Cilvēka vēlme kontrolēt laika apstākļus aizsākās jau senatnē. Bet ne rituālām dejām, ne burvestībām nebija vēlamā efekta. Kopš tā laika zem tilta ir noplūdis daudz ūdens. Cilvēks iekaroja dabu, pārvērta to savā darbnīcā. Mēs izmantojam savu planētu un tās resursus pēc saviem ieskatiem. Kā ar laika apstākļiem un klimatu? Cik lielā mērā viņi mūs šodien pakļauj?
Kas ir laika apstākļi un kāds ir klimats
Sākumā nedaudz paskaidrosim, kādi ir laika apstākļi un klimats un kā tie atšķiras viens no otra. Patiesībā mēs dzīvojam gaisa okeāna dibenā, ko sauc par atmosfēru. Tas ir milzīgs okeāns ar nesalīdzināmu enerģiju. Zemes atmosfēras masa ir 5,1-5,31018 kilogrami jeb 5,1-5,3 kvintiljoni kilogramu (viens kvintiljons ir, citiem vārdiem sakot, miljards miljards). Pateicoties Zemes gravitācijai, atmosfēra atrodas ne tikai planētas tuvumā, bet arī rotē ar to kopumā.
Termins "laika apstākļi" attiecas uz atmosfēras stāvokli noteiktā brīdī. Laika parādības, piemēram, lietus, sniegs, migla un tā tālāk, notiek atmosfēras lejasdaļā - sākot no Zemes virsmas un līdz aptuveni 11 kilometru augstumam (tā sauktā troposfēra), un daļēji nākamajā augstākajā slānī - stratosfērā, līdz pat 50 kilometriem virs jūras līmenis. Starp citu, troposfērā, zemes atmosfēras apakšējā slānī, ir vairāk nekā 80% no kopējās gaisa masas un apmēram 90% no visa atmosfērā esošā ūdens tvaika.
Laika apstākļiem kā atmosfēras stāvoklim pašreizējā brīdī un noteiktā vietā ir vairākas būtiskas pazīmes. Nozīmīga gan cilvēku komforta, gan lauksaimniecības vai karadarbības ziņā. Šīs īpašības, sauktas arī par meteoroloģiskajiem elementiem, ietver gaisa temperatūru un mitrumu, atmosfēras spiedienu, vēja virzienu un stiprumu, nokrišņus, atmosfēras parādības (miglas, putenis, pērkona negaisi), redzamības diapazonu utt. Kas ir svarīgi saprast gan laika apstākļu prognozēšanai, gan to pārvaldībai, tie visi ir savstarpēji saistīti.
Kopumā laika apstākļi noteiktā apgabalā mainās noteiktu parametru ietvaros, kas ir noteikti ilgtermiņa novērojumu rezultātā. Vidējo atmosfēras stāvokli ilgākā laika posmā noteiktā apgabalā sauc par klimatu. Būtībā klimats ir vairāku gadu laika apstākļu modelis.
Reklāmas video:
Laika apstākļu kontroles metodes
Galvenā laika apstākļu korekcijas tehnoloģija ir mākoņu aktīva ietekmēšana. Visslavenākais veids ir tos "sēt" ar ķīmiskiem reaģentiem. Tas var padarīt mākoņu lietu vai izkliedēt. Tostarp jūs varat veikt lietus, kur to var izliet, lai tas nenokļūtu tur, kur tam noteikti nav iespējams iet.
Tādā veidā Maskavā svētku pasākumu laikā tiek nodrošināts saulains laiks. Un, piemēram, Ķīnā pirms olimpisko spēļu atklāšanas ceremonijas 2008. gadā Pekinas pievārtē lija lietus. Ceremonijas laikā virs olimpisko spēļu galvaspilsētas nebija neviena mākoņa.
Patiesībā jāsaka, ka mākoņi, kā arī tādas atmosfēras parādības kā lietus, sniegs vai krusa ir iespējami uz mūsu planētas, jo Zemes atmosfēras apakšējo slāņu temperatūras apstākļi ļauj ūdenim atrasties visos trijos agregācijas stāvokļos - gāzveida, cietā un šķidrā veidā. Darbojoties uz mākoņiem ar reaģentu palīdzību, jūs varat sasniegt ūdens pāreju no viena stāvokļa uz otru.
Pagājušā gadsimta vidū tika atklāts, ka sudraba jodīds un svina jodīds veicina ūdens kristalizācijas centru parādīšanos mākoņos. "Sējot" ar reaģentiem (un tagad, atkarībā no mākoņu veidiem, tiek izmantotas arī oglekļa dioksīda granulas, cementa, talka vai ģipša pulveri), mākoņos notiek priekšlaicīga mitruma kristalizācija, kā rezultātā rodas nokrišņi. Reaģenti tiek izsmidzināti, parasti no lidmašīnām. Cīņa pret krusu notiek līdzīgi.
Metode ir šāda. Kalni mākoņos veidojas mitruma sasalšanas rezultātā uz kristalizācijas kodoliem. Atšķirībā no lietus, šādiem kristāliem nav laika izkausēt, kad tie tuvojas virsmai un izkrīt krusu veidā. Ja mākonī ir maz šādu kristalizācijas kodolu, tad izveidojušies krusakmeņi sasniedz lielus izmērus un tādējādi var nodarīt ievērojamu kaitējumu lauksaimniecības stādījumiem, īpašumam un pat cilvēkiem.
Lai novērstu krusakmeņu augšanu mākonī, nepieciešams palielināt kristalizācijas centru skaitu. Izmantojot pretkrusas raķetes vai speciāli aprīkotas lidmašīnas, mākoņos tiek ievadīti reaģenti, kas darbojas kā papildu kristalizācijas centri. Mākonī ievestie mākslīgās kristalizācijas kodoli sacenšas par mākoņā esošo mitrumu ar dabiskajiem. Rezultāts ir vairāk ledus gabalu, kas ir mazāki. Ceļā uz virsmu tie izkusīs un pārvērtīsies par lietus pilieniem, vai arī tie izkritīs smalku ledus graudu veidā, kas vairs neradīs nekādas briesmas.
Darbs pie miglu izkliedēšanas tiek veikts līdzīgi. Tam ir praktiska ekonomiskā nozīme lidostu teritorijās, jo tas ļauj palielināt redzamības diapazonu un nodrošina lidmašīnu pacelšanos un nosēšanos.
Šeit būtu pareizi turpināt, taču citas laika apstākļu korekcijas metodes vēl nav atradušas plašu ekonomisko pielietojumu un paliek eksperimentu stadijā. Bet ir vērts pieminēt dažus interesantus eksperimentus.
Tātad, interesanti eksperimenti, kuros ir paredzēts ietekmēt mākoņus, izmantojot lāzerus. Šādus eksperimentus jau veic zinātnieki visā pasaulē. Pēc ekspertu domām, nokrišņiem nepieciešamo ūdens tvaiku koncentrāciju var izveidot, izmantojot lāzera staru. Laboratorijas testi parāda, ka atomi, kuriem atņemti elektroni, gaisā veido pozitīvi uzlādētus kristalizācijas kodolus. Rezultātā ledus vai lietus pilieni aug gandrīz tāpat kā ķīmisko reaģentu gadījumā. Bet, ja, lietojot sudraba jodīdu vai sauso ledu, ir nepieciešams mākonis, tad, lietojot lāzeru, jūs varat iztikt bez tā. Lietus, pēc zinātnieku pārliecības, var izraisīt no nulles, burtiski paņemot mitrumu no atmosfēras. Viens no šķēršļiem šīs metodes izmantošanai bija lāzera stara izkliedes efekts atmosfērā. Bet,pēc mediju ziņām amerikāņu zinātnieki to ir pārvarējuši.
Arī Apvienoto Arābu Emirātu zinātnieki nevēlas palikt malā. Tas nav pārsteidzoši, jo karstajās valstīs nepieciešamība pēc lietus ir jūtama īpaši asi. Vienā no eksperimentiem lietus izraisīšanai tuksnesī tika ievietoti vairāki milzu jonizatori. Ar viņu palīdzību uz debesīm paceļas negatīvi lādēti joni. Viņi piesaista putekļu daļiņas, un tie savāc mitrumu no apkārt esošā gaisa.
Klimata pārmaiņu projekti
Pašreizējo laika apstākļu kontrole ir viena lieta, bet mērķtiecīga klimata mainīšana izvēlētajā apgabalā ir cita lieta. Gada vidējās temperatūras paaugstināšana vai, gluži pretēji, samazināšana, nokrišņu daudzuma līdzsvarošana vai vēja apturēšana ir daudzu entuziastu lolots sapnis. Bet mēs vēl neesam iemācījušies to izdarīt. Bet ir klimata pārmaiņu projekti, un tie ir diezgan interesanti.
Ja mēs runājam par Krieviju, tad klimata pārmaiņu projekti mūsu valsts Tālo Austrumu reģionos ir īpaši ieinteresēti. Piemēram, Vladivostokas pilsētas domes deputāti ne tik sen ieteica mainīt Amūras upes kursu. Tas novedīs pie jūras straumju kustības izmaiņām Japānas jūrā un Tatāru šaurumā, kā rezultātā uzlabosies klimats visos Tālajos Austrumos. Tomēr ideja ietekmēt jūras straumes, lai mainītu klimatu Primorjē, nav jauna. Vēl 1894. gadā tika izteikts priekšlikums bloķēt Tatāru jūras šaurumu, atdalot Sahalīnu no cietzemes, ar aizsprostu. Cita padomju laikos radusies ideja, gluži pretēji, ierosināja paplašināt šaurumu šaurākajā vietā - Nevelskoja šaurumā. Tas ļautu virzīt silto Cušimas straumi uz Ohotskas jūru. Šāda uzmanība Primorye nav pārsteidzoša. Galu galā Vladivostoka atrodas tajā pašā platuma grādos,kā Sočos, bet klimats nebūt nav dienvidu. Un tēma par teritoriju apsildīšanu ar jūras straumju palīdzību ir ļoti vilinoša.
Neaizmirstiet, ka Eiropas klimatu lielā mērā nosaka Golfa straume - silta straume Atlantijas okeānā. Tagad, ja mums būtu tāda straume Tālajos Austrumos, Krievijas Klusā okeāna piekraste no Vladivostokas līdz Magadanai būtu ļoti ērta vieta, kur palikt.
Projektu autori šajā diezgan aukstajā zemē jau iedomājas ostas bez ziediem, ziedošus dārzus un kūrortus. Šāds klimats veicinātu iedzīvotāju pieplūdumu un Tālo Austrumu attīstību.
Bet mainīt klimatu ir iespējams ne tikai mainot jūras straumju virzienu. Globālāku dabas apstākļu mainīšanas plānu, kura rezultātiem vajadzēja ietekmēt klimatu daudzos mūsu valsts reģionos, mēģināja īstenot pagājušā gadsimta četrdesmito gadu beigās. Tas iegāja vēsturē kā "Staļina plāns dabas pārveidošanai". Valsts vadošo zinātnieku izstrādātais plāns paredzēja divas galvenās dabas ietekmēšanas metodes: meža plantāciju un mākslīgu rezervuāru izveidi.
Valsts stepju un mežu-stepju reģionos, sākot no Ukrainas līdz Kazahstānai, bija plānots iestādīt astoņas lielas meža jostas, kuru garums pārsniegtu 5300 kilometrus, bet meža plantāciju kopējā platība būtu 112 000 hektāri. Meža jostām vajadzēja pasargāt no sausiem vējiem - karstiem dienvidaustrumu vējiem. Tajā pašā laikā sākās plaša apūdeņošanas sistēmu tīkla izveide. Izveidoti vairāki tūkstoši dīķu un ūdenskrātuvju. Lai paātrinātu meža stādījumus, vienlaicīgai septiņu joslu koku stādīšanai ir izstrādātas mežsaimniecības mašīnas.
Ja plāns izdotos, tas novestu pie klimata pārmaiņām apgabalā, kas vienāds ar Francijas, Lielbritānijas, Itālijas, Beļģijas un Nīderlandes teritorijām kopā. Klimats lauksaimniecībai kļūtu pieņemamāks. Raža no lauksaimniecības laukiem šajā apgabalā varētu nodrošināt pārtiku pusei pasaules iedzīvotāju. Bet pēc 1953. gada plāns tika ierobežots.
Tomēr meža plantācijas neapstājas līdz šai dienai. Tā dēvētie "Kioto" meži tiek doti Ņižņijnovgorodas, Uljanovskas un Omskas apgabalu teritorijās. Pēc Kioto protokola autoru domām, stādītie meži ne tikai veicinās klimata uzlabošanos uz planētas, bet arī ļaus valstīm, kurās tie aug, nopelnīt, pārdodot siltumnīcefekta gāzu emisijas kvotas.
Vēl viens Zemes reģions, kur valdības ir ļoti ieinteresētas pārvaldītās klimata pārmaiņās, ir Tuvie Austrumi. Īpaši naftas ieguves valstis Arābijas pussalā, kurās ir arī nauda iespaidīgiem un dārgiem projektiem. Apvienotie Arābu Emirāti nolēma uzbūvēt mākslīgu kalnu, lai mainītu tā sauso klimatu. Emirātu varas iestādes ir piešķīrušas 400 miljonus dolāru zinātniekiem no Nacionālā meteoroloģijas un seismoloģijas centra un Nacionālā atmosfēras pētījumu centra (ASV). Ir jānosaka mākslīgās struktūras kopējais izmērs, nogāžu augstums un līdzenums, kā arī tas, kurā valsts reģionā to vislabāk ir uzcelt. Pie kalna izveidosies lietus mākoņi, kurus vēlāk var izkliedēt pa dažādiem valsts reģioniem.
Starp citu, pēc zinātnieku domām, lai mainītu klimatu Primorjē, nav nepieciešams pieskarties straumēm. Kalnu grēdas būvniecība Primorskas apgabala ziemeļos (ja tas kādreiz kļūs iespējams) novērsīs aukstā gaisa iekļūšanu reģionā. Rezultātā ziemā Vladivostokā kļūs siltāks. Bet nevis izciļņu vai pat kalnu, bet sienu būvniecība, pēc amerikāņu zinātnieku domām, samazinās viesuļvētras draudus. Trīs sienas, katra 300 metrus augsta, kas uzceltas dažādās Amerikas Savienotajās Valstīs, novērstu tornado un līdz ar to arī to radītos daudzu miljardu zaudējumus.
Sergejs Sobols