Разработан метод вызывания осадков лазером

Мощные короткие импульсы лазера провоцируют конденсацию воды в перенасыщенном влагой холодном воздухе. Об этом сообщила группа физиков из Свободного университета в Берлине (Freie Universit?t Berlin) и университетов Женевы (Universit? de Gen?ve) и Лиона (Universit? Lyon 1).

Схема установки: A – основной лазер, B – измерительный лазер, C – приёмник измерительного лазера, D – фотокамера, E – источник тепла и пара, F – холодное основание (иллюстрация Philipp Rohwetter et al./Nature Photonics).

Свою идею учёные противопоставляют традиционному методу вызывания осадков: засеву облаков с самолёта частицами солей серебра, сухим льдом и другими реагентами. Эта процедура определённо дорогая. Вместо неё исследователи из трёх стран предлагают обстреливать облака с земли ультракороткими и сверхмощными лазерными импульсами, настройкой параметров которых можно добиваться их фокусировки на заданной высоте.

Физики провели опыт с воздухом внутри камеры. Для его обстрела они применили инфракрасный лазер, выдающий импульсы длительностью 60 фемтоcекунд и мощностью 3,5 тераватта. Эти импульсы влияют на показатель преломления воздуха так, что возникает эффект самофокусировки, который ещё больше увеличивает поток энергии в сердцевине пучка, вызывая ионизацию газов и далее конденсацию воды. Её учёные фиксировали фотосъёмкой и при помощи рассеивания луча измерительного лазера.

Изображение внутри камеры до (слева) и после (справа) серии из трёх лазерных импульсов, следовавших с промежутками по 100 мс. Видны макроскопические области конденсации капелек (фото Philipp Rohwetter et al./Nature Photonics).

В лаборатории проверялась реакция воздуха на лазер при разных значениях относительной влажности и температуры. Кроме того, авторы провели тест в открытой атмосфере, показав, что после импульсов "конденсирующего" лазера наблюдается небольшое, но статистически значимое отклонение в показаниях лидара, фиксирующего состояние воздуха в месте эксперимента. (Подробности обоих опытов — в статье в Nature Photonics.)

Ряд сторонних специалистов высказали мысль, что авторы технологии излишне оптимистично смотрят на переход от некоторого роста конденсации до провоцирования полноценных осадков в реальных условиях. Тем не менее экспериментаторы полагают, что за несколько лет принцип можно довести до практически пригодной техники вызывания дождя.