Вот несколько примеров.
В воздухе, содержащем водяной пар в концентрации, близкой к насыщающей, очень легко — при малейшем охлаждении — возникают облака и туманы. На это затрачивается сравнительно немного энергии. Но зато резко изменяется теплообмен почвы и атмосферы, резко изменяется количество поступающих на поверхность Земли солнечных лучей и т. д. Энергоемкость, так сказать, вызванных появлением тумана процессов несоизмерима с затратами энергии на его появление.
Образования облака, даже если есть налицо достаточная концентрация пара, может и не происходить, если нет начальных ядер конденсации. Добавить их, распылить в этом слое воздуха — и сразу же начнется интенсивное облакообразование. Чтобы вызвать образование облачной системы объемом в десятки тысяч кубических километров, надо иметь всего 10 килограммов ядер конденсации.
Третий пример. Облака обычно состоят из крохотных капелек воды диаметром менее 0,1 миллиметра. Нет, речь идет не только о летних, но и о зимних облаках, когда температура в этом облаке значительно ниже нуля градусов. Дело в том, что капельки в таком облаке могут оставаться в жидком состоянии до температуры в минус 40 градусов. Такая вода называется переохлажденной, а состояние облака, образованного из таких переохлажденных капелек, оказывается крайне неустойчивым. Достаточно распылить несколько сот граммов твердой углекислоты, чтобы целый кубический километр облака выпал на землю в виде снега.
Вот они — рукояти управления некоторыми процессами природы! Вот они, спусковые крючки, нажав которые, мы можем вызывать грандиозные по величине изменения погоды!
Но вмешательство в естественное развитие природных процессов в подходящий момент их неустойчивого состояния — только один из открывающихся перед нами путей управления погодой. Есть и другой путь. Можно создать такие условия, которые вызовут устойчивые изменения климата, погоды на огромных площадях нашей планеты.
В 1925 году по каким-то не очень ясным причинам несколько изменило свой путь в океане морское течение Эль Ниньо. Оно приблизилось к западному берегу Южной Америки. И резко, почти мгновенно изменился климат прибрежных районов. В засушливых пустынях выпали обильные дожди, и они покрылись цветущим зеленым ковром. Наполнились водами русла давным давно высохших рек… Но морское течение вернулось на прежнее место — и снова пустынями стали недавние степи.
Можно ли искусственным образом изменить направление морского течения? Видимо, в некоторых случаях можно. Целый ряд таких проектов, во всяком случае не фантастических, а заслуживающих обсуждения, выдвигался в разное время. О том, какое огромное значение может оказывать на климат морское течение, свидетельствует не только случай с Эль Ниньо, но и климат Северной Европы, который формируется под определяющим влиянием теплых струй Гольфстрима, омывающего ее берега.
Кстати, резкие изменения климата, которые констатируют геологи и палеонтологи в разных местах земного шара, далеко не обязательно объяснять изменением активности солнечной деятельности или другими космическими причинами.
Сравнительно небольшие изменения в распределении получаемой от Солнца энергии по земному шару могут объяснить изменения климата в прошлые геологические эпохи.
Говоря о влиянии человека на климат, нельзя не упомянуть о том, что вольно или невольно это влияние уже оказывается. Речь идет не только об изменении поверхности Земли в результате вспашки или вырубки лесов. Конечно, весенняя вспашка на больших пространствах изменяет, например, отражательную способность поверхности Земли, что не может не отражаться и на климате. Но, вероятно, еще большее влияние на климат оказывает выделение в атмосферу больших количеств углекислого газа промышленными объектами. Дело в том, что наличие этого газа делает атмосферу менее прозрачной для тепловых лучей, уменьшает лучеиспускание земной и водной поверхностью. Таким образом, повышение содержания углекислого газа в атмосфере должно привести к общему потеплению земного шара. Безусловно, влияют на некоторые электрические свойства земной атмосферы и взрывы водородных бомб…
Ну, а каковы же чисто практические результаты по управлению погодой, уже достигнутые сегодня?
Можно убежденно сказать: да, советские ученые провели целый ряд убедительных опытов, доказавших, что возможно активное воздействие на облако, в результате которого резко изменяется его структура. И обязательно надо упомянуть, говоря об этом, работы В. Я. Никандрова, И. И. Гайворонского, А. П. Чуваева и некоторых других.
Прежде всего такое воздействие осуществимо на переохлажденное водяное облако. Самолет, пролетая над ним или сквозь него, распыливает небольшое количество твердой углекислоты, имеющей температуру около 70 градусов. Вблизи пылинок углекислоты водяные капельки замерзают, превращаются в крохотные ледяные кристаллы. На их поверхности оседает и конденсируется водяной пар, находящийся в облаке не в виде капель. (Точно так же зимой на холодном стекле конденсируется в виде ледяных цветов водяной пар воздуха вашей комнаты.) В высушенный в результате этого процесса воздух начинают интенсивно испаряться водяные капельки облака. Таким образом, они исчезают, а ледяные кристаллы растут, тяжелеют. И в виде снега они выпадают на землю. Этот процесс изменения качественного строения облака распространяется со скоростью около трех метров в секунду на расстояние в один-два километра от того места, где пролетели выброшенные с самолета крупинки твердой углекислоты. Вот как интенсивно идет этот процесс!
В нем очень важно выдержать нужную дозировку твердой углекислоты. Высыпет ее летчик больше, чем нужно, и все капельки облака превратятся из жидких в ледяные, твердые. Но они не смогут вырасти, ибо не осталось в облаке жидких капель, которые питали бы их рост своей влагой. И будет облако висеть в воздухе, не выпадет на землю, не откроет чистого неба…
Переохлажденные облака — не редкость не только в зимнее, но и в летнее время. Однако существуют облака и туманы, развивающиеся и при положительных температурах. Можно полагать, что и в них удастся вызвать искусственное стимулирование коагуляции — слияния капель и этим самым рассеять облако. Однако это еще впереди.
Можно считать, что задача рассеивания, превращения в осадки переохлажденных облаков и туманов практически решена. Найденные учеными способы уже применяются, например, для раскрытия аэродромов в зимнее время. При этом осуществляется рассеивание облаков или тумана на территориях протяжением в 10–15 километров. И скажем сразу, эффективность и экономичность этого метода несравнима с тем дорогим и малоэффективным методом, что применяли англичане в годы войны. Ведь для того чтобы воздействовать на один кубический километр переохлажденного облака. надо всего 200 граммов твердой углекислоты. А при этом переходит из жидкого в твердое состояние до 1000 тонн воды и выделяется около миллиона миллионов калорий тепла. Вот какой энергетический взрыв вызывает нажим на спусковой курок облака — распыление стакана сухого льда!
Конечно, все то, что здесь рассказано о механизме воздействия на облако, — самая грубая схема. Происходящее в действительности в облаке— значительно сложнее и тоньше. А сколько здесь загадочного! Вот образовалось облако в струях восходящего воздушного потока, несущего много водяного пара. Порыв ветра, воздушное течение оторвали его от породивших струй и понесли над землей. Почему оно сохраняет довольно четкие границы и формы? А приходилось ли вам наблюдать, как из крохотного облачка идет дождь? Казалось бы, и воды в нем уже не должно остаться ни капли, а дождь идет и идет… Не иссякает облачко, наоборот, увеличивается в размерах, приобретает все более грозный синий свет. Кажется, какие-то неведомые источники незримо посылают облаку влагу.
Оказывается, это так и есть. Облако может выбросить на землю чуть ли не в десять раз больше влаги, чем содержало в первый момент начала дождя. Выбрасывая вниз, на посевы, живительные капли, оно подсасывает водяной пар из окружающего воздуха. Оно является как бы машиной, превращающей в дождь водяной пар воздуха. Каков механизм этого явления, пока еще очень неясно.
Теперь заглянем в будущее.
Работы над раскрытием механизма погоды, а тем более работы по управлению погодой имеют весьма недолгую историю. И конечно, им, людям двадцать первого века, будут несравненно яснее тайны этого механизма.
Не сомневаюсь, они найдут бесчисленные способы управлять и направлением воздушных течений, и облакообразованием, а может быть, и климатом.
Вот простой пример. Для нас сейчас не представляет труда открыть небо в районе аэродрома на 10–15 километров в длину. По силам нам открыть небо, превратив в осадки переохлажденный туман, и на площади в 10–15 тысяч квадратных километров. Это не так уж мало, если мы вспомним, что при этом в нижних слоях атмосферы выделится около ста тысяч миллиардов калорий тепла. Вспомните цифры, которые характеризуют некоторые погодные процессы, — вызванная нами реакция уже соизмерима с ними. Научиться противопоставлять эту энергию природным силам — вот важная задача, которая, безусловно, будет решена в будущем.
Не безнадежна и еще более грандиозная задача — управление климатом значительных областей земного шара. Изменяя свойства больших областей поверхности Земли, поворачивая гигантскими плотинами направление морских течений, систематически рассеивая или, наоборот, сгущая облачные покровы в требующихся местах, люди смогут значительно рациональнее распределять в масштабах всей нашей планеты тепло и влагу. Но, конечно, для этого потребуется доброе согласие и взаимодействие всех народов земного шара…
Уверен, власть человека над погодой, над климатом будет расти год от года.
Помните, гениальный пролетарский писатель Максим Горький мечтал, что «настанет время, когда человек получит право сказать:
— Землю создал я разумом моим и руками моими».
Я убежден, что скоро наступит это время.