вызвать снегопад после четырех месяцев засухи, и взорвал йодистые палочки над другими районами северного Китая, чтобы увеличить снегопад. Снегопад в Пекине продолжался примерно три дня и привел к закрытию 12 основных дорог вокруг Пекина. [47] В конце октября 2009 года Пекин заявил, что из-за засева облаков у него был самый ранний снегопад с 1987 года. [48] Согласно «исследовательской работе Университета Цинхуа, китайские метеорологические службы использовали изменение погоды, чтобы обеспечить ясное небо и снизить загрязнение воздуха» 1 июля 2021 года. Коммунистическая партия Китая отметила свое столетие 1 июля крупным празднованием. Празднование состоялось на площади Тяньаньмэнь. Статья была опубликована 26 ноября 2021 года в рецензируемом журнале Environment Science (через South China Morning Post) [ требуется ссылка ] . Исследование показывает, что китайское правительство использовало методы засева облаков, чтобы вызвать дождь вечером перед праздничным мероприятием. Эти осадки снизили количество загрязнения PM2.5 более чем на две трети. Это помогло улучшить качество воздуха в то время с «умеренного» до «хорошего».
В Индии операции по засеиванию облаков проводились в 1983, 1984–87 и 1993–94 годах правительством Тамил Наду из-за сильной засухи. [49] В 2003 и 2004 годах правительство Карнатаки инициировало засев облаков. Операции по засеиванию облаков также проводились в том же году через базирующуюся в США компанию Weather Modification Inc. в штате Махараштра . [50]
Компания Srishti Aviation активно участвует в противовоздушной обороне с двумя самолетами Cessna 340 для своих операций по засеиванию облаков. На земле на радиолокационном объекте метеоролог назначает пилотам облако с высокой концентрацией переохлажденной жидкой воды. Самолет найдет высоту, где температура составляет около -5 °C. Это высота, на которой засеивающий агент наиболее активен. [51]
Пакистан провел первый в истории эксперимент по искусственному дождю с использованием засева облаков. Этот шаг был осуществлен при поддержке Объединенных Арабских Эмиратов. Главный министр Пенджаба Мохсин Накви заявил, что моросящий дождь прошел «по крайней мере в 10 районах» Лахора, который неизменно считается самым загрязненным городом в мире.
По данным Агентства по оценке и применению технологий, в Джакарте засев облаков использовался для минимизации риска наводнений в ожидании сильных наводнений в 2013 году. [52]
В 1946 году иранское правительство пыталось удобрить иранские облака с помощью американцев, но это не увенчалось успехом. Затем в 1947 году в статье 19 Закона о воде и ее национализации тогдашнее Министерство водных ресурсов и электроэнергии было обязано предоставлять воду, необходимую стране, различными способами, включая удобрение облаков. Соответственно, Министерство энергетики в период с 1953 по 1957 год в сотрудничестве с канадской компанией и с использованием самолетов и соединений йодида серебра удобряло облака, которые находились над районом плотины Карадж и Джаджруд. [53] [54]
После революции 1978 года, в 1989-1995 годах, облачное удобрение проводилось разбросанным образом с использованием наземных генераторов на высотах Ширкуха, Йезд. Затем, с объявлением министра энергетики в феврале 1996 года, в Йезде был создан Национальный центр исследований и разработок по облачному плодородию, который официально начал работать в 1997 году. [53] [54]
Израиль проводил экспериментальное засев облаков в течение семи лет с 2014 по 2021 год. [55] Практика включала выброс йодида серебра с самолетов и наземных станций и имела место только в северных частях страны. [56] Израиль остановил проект по улучшению осадков в 2021 году из-за экспериментальных данных, показывающих, что эта практика была в значительной степени неэффективной и дорогостоящей, а также потому, что в последние годы было несколько не связанных с этим значительных осадков. [55]
Чтобы противостоять засухе и росту населения в пустынном регионе, Кувейт приступает к реализации собственной программы засева облаков, а местное Управление по охране окружающей среды проводит исследование, чтобы оценить ее жизнеспособность на местном уровне. [57]
В Юго-Восточной Азии дымка от открытого горения загрязняет окружающую среду региона. Засев облаков использовался для улучшения качества воздуха путем поощрения осадков. 20 июня 2013 года Индонезия заявила, что начнет операции по засеву облаков после сообщений из Сингапура и Малайзии о том, что смог, вызванный лесными и кустарниковыми пожарами на Суматре, нарушил повседневную деятельность в соседних странах. [63] 25 июня 2013 года сообщалось о выпадении града в некоторых частях Сингапура. [64] Несмотря на опровержения NEA , некоторые полагают, что град является результатом засева облаков в Индонезии.
В Малайзии засев облаков впервые был использован в 1988 году для трех целей: заполнение плотин, уменьшение последствий дымки и борьба с лесными пожарами. [65] В 2015 году засев облаков проводился в Малайзии ежедневно с тех пор, как дымка началась в начале августа. [66] Джохорский орган по регулированию водных ресурсов сосредоточен на создании дождя над плотинами с критически низким уровнем воды. Они используют Cessna 340 с трубками йодированной соли, их операционная база находится в аэропорту Сенай WMKJ. [67]
Королевский проект по созданию дождя в Таиланде ( тайский : โครงการฝนหลวง , RTGS : khrongkan fon luang ) был инициирован в ноябре 1955 года королем Пхумипоном Адульядетом . Тайские фермеры неоднократно страдали от последствий засухи. Король решил что-то с этим сделать и предложил решение проблемы нехватки дождя: искусственное создание дождя или засев облаков. Программой руководит Департамент королевского создания дождя и сельскохозяйственной авиации. Таиланд начал проект по созданию дождя в конце 1950-х годов, известный сегодня как Королевский проект по созданию дождя . Его первые попытки заключались в рассеивании морской соли в воздухе для улавливания влажности и сухого льда для конденсации влажности с образованием облаков. [68] Проект занял около десяти лет экспериментов и доработок. Первые полевые работы начались в 1969 году над национальным парком Кхао Яй . С тех пор правительство Таиланда утверждает, что вызывание дождя успешно применяется по всему Таиланду и соседним странам. [69] Король получил признание Королевского проекта вызывания дождя от организации Eureka в 2001 году за изобретение, которое приносит пользу миру. В 2009 году Иордания получила разрешение от Таиланда на использование этой технологии. 12 октября 2005 года Европейское патентное ведомство выдало королю Пумипону Адульядету патент EP 1 491 088 «Изменение погоды с помощью королевской технологии вызывания дождя» . [70] Бюджет Департамента королевского вызывания дождя и сельскохозяйственной авиации в 2019 финансовом году составил 2 224 миллиона бат . [71]
Во Вьетнаме , в преддверии и на начальных этапах битвы при Дьенбьенфу в 1954 году, французский экспедиционный корпус на Дальнем Востоке изучал возможность использования засева облаков для воспрепятствования потоку поставок Вьетминя по Route Provinciale 41, грунтовой дороге, ведущей в Дьенбьенфу, которая становилась все более трудной для навигации в сезон дождей . Генерал Анри Наварр санкционировал исследования по использованию засева облаков таким образом 16 марта, как раз перед началом битвы, и испытания начались в следующем месяце. Результаты были разочаровывающими; хотя дождевым облакам не потребовалось много времени, чтобы сформироваться и выпасть осадкам, они часто уходили от Route Provinciale 41 в процессе, снижая их способность препятствовать логистике Вьетминя. [72]
В январе 2019 года Военно-воздушные силы Шри-Ланки (ВВС Шри-Ланки) и Министерство энергетики, энергетики и развития бизнеса подписали соглашение о проекте по засеву облаков, созданном в ответ на снижение уровня воды для гидроэлектростанций из-за засушливой погоды. [73] В феврале того же года группа должностных лиц из ВВС Шри-Ланки, Совета по электроснабжению Цейлона , а также департаментов метеорологии и ирригации была отправлена в Таиланд для изучения проектов по вызыванию дождя, осуществляемых Департаментом королевского вызывания дождя и сельскохозяйственной авиации . [74] 22 марта самолет Y-12 компании Harbin пролетел над водохранилищем Маскелия на высоте 8000 футов, распыляя химикаты для засева облаков. [75] Дождь пошел на следующий день, 23 марта, хотя участники проекта ожидали его появления раньше, 22-го числа. [74] News First заявил, что пилотный проект «оказался успешным», [75] в то время как Монгабей описал его как «неудачную попытку», которая «не оправдала ожиданий», и выделил различных экспертов по климату, которые рекомендовали правительству провести дополнительные исследования потенциальных экологических последствий проекта, прежде чем двигаться дальше. [74]
В Соединенных Штатах засев облаков используется для увеличения осадков в районах, испытывающих засуху, для уменьшения размера градин, которые образуются во время гроз, и для уменьшения количества тумана в аэропортах и вокруг них. Летом 1948 года обычно влажный город Александрия , штат Луизиана, под руководством мэра Карла Б. Клоуза засеял облако сухим льдом в муниципальном аэропорту во время засухи; быстро выпало 0,85 дюйма (22 мм) дождя. [76]
Крупные горнолыжные курорты иногда используют засев облаков для вызывания снегопада. Одиннадцать западных штатов и одна канадская провинция (Альберта) имели текущие оперативные программы по модификации погоды в 2012 году. [77] В 2006 году в Вайоминге начался проект стоимостью 8,8 млн долларов для изучения влияния засева облаков на снегопад над горными хребтами Вайоминга Medicine Bow , Sierra Madre и Wind River . [78]
В Орегоне Portland General Electric использовала посев на реке Худ для производства снега для гидроэлектростанций в 1974-1975 годах. Результаты были существенными, но стали непомерной нагрузкой для местных жителей, которые столкнулись с сильными ливнями, вызывающими обвалы улиц и оползни. PGE прекратила практику посева в следующем году. [79]
В 1978 году США подписали Конвенцию об изменении окружающей среды , которая запрещает использование воздействия на погоду во враждебных целях. [80]
По состоянию на 2022 год семь агентств в Калифорнии проводят операции по засеиванию облаков с использованием йодида серебра, включая муниципальный коммунальный округ Сакраменто , который начал применять эту технологию в 1969 году для увеличения подачи воды на свои гидроэлектростанции и сообщил, что это приводит к «в среднем на 3–10 % большему увеличению снежного покрова [ Сьерра-Невада ]». [81]
В шестидесятые годы Irving P. Krick & Associates успешно провела операцию по засеиванию облаков в районе Калгари , Альберта . При этом использовались как самолетные, так и наземные генераторы, которые закачивали йодистое серебро в атмосферу в попытке снизить угрозу ущерба от града. Ральф Лангеман, Линн Гаррисон и Стэн Маклеод, все бывшие члены 403-й эскадрильи Королевских канадских военно-воздушных сил, посещавшие Университет Альберты, проводили лето, летая на подавление града. Проект по подавлению града в Альберте продолжается с финансированием в размере 3 миллионов канадских долларов в год от страховых компаний для снижения ущерба от града в южной Альберте. [82]
Болгария управляет национальной сетью защиты от града, площадками для ракет с йодистым серебром, стратегически расположенными в сельскохозяйственных районах, таких как Долина роз . Каждая площадка защищает площадь 10 кв. км, плотность кластеров площадок такова, что по крайней мере 2 площадки смогут нацелиться на одно градовое облако, первоначальное обнаружение образования градового облака до запуска ракет обычно занимает 7–10 минут в течение всего процесса с целью засеять образование гораздо более мелких градин высоко в атмосфере, которые растают, не достигнув уровня земли. [83]
Данные, собранные с 1960-х годов, свидетельствуют о том, что благодаря системе защиты ежегодно удается избежать огромных потерь в сельскохозяйственном секторе. Без посева град сравняет с землей целые регионы, а при посеве ущерб может быть сведен к незначительному повреждению листьев мелкими градинами, которые не успели растаять. [ необходима ссылка ]
Засев облаков начался во Франции в 1950-х годах с целью уменьшения ущерба от града для сельскохозяйственных культур. Проект ANELFA ([1]) состоит из местных агентств, действующих в рамках некоммерческой организации. [84] Похожий проект в Испании управляется Consorcio por la Lucha Antigranizo de Aragon. [84] Успех французской программы был подкреплен анализом, проведенным Жаном Дессенсом на основе данных страхования; испанской программы — исследованиями, проведенными Министерством сельского хозяйства Испании. [84] Однако результаты Жана Дессенса подверглись резкой критике, и были высказаны сомнения относительно эффективности засева с помощью наземного генератора. ([2])
Советский Союз создал специально разработанную версию самолета для воздушной разведки Антонов Ан-30 , Ан-30М Sky Cleaner, с восемью контейнерами твердого углекислого газа в грузовом отсеке, а также внешними контейнерами с метеорологическими патронами, которые можно было запускать в облака. [85] Российское правительство тратит миллионы на технологию «засева облаков», чтобы гарантировать отсутствие дождя в праздничные дни 1 мая. Был нанят один подрядчик для использования технологии, которая включает в себя рассеивание облаков и принуждение их к дождю до того времени, когда они должны были бы пойти естественным образом, — сбрасывая дождь в других местах и в другое время, чтобы он не влиял на определенные события. [86] В 2020 году Россия использовала засев облаков для борьбы с лесными пожарами в Сибири. [87] Российское правительство также использовало технологию засева облаков в Крыму для смягчения засухи, вызванной блокированием Крымского канала Украиной. [88] В 2015 году Россия опубликовала обзор технологии электромагнитной коррекции погоды, которая была разработана в 1980-х годах в СССР и использует эту технологию совместно с Индией. [89]
В Германии гражданские активистские общества организуют засев облаков на региональном уровне. Зарегистрированное общество [90] содержит самолеты для засева облаков с целью защиты сельскохозяйственных районов от града в округе Розенхайм , округе Мисбах , округе Траунштайн (все расположены в южной Баварии, Германия ) и округе Куфштайн (расположен в Тироле, Австрия ). [ необходима цитата ]
Засев облаков также используется в Баден-Вюртемберге , федеральной земле, особенно известной своей культурой виноградарства . Районы Людвигсбург , Хайльбронн , Шварцвальд-Баар и Ремс-Мурр , а также города Штутгарт и Эсслинген участвуют в программе по предотвращению образования града. Отчеты местного страхового агентства предполагают, что деятельность по засеву облаков в районе Штутгарта предотвратила около 5 миллионов евро ущерба в 2015 году, в то время как ежегодное содержание проекта оценивается всего в 325 000 евро. [91] Другое общество по засеву облаков действует в районе Филлинген-Швеннинген . [92]
В Австрии есть две противоградовые организации: Steirische Hagel Abwehr с четырьмя самолетами: Cessna 182 и Südflug с тремя самолетами: Cessna 150L , Cessna 182P , Partenavia P.68 в аэропорту Граца . [93]
Старейший словенский аэроклуб Letalski center Maribor осуществляет противовоздушную оборону против града как специализированную операцию EASA. Cessna TU206G Turbo Stationair 6 II оснащен внешними агрегатами и сигнальными ракетами для полета. В операции участвуют три члена экипажа. Двое — пилоты в самолете, а третий — оператор радара на земле. Целью обороны является предотвращение ущерба сельскохозяйственным угодьям и городам в районах Штирия и Прекмурье — подавление града с самолетов. Они осуществляют оборону с 1983 года. В качестве реагента используется йодистое серебро. База находится в аэропорту Марибора имени Эдварда Русьяна . Деятельность финансируется местными общинами и Министерством сельского хозяйства, она пользуется большой поддержкой среди людей и фермеров со всей сельской местности. [94]
Проект Cumulus был инициативой правительства Великобритании по исследованию погодных манипуляций , в частности, посредством экспериментов по засеву облаков, действовавших с 1949 по 1952 год. Была распространена теория заговора , что наводнение в Линмуте 1952 года было вызвано секретными экспериментами по засеву облаков, проведенными Королевскими военно-воздушными силами . [95] [96] Однако метеоролог Филип Иден привел несколько причин, по которым «нелепо обвинять в наводнении в Линмуте такие эксперименты». [97] [98]
В Австралии летние мероприятия CSIRO и Hydro Tasmania в центральной и западной Тасмании между 1960-ми годами и по настоящее время, по-видимому, были успешными. [99] Засев в водосборной зоне Комиссии по гидроэлектроэнергетике на Центральном плато привел к увеличению количества осадков осенью на 30 процентов. Тасманийские эксперименты были настолько успешными, что Комиссия с тех пор регулярно проводила засев в горных частях штата. [ необходима ссылка ]
В 2004 году Snowy Hydro Limited начала испытание засева облаков, чтобы оценить осуществимость увеличения осадков в виде снега в Снежных горах в Австралии. [100] Испытательный период, первоначально запланированный на конец 2009 года, был позже продлен до 2014 года. [100] Комиссия по природным ресурсам Нового Южного Уэльса (NSW), ответственная за надзор за операциями по засеву облаков, считает, что испытание может столкнуться с трудностями в установлении статистически, увеличивают ли операции по засеву облаков количество снега. Этот проект обсуждался на саммите в Наррабри , Новый Южный Уэльс, 1 декабря 2006 года. Саммит собрался с намерением изложить предложение о 5-летнем испытании, сосредоточенном на Северном Новом Южном Уэльсе. [ необходима цитата ]
Были обсуждены различные последствия такого широкомасштабного эксперимента, опираясь на объединенные знания нескольких мировых экспертов, включая представителей Tasmanian Hydro Cloud Seeding Project, однако не ссылаются на предыдущие эксперименты по засеву облаков, проводившиеся тогдашним Управлением Снежных гор, которое отвергло изменение погоды. Испытание потребовало внесения изменений в природоохранное законодательство Нового Южного Уэльса для облегчения размещения аппарата для засева облаков. Современный эксперимент не поддерживается для Австралийских Альп. [ необходима цитата ]
В декабре 2006 года правительство Квинсленда в Австралии объявило о выделении 7,6 млн долларов на финансирование исследований засева «теплых облаков», которые будут проводиться совместно Австралийским бюро метеорологии и Национальным центром атмосферных исследований США . [101] Ожидается, что результаты исследования смягчат продолжающиеся засушливые условия в юго-восточном регионе штата . [ необходима ссылка ]
В марте 2020 года ученые из Сиднейского института морских наук и Университета Южного Креста провели эксперимент по засеву морских облаков у побережья Квинсленда, Австралия, с целью защиты Большого Барьерного рифа от обесцвечивания и гибели кораллов во время морских волн тепла . Используя две турбины высокого давления, команда распыляла микроскопические капли соленой воды в воздух. Затем они испарялись, оставляя очень маленькие кристаллы соли, к которым прилипает водяной пар, создавая облака, которые более эффективно отражают солнце. [102]
В Мали и Нигере засев облаков также используется в национальном масштабе. [103] [104] В 1985 году марокканское правительство начало программу засева облаков под названием «Al-Ghait». Система была впервые использована в Марокко в 1999 году; она также использовалась между 1999 и 2002 годами в Буркина-Фасо и с 2005 года в Сенегале . Эксперименты и операции по засеву облаков также проводились в Родезии (ныне Зимбабве ) между 1968 и 1980 годами. [105]
Конвенция о запрещении военного или любого иного враждебного использования методов воздействия на окружающую среду (ENMOD) является единственной международной структурой, связанной с регулированием технологий воздействия на погоду и климат. Разработанная после проведения операций по засеву облаков во время войны во Вьетнаме и холодной войны , [106] [107] [108] сфера применения конвенции охватывает исключительно военное или любое иное враждебное использование технологий воздействия на погоду. [109] Действительно, использование программ воздействия на погоду в мирных целях не запрещено договором. [109] ENMOD критиковали за ее многочисленные недостатки, особенно в отношении неопределенности и двусмысленности понятий, оставляющих место для различных толкований. [106] [107]
Учитывая растущую привлекательность программ модификации погоды, правовая база, предлагаемая ENMOD, возможно, недостаточна, поскольку вопрос « собственности » не решен. В статье 1948 года в Stanford Law Review говорилось, что приписывание «юридического титула облаку было бы нелепо» из-за особой природы облаков, их постоянного изменения формы и местоположения, их появления, исчезновения и обновления. [110] Аналогичным образом, Брукс [111] считает частную собственность облаков «бессмыслицей», поскольку контроль ограничивается коротким моментом нахождения облака над чьей-то землей. Кийере-Маджуб [106] полностью отвергает концепцию собственности на облака, учитывая их особую природу, делая идею о том, что облако когда-либо принадлежало кому-то, необоснованной. Действительно, облака находятся за пределами оккупации — подобно воздуху, текущей воде, морю и животным ferae naturae — и, таким образом, должны рассматриваться как общая собственность. [110] [106] Исходя из этого предположения, следует, что различие между res communis , принадлежащим всем и, таким образом, требующим международного регулирования, и res nullis , принадлежащим никому, с государствами, обслуживающими себя по своему усмотрению, является более подходящим. Хотя вода обычно рассматривается как res nullis в международном праве, существует сильное давление, чтобы признать ее как res communis , но влажность облаков в настоящее время не имеет четко определенного статуса. Таким образом, предлагается [ кем? ] , чтобы международное право разработало юрисдикционный режим, который учитывает как особую природу облаков, так и последствия новых технологий. [106]
Картина меняется, как только влага в облаках становится доступной с помощью технологий искусственного вызывания дождя , поскольку дождевую воду теперь можно использовать. Обычно, что касается естественных осадков, первый, кто сведет их к владению, обычно землевладелец, получит права на них, пока не будут нарушены существующие права. Учитывая, что это преимущество предоставлено природой, эти естественные права не должны позволять землевладельцу требовать искусственно вызванный дождь. [110] Законодательство Калифорнии связывает воду, полученную путем засева, с существующими правами на поверхностные воды и правилами грунтовых вод, считая полученную воду «естественным запасом». Тем не менее, суды могут решить, что вызванный дождь следует обозначить как «дополнительные осадки», что позволит субъекту, засеивающему облака, заявить часть этой сгенерированной воды. Этот подход также столкнется с проблемами, учитывая сложность определения доли дополнительной воды, полученной путем засева облаков. [112]
Засев облаков был в центре внимания многих теорий, основанных на вере в то, что правительства манипулируют погодой, чтобы контролировать различные условия, включая глобальное потепление , население, испытания военного оружия, общественное здравоохранение и наводнения. Это предположение отчасти подпитывалось правительственными вмешательствами и программами, такими как операция Popeye . [113] [114]
Объявление 2016 года, размещенное Департаментом общественных работ округа Лос-Анджелес в Pasadena Star News, вызвало заявления о том, что широкомасштабное изменение погоды подтверждается. Департамент затем пояснил, что это было всего лишь описание засева облаков, которое периодически использовалось в качестве меры по борьбе с засухой в Лос-Анджелесе более полувека. [115]
Примечания
борьба за вызывание дождя стала настолько интенсивной в 2004 г., что, как сообщается, пять деревень провинции Хэнань поссорились из-за «кражи облаков» после того, как все они одновременно засеяли облака, но только один район получил львиную долю дождя.
{{cite web}}
: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )Любой метеоролог с элементарными знаниями о засеве облаков может объяснить, почему нелепо обвинять в наводнении в Линмуте подобные эксперименты.
Библиография