Цивилизация
Со времен, когда мэром Москвы был Юрий Лужков, в России известно о технологии рассеивания облаков, которую применяют для создания благоприятных погодных условий. Эта технология использует неустойчивость микрокапель воды в облаках. Микрочастицы распыляемого с самолета реагента (например, азота или сухого льда — твердого углекислого газа) выступают как центры кристаллизации: вокруг них ассоциируются капельки воды или кристаллики льда из облаков. Таким образом, разросшийся кристалл становится слишком тяжелым, метастабильность — неустойчивое равновесие — в облаке нарушается. Так провоцируется дождь: кристаллик льда падает, превращаясь на подлете к земле в воду. Соответственно, реагенты распыляют прицельно, с учетом направления ветра, не менее чем за 50 километров от места проведения мероприятия, над которым должно быть чистое небо (в Москве в первый раз «разогнали тучи» перед парадом Победы 1995 года).
Равновесие в метастабильных каплях может быть нарушено и пролетающим через такое облако самолетом.
Подробнее этот процесс изучила группа ученых под руководством Эндрю Хеймсфилда из Национального центра атмосферных исследований в Боулдере (штат Колорадо). Свои результаты они опубликовали в журнале Science.
Исследование показало, что охлаждение воздуха за лопастями двигателя и над крыльями создает в облаке микрокристаллы льда. Эти кристаллики затем растут за счет окружающих капель — в слое облаков образуется своеобразный канал, который может расширяться в течение нескольких часов.
То есть самолет, пролетая через облако, делает в нем отверстие, которое существует довольно продолжительно время.
Причем эти «дыры» могут быть хорошо видны людям на земле, которые ошибочно принимают их за следы пусков баллистических ракет или даже за НЛО, как это было в Москве в 2009 году.
На основе снимков, сделанных спутником GOES, ученые исследовали снимки таких отверстий в облаках над штатом Техас. Затем они сопоставили полученные данные с архивом информации о движении самолетов в районе.
Вывод ученых состоит в том, что самолеты могут оказывать влияние на погоду в районах крупных аэропортов.
Высоко в небе в облаках температура воздуха колеблется на уровне –10 градусов по Цельсию (напомним, вода в обычных условиях замерзает при нуле). Однако в отсутствие частичек пыли или кристалликов льда — твердых образований, которые служат «затравками» для запуска процесса кристаллизации (замерзания), — вода в облаках остается в жидком состоянии. Такая переохлажденная вода в виде микрокапель существует при температурах до –40 градусов. Однако искусственное внесение центров кристаллизации в облако вполне способно вызывать замерзание воды при температурах гораздо выше критических –40. Это и делают самолеты.
«Если в одном и том же облаке находятся переохлажденные капельки воды и частицы льда, то капли испарятся и затем осядут в твердом виде на поверхности частиц льда. При такой конденсации поверхность льдинок нагревается, в облаке начинаются процессы вертикального переноса», — объясняет один из авторов работы Эндрю Хеймсфилд из Национального центра исследования атмосферы в Колорадо. В свою очередь,
эти нарушения структуры облаков приводят к осадкам.
Чем более оживленным является движение (то есть чем крупнее аэропорт), тем больше вероятность, что в этом месте будет наблюдаться повышенное количество осадков в виде снега или дождя. Это, в свою очередь, означает, что для очистки самолетов от обледенения, которая проводится перед полетом, априори требуется большее количество времени и сил. Еще один вывод заключается в том, что многие метеостанции (особенно в приполярных регионах) находятся у аэропортов, а значит, их данные и полученные на их основе прогнозы погоды могут быть существенно искажены эффектом летающих самолетов.
При этом ученые отмечают малую вероятность того, что этот эффект влияет на глобальный климат.