Искусственно сформировать дождевые облака можно с помощью частиц солей серебра. Их распыляют в атмосфере, используя наземные станции, самолёты или ракеты. Оказавшись во влажном воздухе, солевые частицы выполняют роль затравок. Переохлаждённые капельки воды высотных облаков группируются вокруг этих центров кристаллизации, замерзают и образуют ледяные кристаллы, которые затем выпадают на землю в виде дождя. В другом распространённом методе стимулирования осадков используются соли натрия, лития и калия. Их рассеивают в облаках нижнего яруса. Здесь они тоже становятся центрами «притяжения» небольших капель воды, которые объединяются, укрупняются и проливаются на землю.

Один из способов «засеивания» облаков — распыление солей серебра с самолётов. Рисунок Зои Флоринской.

Оросить большие площади и побороть засуху подобными методами нельзя. Кроме того, нет надёжных индикаторов, позволяющих оценить эффективность «засеивания» облаков.

Принципиально иной способ стимулирования выпадения осадков на землю предложили исследователи из Берлинского свободного университета, Лионского университета и университета Женевы. С помощью лазера им удалось добиться образования дождевых капель в облаках в сильно влажной атмосфере. Эксперименты проводили непосредственно в атмосфере и в лабораторных условиях — в камере Вильсона (она же — конденсационная, или облачная камера), заполненной окружающим воздухом. Облака облучали сверхмощными (5×10¹² Вт) ультракороткими импульсами инфракрасного лазера длительностью всего 10^-13 с. Дополнительно использовался и второй — маломощный лазер, свет которого рассеивался в облаках тем сильнее, чем больше в них было капель воды.

Эксперименты показали: и в атмосфере, и в искусственной среде после каждого мощного короткого импульса от основного лазера рассеивание света от контролирующего лазера увеличивалось. Это прямо указывает на образование капель воды в облаках.

По мнению авторов исследования, под действием лазерных импульсов сначала происходит ионизация воздуха, а сформировавшиеся ионы становятся центрами конденсации воды. Кроме того, влага может конденсироваться и на молекулах серной и азотной кислот, которые образуются в атмосфере в ходе фотоокислительных реакций при участии диоксидов серы и азота.

Пока до практического использования лазера для формирования дождевых облаков далеко. Скорее всего, предстоит создать более мощный источник когерентного света — тогда можно будет «засевать» больший объём воздуха. Кроме того, будут определены оптимальная длина волны лазерного излучения, длительность импульса и другие параметры луча.

№10, 2012