Kedysi robili prírodné národy tak zvané dáždové tance (rain dancing), aby vyvolali dážd, keď ho potrebovali. Dnes existuje na to iný spôsob. Cloud-seeding je technológia, ktorá sa používa už viac ako 60 rokov a jej cieľom je zvýšiť množstvo zrážok v oblastiach trpiacich suchom. Princíp spočíva v "očkovaní" existujúcich mrakov látkou jodid strieborný, ktorá poskytuje častice, okolo ktorých sa zhlukujú kvapôčky vody a vytvárajú ľadové kryštály. Jediným rozdielom medzi prirodzeným snežením a cloud-seedingom je, že jadrom ľadového kryštálu je malá častica jodidu strieborného, ktorú vedci vpustili do mraku, namiesto prachovej častice alebo peľu.
Začiatky
Prvé pokusy o umělé vytváranie dažďa sa datujú do 40. rokov 20. storočia. V roku 1946 americký chemik Vincent Schaefer uskutočnil prvý úspešný experiment s použitím suchého ľadu (tuhého oxidu uhličitého) na vyvolanie zrážok. O rok neskôr jeho kolega Bernard Vonnegut použil jodid strieborný ako kondenzačné jadro, čo sa ukázalo byť ešte efektívnejšie.
V 50. a 60. rokoch sa uskutočnilo viacero experimentov s cloud seedingom v rôznych častiach sveta. Jedným z významných projektov bol Whitetop experiment (1960-1964) v Missourri, USA, ktorý skúmal vplyv zaočkovania oblakov striebornými jodidovými časticami na množstvo zrážok. Výskum viedli meteorológovia z University of Chicago.
V Izraeli sa od 60. rokov konali experimenty Israel-1 až Israel-4, ktoré priniesli štatisticky významné zvýšenie zrážok o 13% v severnom Izraeli po aplikácii glaciogénneho seedingu. Výskum robil tím pod vedením Eyala Freuda a Daniela Rosenfelda.
V Thajsku sa v rokoch 1995-1998 konal rozsiahly výskum s názvom Thailand Warm-Cloud Hygroscopic Particle Seeding Experiment. Experimenty v povodí rieky Bhumibol viedli Bernard A. Silverman a Wathana Sukarnjanaset a priniesli cenné poznatky o vplyve častíc chloridu vápenatého na vývoj teplých konvektívnych oblakov.
Ďalší významný výskum, Cloud Ice Mountain Experiment (CIME), sa konal vo Francúzsku v roku 1998. Skúmal sa vplyv zaočkovania oblakov ľadovými kryštálmi pri prechode cez horu Puy de Dôme. Výskumný tím pod vedením Wolframa Wobrocka a Andrey I. Flossmanna priniesol detailné pozorovania nukleácie, rastu a vypadávania ľadových častíc.
Princíp fungovania
Cloud seeding funguje na princípe pridávania kondenzačných jadier do oblakov. Tieto jadrá, najčastejšie jodid strieborný, slúžia ako základ pre tvorbu ľadových kryštálov v oblakoch. Keď sa ľadové kryštály zväčšia, začnú padať v podobe dažďa alebo snehu.
Pri cloud seedingu sa používajú rôzne chemické látky na stimuláciu tvorby ľadových kryštálov v mrakoch, čo následne vedie k zrážkam. Najčastejšie používanou látkou je jodid strieborný (AgI), ale používajú sa aj iné zlúčeniny ako chlorid sodný (NaCl), chlorid draselný (KCl) či suchý ľad (tuhý oxid uhličitý, CO2).
- Jodid strieborný (AgI): AgI sa používa vďaka svojej kryštalickej štruktúre, ktorá je podobná ľadu. Keď sa AgI dostane do mraku, pôsobí ako kondenzačné jadro pre vodné kvapôčky. Voda sa na povrchu AgI začne meniť na ľad pri teplotách okolo -5°C, čo je vyššia teplota ako bod mrazu čistej vody (-40°C). Táto vlastnosť umožňuje AgI stimulovať tvorbu ľadových kryštálov v mrakoch.
- Chlorid sodný (NaCl) a chlorid draselný (KCl): NaCl a KCl sú hygroskopické látky, čo znamená, že priťahujú a viažu vodu. Keď sa tieto látky rozptýlia v mraku, absorbujú vodnú paru a zväčšujú sa. Po prekročení kritickej veľkosti sa stávajú príliš ťažkými a začnú klesať ako dažďové kvapky.
- Suchý ľad (CO2): Suchý ľad je tuhý oxid uhličitý s teplotou -78°C. Keď sa granule suchého ľadu rozptýlia v mraku, ochladia okolitý vzduch a vodné kvapôčky. Tie potom môžu namŕzať na častice suchého ľadu a vytvárať ľadové kryštály.
Neúspechy a pohromy
Napriek potenciálnym prínosom cloud seedingu existujú aj riziká a neúspechy spojené s touto technikou. V roku 1972 sa v Rapid City v Južnej Dakote (USA) uskutočnil experiment s cloud seedingom, ktorý mal tragické následky. Silné dažde spôsobené týmto experimentom viedli k ničivým povodniam, pri ktorých zahynulo 238 ľudí a tisíce ďalších ostali bez domova.
Ďalším problémom je, že cloud seeding môže ovplyvniť zrážky v susedných regiónoch. Zvýšenie zrážok v jednej oblasti môže viesť k ich zníženiu v inej, čo vyvoláva obavy z "krádeže dažďa" a možných konfliktov o vodné zdroje.
Foto: Chris Gallagher (Unsplash)
Vplyv znečistenia
Formovanie mrakov je zložitý odbor výskumu a vedci sa stále učia o tom, ako kvapôčky vody a ľadové kryštály interagujú s atmosférickými časticami za vzniku mnohých rôznych typov mrakov, ktoré pozorujeme. Jedno je však jasné: bez mikroskopických častíc, na ktoré by sa mohla naviazať vodná para - ako je prach alebo morská soľ - sa mraky nemôžu tvoriť.
Výskum ukázal, že znečistenie ovzdušia môže brániť zrážkam, pretože kvapôčky vody v znečistených mrakoch sú príliš malé - vznášajú sa v atmosfére bez toho, aby sa spojili do dostatočne veľkých kvapiek, ktoré by mohli spadnúť na zem. Jedna kvapka zrážok vyžaduje zhluknutie viac ako milióna týchto malých kvapôčok. Tieto znečisťujúce látky môžu tiež brániť tvorbe ľadu v mrakoch s teplotou pod bodom mrazu. To znamená, že naše každodenné aktivity v mestských a priemyselných oblastiach už teraz menia globálne vzorce zrážok.
Manipulácia počasia v Sovietskom zväze a v Rusku
V Sovietskom zväze sa počas štátnych sviatkov a najmä 1. mája, ktorý bol známy ako Sviatok práce, skutočne manipulovalo s počasím s cieľom zabezpečiť slnečné a bezoblačné podmienky. Táto prax sa vykonávala aj v modernom Rusku, ktoré je nástupníckym štátom Sovietskeho zväzu.
Ruská vláda minula v roku 2016 približne 1,3 milióna dolárov na zabezpečenie toho, aby počas osláv 1. mája nepršalo. Túto zákazku realizoval jediný dodávateľ, pričom sa predpokladá, že išlo o techniku tzv. "cloud seedingu", pri ktorej sa do oblakov vstrekujú chemikálie ako jodid strieborný, čo spôsobuje, že oblaky vypustia dážď skôr, než by tak urobili prirodzene. Týmto spôsobom je možné prinútiť oblaky, aby zrážky vypustili nad menej dôležitými oblasťami a v čase pred plánovanou udalosťou, čím sa zabezpečí, že počas samotnej slávnosti bude príjemné počasie
Manipulácia počasia s cieľom zabezpečiť priaznivé podmienky počas 1. mája a ďalších významných sviatkov bola v Sovietskom zväze a neskôr aj v Rusku pomerne bežnou praxou. Vládnuce režimy nechceli nechať nič na náhodu a snažili sa aj takýmto spôsobom zaistiť, aby oslavy prebehli presne podľa ich predstáv a aby neboli negatívne ovplyvnené nepriaznivým počasím.
Experimenty v Spojených arabských emirátoch
V roku 1990 začali SAE v spolupráci s americkou spoločnosťou Weather Modification Inc. (WMI) prvé experimenty s cloud seedingom. Cieľom bolo zvýšiť množstvo zrážok v krajine a zmierniť tak dopady sucha. Počas experimentu boli do mrakov vypúšťané častice jodidu strieborného, ktoré mali stimulovať tvorbu ľadových kryštálov a následne zrážok. Výsledky experimentu boli sľubné a ukázali, že cloud seeding môže v SAE fungovať.
Na prelome tisícročia začali SAE do rozvoja cloud seedingu významne investovať. V roku 2001 bol založený Národný meteorologický úrad (NCM), ktorý dostal za úlohu koordinovať výskum a operácie spojené s umelým vyvolávaním zrážok. NCM nadviazal spoluprácu s poprednými svetovými inštitúciami v odbore, ako je americká Národné centrum pre výskum atmosféry (NCAR) alebo Svetová meteorologická organizácia (WMO).
V roku 2003 prebehol v spolupráci s NCAR rozsiahly experiment, ktorého cieľom bolo overiť účinnosť rôznych metód cloud seedingu. Experiment trval niekoľko mesiacov a zúčastnili sa ho desiatky vedcov a technikov. Boli testované rôzne typy častíc na vyvolávanie zrážok (okrem bežne používaného jodidu strieborného aj chlorid sodný alebo prach) a rôzne spôsoby ich vypúšťania do mrakov (letecky, raketami, generátormi zo zeme). Výsledky experimentu potvrdili, že cloud seeding môže zvýšiť množstvo zrážok až o 30-35 %, predovšetkým v kombinácii leteckého a pozemného vypúšťania častíc. (Achievements in Weather Modification)
V roku 2015 vykonal NCM v spolupráci s americkými a britskými vedcami zatiaľ najrozsiahlejšiu štúdiu vplyvu cloud seedingu. Štúdia kombinovala letecké merania zrážok a oblačnosti, pozemné merania a počítačové modelovanie. Závery štúdie ukázali, že cloud seeding môže nielen zvýšiť množstvo zrážok, ale aj ovplyvňovať ich priestorové a časové rozdelenie. Umelé vyvolávanie zrážok tak môže byť účinným nástrojom na boj so suchom a riadenie vodných zdrojov. (Efficiency of Hygroscopic Seeding Based on Numerical Models)
Nedávne záplavy v Dubaji vyvolali špekulácie, či mohlo cloud seeding prispieť k rekordným zrážkam. Podľa AP niekoľko správ citovalo meteorológov z Národného meteorologického centra, ktorí uviedli, že pred dažďmi uskutočnili šesť alebo sedem letov za účelom umelého vyvolávania zrážok.
Efektivita cloud seeding
Efektivita cloud seedingu závisí od viacerých faktorov, ako sú poveternostné podmienky, typ oblačnosti, použitá metóda a chemikálie, ako aj schopnosť presne zacieliť oblaky s najväčším potenciálom zrážok. Všeobecne sa odhaduje, že cloud seeding môže zvýšiť zrážky v rozmedzí 5-20% za optimálnych podmienok. Niektoré štúdie však uvádzajú aj vyššiu efektivitu v špecifických prípadoch.
Čo sa týka pomeru vynaložených prostriedkov a získaných zrážok, cloud seeding sa považuje za pomerne nákladovo efektívnu metódu na zvýšenie vodných zásob v porovnaní s inými možnosťami, ako sú odsoľovanie morskej vody či transport vody na veľké vzdialenosti. Podľa štúdie Národnej akadémie vied USA z roku 2003 sa náklady na cloud seeding pohybujú od 1 do 18 dolárov za každý akr-foot dodatočnej vody (1233 m3). Pre porovnanie, odsoľovanie morskej vody stojí 500-2000 dolárov za akr-foot.
Konkrétny príklad z praxe je projekt cloud seedingu v pohorí Sierra Nevada v Kalifornii, kde sa pri nákladoch okolo 3 milióny dolárov ročne odhaduje zvýšenie zrážok o 4%, čo predstavuje dodatočných 300 000 akr-foot vody. Čiže v tomto prípade boli náklady približne 10 dolárov za akr-foot, čo je stále výrazne menej ako alternatívne zdroje.
Na druhej strane, projekty cloud seedingu si vyžadujú značné počiatočné investície do lietadiel, pozemného vybavenia a výskumu optimálnych metód a cieľových oblastí. Takže hoci prevádzkové náklady môžu byť prijateľné, vstupné investície môžu byť pomerne vysoké.
Je tiež dôležité poznamenať, že cloud seeding nie je všeliekom na riešenie sucha a nedostatku vody. Vyžaduje si prítomnosť vhodnej oblačnosti a nedokáže vykompenzovať dlhodobý deficit zrážok. Mal by byť súčasťou komplexnej stratégie hospodárenia s vodnými zdrojmi, spolu s opatreniami na zníženie spotreby, recykláciu vody a ochranu existujúcich zdrojov.
Nebo nad Záhorím
Čo sú teda tie čmuhy na nebi?
Každý, kto už letel v lietadle a sedel v blízkosti krídiel, nespozoroval kondenzačné pásy, ktoré by vychádzali z turbín. Vojenských lietadiel nemá Slovensko toľko aby naraz mohlo byť vo vzduchu 10 kusov, a to skoro každý deň, niekoľko hodín. Po pár hodinách sa pásy rozšíria a zvyčajne vznikne forma hmly, cez ktorú ešte slnko matne svieti. Nie sú to tie pekné vankúšové oblaky, ktoré sme poznali s našej mladosti. A nebo nie je krásne modré, ako v čase lockdownu, kedy bolo sýto modré. Čo sú to teda za lietadlá? Neviem. Nenašiel som žiadnu informáciu, žeby sa na Slovensku robil cloud seeding.
Mnohí skeptici právom povedia: „Načo by to niekto robil?“ Odpoveď si budete musiet vytvoriť sami. Alebo sa spýtať na zodpovedných miestach.
Ak si chcete preveriť či lietadla, ktoré lietajú nad vami krížom krážom, vytvárajúc formu sietky sú linkové lety, viete si to preverit na stranke Flightradar24.com.
Video z
Video z CNBC
https://www.cnbc.com/video/2022/12/17/how-cloud-seeding-can-help-alleviate-drought.html
