Может ли человек управлять погодой? Перспективы климатического модифицирования

Глобальное потепление ведет к увеличению числа экстремальных погодных явлений, таких как сильные ураганы, засухи, наводнения и грозы. Эти явления могут иметь серьезные последствия для экосистем, сельского хозяйства, экономики и жизни людей.

Изменение климата стало одной из наиболее обсуждаемых и актуальных тем современности. Нарастающие проблемы, связанные с глобальным потеплением и его негативными последствиями, подтолкнули человечество к исследованию возможностей управления погодой. Вопрос лишь в том, насколько далеко человек продвинулся в управлении погодой. Разгонять тучи уже можно, но это в дальнейшем влечет за собой погодные изменения. Кроме того есть опасения, что чрезмерное вмешательство может запустить ужасающий процесс терраформирования. В истории нашей планеты замечено множество этапов, когда погодные условия заметно изменялись, при этом привлекая за собой вымирания и катастрофы. Так стоит ли вмешиваться человеку в дела природы?

Атмосфера – это сложная система, в которой происходят множество взаимодействий между различными факторами, такими как солнечное излучение, ветры, температура, влажность, аэрозоли. Погода формируется под воздействием этих факторов и их взаимодействия, что делает предсказание и изменение погоды сложным заданием.

Погодные условия в значительной степени определяются атмосферными циркуляциями, такими как ветры и течения. Одной из наиболее известных циркуляций является пассаты — постоянные ветры, дующие от востока к западу в тропиках.

Другой же вопрос должны ли мы ее менять. С одной стороны глобальное потепление и возможные угрозы изменения климата с каждым годом усугубляются. От этого страдают целые экосистемы. Изменение климата создает угрозы для экологической устойчивости и функционирования экосистем. Изменение температурных режимов, осадков и доступности воды может негативно повлиять на многие процессы, включая фотосинтез, состояние растений, размножение животных и взаимодействие внутри видовых сообществ.

Но другая сторона говорит о том, что любое изменение, даже на первый взгляд положительное, повлечет за собой негативный отклик. Поскольку природа уникальна и не все ее процессы изучены достаточно, любое изменение может быть критическим. Даже более менее рассчитанные показатели могут запустить цикл крупных изменений, которые полностью изменят климатическое состояние Земли.

Один из способов влияния на погоду заключается в применении геоинженерных методов. В рамках этих подходов рассматривается также техника облачной инженерии. Облачная инженерия имеет потенциал воздействовать на климатические условия и количество осадков, что может быть полезным в различных областях, включая сельское хозяйство, водоснабжение и борьбу с засухой.

Некоторые облака могут достигать огромных размеров. Например, грозовые облака могут вырастать на высоту более 12 километров и иметь диаметр свыше 30 километров.

Эти процессы основаны на возможности воздействия на физические и химические свойства облачных частиц, таких как их размер, концентрация и химический состав. Для достижения этих целей используются несколько методов.

Как разгоняют облака

Один из таких – рассеивание или разрежение облаков. Он направлен на изменение оптических свойств облаков для снижения их плотности или повышения прозрачности. Способ заключается в использовании специальных аэрозольных веществ, внесение которых в атмосферу приводит к образованию микроскопических частиц, на которых образуются дополнительные конденсационные ядра. Это, в свою очередь, приводит к образованию большего числа облачных капель меньшего размера, что может снизить эффективность облака в отражении солнечного излучения.

Как вызывают дождь

Другим методом является стимуляция облаков для образования осадков. Этот процесс основан на изменении свойств облаков, чтобы они производили больше осадков, чем обычно. Один из подходов к такому – засеивание облаков химическими веществами, такими как соли или криогенные частицы. Эти вещества помогают повысить конденсацию водяного пара и формирование более крупных капель, что способствует образованию более интенсивных осадков.

Подобный метод используется и в России, когда проводят парады, но делают это заранее, чтобы дождь выпал раньше и не затронул нужную территорию.

Связанные с облачной инженерией вопросы включают потенциальные экологические последствия и этические дилеммы. Например, изменение формирования облаков может повлиять на водный баланс региона и оказать влияние на экосистемы, сельское хозяйство и водоснабжение. Также возникают опасения относительно побочных эффектов, таких как повышенная кислотность водных систем, ухудшение качества воздуха или изменение погодных условий в других регионах.

Процесс удобрения океана заключается в переносе углекислого газа из атмосферы на дно океана. Согласно информации, предоставленной The Royal Society, хотя этот процесс может быть инициирован человеком, его успешность зависит от активности фитопланктона. Несмотря на проведение множества экспериментов, предложенный план вызывает беспокойство у некоторых ученых, которые опасаются, что широкомасштабное использование этого метода может существенно изменить океанические экосистемы на разных глубинах.

Океаны являются источником значительной части кислорода на Земле. Океанские водоросли производят около половины всего кислорода, который мы дышим.

Читайте также: Какая погода смертельно опасна для людей?

Для доставки больших объемов железа в океан используются специальные суда. Железо необходимо микроскопическим морским водорослям, известным как фитопланктон, для производства пищи и роста. При добавлении железа происходит рост фитопланктона.

Фитопланктон поглощает углекислый газ из атмосферы и выделяет кислород. После смерти фитопланктона оно опускается на дно океана и уносит с собой поглощенный углерод. Углерод, погруженный в глубины океана, может оставаться изолированным от атмосферы на протяжении более ста лет.

Другой метод включает перемещение глубинных океанических вод вверх к поверхности путем прокачки через большие искусственные трубы. В результате этого процесса более холодная и питательная вода рассеивается у поверхности. В некоторых случаях этот процесс приводит к снижению температуры воздуха, так как холодная поверхностная вода поглощает больше тепла из атмосферы.

Однако исследования показывают, что для достижения устойчивых результатов система апвеллинга должна работать непрерывно. В противном случае поглощенное тепло будет высвобождаться, вызывая обратный эффект потепления.

Все геоинженерные проекты создаются с целью изменить климат Земли. Однако не все эти проекты предназначены для реализации на нашей планете. Космическая геоинженерия предполагает шаг назад от Земли с целью внести более значительные изменения. Примером таких «инноваций» может служить размещение специальных систем, частично отражающих свет и создающих тени над определенными областями.

Солнечная активность, такая как солнечные пятна и солнечные вспышки, может оказывать влияние на погоду и климат Земли. Некоторые исследования предполагают, что изменения солнечной активности могут вызывать колебания температуры и погодных условий на нашей планете.

Разговоры о таких установках звучат уже очень давно, они предполагают размещение огромных зеркальных “листов”, которые способны отражать часть солнечного света. Образуя тень в определенных регионах и помогая охладить воздух.

Некоторые идеи предполагали создание аэрозольных щитов в стратосфере, которые отражали бы часть солнечного света обратно в космос. Другие методы включали увеличение белизны облаков, чтобы они могли отражать больше солнечной энергии.

Может быть интересно – наблюдения за космической погодой: что мы узнали о Солнечной системе?

Почему эти концепции до сих пор не были реализованы в реальные системы, несмотря на планировку и множество идей? В настоящее время единственный фактор, который может сделать космическую геоинженерию успешной, также может привести к ее провалу – это масштаб. В отличие от выбора конкретного аспекта погоды для изменения на Земле, что позволяет вносить точные изменения, изменение погоды из космоса затрагивает всю планету.

Такие крупномасштабные корректировки не могут быть должным образом протестированы, пока миссия не будет реализована на самом деле. И никто не может предсказать, как планета отреагирует на внезапное похолодание и уменьшение освещенности.

Изменение погодных условий с помощью геоинженерии может иметь опасные последствия. Во-первых, любое вмешательство в сложные атмосферные процессы может вызвать непредсказуемые цепные реакции. Недостаточное понимание и контроль над этими процессами может привести к негативным изменениям погоды и климата, как на местном, так и на глобальном уровнях.

Любые значительные изменения в погоде могут вызвать сдвиги в климатических условиях, как в конкретных регионах, так и в масштабах всей планеты.

Стоит ли человеку вмешиваться в дела природы? – своими ответами делитесь в нашем Telegram-чате.

Во-вторых, такие методы могут создавать дисбаланс в экосистемах и влиять на биологическое разнообразие. В целом эти методы вызывают множество споров в ученых кругах. И неспроста. Для какого-либо управления погодой следует хотя бы тщательно изучить все процессы, которые происходят в природе. При ином раскладе человечество рискует лишь все усугубить.