7. decembra 2021
cloudseeding

Osievanie oblakov

Väčšina z nás si pri umelej zmene počasia predstaví, ako nejakýtýpek v lietadle preletí ponad miestom konania rodinnej oslavy a do vzduchu rozpráši chemikálie, ktoré spôsobia zníženie oblačnosti a zabezpečia krásne slnečné dni počas plánovanej udalosti. Chemické zlúčeniny sa ale nepoužívajú za účelom súkromného „skrášľovania“ počasia; aj keď Čína niečo podobné počas olympiády robila. Skôr sa však takto vyvolávajú zrážky v oblastiach, kde je nadmerné sucho, alebo v oblastiach, ktoré sú sužované početným krupobitím.

Osievanie oblakov (z angličtiny cloud seeding) je už desaťročia vyvíjajúca sa metóda modifikácie počasia, kedy sa do vznikajúcich oblakov rozprašujú chemické zlúčeniny ako jodid strieborný AgI, jodid draselný KI alebo suchý ľad, teda studený oxid uhličitý CO2 v pevnom skupenstve. Všetky tieto zlúčeniny sú relatívne stabilné a nemajú preukázaný vážny dopad na životné prostredie, aspoň teda nie v tých koncentráciách, ktoré sú do ovzdušia rozprašované.

O akých množstvách chemickej látky sa rozprávame? Z jedného gramu AgI vznikne až biliarda (10^15) ľadotvorných častíc. Reálne teda stačí do oblaku rozprášiť z lietadla niekoľko kilogramov zlúčeniny, aby sa dosiahol požadovaný výsledok.

Ako to funguje? Jodid strieborný sa považuje za nerozpustný vo vode. Táto vlastnosť umožňuje jodidu striebornému udržať si svoju štruktúru pri kontakte s podchladenou vodou v mraku. Jodid strieborný sa rozpustí v horľavom roztoku alebo sa zmieša s výbušninami na výrobu pyrotechniky s mikroskopickými časticami komplexného aerosólu. V takejto podobe sa rozpráši napríklad pomocou lietadla alebo rakety do tvoriacich sa oblakov. Kryštalické častice jodidu strieborného majú štruktúru podobnú ľadu a vo vnútri oblaku priťahujú molekuly vody. Vodné kvapky sa začnú zhlukovať okolo častíc jodidu a pri zhromažďovaní zamŕzajú na pevnú látku. AgI teda funguje ako semienko (preto ten názov – osievanie oblakov), ktoré začne premenu kvapalnej fázy vody na pevnú fázu. Tieto zmrazené zhluky nakoniec narastú a sú príliš ťažké, aby zostali vo vzduchu. Padajú z mraku na Zem napríklad v podobe snehu.

Hoci je priekopníkom v osievaní oblakov Čína a krajiny blízkeho východu ako napríklad Izrael, početné experimenty má za sebou aj USA. Osem štátov z geografickej oblasti Mountain West na západe USA sa pokúša bojovať proti obrovskému suchu (megadrought – sucho, ktoré trvá desaťročia) práve pomocou osievania oblakov. Nedávne štúdie ukazujú, že v tejto oblasti zaznamenali za posledných niekoľko desaťročí veľký pokles snehových zrážok. Vplyvom globálneho otepľovania sa takto znižuje významný zdroj vody z roztopeného snehu. Osievanie oblakov síce nejaké snehové zrážky vyvolá, ale stále to nie je dostačujúce množstvo, ktoré by oblasť vytrhlo z krízy. Zatiaľ neexistuje uspokojivý dôkaz o tom, že by sa v tom malo vo veľkom pokračovať. Bolo by potrebné vykonať ďalšie experimenty za účelom zvýšenia efektivity osievania oblakov. Takéto experimenty sú ale veľmi náročné na realizáciu.

Vysokú efektivitu osievania oblakov má ale Francúzsko. To bojuje proti krupobitiu, ktoré ničí vinice na juhozápade Francúzska počas letných búrok. Nesmú predsa nechať každý rok zničiť materiál na ich slávne vína. Vznik krúp je výsledkom ukladania veľkého množstva podchladenej vody do búrkového mraku (kumulonimbus) a zachytenia tejto vody malým počtom ľadotvorných častíc, čo vyústi do nebezpečného rastu každej krúpy. Vedecký koncept potlačenia krupobitia spočíva v pridaní veľkého množstva umelých ľadotvorných častíc (AgI) k prírodným ľadotvorným časticiam do celej podchladenej časti mraku kumulonimbus, čo vyvolá konkurenciu v procese rastu krúp. Takto je krúp teda viac a sú menšie, namiesto toho, aby ich bolo len málo a boli by obrovské.

Ako sa dá odmerať úspech tejto techniky modifikácie počasia? Existuje jednoduchý prístroj nazývaný krúpometer (vo francúzštine grêlimètre, v angličtie hailometer, slovenský ekvivalent som si práve vymyslela). Je to len obyčajná kovová tyč s tvrdenou polystyrénovou platňou veľkou približne ako jedna A3. Počas búrky na túto platňu spadnú krúpy a otlačia do nej diery. Táto platňa sa následne naskenuje a v počítači sa potom analyzuje priemer a celková veľkosť krúp. Pomocou analýzy odtlačku na polystyrénovej platni sa dokonca dá odhadnúť aj celkový počet spadnutých krúp (hlavne tie s rozmerom väčším ako 7mm, ktoré majú potenciál zničiť vegetáciu), ich hmotnosť a aj celková kinetická energia krupobitia. Štatisticky teda vedci vedia povedať či sa krúpy po metóde osievania oblakov zmenšili oproti búrkam, v ktorých sa osev nekonal.

[Lucia]

Zdroje:

https://www.scientificamerican.com/article/eight-states-are-seeding-clouds-to-overcome-megadrought/
https://www.anelfa.asso.fr/Grelimetrie.html
http://www.anelfa.asso.fr/Grele-Prevention-28.html
https://www.businessinsider.com/china-sets-aside-millions-to-control-the-rain-2016-7
https://www.essl.org/ECSS/2009/preprints/P12-02-dessens.pdf

Pridaj komentár