Ураганная инженерия

Как известно, каждый год над тропическими морями проносятся атмосферные вихри, скорость ветра в которых зачастую превосходит 120 км/ч (33 м/c). Они образуются, когда нагревшийся над океаном влажный воздух поднимается в верхние слои атмосферы, где царят менее высокие температуры. Там пары воды конденсируются и превращаются в дождевые облака, тепло освобождается, переходит в кинетическую энергию и образует спираль из дождя и ветра.

Чем больше разница температур между нижней и верхней границей урагана и чем уже центр, тем больше сила ветра. Оказавшись над сушей, ураган теряет поддерживающий его существование источник теплой воды и быстро ослабевает, успев, впрочем, принести серьёзные разрушения.

Попытки борьбы с разбушевавшейся стихией предпринимались учёными с 60-х годов XX века. Именно тогда американские исследователи впервые попробовали укротить ураганы с помощью искусственного создания облаков. Исходя из информации о том, что ураганы получают большую часть энергии из тепла, которое освобождается при конденсации водяных паров над океаном и образовании дождевых облаков, эксперты научно-консультативной комиссии Project Stormfury провели серию экспериментов, в ходе которых они пробовали замедлить развитие этих атмосферных вихрей.

Снизить мощь ураганов планировалось за счет увеличения количества выпадающих осадков в первой полосе дождей, которая начинается за так называемой стеной глаза бури – скоплением облаков и сильных ветров, окружающих область затишья в центре тропического циклона.

Для создания искусственных облаков учёные сбрасывали с самолетов йодистое серебро. Частицы этого вещества, как надеялись метеорологи, должны были стать центрами кристаллизации охлажденного водяного пара, который уже успел подняться в холодные верхние слои атмосферы. Таким образом, облака должны были формироваться на порядок быстрее, а в ходе формирования они, естественно, должны были поглощать тепло и влагу с поверхности океана. Другими словами, дополнительные облака, по мысли учёных, расширяли зону затишья, где господствуют слабые ветра и наблюдается ясное или почти ясное небо. Сила самого урагана ослабевала.

Первые результаты подобного воздействия на атмосферные вихри оказались успешными.

Однако в ходе последующих исследований эксперты выяснили, что метод уменьшал интенсивность ураганов не более чем на 30%. Таким образом, изобретение было признано неэффективным.

До недавнего времени некоторые специалисты предпочитали заявлять, что эффективным методом борьбы с ураганами стоит признать пассивные методы обороны, такие как, например, постройка низкоэтажных зданий, укрепление дамб и прочее. Что же касается управления ураганами, то, по словам экспертов, оно возможно только на начальных стадиях формирования, а также в том случае, если люди научатся стимулировать появление ураганов вдали от населенных пунктов или смогут организовать более частое возникновение атмосферных вихрей, каждый из которых будет при этом слабее.

Между тем все перечисленные предложения учёных касались превентивной борьбы со стихией, однако, как оказалось в 2005 году, ни одна из возможных защитных мер не спасла Новый Орлеан от урагана «Катрина». Именно тогда, в 2005 году, команды учёных из Массачусесткого технологического института (MIT) и Еврейского университета в Иерусалиме, работавшие независимо друг от друга, начали работу над созданием компьютерных моделей, демонстрирующих, каким образом можно изменить направление движения урагана, а также ослабить силу атмосферного вихря. Испытания моделей завершились лишь сейчас.

Как рассказал один из участников проекта Массачусесткого технологического института Моше Аламаро в интервью The Sunday Telegraph, ему и его коллегам удалось смоделировать на компьютере схему изменения траектории движения вихря.

Согласно методу, разработанному Аламаро и другими исследователями, в близкое к температуре замерзания облако пара, находящееся уже в верхней точке урагана, с помощью самолета распыляются частицы углерода. В качестве «краски» предприимчивые американцы предлагают использовать сажу, а также побочные продукты от производства автопокрышек. Как отмечают авторы модели, темные частицы аккумулируют на себе часть солнечного тепла. В результате температура в облаке повышается, а скорость ветра падает. Исследователи отмечают: еще большие изменения можно вызвать, если попробовать нагреть облака, располагающиеся над центром урагана, с помощью микроволн со спутников.

«Если все манипуляции проводить в правильном месте и в правильное время, можно повлиять на силу урагана», – отметил Аламаро.

На данный момент исследователи смогли провести только компьютерное моделирование своего метода на примере наиболее сильных ураганов, однако, как отметил проводивший тестирование коллега Аламаро, Росс Хоффман, результаты уже этого промежуточного этапа проверки работы показали, что изменение скорости ветра действительно может довольно сильно повлиять на маршрут атмосферных вихрей.

«Немного подталкивая ураган то с одного, то с другого бока, мы сможем поменять траекторию его движения», – рассказал Аламаро, подчеркнув, что учёные не собираются останавливаться на стадии проведения компьютерных экспериментов и планируют в скором времени опробовать свой метод на настоящем небольшом урагане.

Тем временем коллеги и конкуренты американских специалистов из Еврейского университета Иерусалима под руководством Даниэля Розенфельда буквально месяц назад, во время конференции в Триесте, представили свой метод ослабления ураганов.

В отличие от способа своих американских коллег израильские специалисты решили не «разогревать» верхушку урагана, а «охлаждать» основание потока. Учёные предложили проводить своеобразную бомбардировку дождевых облаков микроскопическими частицами пыли. В результате такого «посева» мелкие частицы крайне быстро абсорбируют воду, однако образовавшиеся капли будут, по мнению исследователей, слишком малы для выпадения в виде осадков и поднимутся вверх, где испарятся. Подобный процесс приведет к охлаждению воздуха у основания урагана, а значит, и к снижению скорости вихря и изменению направления его движения.

Впрочем, несмотря на весь оптимизм метеорологов, юристам уже пришлось указать на некоторые негативные последствия их открытий.

Дело в том, что даже изменение маршрута урагана не означает, что никто не пострадает от стихии. Разумеется, оказавшийся над сушей и контролируемый людьми ураган быстрее ослабнет, однако дать стопроцентную гарантию, что вихрь не заденет в результате ни один даже самый мелкий населенный пункт, не может ни одна из групп учёных. А это означает, что любое вмешательство в течение бури может вылиться в многочисленные исковые заявления, которые пострадавшие смогут предъявлять учёным, мотивируя это тем, что теперь именно учёные-метеорологи, которые «вели» ураган до суши, ответственны за разрушения, а не стихия.

Дальновидные американцы уже наняли специалиста по рискам, кроме того, обратились к властям с просьбой внести изменения в текущее законодательство США, а также оформить специальное международное соглашение, регламентирующее поведение соседних государств в подобных ситуациях.