В 2022 году по миру прокатилась волна небывалой засухи. Многие страны, в том числе в Европе, потеряли огромные объёмы урожая. Эксперты Еврокомиссии назвали засуху нынешнего года худшей за 500 лет. Из-за обмеления рек в Китае нарушилось судоходство, а выработка энергии на гидроэлектростанциях снизилась на 40%. Пострадали также США, Пакистан и Таиланд.

Как сообщает ТАСС, ответом на подобные изменения климата могут стать технология управления осадками. Хотя даже прогнозирование погоды пока не удается полностью поставить под контроль, технологии «вызова дождя» существуют уже больше полувека. И сегодня их развивают все больше стран – в том числе и Россия.

Вызов искусственного дождя с помощью реагентов происходит так: в воздух поднимается авиаотряд и распыляет на большой высоте соединения серебра или другие вещества с похожим эффектом. Сегодня это делают и управляемые с земли дроны. Например, такую технологию в 2017 году начали применять в Иране и ОАЭ. По расчётам, применение дронов может повысить количество осадков на 15–20%, но пока это лишь экспериментальный метод, и говорить о его эффективности рано.

Применение реагентов обходится дорого, именно поэтому этот способ в сельском хозяйстве России применяется редко. Зато в странах с частыми засухами это может быть рентабельно. Так, самый масштабный в мире проект по созданию искусственных дождей реализует Китай. В предгорье Тибета действует система устройств, которые выпускают в воздух частички йодида серебра. По планам правительства, дополнительные 10 млрд т осадков должны поднять уровень воды в реках и оросить 1,6 млн кв. км посевных полей.

Кроме стимулирования сельского хозяйства, «дождевая бомбардировка» эффективна против больших лесных пожаров. С помощью вызова искусственных осадков можно вылить на горящий лес до 40 тыс. т воды, тогда как пожарные самолёты вмещают лишь одну тысячную этого объёма. В 2018 году в России «Авиалесоохрана» вызвала дождь над 100 пожарами, распространившимися на площади 436 тыс. га. По данным Министерства природных ресурсов, количество выпавших осадков более чем на 40% превысило прогнозируемое.

В то же время у этой технологии есть изъяны. Нужно очень точно рассчитать место и время засева, а также дозу химикатов. Если переборщить, то из-за слишком активной кристаллизации образование осадков будет, наоборот, замедлено. При этом результаты могут очень сильно колебаться из-за физических свойств облаков.

Но, пожалуй, главная проблема в том, что технология засева не работает при безоблачном небе. А это значит, территории с засушливым климатом, где нехватка дождя ощущается сильнее всего — Таиланд, ОАЭ, Саудовская Аравия, — как раз и не будут получать такую необходимую влагу. В качестве альтернативы учёные используют метеотроны – установки для создания мощных восходящих воздушных потоков. Этот способ основан на модели образования кучевых облаков. Они образуются под действием тепла, когда во время пожаров и извержений в небо поднимаются тёплые массы. Например, во время Второй мировой войны американская авиация разбомбила город Гамбург и сбросила туда более 2 тыс. бомб. Весь Гамбург горел, и конвекция горячего воздуха над пожаром привела к развитию мощного ливневого облака, затушившего пожар. Сегодня этот эффект используют целенаправленно в более мирных целях. Попытки применять такой подход начались ещё в 1980-е годы. Тогда учёные добивались нужного эффекта за счёт сжигания большого количества нефтепродуктов. Но финансирование остановили из-за сложной экономической ситуации в СССР. К тому же выброс газов сильно загрязнял атмосферу. 

Сейчас учёные вернулись к забытой идее. Чтобы метод сработал, поток тёплого воздуха должен подняться до нижней границы того слоя, где может начать образовываться конвективное облако, т.е. на высоту примерно 3–4 км от земли, чтобы это произошло, ему нужно задать скорость от 25 до 100 метров в секунду. В противном случае она рассеется в воздухе. Обеспечить такую скорость могут турбореактивные двигатели, как на самолётах. Однако настолько мощные установки будут потреблять много энергии. Решить эту проблему планируют за счёт добавки реагента непосредственно в струю метеотрона. В химический состав реагента входят хлориды натрия и кальция, а также карбамид, которые увеличивают энергию и скорость восходящего потока воздуха. Пока эксперименты продолжаются.

Засеивать облака можно не только химическими веществами. В кубическом метре обычного дождевого облака живут от 300 до 30 тыс. микробов. В том числе – Pseudomonas Syringae. Эта бактерия умеет превращать воду в лёд даже при относительно высоких температурах. Её открыли больше ста лет назад, когда обнаружили необычные признаки обморожения у больных растений. Оказалось, что «ледяные» микробы живут в воздухе, а переносятся со снегом и дождём. Но главное – их легко вырастить в лаборатории. Pseudomonas Syringae вырабатывает особый белок, который располагается на её поверхности в форме решётки. Молекулы воды, попадая на нее, выстраиваются в сетку и из-за такого жесткого позиционирования начинают формировать кристаллы. Это замерзшее ядро притягивает к себе всё больше воды и в результате становится крупнее и тяжелее. В итоге такая массивная структура уже не может оставаться в воздухе и падает на землю в виде дождевых капель. В теории такой метод может вызывать дождь даже в засуху. Если внедрить в облако эти бактерии, то они начнут процесс заморозки, что повлечет за собой дождь, остается только вопрос, много ли их в облаках, чтобы оказывать значительное влияние на осадки. С помощью метеозондов и самолетов учёные берут пробы, чтобы понять, как ведет себя Pseudomonas Syringae при переносе в облаках. При этом остается вопрос, насколько такая «эксплуатация» бактерии будет безопасна для сельскохозяйственных растений, которые и предстоит орошать с её помощью. Не стоит забывать, что в дикой природе она вызывает болезнь.

Большинство способов управления погодой сегодня могут решить лишь локальные проблемы. Воздушные массы всё ещё слишком непредсказуемы для того, чтобы научиться эффективно ими управлять. Но частота засух и пожаров могут увеличить финансирование разработок.