Содержание
как работает пиропатрон для вызова осадков
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.
Первые «делатели» дождя
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 изготавливает йодисто-серебряную взвесь, 1949 г.
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.
Большие планы на дождь
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.
Рассеивание реагентов с земли и воздуха
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.
Как облака превращаются в килотонны воды
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.
«Если льет как из ведра, значит в облаке – дыра»
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.
Самолет Ан-26 «Циклон». Фото: Дмитрий Терехов
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.
Как искусственно вызвать дождь — Нож
Геоинженерия — преднамеренное крупномасштабное манипулирование экологическими процессами на Земле или в конкретном регионе с целью противодействия последствиям изменения климата. Некоторые методы геоинжиниринга вызывают серьезные споры. Одним из таких методов можно считать активное воздействие на гидрометеорологические процессы, такие как засев облаков. Чаще всего в основе лежит внесение множества затравок — центров кристаллизации, на которых запускается переход пара в лед и его выпадение в виде осадков. Засев облаков позволяет изменять количество или тип осадков, подавлять град или ослаблять туман и ураганы.
Читайте также
Стеклянная пыль, искусственные вулканы и фертилизация океана. Сможет ли геоинженерия остановить глобальное потепление
Достижения в области разработки и применения инструментов и реагентов для засева облаков привели к формированию во многих странах интегрированных систем воздушных и наземных операций.
США, Канада, Австралия, Израиль, ЮАР и Таиланд для изменения погоды в основном используют летательные аппараты и наземные генераторы. Россия, Китай и Болгария проводят корректировку погоды с помощью мощных самолетов, наземных генераторов, а также ракет или артиллерийских орудий.
Такие манипуляции с погодой не всегда проходят гладко. Например, в феврале 2009 года провинциальное метеорологическое бюро в северо-восточном Китае запустило 313 снарядов с йодистым серебром, каждый из которых был размером с сигарету, в облака над Пекином.
Эта акция, задуманная, чтобы облегчить самую продолжительную засуху за 40 лет, привела к обильному снегопаду и закрытию 12 автомагистралей в окрестностях Пекина.
В Хэбэе, пострадавшей от засухи северной провинции, которая окружает столицу, были закрыты все выездные магистрали.
В июле 2021 года сильные искусственные дожди прошли в нескольких регионах Объединенных Арабских Эмиратов в разгар жары, когда температура достигала 48 °С.
Национальный центр метеорологии регулярно проводит операции по засеву облаков для увеличения количества осадков. Мишенью являются конвективные облака. Такой тип облаков может вызывать осадки и ветры скоростью до 40 км/ч, которые несут пыль и песок. Конвективные облака образуются из-за высоких температур: они заставляют теплый и влажный воздух подниматься из более холодного окружающего воздуха в атмосферу. Июльские искусственные дожди в ОАЭ были спровоцированы во время испытаний беспилотных летательных аппаратов, способных вызывать осадки воздействием электрического тока на облака без использования химических веществ.
Эксперимент в ОАЭ не оставил равнодушной желтую прессу, которая раздула сообщение до масштаба «потопа в пустыне», вспомнив о «климатическом оружии» и «богатеньких шейхах, стремящихся притянуть к себе воду».
Вызов дождя без химии
В Объединенных Арабских Эмиратах еще в марте 2021 года собирались провести испытания беспилотников, которые будут летать и испускать электрические разряды, чтобы заставить облака разразиться дождем.
В ОАЭ уже давно используется технология засева облаков химическими реагентами для вызывания дождя. Средний уровень осадков в ОАЭ всего 100 мм в год, но стране требуется гораздо больше. В 2017 году правительство выделило 15 млн долларов на девять различных проектов по усилению дождя.
Принцип использования беспилотников основан на изменении баланса электрического заряда на поверхности капель в облаке. В ОАЭ низкий уровень грунтовых вод, но при этом достаточно облаков, где капли воды при контакте со статическим электричеством могут прилипать друг к другу и сливаться до критического размера, чтобы затем выпасть в виде дождя. Для этого дронам достаточно летать на небольшой высоте и передавать электрический заряд молекулам воздуха.
В проекте приняли участие британские исследователи, которым ОАЭ заплатили 1,4 млн долларов. Примененная технология — это новый шаг для страны, которая до этого момента использовала только самолеты, сбрасывающие в облака химикаты, что увеличивало количество осадков на 30%.
Отметим, что ОАЭ одни из первых в регионе Персидского залива стали использовать засев облаков с помощью ракет, несущих соль.
В первой половине 2020 года ОАЭ провели более 200 таких операций, успешно вызвав избыточное количество осадков.
Подробности технологии вызова дождя без химических реагентов, примененной в ОАЭ, не раскрываются, но, судя по доступным данным, аналогичные разработки есть и в других странах, например в Китае. Несмотря на то что Китай является шестой страной по величине водных ресурсов, их количество в пересчете на каждого человека составляет лишь четверть от среднемирового показателя. Кроме того, распределение водных ресурсов по регионам в Китае неравномерно. В отличие от Арабских Эмиратов в КНР делают ставку на наземные комплексы. Физической основой метода является то, что заряженные частицы способны вызывать конденсацию капель воды в атмосфере. Впервые предположение, согласно которому ионы, образующиеся в радиоактивных материалах, могут служить ядрами конденсации в среде пересыщенного водяного пара, в 1895 году выдвинул физик и метеоролог Чарльз Вильсон (изобретатель камеры Вильсона для визуального определения траекторий заряженных частиц).
Многочисленные эксперименты в камере с пересыщенным паром, имитирующей условия в реальной атмосфере, дали положительные результаты.
Испытания по усилению дождя с помощью ионов проводились в разных странах. В 2004 году корпорация ELAT установила 17 наземных каталитических станций на основе заряженных частиц в шести городах на юге Центральной Мексики и смогла увеличить локальное месячное количество осадков на 50%. Интересно, что история примененной технологии Ionogenics началась в середине 1970-х, когда российский ученый-физик Лев Похмельных начал исследовать влияние электричества на атмосферу. В 1980-х годах, работая в Лаборатории метеорологической защиты СССР в Москве, Похмельных продолжил труды по модификации погоды и разработал первую запатентованную технологию ионизации атмосферы, а затем основал московскую компанию ELAT, занимающуюся модификацией погоды. В 2010 году корпорации Meteo Systems удалось вызвать 52 дождя на краю пустыни Абу-Даби. С 2013 года австралийская компания Australia Rainfall Technology провела несколько испытаний в Омане, увеличив годовое количество местных осадков на 18%.
Испытанный в ОАЭ метод является передовым по сравнению с применявшимся ранее засевом химическими реагентами, когда вместе с вызванными осадками на землю попадают значительные количества химикатов, приводящих к загрязнению окружающей среды и вредящих в первую очередь биоте. Далее мы рассмотрим, как и с помощью чего обычно вызывают дождь и какие вероятные последствия это влечет.
История и технологии засева облаков
Технологии изменения погоды отмечают 75-летний юбилей. В 1946 году американский химик Винсент Дж. Шефер использовал моноплан Fair Child для засева сухого льда (твердый углекислый газ) поверх облаков, чтобы из-за переохлаждения образовался снег, и таким образом провел первый научный эксперимент с переохлажденными облаками. В том же году другой американский ученый, Бернард Воннегут, обнаружил, что йодид серебра (AgI) может производить большое количество кристаллов льда в облаке переохлажденной воды. Открытия Шефера и Воннегута дали толчок новой эре научной деятельности по искусственному изменению погоды.
Под эгидой федерального правительства США компания General Electric между 1947 и 1952 годами вела разработку первой программы искусственного изменения погоды — Project Cirrus — и инвестировала в покупку и укомплектование военных самолетов, дирижаблей, автоматических разбрасывателей сухого льда, дымогенераторов AgI, а также пиротехники и другого оборудования.
При засеве облаков в основном применяют самолеты, зенитную артиллерию, ракеты и другие средства доставки или же, при благоприятном рельефе местности, пользуются воздушными потоками для введения AgI, сухого льда и других катализаторов в соответствующие места в облаке, чтобы вызвать осадки, предотвратить град, устранить туман, снизить вероятность дождя над определенной местностью и т. д.
Более 80 стран проводят исследования по искусственному изменению погоды, среди которых наиболее продвинутыми являются США, Россия, Китай, Австралия, Франция, Израиль, Таиланд и Индия.
В США и Китае достигнуты значительные успехи.
Долгосрочный засев облаков в горах Невады увеличил снежный покров на 10% и более каждый год. Десятилетний эксперимент по засеву облаков в Вайоминге привел к увеличению снежного покрова на 5–10%, согласно данным штата. Эта практика используется по меньшей мере в восьми штатах на западе США и в десятках стран.
Оборудование и химикаты для засева облаков
Самолет обладает высокой маневренностью и способен напрямую засевать заданную часть облака, равномерно распределяя реагент и покрывая широкий диапазон. Такой способ доставки считается наилучшим. С начала 1990-х годов новым направлением стали испытания беспилотных летательных аппаратов для искусственной модификации погоды. Например, БПЛА Drone можно использовать в горных районах, где небезопасно летать на малых высотах. Типичный беспилотник имеет полезную нагрузку 180 кг и время автономной работы до 12 часов. Микродрон для модификации погоды поднимает до 1 кг реагентов и поднимается на высоту 6 км с радиусом перемещения 20 км.
Использование ракет и зенитных орудий для запуска и транспортировки AgI позволяет создавать высокую концентрацию ледяных ядер. Этот способ особенно подходит для искусственного усиления дождя и противоградовых операций, а также для обработки конвективных облаков, в которые трудно вносить реагенты с самолета.
Снаряды, содержащие йодид серебра, производят небольшие, мощные, быстрые последовательные взрывы в зоне формирования града или восходящего потока, что может значительно увеличить количество зародышей льда в облаке, усилить конкуренцию за воду между центрами конденсации и изменить локальную микрофизику облака.
Наиболее успешно ракеты и зенитные орудия применяются в странах бывшего Советского Союза для доставки соляной пыли и AgI в градовые и грозовые облака.
Наземные генераторы не поднимают в атмосферу, их можно эксплуатировать в течение длительного времени, и они подходят для операций по предотвращению дождя, снега и града в горных районах и близлежащих городах.
В наземных установках применяют раствор йодида серебра в ацетоне, сжиженный углекислый газ и т. д. или твердый состав — воспламеняющийся стержень с AgI. С техникой для засева облаков и ее характеристиками можно ознакомиться в подробном обзоре.
Катализаторы модификации погоды делятся на три типа: хладагент, искусственный лед и гигроскопичное вещество. Первые два используются для манипуляций с холодными облаками, а последний — для теплых облаков.
Испарение хладагента в облаке вызывает локальное переохлаждение и перенасыщение водой, что способствует спонтанной гомогенизации водяного пара с образованием кристаллов льда и в то же время вызывает спонтанное зародышеобразование и замерзание переохлажденных капель в облаке, что запускает быструю активацию зародышей льда. Хладагенты в основном включают сухой лед, сжиженный углекислый газ, жидкий азот, жидкий пропан. Сейчас нет сомнений, что CO2 является основной причиной глобального потепления, поэтому, учитывая, что сухой лед представляет собой именно твердый углекислый газ, осуществлять засев облаков таким образом не очень разумно, и во многих странах от этого метода уже отказываются.
Затравка из искусственного льда действует благодаря тому, что вносимый AgI имеет шестиугольную кристаллическую форму, которая похожа на кристаллическую решетку льда. Йодид серебра относится к наиболее часто используемым реагентам. Непосредственно в ацетоне AgI нерастворим, поэтому в состав добавляют йодид аммония (NH4I), йодид натрия или калия (NaI, KI) и т. д. Реже применяют смеси AgI-NH4I-вода, AgI-NH4I-NH4ClO4-ацетон-вода; йодат серебра (AgIO3) может использоваться в качестве окислителя в пламени для образования аэрозоля AgI. Заменой солям серебра иногда выступают оксид алюминия, органические соединения, включая ацетальдегид, ацетилацетонат меди, фталевый ангидрид и даже растворы, содержащие бактерии. Органические вещества менее эффективны и не получили распространения.
Гигроскопичные затравки впитывают воду. Обычно используются поваренная соль (NaCl), хлорид кальция (CaCl2), нитрат аммония (NH4NO3) и мочевина (NH2CONH2).
Такие катализаторы применяют, смешивая их с порошком талька в соотношении 10:1. Хлорид кальция более эффективен, чем три других соединения.
Потенциальный риск засева облаков для окружающей среды
Удивительно, но на сегодняшний день проведено довольно мало исследований по влиянию засева облаков на окружающую среду.
Известно, что серебро и его соединения не являются мутагенными, тератогенными или канцерогенными.
В ранних работах, как, например, в отчете 1983 года, пришли к выводу, что разработки в области зимнего засева облаков йодидом серебра могут проводиться без значительного или неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Отмечалось, что незначительно влияет выпадающий снег, а не сам реагент, что отражалось на росте деревьев из-за изменения влажности почвы. Последнее для лесных насаждений считается скорее полезным.
Высказывались опасения по поводу развития аргирии у работников и местных жителей, но концентрации реагента признали недостаточными для такого нежелательного действия.
Экотоксикологические эффекты различных соединений серебра в основном связаны с токсичностью свободных ионов. Серебро может находиться в нескольких степенях окисления, но в условиях окружающей среды встречается только Ag0 (твердое серебро) и Ag+ (свободный ион серебра в воде). В воде серебро присутствует в виде свободного иона или в ассоциации с отрицательными ионами. Ионы серебра из растворимых в воде солей серебра являются фунгицидными, альгицидными и бактерицидными агентами даже при относительно низких дозах. Нерастворимый йодид серебра, слабый источник ионов, оказался гораздо менее токсичным или даже нетоксичным для наземных и водных животных.
Повышенные концентрации серебра в биоте встречаются вблизи канализационных стоков, гальванических заводов, шахтных отвалов и территорий, засеваемых йодистым серебром. Максимальные концентрации, зарегистрированные в полевых коллекциях, в миллиграммах серебра на килограмм сухого веса ткани составляли от 1,5 мг/кг у млекопитающих до 320 мг/кг у брюхоногих моллюсков; у людей, страдающих отравлением серебром, содержалось до 1300 мг/кг веса всего тела.
При нормальных путях воздействия серебро не создает серьезных экологических проблем для здоровья человека при концентрации до 50 мкг Ag/л питьевой воды или 10 мкг Ag/м3 воздуха. Однако свободные ионы серебра оказались смертельными для чувствительных водных растений, беспозвоночных и костистых рыб при номинальных концентрациях в воде от 1,2 до 4,9 мкг/л. Данных о влиянии серебра на пернатых или млекопитающих в дикой природе нет, однако известно, что серебро вредит домашней птице при 100 мг/л в питьевой воде или 200 мг/кг в пище. Млекопитающие испытывали негативные последствия при общих концентрациях серебра до 250 мкг/л в воде или 6 мг/кг в еде.
В целом процедура засева облаков долгое время считалась практически безопасной, а менее распространенные катализаторы не рассматривались вообще. Однако необходимо учитывать, что AgI попадает в среду облака с большим перепадом концентраций, и когда вещество вымывается осадками, засев облаков может привести к кумулятивному эффекту на определенной территории, многократно засеваемой из года в год.
Фактически после мероприятий по модификации погоды большое количество реагентов попадает в почву, что потенциально ведет к неблагоприятным последствиям как в водных, так и в наземных системах. Таким образом, потенциальные риски многократного применения облачного засева на конкретной территории, где ожидается накопление большого количества посевных материалов в окружающей среде (особенно в почве), вызывают опасения у экологов.
Лишь относительно недавно, в 2016 году, вышла работа, посвященная подробному изучению длительного воздействия йодида серебра на окружающую среду. Ученые из Испании оценили риск острой токсичности для почвенной и водной биоты. Авторы определяли жизнеспособность почвенных бактерий Bacillus cereus и Pseudomonas stutzeri и выживаемость нематод Caenorhabditis elegans, обработанных различными концентрациями йодистого серебра, а также зеленых водорослей Dictyosphaerium chlorelloides и цианобактерии Microcystis aeruginosa. Почвенные бактерии B. cereus и P. stutzeri являются двумя повсеместно распространенными микроорганизмами.
Серия токсикологических анализов включала БПК5 и тест на токсичность Microtox®.
Исследователи установили, что при концентрации AgI выше 2,5 мкМ значения БПК5 снижались на 20–36% по сравнению с контролем. В тесте Microtox® высшие концентрации AgI (5 и 12,5 мкМ) подавляли биолюминесценцию. Серебро снижало жизнеспособность штаммов B. cereus и P. stutzeri на 24–50%, а также плотность живых клеток. На C. elegans ни одна из изученных концентраций AgI практически не влияла. После 72 часов воздействия реагента популяции D. chlorelloides и M. aeruginosa уменьшились на 27–56%. Ингибирование общей скорости фотосинтеза достигало 78%.
Исходя из полученных данных, авторы рассчитали процент экотоксикологического риска, который составляет 31,13, что соответствует высокому уровню опасности.
Основной риск, связанный с повторной обработкой AgI, как отмечено выше, заключается в его накоплении в почве и осадочных отложениях. Воздействие AgI на почвенную биоту может влиять на равновесие экосистемы, ее общее благополучие и функционирование.
В целом отложения AgI в почве не представляют риска для выживания наземных организмов, однако повышенные концентрации йодистого серебра умеренно токсичны для почвенных и водных микроорганизмов.
Заключение
Нехватка воды вызывает недостаток сельскохозяйственной продукции, что приводит к снижению доходов фермеров, неудовлетворенности или голоду среди потребителей. Такая ситуация провоцирует эмиграцию из засушливых регионов либо вспышки насилия. Поэтому в полузасушливых и засушливых странах необходимо более эффективное водоснабжение. Для орошения сельскохозяйственных растений применяют инновационные методы доставки воды даже из нетрадиционных источников, включая атмосферную влагу.
За последние десятилетия, по мере того как технологии модификации погоды, такие как засев облаков, развивались и расширяли сферу своего применения, возросло их влияние на окружающую среду и на изменение климата. Суммарная оценка результатов исследований позволила классифицировать экотоксикологический риск от йодида серебра как высокий при концентрациях, имитирующих те, которые можно ожидать после кумулятивного накопления реагента при осаждении его с водой на природных территориях.
Засев облаков экологически небезопасен, его следует применять с осторожностью и желательно избегать регулярного применения на одной и той же местности. Очевидно, что риски, связанные с этим методом, недооценены и требуют дополнительных исследований.
Примененный в ОАЭ метод вызывания дождя с помощью электрических разрядов не предусматривает использования химических реагентов и является экологически более дружелюбным. С другой стороны, долгосрочные последствия такого воздействия еще не известны, поэтому следует относиться к нему с осторожностью. И очевидно, что стимулирование осадков на одной территории снижает их количество на другой — закон сохранения массы работает на всех уровнях. Это может привести к межгосударственным конфликтам в засушливых регионах с множеством стран на небольшой площади, как, например, в Персидском заливе. Можно ожидать, что в ближайшее время технологии управления погодой станут предметом международного правового регулирования.
дронов и ракет принесли дождь в Китай во время рекордной жары и сильной засухи | Мировые новости
Дроны и ракеты были развернуты в Китае, чтобы заставить облака производить дожди во время рекордной жары и сильной засухи.
Устройства засевают йодид серебра, структура которого похожа на лед, в облака.
Капли воды собираются вокруг частиц, изменяя структуру облаков и увеличивая вероятность дождя.
Изображение:
Беспилотники были развернуты над некоторыми районами Китая.
Практика, известная как засев облаков, применялась во время самого жаркого и засушливого лета в Китае с тех пор, как в 1961 году в стране начали вести учет температуры и количества осадков.
Хуан Хаоцзюань, заместитель директора управления по изменению погоды в Гуйчжоу на юго-западе Китая, заявил в четверг, что планируется восемь рейсов, чтобы охватить всю провинцию.
«Тайфун Ма-он привел к осадкам в Гуйчжоу, и мы провели подготовку как на земле, так и в воздухе, поэтому наши самолеты будут выполнять частые полеты в четверг и пятницу, чтобы максимально увеличить количество осадков», — сказал он.
Подробнее о Китае
Китай, отменяющий строгие правила, является самым явным признаком того, что ноль COVID-19 скоро исчезнет
Китай еще больше ослабляет правила, связанные с COVID, в знак того, что он готовит свой народ к жизни с этой болезнью.
Председатель Си Цзиньпин выступает в течение часа на мемориале покойного китайского лидера Цзян Цзэминя.
Связанные темы:
- Китай
Дроны были отправлены в провинцию Сычуань на юго-западе Китая, чтобы осадить более 600 кв. км (232 кв. мили) земли.
Местные власти применили ракеты, чтобы вызвать дожди в 20 уездах и районах муниципалитета Чунцин на юго-западе Китая в четверг.
Реклама
В муниципальном округе Тонга 15 ракет были выпущены шесть раз, чтобы вызвать долгожданный дождь.
Ван Цзидун, заместитель начальника местного метеорологического бюро, сказал: «Сейчас у нас достаточно ракет с искусственным воздействием.
засухи и высокой температуры в районе.»
Беспилотный летательный аппарат прибыл в Хэнань в центральном Китае, одну из зерновых провинций страны, в четверг, чтобы доставить в этот район искусственные осадки.
Ли Синъюй, исследователь из Института физики атмосферы Китайской академии наук, сказал: «Осадки с самолетов хороши тем, что они могут влиять на широкий диапазон областей, они довольно быстрые (распространяются катализаторы), и может работать непосредственно с облаками, демонстрируя более высокую эффективность.
«Это даст лучшие результаты по сравнению с традиционными способами при работе с обширными облачными слоями.» три буддийские статуи
Пакистан зовет на помощь после нескольких месяцев наводнения, ставшего причиной «гуманитарной катастрофы»
Россия «сжигает ga s», пока Европа борется с энергетическим кризисом страна оценивает ущерб, причиненный продолжительной засухой.
Более 70 дней экстремальных температур и небольшого количества осадков нанесли ущерб бассейну реки Янцзы, которая обеспечивает жизнь более 450 миллионов человек, а также треть урожая страны.
Сильная жара вызвала горные пожары, увядание посевов и высыхание гидросистем.
В Дубае так жарко, что правительство искусственно создает ливни
Мир
Софи Льюис
/ Новости Си-Би-Эс
Поскольку температура в Дубае регулярно превышает 115 градусов по Фаренгейту, правительство решило взять под контроль палящую погоду.
Ученые в Объединенных Арабских Эмиратах вызывают дождь — искусственно — используя электрические заряды от дронов, чтобы управлять погодой и вызывать дождь в стране пустыни. На этой неделе представители метеорологической службы опубликовали видеозапись, на которой видно, как ливень идет над Рас-эль-Хаймой, а также в нескольких других регионах.
Новый метод засева облаков обещает помочь смягчить условия засухи во всем мире, не вызывая столько экологических проблем, как предыдущие методы, связанные с солевыми факелами.
Посмотреть эту публикацию в Instagram
Пост, опубликованный المركز الوطني للأرصاد (@officialuaeweather)
Ежегодно в Объединенных Арабских Эмиратах выпадает около 4 дюймов дождя. Правительство надеется, что регулярные выбросы облаков, вызывающие дождь, помогут смягчить некоторые из ежегодных волн жары в засушливой стране.
Согласно исследованию Университета Рединга в Великобритании, ученые создали штормы с помощью дронов, которые ударяют электричеством по облакам, создавая крупные капли дождя. Крупные капли дождя необходимы в жаркой стране, где более мелкие капли часто испаряются, прежде чем коснутся земли.
«Трогательно думать, что технология дождевых осадков, которую я видел сегодня, которая все еще находится в стадии разработки, может когда-нибудь помочь странам с дефицитом воды, таким как ОАЭ», — сказал Мансур Абулхул, посол Объединенных Арабских Эмиратов в Великобритании, во время посещение Университета Рединга в мае, где ему были показаны демонстрации новой технологии.
Посмотреть эту публикацию в Instagram
Пост, опубликованный المركز الوطني للأرصاد (@officialuaeweather)
«Конечно, наша способность управлять погодой ничтожна по сравнению с силами природы», — сказал во время визита вице-канцлер Роберт Ван де Ноорт. «Мы понимаем, что мы, как университет, должны сыграть большую роль, работая с глобальными партнерами, чтобы понять и помочь предотвратить наихудшие последствия изменения климата».
В 2017 году исследователи из университета получили 1,5 миллиона долларов на финансирование того, что они называют «наукой об усилении дождя», также известной как искусственные ливни. Общий объем инвестиций ОАЭ в проекты по созданию дождя составляет 15 миллионов долларов, что является частью «стремления страны к обеспечению водной безопасности».
«Уровень грунтовых вод в ОАЭ резко снижается», — сказал BBC News профессор Университета Рединга и метеоролог Маартен Амбаум. «И цель этого состоит в том, чтобы попытаться помочь с осадками».
ОАЭ — одна из первых стран в регионе Персидского залива, которая применила технологию засева облаков, сообщил Национальный центр метеорологии. По данным Scientific American, версия этой концепции используется по крайней мере в восьми штатах на западе США.
Изменение климата
Более
Более
- В:
- Дрон
Софи Льюис
Софи Льюис — продюсер социальных сетей и обозреватель новостей CBS News, специализирующийся на космосе и изменении климата.
Впервые опубликовано 22 июля 2021 г. / 11:03
© 2021 CBS Interactive Inc.