Der Wunsch des Menschen, das Wetter zu kontrollieren, reicht bis in die Antike zurück. Aber weder rituelle Tänze noch Zauber hatten den gewünschten Effekt. Seitdem ist viel Wasser unter die Brücke geflossen. Der Mensch eroberte die Natur und verwandelte sie in seine Werkstatt. Wir nutzen unseren Planeten und seine Ressourcen nach eigenem Ermessen. Was ist mit dem Wetter und dem Klima? Inwieweit unterliegen sie uns heute?
Was ist Wetter und was ist Klima?
Lassen Sie uns zunächst ein wenig klären, wie Wetter und Klima sind und wie sie sich voneinander unterscheiden. Tatsächlich leben wir am Grund des Luftozeans, der als Atmosphäre bezeichnet wird. Dies ist ein riesiger Ozean mit unvergleichlicher Energie. Die Masse der Erdatmosphäre beträgt 5,1–5,31018 Kilogramm oder 5,1–5,3 Billionen Kilogramm (eine Billion ist mit anderen Worten eine Milliarde Milliarden). Dank der Schwerkraft der Erde wird die Atmosphäre nicht nur in der Nähe des Planeten gehalten, sondern dreht sich auch mit ihm als Ganzes.
Der Begriff "Wetter" bezieht sich auf den Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt. Wetterphänomene wie Regen, Schnee, Nebel usw. treten im unteren Teil der Atmosphäre auf - beginnend von der Erdoberfläche bis zu einer Höhe von etwa 11 Kilometern (der sogenannten Troposphäre) und teilweise in der nächsthöheren Schicht - der Stratosphäre, bis zu 50 Kilometer darüber Meeresspiegel. Übrigens sind in der Troposphäre, der unteren Schicht der Erdatmosphäre, mehr als 80% der gesamten Luftmasse und etwa 90% des gesamten Wasserdampfs in der Atmosphäre enthalten.
Das Wetter als Zustand der Atmosphäre zum gegenwärtigen Zeitpunkt und an einem bestimmten Ort weist eine Reihe bedeutender Merkmale auf. Sowohl für den menschlichen Komfort als auch für die Landwirtschaft oder die Kriegsführung von Bedeutung. Diese Eigenschaften, auch als meteorologische Elemente bezeichnet, umfassen Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Windrichtung und -stärke, Niederschlag, atmosphärische Phänomene (Nebel, Schneestürme, Gewitter), Sichtweite usw. Und was wichtig ist, um zu verstehen, sowohl für die Vorhersage des Wetters als auch für die Verwaltung, sind alle miteinander verbunden.
Im Allgemeinen ändert sich das Wetter in einem bestimmten Gebiet im Rahmen bestimmter Parameter, die aufgrund von Langzeitbeobachtungen festgelegt wurden. Der durchschnittliche Zustand der Atmosphäre über einen langen Zeitraum in einem bestimmten Gebiet wird als Klima bezeichnet. Das Klima ist im Wesentlichen ein mehrjähriges Wettermuster.
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Wetterkontrollmethoden
Die Haupttechnologie zur Wetterkorrektur besteht darin, die Wolken aktiv zu beeinflussen. Der bekannteste Weg ist, sie mit chemischen Reagenzien zu "säen". Dies kann dazu führen, dass die Wolke regnet oder sich auflöst. Einschließlich können Sie Regen machen, wo es abgeworfen werden kann, so dass es nicht dorthin geht, wo es definitiv unmöglich ist, dass es geht.
Auf diese Weise ist bei festlichen Veranstaltungen in Moskau sonniges Wetter gewährleistet. In China beispielsweise regnete es vor der Eröffnungsfeier der Olympischen Spiele 2008 am Stadtrand von Peking. Während der Zeremonie gab es keine Wolke über der Hauptstadt der Olympischen Spiele.
Tatsächlich muss gesagt werden, dass Wolken sowie atmosphärische Phänomene wie Regen, Schnee oder Hagel auf unserem Planeten möglich sind, da die Temperaturbedingungen der unteren Schichten der Erdatmosphäre es ermöglichen, dass sich Wasser in allen drei Aggregatzuständen befindet - in gasförmigen, festen und flüssigen. Durch Einwirken von Reagenzien auf Wolken ist es möglich, den Übergang von Wasser von einem Zustand in einen anderen zu erreichen.
Bereits Mitte des letzten Jahrhunderts wurde festgestellt, dass Silberiodid und Bleijodid zum Auftreten von Wasserkristallisationszentren in den Wolken beitragen. Bei der "Aussaat" mit Reagenzien (und nun werden je nach Wolkentyp auch Kohlendioxidgranulate, Zement-, Talk- oder Gipspulver verwendet) kommt es zu einer vorzeitigen Kristallisation der Feuchtigkeit in den Wolken, wodurch es zu einer Ausfällung kommt. Reagenzien werden normalerweise aus Flugzeugen gesprüht. Der Kampf gegen Hagel wird auf ähnliche Weise durchgeführt.
Die Methode ist wie folgt. Durch das Einfrieren von Feuchtigkeit auf Kristallisationskernen bilden sich in Wolken Hügel. Im Gegensatz zu Regen haben solche Kristalle keine Zeit zum Schmelzen, wenn sie sich der Oberfläche nähern und in Form von Hagel herausfallen. Wenn es nur wenige solcher Kristallisationskerne in der Wolke gibt, erreichen die gebildeten Hagelkörner große Größen und können somit erhebliche Schäden an landwirtschaftlichen Pflanzungen, Eigentum und sogar Menschen verursachen.
Um das Wachstum von Hagelkörnern in der Wolke zu verhindern, muss die Anzahl der Kristallisationszentren erhöht werden. Mit Hilfe von Hagelschutzraketen oder speziell ausgerüsteten Flugzeugen werden Reagenzien in die Wolken eingeführt, die als zusätzliche Kristallisationszentren dienen. In die Wolke gebrachte künstliche Kristallisationskerne konkurrieren mit natürlichen um die in der Wolke enthaltene Feuchtigkeit. Das Ergebnis sind mehr Eisstücke, die kleiner sind. Auf dem Weg an die Oberfläche schmelzen sie und verwandeln sich in Regentropfen, oder sie fallen in Form feiner Eiskörner heraus, die keine Gefahr mehr darstellen.
Die Arbeiten zur Zerstreuung von Nebel werden auf ähnliche Weise durchgeführt. Dies ist in Bereichen von Flughäfen von praktischer wirtschaftlicher Bedeutung, da es die Sichtweite vergrößert und den Start und die Landung von Flugzeugen gewährleistet.
Es wäre richtig, hier fortzufahren, aber andere Methoden der Wetterkorrektur haben noch keine breite wirtschaftliche Verwendung gefunden und befinden sich noch im Stadium der Experimente. Einige interessante Experimente sind jedoch erwähnenswert.
Also interessante Experimente, bei denen es die Wolken mit Lasern beeinflussen soll. Solche Experimente werden bereits von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt durchgeführt. Experten zufolge kann die für die Ausfällung erforderliche Wasserdampfkonzentration mit einem Laserstrahl erzeugt werden. Labortests zeigen, dass die Atome ohne Elektronen positiv geladene Kristallisationskerne in der Luft bilden. Infolgedessen wachsen Eis oder Regentropfen ähnlich wie bei chemischen Reagenzien. Wenn jedoch bei Verwendung von Silberiodid oder Trockeneis eine Wolke erforderlich ist, können Sie bei Verwendung eines Lasers darauf verzichten. Der Regen kann nach den Zusicherungen von Wissenschaftlern von Grund auf neu verursacht werden und der Atmosphäre buchstäblich Feuchtigkeit entziehen. Eines der Hindernisse für die Verwendung dieser Methode war der Effekt der Streuung des Laserstrahls in der Atmosphäre. Aber,Medienberichten zufolge haben amerikanische Wissenschaftler dies überwunden.
Auch Wissenschaftler aus den Vereinigten Arabischen Emiraten wollen nicht beiseite treten. Dies ist nicht überraschend, da in heißen Ländern das Bedürfnis nach Regen besonders stark zu spüren ist. Während eines der Experimente zur Induktion von Regen in der Wüste wurden mehrere riesige Ionisatoren platziert. Mit ihrer Hilfe steigen negativ geladene Ionen in den Himmel. Sie ziehen Staubpartikel an und sammeln Feuchtigkeit aus der Luft um sie herum.
Projekte zum Klimawandel
Das aktuelle Wetter zu kontrollieren ist eine Sache, aber das Klima in einem ausgewählten Gebiet gezielt zu verändern ist eine andere. Das Erhöhen oder umgekehrt Verringern der durchschnittlichen Jahrestemperatur, das Ausgleichen der Niederschlagsmenge oder das Stoppen von Winden ist der geschätzte Traum vieler Enthusiasten. Aber wir haben noch nicht gelernt, wie das geht. Aber es gibt Projekte zum Klimawandel, und sie sind ziemlich interessant.
Wenn wir über Russland sprechen, sind Projekte zum Klimawandel in den fernöstlichen Regionen unseres Landes von besonderem Interesse. Zum Beispiel haben Abgeordnete der Wladiwostok-Stadtduma vor nicht allzu langer Zeit vorgeschlagen, den Lauf des Amur zu ändern. Dies wird zu einer Veränderung der Bewegung der Meeresströmungen im Japanischen Meer und in der Tatarenstraße führen und infolgedessen zu einer Verbesserung des Klimas im gesamten Fernen Osten. Die Idee, die Meeresströmungen zu beeinflussen, um das Klima in Primorje zu verändern, ist jedoch nicht neu. Bereits 1894 wurde vorgeschlagen, die Tatarenstraße, die Sachalin vom Festland trennt, mit einem Damm zu blockieren. Eine andere Idee, die in der Sowjetzeit aufkam, sah im Gegenteil vor, die Meerenge an ihrer engsten Stelle zu erweitern - der Nevelskoy-Straße. Dies würde es ermöglichen, die warme Tsushima-Strömung zum Ochotskischen Meer zu leiten. Eine solche Aufmerksamkeit für Primorje ist nicht überraschend. Immerhin liegt Wladiwostok auf dem gleichen Breitengrad,wie Sotschi, aber das Klima ist überhaupt nicht südlich. Und das Thema Heizen von Gebieten mit Hilfe von Meeresströmungen ist sehr verlockend.
Vergessen Sie nicht, dass das Klima Europas weitgehend vom Golfstrom bestimmt wird - einer warmen Strömung im Atlantik. Wenn wir eine solche Strömung im Fernen Osten hätten, wäre die Pazifikküste Russlands von Wladiwostok bis Magadan eine sehr bequeme Unterkunft.
Die Autoren der Projekte stellen sich bereits eisfreie Häfen, blühende Gärten und Resorts in diesem eher kalten Land vor. Ein solches Klima würde den Zustrom der Bevölkerung und die Entwicklung des Fernen Ostens erleichtern.
Eine Änderung des Klimas ist jedoch nicht nur durch eine Änderung der Richtung der Meeresströmungen möglich. Ein globalerer Plan zur Veränderung der natürlichen Bedingungen, dessen Umsetzung das Klima in vielen Regionen unseres Landes hätte beeinflussen sollen, versuchte Ende der vierziger Jahre des letzten Jahrhunderts umzusetzen. Es ging als "Stalins Plan zur Transformation der Natur" in die Geschichte ein. Der von den führenden Wissenschaftlern des Landes entwickelte Plan sah zwei Hauptmethoden zur Beeinflussung der Natur vor: die Schaffung von Waldplantagen und künstlichen Stauseen.
In den Steppen- und Waldsteppenregionen des Landes, von der Ukraine bis nach Kasachstan, wurde vorgeschlagen, acht große Waldgürtel zu pflanzen, deren Länge 5300 Kilometer überschreiten würde, und die Gesamtfläche der Waldplantagen würde 112.000 Hektar betragen. Die Waldgürtel sollten vor trockenen Winden schützen - heißen Südostwinden. Gleichzeitig begann der Aufbau eines breiten Netzwerks von Bewässerungssystemen. Es wurden mehrere tausend Teiche und Stauseen angelegt. Um das Pflanzen von Bäumen zu beschleunigen, wurden Forstmaschinen für das gleichzeitige Pflanzen von siebenspurigen Bäumen entwickelt.
Wenn der Plan erfolgreich wäre, würde er zu einem Klimawandel in einem Gebiet führen, das den Gebieten Frankreichs, Großbritanniens, Italiens, Belgiens und der Niederlande zusammen entspricht. Das Klima würde für die Landwirtschaft akzeptabler werden. Pflanzen von landwirtschaftlichen Feldern in diesem Gebiet könnten die Hälfte der Weltbevölkerung mit Lebensmitteln versorgen. Aber nach 1953 wurde der Plan gekürzt.
Waldplantagen hören jedoch bis heute nicht auf. Die sogenannten "Kyoto" -Wälder liegen auf den Gebieten der Regionen Nischni Nowgorod, Uljanowsk und Omsk. Laut den Autoren des Kyoto-Protokolls werden die gepflanzten Wälder nicht nur zur Verbesserung des Klimas auf dem Planeten beitragen, sondern auch den Ländern, in denen sie aufwachsen, ermöglichen, Geld durch den Verkauf von Quoten für Treibhausgasemissionen zu verdienen.
Eine weitere Region der Erde, in der Regierungen ein großes Interesse an einem kontrollierten Klimawandel haben, ist der Nahe Osten. Besonders die Öl produzierenden Länder der Arabischen Halbinsel, die auch das Geld für beeindruckende und teure Projekte haben. Die Vereinigten Arabischen Emirate beschlossen, einen künstlichen Berg zu bauen, um das trockene Klima zu verändern. Die Behörden der Emirate haben Wissenschaftlern des Nationalen Zentrums für Meteorologie und Seismologie und des Nationalen Zentrums für Atmosphärenforschung (USA) 400 Millionen Dollar zugewiesen. Es ist notwendig, die Gesamtgröße der künstlichen Struktur, ihre Höhe und Ebenheit der Hänge sowie die Region des Landes zu bestimmen, in der sie am besten gebaut werden kann. In der Nähe des Berges bilden sich Regenwolken, die später über verschiedene Regionen des Landes verteilt werden können.
Wissenschaftlern zufolge ist es übrigens nicht notwendig, die Strömungen zu berühren, um das Klima in Primorje zu verändern. Der Bau eines Bergrückens im Norden der Region Primorsky (falls dies jemals möglich wird) verhindert, dass kalte Luft in die Region gelangt. Infolgedessen wird es im Winter in Wladiwostok wärmer. Laut amerikanischen Wissenschaftlern wird der Bau von nicht Kämmen oder sogar Bergen, sondern von Mauern die Gefahr eines Tornados verringern. Drei Mauern mit einer Höhe von jeweils 300 Metern, die in verschiedenen Teilen der Vereinigten Staaten errichtet wurden, würden Tornados und damit die Verluste in Höhe von mehreren Milliarden Dollar verhindern, die sie mit sich bringen.
Sergey Sobol