Юный техник, 2013 № 10 - [9]
Искусственно сформировать дождевые облака можно с помощью крупинок солей серебра. Их распыляют в атмосфере, используя наземные станции, самолеты или ракеты. Оказавшись во влажном воздухе, солевые частицы выполняют роль затравок. Переохлажденные капельки воды высотных облаков группируются вокруг этих центров кристаллизации, замерзают и образуют ледяные кристаллы, которые затем выпадают на землю в виде дождя.
Еще можно использовать 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.
Правда, оросить большие площади подобными методами нельзя. Кроме того, нет надежных индикаторов, позволяющих оценить эффективность «засевания» облаков. Поэтому принципиально иной способ стимулировать выпадение 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 (5х10>-12 Вт) ультракороткими (10>-13 с) импульсами инфракрасного лазера. Для контроля использовался второй маломощный лазер, свет которого рассеивался в облаках тем сильнее, чем больше в них было капель воды.
По мнению авторов исследования, под действием лазерных импульсов сначала происходит ионизация воздуха, а затем сформировавшиеся ионы становятся центрами конденсации воды.
Пока до практического использования лазера для формирования дождевых облаков далеко. Прежде всего, предстоит создать более мощный источник когерентного света — тогда можно будет «засевать» большой объем воздуха. Кроме того, будут определены оптимальная длина волны лазерного излучения и длительность импульса.
О том, что взвешенные в воздухе частицы сажи и пыли влияют на формирование облаков и осадков, ученые знают давно. Теперь же их внимание привлекли бактерии.
Бактерии вездесущи: они обильно представлены в любой экосистеме, будь то почва, водоем, атмосфера или организм человека. Но если, скажем, о влиянии взвешенной в воздухе мелкодисперсной пыли на формирование погоды экологи, метеорологи и климатологи говорят уже давно, то о роли микроорганизмов в этих процессах речь заходит крайне редко. Между тем бактерии, судя по всему, влияют на образование облаков и выпадение осадков ничуть не меньше, чем минеральные микрочастицы.
— Количественные оценки давать очень трудно, потому что это все еще малоизученная область, — говорит Франк Штратман, руководитель рабочей группы Института по изучению тропосферы имени Лейбница в Лейпциге. — До сих пор никто всерьез не занимался вопросом, сколько микрочастиц биологического происхождения присутствует в атмосфере и насколько важную роль они играют.
Однако недавно бактерии были обнаружены и в облаках на высотах в несколько километров. Именно здесь они становятся ядрами конденсации, полагает Франк Штратман. Чтобы убедиться в этом, он провел в климатической камере серию опытов с бактерией Pseudomonas aeruginosa — пожалуй, самым распространенным представителем рода псевдомонад.
При этом выяснилось, что бактерии успешно служат центрами кристаллизации. При их участии облачные капли замеряют не при минус 35–38 градусах, как это часто бывает, а уже при минус 5–8 градусах. Таким образом, бактерии могут оказаться более важным фактором, нежели сажа из выхлопных газов дизельных моторов, о которой в последние годы было столько шума.
Интересная деталь: тот вид псевдомонад, с которым работает Франк Штратман и его коллеги, нашел коммерческое применение. Бактерии используют на горнолыжных трассах для получения искусственного снега.
А исследователи теперь выясняют, как действуют на образование дождей споры грибов и пыльца растений.
УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!
Расчетливые растения
Помните мультик про козленка, который умел считать?.. Так вот, это правда — животные и в самом деле умеют считать. Исследователи также убедились, что вести расчеты еще умеют птицы, насекомые и даже… растения!
Вороны считают людей с ружьями, которые выдвигаются на охотничьи позиции, а потом возвращаются, чтобы убедиться: никто не остался в засаде, опасность миновала. Муравьям счет помогает ориентироваться на местности; они считают повороты маршрута. Ну, а зачем вести расчеты растениям?
Как выяснили математики из Центра Джона Иннеса (Великобритания), арифметические расчеты позволяют растениям равномерно, с постоянной скоростью использовать запасы крахмала ночью так, чтобы их хватило до самого рассвета.
Дело в том, что растения питаются в течение дня, используя энергию солнца для преобразования углекислого газа в сахар и крахмал. Но как только солнце садится, растение вынуждено включать своего рода аккумулятор. Теперь крахмал расходуется, подпитывая жизненные циклы. Таким образом, питание растения зависит от его способности делать правильные расчеты. Ведь если крахмал расходуется слишком быстро, растение будет голодать и прекратит рост в ночной период. Если же запас будет использоваться слишком медленно, то останется неизрасходованный крахмал, который попусту пропадет, поскольку долго не хранится.
