История засева облаков
Каким бы ультрасовременным ни звучало «засевание облаков», это не новая концепция. Его случайно изобрели в 1940-х годах ученые General Electric (GE) Винсент Шефер и Ирвинг Ленгмюр, которые исследовали способы уменьшения обледенения самолетов. Обледенение возникает, когда переохлажденные капли воды, находящиеся в облаках, ударяются и немедленно замерзают на поверхности самолета, образуя слой льда. Таким образом, было высказано предположение, что, если бы эти капли каким-либо образом стимулировали затвердевание в кристаллы льда перед их связыванием с самолетом, угроза обледенения крыльев могла бы быть уменьшена.
Шефер проверил эту теорию в лаборатории, выдыхая в морозильную камеру, создавая «облака» своим дыханием, а затем опускаясь. различные материалы, такие как почва, пыль и тальк, в «холодильный ящик», чтобы увидеть, какие из них лучше всего стимулируют рост льда. кристаллы. После падения крошечных крупинок сухого льда в холодный ящик образовался поток микроскопических кристаллов льда.
Что такое переохлажденная вода?
Переохлажденная вода — это вода, которая остается в жидком состоянии, несмотря на то, что она окружена воздухом с температурой ниже нуля (32 градуса по Фаренгейту). Только вода в чистом виде, без отложений, минералов и растворенных газов, может переохлаждаться. Он не замерзнет, если не достигнет минус 40 градусов, или он ударяется о что-то и зависает на нем.
Шеффер и его коллеги.
Беттманн / Getty Images
По сути, Шефер открыл, как снизить температуру облака, чтобы вызвать конденсацию и, следовательно, выпадение осадков. Несколько недель спустя Бернард Воннегут, научный сотрудник GE и брат известного писателя Курта Воннегута, обнаружил, что Иодид серебра служил столь же эффективными частицами для оледенения, потому что его молекулярная структура очень напоминает структуру лед.
Это исследование вскоре привлекло внимание правительства, которое в партнерстве с GE выяснило, насколько целесообразным может быть засев облаков для выпадения дождя в засушливых регионах и ослабления ураганов
Проект Cirrus
В октябре 1947 года засев облаков подвергся тропическим испытаниям, когда правительство США сбросило более 100 фунтов сухого льда во внешние полосы урагана Nine, также известного как ураган 1947 года на мысе Соболь. Теория заключалась в том, что гелеобразный, замороженный СО2 минус 109 градусов по Фаренгейту может нейтрализовать ураган, вызванный тепловым топливом.
Мало того, что эксперимент дал неубедительные результаты, но и шторм, который ранее выходил в море, изменил курс и достиг берега около Саванны, штат Джорджия. Хотя позже было показано, что ураган начал отклоняться на запад еще до своего зарождения, общественное мнение заключалось в том, что во всем виноват Проект Циррус.
Проекты Stormfury, Skywater и другие
В 1960-х годах правительство инициировало новую волну проектов по засеиванию ураганных облаков. Эксперименты, известные как «Проект» Ярость бури «, предполагали, что путем засеивания внешних полос облаков урагана йодидом серебра конвекция будет расти по краям шторма, тем самым создавая новый, более крупный (и, следовательно, более слабый) глаз с уменьшенным ветром и уменьшенным интенсивность. Позже было установлено, что посев мало повлияет на ураганы, поскольку их облака, естественно, содержат больше льда, чем переохлажденной воды.
С 1960-х по 1990-е годы возникло еще несколько программ, в том числе Project Skywater, которым руководил Бюро мелиорации США и было сосредоточено на увеличении запасов воды в западной части Соединенных Штатов. Состояния; и Программа изменения атмосферы NOAA. Количество проектов изменения погоды в США сократилось в 1980-х годах из-за отсутствия «убедительных научных доказательств эффективности преднамеренного изменения погоды».
Тем не менее, Программа по уменьшению ущерба от погодных условий на 2002-2003 годы Бюро мелиорации, а также Калифорнийская Исторические засухи 2001–2002 и 2007–2009 годов вызвали возобновление интереса к засеиванию облаков, которое продолжается до сих пор. день.
Приложения в Китае
Как сообщает South China Morning Post, недавний исследовательский документ указал на доказательства того, что засеивание облаков использовалось в дни, предшествовавшие празднованию столетия. Выше по течению местные уровни загрязнения воздуха были высокими, несмотря на сообщения о попытках китайских властей заблаговременно закрыть сильно загрязняющие предприятия предприятия. Слабые ветры в регионе были названы возможным осложняющим фактором, который не позволил загрязнению рассеяться.
По словам исследователей, за день до церемонии за два часа была проведена операция по засеиванию облаков, и сообщалось о том, что жители этого района запустили в небо ракеты. В статье утверждается, что ракеты распространяли частицы йодида серебра в облаках, чтобы вызвать осадки перед событием.
В документе также указывается на улучшение уровней частиц PM 2,5, что значительно улучшает показатели качества воздуха от «умеренного» до «хорошего» в пораженной зоне. В документе отмечается, что они обнаружили мало свидетельств чего-либо, кроме искусственных осадков, которые могли бы способствовать улучшению качества воздуха. Легкодоступные онлайн-данные по региону сложно сравнивать, поскольку результаты усредняются за полные 24 часа. Однако с 29 июня по 1 июля отмечается небольшое падение.
Часто называемый «голубым небом», метод изменения погоды аналогичным образом использовался и раньше, например, на Олимпийских играх в Пекине в 2008 г. Фактически, история Китая с засеиванием облаков восходит к первым попыткам в 1958 г. дожди в сельскохозяйственных районах на севере страны.
С тех пор Китай вложил значительные средства: в организациях по изменению погоды в стране работает более 35 человек, включая метеорологов и простых фермеров, которым поручено стрелять в атмосферу снарядами, содержащими йодид серебра или другие посевные вещества.
Что такое файл cookie и другие похожие технологии
Файл cookie представляет собой небольшой текстовый файл, сохраняемый на вашем компьютере, смартфоне или другом устройстве, которое Вы используете для посещения интернет-сайтов.
Некоторые посещаемые Вами страницы могут также собирать информацию, используя пиксельные тэги и веб-маяки, представляющие собой электронные изображения, называемые одно-пиксельными (1×1) или пустыми GIF-изображениями.
Файлы cookie могут размещаться на вашем устройстве нами («собственные» файлы cookie) или другими операторами (файлы cookie «третьих лиц»).
Мы используем два вида файлов cookie на сайте: «cookie сессии» и «постоянные cookie». Cookie сессии — это временные файлы, которые остаются на устройстве пока вы не покинете сайт. Постоянные cookie остаются на устройстве в течение длительного времени или пока вы вручную не удалите их (как долго cookie останется на вашем устройстве будет зависеть от продолжительности или «времени жизни» конкретного файла и настройки вашего браузера).
Компании, которые сеют облака
Чтобы дать вам представление о том, как выглядят проекты засева облаков, вот некоторые из 14 американских компаний, которые сообщили о своих проектах в 2011 году. Эти проекты были зарегистрированы в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований (NOAA), которое отслеживает погоду в Соединенных Штатах..
Район охраны почв и воды Франклина — Зимой 2007 и 2011 годов это государственное учреждение засеяло территорию в Айдахо, США, площадью 184 000 квадратных миль, чтобы стимулировать выпадение осадков в августе следующего года.
Североамериканские консультанты по погоде. В 2011 году эта компания сообщила об общем использовании 96 047 граммов йодида серебра для засева восьми проектов для местных правительственных агентств в Юте, Колорадо, Айдахо и Калифорнии. Каждый проект длился в среднем 19 дней и занимал общую площадь в 22 075 квадратных миль. Все проекты, кроме одного, должны были увеличить количество снегопадов. Тот, в округе Санта-Барбара, Калифорния, должен был увеличить количество зимних дождей. NAWC имеет более чем 60-летний опыт работы на пяти континентах по всему миру.
Western Weather Consultants — в 2011 году эта компания выполнила пять проектов, засеяв в общей сложности 10 000 акров в Колорадо, все для увеличения количества снегопадов. Два из этих проектов предназначались для горнолыжных курортов Вейл и Теллуарид, три других — для улучшения водоснабжения Юго-восточного округа водосбережения (2) и Департамента водоснабжения Денвера.
Модификация погоды — эта компания из Северной Дакоты управляет 35 самолетами, которые выполняют проекты исследования атмосферы в 19 странах, включая США. В 2011 году их шесть проектов по засеиванию облаков в США покрыли расстояние в 13 495 квадратных миль в Вайоминге, Калифорнии и Северной Дакоте. Компания взимает от 500 000 до 20 миллионов долларов за операцию по заполнению облака.
Подземные воды Западного Канзаса — Эта публичная компания засеяла территорию площадью 6766 квадратных миль в Канзасе в период с апреля по сентябрь 2011 года, чтобы предотвратить ливни с градом и улучшить запасы грунтовых вод. Это годовая программа, которая продолжается почти 40 лет в особенно засушливой части Канзаса и вызывает споры о ее эффективности. Первые несколько лет компания использовала сухой лед в качестве затравки, затем перешла на йодид серебра и теперь использует оба. Недавно штат Канзас вдвое сократил дополнительное финансирование, в то время как стоимость йодида серебра резко выросла, что потребовало сокращения объема предоставляемых услуг.
Обратный осмос: как это работает
Перед тем как разобраться, что такое обратный осмос, нужно понять явление обычного осмоса. Прямой осмос – это баромембранный массообменный процесс. Простыми словами его можно описать следующим образом: молекулы растворителя под осмотическим давлением через мембрану переходят на сторону раствора и разбавляют его. Раствор увеличивается, в свою очередь, под ростом гидростатического давления. Процесс прекращается, когда статическое и осмотическое давления приходят в равновесие. Таким образом для этого процесса нужны раствор, растворитель, а также барьер – полупроницаемая мембрана.
Кстати, именно прямой осмос лежит в основе обменных процессов всех живых организмов на клеточном уровне – так «работают» водно-солевой обмен, получение питательных веществ, вывод продуктов жизнедеятельности. В природе роль полупроницаемой перегородки играет стенка клетки. По иронии именно из-за осмоса и нельзя пить морскую воду. Когда соленая вода попадает в пищеварительный тракт, осмос вытягивает воду из клеток, в итоге наступают обезвоживание и смерть.
Однако процесс осмоса – обратимый. Если солевой раствор будет находиться под высоким давлением, молекулы воды станут проходить через мембрану в обратном направлении – в сторону емкости с чистой водой. Таким образом, полупроницаемая мембрана действует как очень тонкий фильтр: чистая вода проходит, а в контейнере остается меньшее количество более концентрированного солевого раствора.
Именно такой принцип лежит в основе работы новой установки МО-140-М от холдинга «Швабе». Разработана она для опреснения воды с высокими концентрациями соли (до 59 г/л) и окисляемыми примесями, например нефтепродуктами и взвесями. В ходе очистки также устраняются бактерии, вирусы, запах, привкус, мутность, минимизируется количество железа и марганца.
Так что система на основе обратного осмоса не только поможет получить питьевую воду из морской воды, но и особо чистую воду для медицины, промышленности и других нужд. Обратный осмос считается более экономически выгодной альтернативой промышленной дистилляции, однако стоимость строительства одного такого крупного водоочистительного сооружения может достигать миллионов долларов. Эти установки все еще могут быть непосильны для некоторых регионов, где присутствует дефицит питьевой воды.
В таких случаях на помощь могут прийти более компактные варианты, такие как новая система от «Швабе». К тому же она существенно дешевле существующих аналогов – если брать минимальную рыночную цену на подобное оборудование, экономия составит почти 25%. Эта техника точно будет востребована в Крыму и в других южных регионах России, которые периодически сталкиваются с проблемами обмеления водохранилищ из-за сильной засухи и, как следствие, ограничением водоснабжения.
Разработке пророчат и хороший экспортный потенциал. Функционал установки позволяет применять ее для опреснения воды практически любого моря. Потенциальными экспортными рынками сбыта могут стать Южная Африка, страны Персидского залива – там потребность в подобном оборудовании действительно высока.
Современное использование
Самая большая система засева облаков в мире — это система Китайской Народной Республики, которая считает, что она увеличивает количество дождя в нескольких все более засушливых регионах, включая ее столицу Пекин, за счет запуска ракет с йодистым серебром в небо там, где идет дождь. желанный. Есть даже политическая рознь, вызванная соседними регионами, которые обвиняют друг друга в «краже дождя» с помощью засева облаков. Около 24 стран в настоящее время практикуют изменение погоды в оперативном режиме. Китай также использовал засев облаков в Пекине незадолго до Олимпийских игр 2008 года в надежде очистить воздух от загрязнений.
В Соединенных Штатах засев облаков используется для увеличения количества осадков в засушливых районах, для уменьшения размера градин, образующихся во время гроз, и для уменьшения количества тумана в аэропортах и вокруг них. Засев облаков также иногда используется на крупных горнолыжных курортах, чтобы вызвать снегопад. Одиннадцать западных штатов и одна канадская провинция (Альберта) имеют текущие оперативные программы по изменению погоды. В январе 2006 года в Вайоминге началось осуществление проекта по засеиванию облаков стоимостью 8,8 млн. Долл. США с целью изучения влияния засева облаков на снегопад над горными хребтами Медисин-Боу, Сьерра-Мадре и Винд-Ривер в Вайоминге.
Ряд коммерческих компаний предлагают услуги по изменению погоды, основанные на засева облаков. Кроме того, ВВС США предложили использовать его на поле боя в 1996 году, хотя в 1978 году США подписали международный договор, запрещающий использование погодных модификаций во враждебных целях.
В Австралии деятельность CSIRO на Тасмании в 1960-х годах была успешной. Посев на водосборной площади Комиссии по гидроэнергетике на Центральном плато позволил увеличить количество осадков на 30 процентов осенью. Тасманские эксперименты были настолько успешными, что с тех пор Комиссия регулярно проводила посев в горных районах штата.
Российские военные летчики засеяли облака над Беларусью после чернобыльской катастрофы, чтобы удалить радиоактивные частицы из облаков, направляющихся в сторону Москвы.
Начиная с зимы 2004 года, Snowy Hydro Limited провела шестилетний исследовательский проект по засеиванию зимних облаков, чтобы оценить возможность увеличения количества снежных осадков в Снежных горах в Австралии. Комиссия по природным ресурсам Нового Южного Уэльса, отвечающая за надзор за операциями засева облаков, считает, что в ходе испытаний могут возникнуть трудности с установлением статистических данных о том, увеличивают ли операции засева облаков снегопад. Этот проект обсуждался на саммите в Наррабри, Новый Южный Уэльс, 1 декабря 2006 года. Саммит проводился с намерением обрисовать в общих чертах предложение о пятилетнем испытании с упором на Северный Новый Южный Уэльс. Обсуждались различные последствия такого широкомасштабного испытания, опираясь на совокупные знания нескольких мировых экспертов, в том числе представителей Тасманского проекта по засеву гидрооблаков.
На июльском саммите G8 в 2006 году президент Путин прокомментировал, что самолеты ВВС были развернуты для засеивания приближающихся облаков, поэтому они пролились дождем над Финляндией. Дождь все равно залил вершину.
В Юго-Восточной Азии открытое сжигание создает дымку, загрязняющую окружающую среду. Засев облаков использовался для улучшения качества воздуха за счет увеличения количества осадков.
В декабре 2006 года правительство Квинсленда Австралии объявило о выделении 7,6 млн. Австралийских долларов на финансирование исследований засева «теплых облаков», которые будут проводиться совместно Австралийским бюро метеорологии и Национальным центром атмосферных исследований США. Одним из ожидаемых результатов было облегчение продолжающихся засушливых условий в юго-восточном регионе штатов.
Что такое засев облаков?
Засев облаков — это процесс выброса определенного химического или биологического агента в уже существующую облачную массу, в результате чего облако уплотняется и / или водяной пар конденсируется и выпадает в виде дождя или снега. Их можно бросить с земли или с воздуха, и в настоящее время они используются для:
- Увеличьте количество осадков там, где мало дождя.
- Очистите или охладите воздух для мероприятий на открытом воздухе.
- Очистите аэропорты от тумана.
- Добавьте снежный покров для катания на лыжах или водоснабжения.
- Предотвратите ливень или уменьшите количество ураганов, вызвав дождь на ранней стадии.
- Уменьшите количество тепла от солнца, увеличив массу облаков.
Государственные органы, коммунальные предприятия и частные компании используют раздачу облаков для подобных проектов. Обычно используемые агенты включают йодид натрия (под облаком), сухой лед (над облаком), морскую соль (в более теплом климате), жидкий пропан (для уменьшения тумана) и иссушенные бактерии, образующие зародыши льда — Pseudomonas syringae.
Результаты разнятся. Согласно недавней статье в Denver Post, засева облаков приводит к увеличению количества осадков на 0-25%, в зависимости от облачности и того, как проводится засева.
Молекулярная матрица — лед
Посмотрите за темно-синий фон и обратите внимание на сходство ледяной матрицы с той, что ниже
Общественное достояние, через Wikimedia Commons
Молекулярная матрица — йодид серебра. Подобная шестиугольная форма дает этому соединению аналогичную способность осаждать водяной пар.
Общественное достояние, через Wikimedia Commons
Поставщики Chemtrail и поставщики услуг
Помимо правительств и их подрядчиков, отрасль поддерживает множество частных компаний. К ним относятся поставщики сырья и оборудования, поставщики услуг, такие как механики и метеорологи, исследователи, такие как университеты и государственные учреждения, а также финансисты, которые оплачивают экспериментальные запуски. Вот несколько примеров поддерживающих компаний.
Среда для посева — наиболее часто используемая среда для посева — йодид серебра, часто смешанный с триоксидом индия. Другие используемые среды, в зависимости от погодных условий, — это жидкая и замороженная двуокись углерода (сухой лед), жидкий пропан и морская соль. Гексафторид серы часто используют в качестве индикатора, чтобы заранее определить, в каком направлении и с какой скоростью может двигаться воздух.
Сеялки больших размеров закупают сырье в виде порошка непосредственно у ведущих химических компаний, таких как Deepwater Chemicals, для самостоятельной сборки. Другие покупают уже собранные и упакованные сеялки у более крупных сеялок.
Аппликаторы. Аппликаторы бывают в виде полых металлических приспособлений к крыльям самолетов, наземных генераторов, которые выбрасывают среду вверх, или канистр, которые выбрасывают жидкость через наземный транспортный аппарат или выхлопные газы самолета. Ice Crystal Engineering — одна из компаний, производящих факелы (аппликаторы) для нанесения йодида серебра с воздуха. (Йодид серебра необходимо сжечь, чтобы стабилизировать его структуру для засева облаков.)
Самолет — в Индии частная компания Agni Aero Sports Adventure Academy производит сверхлегкие самолеты, обучает пилотов и реализует программу создания дождя. В Соединенных Штатах Weather Modification, Inc. эксплуатирует и сдает в аренду парк, состоящий из более чем 35 двухмоторных самолетов.
Обучение — Университет Северной Дакоты предлагает программу обучения молодых пилотов, чтобы научиться сеять облака в рамках аккредитованной университетской программы изменения погоды. К концу 2012 года ими обучено более 325 пилотов. Северная Дакота начала посев в 1950-х годах, прежде всего, чтобы уменьшить размер града во время ливня.
Оборудование для воздушного распыления — это установленный на крыльях генератор для распыления йодида серебра.
Кристиан Янски, CC-BY-SA-2.5, через Wikimedia Commons
Что такое засев облаков?
Основной принцип засева облаков — использование химикатов в качестве точек зародышеобразования для выпадения облаков. Предоставлено: Наоми Э. Тесла, CC-BA-SA-4.0.
Засев облаков — это относительно простой процесс, цель которого — вызвать или изменить количество осадков, выпадающих с неба. Различные вещества могут быть рассеяны в облачных образованиях, служащих ядрами для образования кристаллов льда или капель воды. Когда они достигают определенного размера и веса, они падают на землю в виде дождя, снега или других форм осадков.
Существует множество методов, среди которых очень популярны йодид серебра. Это связано с тем, что вещество имеет кристаллическую структуру, аналогичную структуре водяного льда, что позволяет ему служить точкой зарождения для конденсации, помогая образовывать снежинки в облаках. Материал может доставляться непосредственно по воздуху или ракетам, либо выпускаться восходящими потоками от наземных генераторов. Фактическое количество используемых химикатов довольно низкое, с минимальным воздействием на окружающую среду.
Этот метод полезен, потому что он позволяет контролировать осадки в определенной степени. Теоретически его можно использовать для дождевых облаков над районом, чтобы сделать его более влажным, если это необходимо, или для удаления воды из атмосферы, чтобы следующие дни были более сухими. Однако засев облаков зависит от наличия влаги уже в облачной системе; он не может вызывать осадки там, где нет атмосферной воды.
История открытия
оборудована для осеменения облаков
Винсент Шефер (1906–1993) открыл принцип засеивания облаков в июле 1946 года благодаря серии случайных событий во время восхождения на гору Вашингтон в штате Нью-Йорк . После обсуждения с лауреатом Нобелевской премии Ирвингом Ленгмюром Шеферу, который был его соавтором, пришла в голову идея создания переохлажденных облаков с использованием специального микроволокна .
Он использовал сотни потенциальных веществ для стимуляции образования кристаллов льда, таких как соль, тальк, земля и другие химические вещества, вплоть до того самого месяца, в самый жаркий и самый жаркий день, когда он проводил эксперименты в лаборатории Скенектади . что воздух недостаточно остыл. Затем он решил начать процесс, используя сухой лед для снижения температуры, и фактически образовались миллионы микрокристаллов с такой высокой степенью отражения света, что они освещали большую часть комнаты. Эксперимент был легко воспроизведен, а также он установил температурный предел льдообразования в -40°С.
В то же время известный климатолог Бернар Воннегут , брат писателя Курта Воннегута и коллега Шефера, создал метод осеменения с использованием йода и серебра для получения йодистого серебра . В то время как Шефер изменял температуру внутри облака, Воннегут изменил его кристаллическую структуру, используя свойство, известное как сетевой параметр между двумя типами кристаллов (позже кристаллография льда стала теоретической основой рассказа Курта Воннегута « Лед-девять » ).
Первая попытка изменить структуру облаков с помощью методов засева облаков была предпринята во время полета в ноябре того же года в штате Нью-Йорк, когда Шеферу удалось вызвать снегопад возле горы Грейлок в восточном Массачусетсе ; Позже он оплодотворил облако примерно 2 кг сухого льда с расстояния 96 километров от аэропорта округа Скенектади. Фактически, сухой лед и йодистое серебро являются эффективными агентами физико-химических изменений облаков, поэтому полезны для увеличения зимних осадков в горах и для предотвращения, при определенных условиях, гроз и града.
Хотя это и не ново, этот гигроскопический метод осеменения (полезный для интенсификации дождевых осадков, начинающихся с теплых облаков) переживает сильное возрождение, основываясь на положительных данных исследований, проведенных в Южной Африке, Мексике и других странах. Наиболее часто используемым гигроскопичным материалом является соль. Считается, что гигроскопическое осеменение может привести к целому ряду капель, более морских (т. е. более крупных) и менее континентальных, объединенных слиянием .
В период с 1981 по 2000 год было проведено исследование использования йодида серебра для предотвращения дождя (метод, используемый в настоящее время) , а между 2002 и 2006 годами Американская академия наук провела исследовательскую программу, чтобы окончательно прояснить вопрос. эффективной эффективности климат-контроля.
Пресная вода: как капля в море
По подсчетам ученых, на Земле примерно 1,5 зетталитров воды. При этом запасы пресной воды составляют лишь 2,5% от этого объема. Более наглядно это можно изобразить так: если вся вода на нашей планете поместится в литровую банку, то только две столовые ложки воды из этой банки будут пресными. Из этого мизерного количества большая часть превратится в грунтовые воды, примерно четверть – в лед, а около двух капель станут пресной водой в реках и озерах. И вот это малое количество пресной воды нужно разделить на 8 млрд человек
Вместе с осознанием данного факта приходит понимание того, насколько важно подойти со всей ответственностью к использованию такого драгоценного ресурса.
Во многих развитых странах уже давно воспитывается культура экономии воды. Тем не менее сегодня в среднем каждый человек расходует около 100 литров ежедневно, а в некоторых странах, как, например, США, этот показатель достигает 500 литров. Конечно, речь идет не только о двух литрах воды в день для питья и воды для личной гигиены, большая часть потребления пресной воды приходится на производство продуктов питания. Кроме того, здесь учитываются и расходы на орошение. Сейчас все чаще растения не просто беспечно поливаются водой из шланга, постепенно внедряется система капельного орошения, когда точное количество воды подается для полива каждого саженца по отдельности.
Пока человечество переосмысливает подходы к использованию водных ресурсов, ситуацию с нехваткой чистой пресной воды осложняют и факторы, не зависящие от нас. В их числе и климатические изменения, повышение общей температуры Земли, а также различные природные катаклизмы. Осознавая все риски для источников пресной воды, человечество продолжает активную работу по поиску новых и более совершенных способов производства пресной воды.
Как работает искусственный дождь в Дубае?
ОАЭ расположены в горячей точке пыли, что способствует засушливому климату. Осадков практически нет из-за фронтальных систем с запада и северо-запада, которые производят всего несколько дюймов дождя в год. Какие шаги предпринял Дубай для решения этой проблемы?
Из-за нехватки естественных дождей Дубай регулярно использует засев облаков для создания искусственного дождя. Людей предупреждают о приближающихся дождях за сутки
Правительство Дубая создало искусственные ливни
Правительство решило взять под контроль жару в Дубае, температура которой часто превышает 115 градусов по Фаренгейту.
В Объединенных Арабских Эмиратах ученые вызывают дождь — искусственно — манипулируя погодой с помощью электрических зарядов дронов и вызывая дождь по всей засушливой стране. На этой неделе представители метеорологической службы в Рас-эль-Хайме и других частях ОАЭ опубликовали видеозапись ливня.
Новая технология засева облаков может помочь ослабить засуху во всем мире, создавая при этом меньше экологических проблем, чем предыдущие технологии, в которых использовались соляные факелы.
В Объединенных Арабских Эмиратах выпадает около 4 дюймов дождя в год. Правительство надеется, что регулярные выбросы облаков для генерирования дождя помогут смягчить некоторые из ежегодных волн тепла в стране.
Согласно исследованию Университета Рединга в Великобритании, ученые создавали штормы с помощью дронов, которые ударяли электричеством по облакам, создавая крупные капли дождя. Крупные капли дождя необходимы в жаркой стране, где более мелкие капли часто испаряются, прежде чем упасть на землю.
Во время визита в Университет Рединга в мае, когда ему были представлены примеры новой технологии, Мансур Абулхул, посол ОАЭ в Великобритании, сказал:
Вице-канцлер Роберт Ван де Ноорт также сделал заявление в ходе визита.
Почему это важно
Саудовская Аравия, как и большинство государств ближневосточного региона, испытывает нехватку пресной воды. Потребность в ней обеспечивается за счет подземных водоносных горизонтов и опреснения морской воды.
- Каждый год фермеры Саудовской Аравии 21 км3 воды, выкачиваемой на поверхность из-под земли, еще около 3,5 км3 приходится на домохозяйства.
- По подсчетам Министерства окружающей среды, водных ресурсов и сельского хозяйства Саудовской Аравии, запасов воды в подземных водоносных горизонтах страны хватит примерно на 60 лет, если добыча будет продолжаться нынешними темпами.
- Саудовская Аравия стала одним из лидеров по опреснению морской воды. Таким образом она получает около 50% питьевой воды.
Однако опреснение может негативно отразиться на экологии.
- На каждый литр производимой питьевой воды образуется около 1,5 литра жидкости, загрязненной хлором и медью. Этот рассол в 2 раза более соленый, чем вода в океане. Если его не разбавить или не обработать должным образом, прежде чем вернуть обратно в океан, он может образовать плотный токсичный шлейф, который разрушит прибрежные и морские экосистемы.
- Опреснение также требует затрат энергии, а значит, оставляет углеродный след. Эту проблему пытаются решить с помощью использования солнечной энергии.
Из соленой в пресную: от Аристотеля до наших дней
Уже сегодня для многих стран опреснение воды стало стратегической государственной программой, например для Израиля или ОАЭ. Ученые постоянно работают над совершенствованием способов, как сделать морскую воду пригодной для потребления.
На первый взгляд, эта задача не кажется сложной – всего лишь удалить 35 граммов соли из литра воды. Именно столько соли содержится в литре морской воды, а для питьевой эта величина не должна превышать одного грамма. Над этим задумывался еще Аристотель, пытаясь изобрести особые фильтры. В своих наблюдениях древнегреческий философ отмечал, что соленая морская вода, проходя через стенки воскового сосуда, опресняется. По сути, это были первые опыты с применением технологии обратного осмоса – этот метод найдет свое применение спустя более 2 тысяч лет, в середине XX века.
Кроме обратного осмоса, было придумано и множество других способов получить из морской воды опресненную, и даже в домашних условиях. Самый распространенный способ, который сегодня применяется не только путешественниками в экстремальных условиях, но и в промышленном опреснении, – дистилляция.
Опыт по дистилляции воды можно провести и в домашних условиях. Для этого достаточно разместить лист прозрачного пластика на чаше с соленой водой. Если поставить такую конструкцию под солнечные лучи, вода будет медленно испаряться. Образовавшийся в итоге конденсат на нижней стороне пластикового листа – это и есть пресная вода. Промышленные дистилляционные установки повторяют данный процесс в крупном масштабе, работая на электричестве, – дистилляция достаточно энергозатратна.
Сегодня применяется и множество других способов опреснения. Например, ионный обмен. Воду пропускают через фильтры из ионообменных смол – таким образом можно заменить ионы. К примеру, ионы натрия – на ионы водорода, а ионы хлора – на гидроксид-ионы. В итоге вместо NaCl (хлорид натрия, то есть та самая соль в морской воде) получается H2O. Это и есть опреснение. По такому принципу работают некоторые бытовые фильтры водопроводной воды. Недостаток данного метода – в его стоимости. Ионообменные системы – достаточно затратны, поэтому для опреснения морской воды их практически не используют.
На сегодняшний день один из самых современных методов опреснения, который нашел применение и в крупных опреснительных установках, и на обычной кухне, основан на явлении обратного осмоса.