Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

869. Как по звездам исследуют ветер на высотах?О характере ветра на высотах можно судить по мерцанию звезд, поскольку оно обусловлено турбулентным движением объемов воздуха, имеющих различную плотность. Следовательно, эти объемы вызывают различную рефракцию света. Ученые считают, что по частоте мерцания звезд можно определить направление и скорость ветра.

870. Как проводились эксперименты по выбросу на больших высотах химических веществ?Геофизики военно-воздушных сил Соединенных Штатов предприняли ряд попыток использовать энергию, поступающую от Солнца, для исследований атмосферы с помощью фотохимического эффекта. Проведя в лабораториях исследования свечения газа при низких давлениях, ученые перенесли эксперимент в атмосферу. Они стали выпускать из ракет некоторое количество окиси азота на высоте около 100 км. Окись азота выделяет лучистую энергию и выглядит на ночном небосводе как светящееся облако. Возможно, этот эффект будет использован для создания облаков, отражающих радиоволны, в целях улучшения радиосвязи или для искусственного освещения ночью.

871. Что такое численные прогнозы погоды?Численные прогнозы погоды основаны на использовании быстродействующих электронных вычислительных машин. С целью внедрения численных прогнозов в Сютленде, штат Мэриленд, создан Объединенный центр численного прогнозирования, который объединяет усилия Бюро погоды, военно-воздушных и военно-морских сил. Поступающая в этот центр метеорологическая информация перфорируется на специальные карты. Сотни перфокарт, содержащих результаты метеорологических наблюдений на территории Северной Америки и остальной части северного полушария, включая Советский Союз и Китаи, вводятся в электронные вычислительные машины. Вычислительные машины работают по определенной программе, составленной на основе уравнений гидродинамики, и с определенной степенью точности предвычисляют будущее развитие атмосферных процессов.

872. Насколько успешны численные прогнозы?С помощью вычислительных машин получают главным образом прогностические карты потоков в свободной атмосфере, а не прогнозы погоды для какого-либо пункта. Однако последние в большой степени определяются характером поля давления и, следовательно, поля ветра на высотах. Специалисты утверждают, что численные прогнозы должны оцениваться не их настоящей оправдываемостью, а способностью к улучшению. Разработка численных прогнозов погоды является знаменательной вехой на пути современного развития метеорологии. Их возможности будут раскрываться все полнее по мере совершенствования вычислительных машин и навыков людей в управлении ими, развития математических моделей атмосферных процессов с учетом изменчивости элементов погоды и, наконец, по мере увеличения потока точных приземных и высотных данных.

873. В чем заключается искусственное воздействие на погоду?Искусственное воздействие — это изменение человеком состояния воздушной среды с целью достижения полезных результатов. К ним относится искусственное увеличение осадков, рассеивание тумана или низких облаков, попытки управлять — правда, в ограниченной степени — потоками солнечной энергии. Термин «преобразование погоды» логически следовало бы отнести к изменению состояния любых ее элементов, но, он означает, главным образом, стимулирование выпадения дождя искусственными методами. Однако не следует понимать это только как попытку увеличить количество осадков, поскольку искусственное воздействие означает, кроме того, стремление рассеять или уменьшить грозовую деятельность и зоны осадков, тумана.

874. В чем заключается теория искусственного вызывания дождя?Эксперименты по стимулированию дождя искусственными средствами основываются на том, что выпадение дождя из облака в умеренных широтах происходит тогда, когда облако кроме капель воды содержит и ледяные кристаллы. В этом случае кристаллы начинают быстро расти за счет «перекачки» влаги с поверхности капель на кристаллы, сливаются друг с другом и выпадают из облака. Когда падающие кристаллы проходят через слои теплого воздуха, они тают и превращаются в дождь.

Эксперимент по стимулированию дождя заключается в засеивании облака некоторыми веществами, которые по своему действию аналогичны ледяным кристаллам. Этими веществами являются мельчайшие частицы сухого льда, йодистого серебра, сульфата аммония, твердой двуокиси азота или метиламина. При засеивании облаков эти вещества выбрасывают из самолета или, в большинстве экспериментов, бомбардируют основания облаков химикатами из генератора, установленного на земле.

875. Когда были начаты эксперименты по искусственному вызыванию дождя?Первые попытки научного подхода к воздействию на погоду относятся к 1890-м годам, когда в Соединенных Штатах и Германии были выданы патенты на приборы, созданные для введения сухого льда в облако. Но успешному осуществлению эксперимента препятствовала ограниченность знаний об атмосферных условиях. В 1931 году голландец Вераарт, поднявшись на самолете, внес в облако частицы сухого льда. Он утверждал, что в результате опыта начал выпадать дождь. Не получив от правительства Голландии финансовой помощи, Вераарт не смог продолжать эксперименты.

На современной основе эксперименты по искусственному воздействию начали проводиться в лабораториях компании «Дженерал электрик». [52] Успешные опыты по искусственному воздействию на облака и туманы проводились в ряде научных организаций Советского Союза. В настоящее время искусственное воздействие приобретает в СССР народнохозяйственное значение. ( Прим. перев .) Ими руководили Ирвинг Лэнгмюр, Винсент Шэфер и Бернард Воннегут. При этих опытах сухой лед вводили в часть облака, содержащую переохлажденные капли воды, что вызывало интенсивное образование кристаллов льда и, следовательно, выпадение дождя.

876. Насколько успешными являлись опыты по вызыванию дождя?Несмотря на то что американские метеорологи даже заключили контракты по воздействию на погоду с фермерами и промышленными компаниями, эффективность искусственного воздействия на облака в Соединенных Штатах оценивается крайне осторожно и с оговорками. Исследования показывают, что выпадающий дождь может усиливаться лишь в 9—17 % случаев при особых обстоятельствах. Сообщения об этом содержат много «если». Например, в заявлении совета Американского метеорологического общества говорится: «Выпадение ощутимого количества осадков за счет естественных или искусственных воздействии требует предварительного поступления в атмосферу большого количества влаги… По этой причине для искусственного вызывания осадков благоприятными являются те же условия, которые наблюдаются при естественном их выпадении. Это обстоятельство делает оценку эффективности засеивания облаков реагентами, стимулирующими выпадение осадков, трудной и часто неубедительной».