Засуха в июле 2024 года охватила 13 регионов Казахстана и оказалась значительно сильнее, чем прогнозировал ранее «Казгидромет». По состоянию на середину мая в республике зафиксировано около 30 лесных пожаров. Их удалось потушить. Но наступающая засуха существенно повышает риски возникновения масштабных пожаров в Казахстане.
Только в прошлом году в республике зарегистрировали 810 лесных пожаров общей площадью 116,8 тысячи гектаров. Самая известная катастрофа природного характера произошла в Абайской области. На территории лесного резервата «Семей орманы» произошёл пожар, который признали в те дни крупнейшим на планете с начала 2023 года. В результате сгорело свыше 60 тысяч гектаров лесного массива, погибли 15 человек. На тушение пожара ушло больше месяца (с 8 июня до 13 июля).
В интервью Informburo.kz учёный в области метеорологии, климатологии, профессор Виталий Сальников рассказал о технологии искусственно вызываемых осадков для тушения пожаров, которой второй год с успехом пользуются в России, а также объяснил, почему у разделения «Казгидромета» сомнительные перспективы.
– Виталий Григорьевич, из-за небывалых паводков, случившихся весной 2024-го, в качестве усиления мер по прогнозированию и предупреждению паводков предложено разделить «Казгидромет» на гидрогеологическую и метеослужбы. Как вы относитесь к идее?
– Сразу скажу, я против. Формирование водных ресурсов неотрывно связано с погодными процессами. В теории и на практике формирование воды является функцией двух переменных – осадков и испарения. Чем выше температура, тем больше испарение и тем больше воды возвращается в атмосферу. То есть естественный сток (без антропогенного влияния) определяется балансом двух названных переменных. Эта связь демонстрирует, что «Казгидромет» был создан как единая структура неслучайно.
Любые гидрологические модели и исследования используют метеорологические данные. В то же время метеорологические модели в значительной степени зависят от характеристик, по крайней мере, поверхностных водных ресурсов. Без этого единства невозможно получить полноценную оценку ситуации и, как следствие, дать точные прогнозы или сценарные оценки будущих изменений.
Мировой опыт также показывает, что большинство стран имеют единые службы, которые изучают процессы в тесной взаимосвязи. Я сторонник комплексных подходов к изучению природных процессов. Конечно, оппоненты могут утверждать, что водные ресурсы делятся на поверхностные, подземные и те, что концентрируются в мировом океане. Это правда, и направления их изучения могут быть разными. Однако сейчас речь идёт о службе, которая занимается поверхностными водными ресурсами и тесно связана с метеорологическими процессами. На мой взгляд, разделять их категорически нельзя.
– Какими могут быть последствия, если разделение произойдёт?
– Прежде всего, на мой взгляд, это не приведёт к повышению эффективности предупреждения паводков и других чрезвычайных происшествий, связанных с водными ресурсами. Объединение поверхностных водных ресурсов с подземными ресурсами и геологией кажется мне нецелесообразным. Условия формирования этих ресурсов разные, их объединение будет искусственным и непродуктивным как для изучения водных ресурсов, так и для предупреждения чрезвычайных ситуаций.
Как я уже упоминал, эти процессы тесно связаны с метеорологическими условиями, а не с подземными водами. Да, подземные воды также формируются вследствие фильтрации поверхностных вод и частично осадков, но в гораздо меньшей степени. Поэтому было принято решение объединить службы, занимающиеся изучением поверхностных водных ресурсов и метеорологических процессов, создать гидрометеорологическую службу. Эти направления органично связаны друг с другом. Подземные воды в свою очередь были выделены в отдельное направление, которым занимаются гидрогеологи. Они исследуют структуру земной поверхности и коры, а также водозапасы.
– Лето – пожароопасное время года. В мире активно исследуют методы эффективного пожаротушения, в том числе технологию искусственно вызванных осадков. Именно синоптики помогают самолётам-зондировщикам находить подходящие облака для вызова дождя. Можете рассказать подробнее об этой технологии?
– Эта тема сейчас очень популярна, и многие страны активно изучают её, испытывают теоретические наработки на практике. Вопрос искусственного вызывания осадков начал развиваться ещё в 30-х годах ХХ века. Уже тогда человечество задумалось о том, можно ли вызвать дополнительные осадки, зная, что в атмосфере всегда есть влага. В естественных условиях эта влага выпадает в виде дождя, снега или града, но иногда остаётся в атмосфере в парообразном состоянии и переносится на большие расстояния.
Почти сто лет назад люди начали задумываться о том, можно ли вмешиваться в этот процесс и вызывать искусственный дождь или снег с помощью определённых инструментов. С 1930 года в качестве таких инструментов начали использовать сухой лёд, йодистое серебро, или иодид серебра. Эти вещества обладают свойствами, которые вызывают замерзание влаги и формирование кристаллов льда или снега, которые затем выпадают. В тёплый период эти кристаллы, приближаясь к земле, превращаются в дождь.
– Где и когда развивали данную технологию?
– Уже в 1946–1947 годах в США прошли успешные испытания этого метода. Американский метеоролог и химик Бернард Воннегут выпустил иодид серебра из генератора на вершине горы Вашингтон и вызвал снежный шквал. С тех пор эта технология начала активно развиваться.
В Советском Союзе тоже был сделан значительный вклад в эту область. Руководствуясь народно-хозяйственными целями, с помощью искусственных дождей предлагалось орошать поля в засушливые годы, вызывать снег в малоснежные зимы и тушить пожары. Был создан целый институт и специальный метеорологический полигон с сетью дождемеров и снегомеров, где продолжались экспериментальные работы.
Сегодня эта технология активно используется в Китае, странах Ближнего Востока, таких как Объединённые Арабские Эмираты и Иран. Эти страны применяют методы искусственного вызывания осадков. Принцип действия технологий остался прежним. В Китае эти технологии испытали перед пекинской Олимпиадой 2008 года. В настоящее время в Китае действует самый масштабный проект по созданию искусственных дождей. Существуют целые институты, которые занимаются этой проблемой. Однако они закрыты и информацией делятся неохотно, но результаты показывают высокую эффективность подхода. В рамках экспериментов Китай планирует вызывать до 10 млрд тонн осадков ежегодно, что поможет повысить уровень воды в реках и орошать посевные поля.
– Как происходит процесс искусственного вызова осадков?
– Запускают процесс засевания облаков иодидом серебра или сухим льдом. Для этого нужно вспомнить понятие фазовой неустойчивости облачной воды. Влага в облаках выше нулевой изотермы может оставаться в жидком состоянии даже при отрицательной температуре. Задача активного воздействия заключается в том, чтобы жидкая влага (фактически водяной пар) превратилась в кристаллики льда и начала выпадать. Для этого облако «обманывают» путём принудительного резкого охлаждения, в результате которого происходит самопроизвольная кристаллизация. В советское время использовали специальные самолёты, которые поднимались на высоту нулевой изотермы и выше, засеивая облака реагентами.
Сегодня для этих целей можно использовать дроны, которые поднимают сухой лёд или иодид серебра на нужные высоты и распыляют их.
В результате формируются снежинки: один грамм иодида серебра может создать до десяти триллионов кристалликов льда. Нескольких граммов этого вещества достаточно, чтобы из среднего облака выпало до десяти тысяч тонн воды.
Масштабы впечатляют. Для доставки такого количества воды на пожар потребовалась бы почти тысяча противопожарных самолётов. Главная задача состоит в том, чтобы найти нужный момент, когда распылить реагент.
– Проводят ли такие испытания с искусственно вызванными осадками в Казахстане?
– В настоящее время как за рубежом, так и у нас проводятся эксперименты по изучению воздействия на облака с помощью наземных генераторов и электромагнитных устройств. Хотя есть несколько известных примеров таких экспериментов, научного обоснования и устойчивых результатов эти методы пока не получили. Они носят скорее экспериментальный и научно-исследовательский характер, говорить о их оперативном использовании для вызова искусственного дождя пока рано.
Особое внимание следует уделить способам распыления реагентов в зоне формирования осадков. В частности, исследования в этом направлении ведутся в Институте горения под руководством профессора Зулхаира Мансурова. У них в планах проведение серии экспериментов по доставке реагентов с помощью дронов в зону формирования осадков и их распыления с помощью специальных пиропатронов. Однако эти исследования ограничены недостатком интереса и финансирования со стороны организаций.
Опыт использования искусственного дождя уже существует, в том числе и в России. В Иркутской области, Забайкальском и Красноярском краях есть примеры успешного применения искусственных дождей для тушения пожаров.
Распыление реагентов самолётами-зондировщиками в Якутии / Фото Yakgo.ru
– Метеорологическая служба России активно занимается вопросами пожаротушения. Привлекают ли в Казахстане наших метеорологов к данной проблеме?
– К сожалению, в Казахстане не привлекают. В России есть специальные институты, которые занимаются этой проблематикой. Возможно, у нас не привлекают по экономическим причинам. Однако это критически важная область, где нам необходимо иметь свои научные школы, результаты и возможности.
Конечно, можно надеяться на помощь Китая, но нет гарантии, что в случае возникновения пожаров у нас у них не появятся аналогичные проблемы. Особенно летом. Казахстан также должен развивать эту область. Это важно как для ликвидации пожаров, так и для обеспечения дополнительной влаги сельское хозяйство, особенно на богарных землях в Северном и Центральном Казахстане. Урожай зерновых в этих регионах сильно зависит от наличия влаги: будет влага, будет и урожай.
– Следует ли ожидать внедрения новых технологий пожаротушения в Казахстане в ближайшее время?
– Возможно, люди пока не осознали все возможности искусственного дождя для решения таких задач, как тушение пожаров. Публикации разных исследований могут стать триггером, который придаст дополнительный импульс к осознанию, пониманию и поддержке этих технологий. Дело это затратное. Но выгоды, которые оно может принести, многократно окупаются как в экономическом, так и в социальном плане. Пожары представляют угрозу не только экосистемам и окружающей среде, но и жизням людей.
Это перспективное направление требует финансовой поддержки со стороны государства или частных инвесторов. И я знаю специалистов, которые могли бы этим заниматься, и надеюсь, что вместе мы сможем подтолкнуть общество к практической реализации этого важного научного и практического направления.