Кіріспе

NOAA ауа райын өзгерту бағдарламасы. "Стормфури" жобасы тропикалық дауылдарды әлсірету мақсатымен ұшақтарды дауылдың ішіне жіберіп, күміс йод себу арқылы жүзеге асырылған тәжірибе болды. Жоба 1962 жылдан 1983 жылға дейін АҚШ үкіметімен жүргізілді. Гипотеза бойынша, күміс йод дауылдағы судың қатты суынуына себеп болып, дауылдың ішкі құрылымын бұзуға тиіс еді, нәтижесінде Атлантика мұхитындағы бірнеше дауылға тұқым себілді. Бірақ кейін бұл гипотезаның дұрыс еместігі анықталды. Көрсетілгендей, көптеген дауылдарда бұлт себудің тиімді болуы үшін жеткілікті мөлшерде суытылған су болмайды. Сонымен қатар, зерттеушілер тұқым себілмеген дауылдардың да тұқым себілген дауылдардан күтілгендей құрылымдық өзгерістерге ұшырайтынын анықтады. Бұл жағдай "Стормфури" жобасының табыстарын күмәнді етті, себебі бұрын хабарланған өзгерістердің табиғи түсіндірмесі табылды. Соңғы тәжірибелік ұшу 1971 жылы жүзеге асырылды, себебі қолайлы дауылдар жетіспеді және NOAA флоты жаңартылды. "Стормфури" жобасы соңғы өзгерту экспериментінен он жылдан астам уақыт өткен соң ресми түрде тоқтатылды. Бұл жоба дауылдардың зиянды әсерін азайту мақсатына жетпесе де, оның бақылау деректері мен дауылдың өмірлік циклын зерттеу метеорологтардың дауылдардың қозғалысын және қарқындылығын болжау қабілетін арттыруға көмектесті.

Гипотеза

Бұлтты тұқым себуді алғаш рет Винсент Шефер және Ирвинг Лангмюр қолданды. Мұз кристалдарының жасанды түрде жасалғанын көргеннен кейін Лангмюр ауа райын өзгертуді ынталы түрде қолдады. Шефер құрғақ мұзды ұнтақтап бұлтқа төккенде, қар түрінде жауын-шашын пайда болды. Құйрық дауылдарға қатысты, оның айналасын күміс йодидпен тұқым себу арқылы жасырын жылу шығарылатыны болжалды. Бұл жаңа дауыл көзінің қалыптасуына көмектесер еді. Жаңа дауыл көзі ескі көзден үлкен болғандықтан, тропикалық циклонның желдері қысым градиентінің төмендеуіне байланысты әлсірейтін еді. Тіпті дауылдың жел жылдамдығының аздап төмендеуі де пайдалы болар еді: дауылдың зиян әлеуеті жел жылдамдығының квадратына пропорционалды түрде артады, сондықтан жел жылдамдығының шамалы төмендеуі де оның құрылыс бұзушылығын айтарлықтай азайтар еді.

"Cirrus" жобасы

"Циррус" жобасы – дауылды өзгертуге жасалған алғашқы тытыру. Бұл General Electric Corporation, АҚШ Армиясының Сигнал корпусы, Әскери-теңіз зерттеулер кеңсесі және АҚШ Әуе күштерінің бірлескен жобасы болды. Дауылды өзгертуге жасалған алғашқы тытыру 1947 жылдың 13 қазанында батыстан шығысқа қарай, теңізге қарай бағытталған дауылға қатысты. B-17 ұшағы дауылдың жаңбырлы аймақтарымен ұшып өтіп, бұлттарға шамамен 180 фунт (82 килограмм) ұсатылған құрғақ мұзды шашыратып жіберді.

Жобалар арасында

1955 жылы құрылған АҚШ Ұлттық дауылдар зерттеу жобасы дауылдарды өзгету әдістерінің ғылыми негізділігін зерттеуді мақсат етті. Осы мақсатта 1958 жылдың тамызында «Дейзи» даулында күміс йодидті тарату құралдары сынақтан өтті. Бұл құралдар дауылдың көзінен тыс жерге орналастырылды, сондықтан бұл модификациялау тәжірибесі емес, жабдықты сынау болды. Рейстердің біреуін қоспағанда, барлық рейстерде жабдықтар істен шықты және нақты деректер алынбады. Келесі күні тағы да тұқым себу рейстері жасалды. Бірақ бұл жолы күміс йодид дауылдың көзіне түспеді және желдің жылдамдығында ешқандай төмендеу байқалмады. Бұл екі нәтиже тәжірибені «сәтті» деп бағалауға негіз болды. «Эстер» даулына тұқым себу 1962 жылы «Stormfury» жобасының құрылуына әкелді. «Stormfury» жобасы – АҚШ Сауда министрлігі мен АҚШ Әскери-теңіз күштерінің бірлескен жобасы болды. 1962 жылдың шілде-тамыз айларында Флагстафф (Аризона штаты) маңындағы дауыл кезінде ғалымдар «сынақ қоян» дауылдарын таңдап, оларға химиялық заттар септі. Әсерлер уақыт өте келе кинокамералар, стереокамералар, дауылдар радары, молния детекторлары және ұшақтардағы жылу сенсорлары арқылы мұқият талданды. Таңдалған бұлттарға су тамшыларының санын уақытша арттыратын «конденсациялық ядролар» және бұлттың бір бөлігін ұсақ қар кристалдарына айналдыратын, ауада ұзақ сақталып қалатын құрғақ мұз ұнтағы себілді. Бұл заттарды қолдану дауылдың сипаттамаларын зерттеуге мүмкіндік берді. Дауылдарды тұқымдау үшін таңдауда бірнеше талаптар сақталды. Дауыл адамдар тұратын жерге тәулігіне 10 пайыздан кем мүмкіндікпен жақындауы керек еді; ол тұқым себу ұшақтарының жете алатын қашықтығында болуы керек еді; және ол жақсы қалыптасқан көзі бар, күшті дауыл болуы керек еді. 1962 жылғы маусымда қолайлы дауылдар болған жоқ. Келесі жылы «Stormfury» аспандағы бұлттармен тәжірибе жүргізе бастады. Сол жылдың 17-20 тамызы аралығында 11 бұлт бойынша тәжірибе жасалды, оның 6-сы тұқым себілді, ал 5-і бақылау тобы болды. Тұқым себілген алты бұлттың бесеуінде жұмыс гипотезасына сәйкес келетін өзгерістер байқалды. 1963 жылдың 23 тамызында «Беула» даулында келесі тұқым себу әрекеті жасалды. Оның көзінің қабырғасы анық емес еді. Сонымен қатар, күміс йодидті дұрыс емес жерге себу қателіктеріне әкелді. Нәтижесінде ештеңе болған жоқ. «Беуладан» кейін алты жыл бойы түрлі себептермен тұқым себу жүргізілмеді. 1964 жылы өлшеу және бақылау құралдары пайдалануға дайын болған жоқ. 1965 жылғы Атлантика дауылдары маусымында теңізде болғанда «Stormfury» метеорологтары «Бетси» даулының тұқым себуге жақсы кандидат екенін анықтады. Алайда, дауыл дереу құрлыққа қарай бұрылды және 1 қыркүйекте жоспарланған рейстер тоқтатылды. Бірнеше газеттерде тұқым себу басталғаны туралы хабарланды, бірақ шындығында ол жүргізілмеді. 1969 жылға дейін жақын жерде тұқым себу әрекеттері болған жоқ. Осы аралықта жабдықтар жақсартылды. Бұрынғы қолмен құрғақ мұзды төгу әдісі күміс йодидпен толтырылған ракета контейнерлерімен және содан кейін ұшақтардың қанаттарына орнатылған, күміс йодидті бұлттарға атқылайтын құрылғылармен ауыстырылды. Бақылау құралдары да жетілдірілді. 18 тамыз және 20 тамызда 13 ұшақ дауылды бақылауға және тұқым себуге ұшты. Бірінші күні желдің жылдамдығы 31% төмендеді. Сонымен қатар, бір сағат сайын жиі тұқым себу қажеттігі де анықталды. 1970 және 1971 жылдардағы маусымда қолайлы тұқым себуге болатын дауылдар табылмады. «Stormfury» тропикалық циклонды өзгертудің орнына оны түсінуге күш сала бастады. Сонымен қатар, жобаның B 17 ұшақтарының пайдалану мерзімі аяқталып қалды. Бұл жобаға 30 миллион доллар жұмсалды (жыл белгісіз).

Жұмыс гипотезасының қателігі

Көптеген дауылдардың көз қабырғасы бұрын да, мысалы, "Сара" және "Донна" дауылдары сияқты, өте күшті дауылдарда анықталған. Екі көз қабырғасы әдетте тек өте қарқынды жүйелерде ғана көрінетін. Олар кейбір тұқым себілген дауылдарда тұқым себуден кейін де байқалды. Сол кезде көз қабырғасының диаметрінің жылдам өзгеруі, болжамды сәтті тұқым себуден басқа, дауылдың қарқындылығының жылдам өзгеруі кезінде ғана тіркелді. Тұқым себудің екінші көз қабырғасын тудырғаны ма, әлде бұл табиғи циклдің бір бөлігі ме (өйткені корреляция себеп-салдарлық байланысты білдірмейді) әлі анық емес еді. Бастапқыда, тұқым себілген, бірақ тұқым себілмеген жүйелерде байқалған көз қабырғасының өзгеруіне ұқсас өзгерістер "Stormfury" жобасының сәттілігін көрсететін дәлел деп есептелді. Бірақ егер кейін мұндай көз қабырғасының өзгеруі тұқым себілмеген жүйелерде де жиі кездесетіні анықталса, онда мұндай байқаулар жобаны басқаратын гипотеза мен болжамдарға күмән тудырар еді. Деректер мен байқаулар жинала бастады, олар "Stormfury" жобасының жұмыс гипотезасын жоққа шығарды. "Анита" және "Дэвид" дауылдарынан бастап, дауылды іздеу ұшақтары "сәтті" тұқым себілген дауылдарда болған оқиғаларға ұқсас жағдайларға тап болды. "Анита", "Дэвид", "Фредерик" және "Аллен" дауылдарындағы басқа байқаулар тропикалық циклонның өте аз мөлшерде суытылған суға және көп мөлшерде мұз кристалдарына ие екенін көрсетті. Тропикалық циклонның суытылған суы аз болуының себебі – мұндай жүйедегі көтерілетін ауа ағындары судың жаңбыр немесе мұз түрінде түсуіне кедергі келтіруге тым әлсіз. Бұлтты себу үшін суытылған су қажет болғандықтан, суытылған судың жетіспеуі себудің тиімсіздігін білдірді. Осы байқаулар "Stormfury" жобасының негізін күмәнді ете түсті. 1983 жылдың ортасында "Stormfury" жобасы оны басқаратын гипотезаның жарамсыздығына байланысты тоқтатылды.

Мұра

Дауылдардың күшін әлсіретіп, олардың зияндылығын азайту мақсатындағы "Stormfury" жобасы толық сәтсіздікке ұшырады, себебі ол тропикалық циклонның табиғи процестерін және адамның араласуының әсерін ажырата алмады. 2000 жылы HRD 30 адамды жұмысқа алды және оның жылдық бюджеті шамамен 2,6 миллион долларға бағаланды. Дегенмен, "Stormfury" жобасының да пайдалы нәтижелері болды. Ұшу барысында алынған білім оның болжамдарын жоққа шығаруда аса құнды болып табылды. Кубаның бұрынғы президенті Фидель Кастро "Stormfury" жобасының дауылдарды қару ретінде пайдалануға бағытталғанын айтты.