Hidrológiai Közlöny 1949 (29. évfolyam)

1-2. szám - AUJESZKY LÁSZLÓ dr.: Az esőkeletkezés problémája és a mesterséges eső megvalósítása

.szemek és a ki nem fagyott vízcseppek közt az átpárolgás folyamata indul meg (újabb két halmazállapotváltozás) és a keletkezett szilárd csapadék esővé olvadása még egy végső halmazállapotváltozást jelent. Az eső tehát nem egyszeri halmazáUapotváltozásncűc az eredménye, hanem a habnazáüapotváltozások bonyolult sorozata vezet el az eső keletkezeséhez. Ezek a halmazállapotváltozások mind a felhőben játszódnak le, kivévte a legutolsót, az esővé olvadást, amely esetleg csak a felhő alatti térben következik be, vagy hideg időben egészen el is maradhat. III. A MESTERSÉGES ESŐKELTÉS. Az aszálykárok roppant gazdasági következményei miatt érthető, hogy az emberiség ősidők óta álmodozik mesterséges esőnek az előidézéséről, bár a feladat sokkal nagyobbnak látszott, mint amit emberi eszközökkel meg lehet oldani. Már a Bergeron—Findeisen-féle csapadékelmélet beigazolása előtti időben is sokaknak feltűnt, hogy egyes felhők látszólag készen állnak arra, hogy esőt adjanak, de mégsem hull ki belőlük eső. Ezért többféle terv merült fel olyan emberi beavatkozásokra, amelyek a felhőben az tesőképződést megindíthatnák. Ezek a beavatkozások eleinte olyan utakon indultak el, amelyek nem vezethettek eredményre. A Bergeron-féle kritérium felismerése előtt például azt gondolták, hogy a felhőcseppeket villamos töltések által lehetne koagulálásra késztetni. Ismeretes, hogy a felhőhöz hasonló más lebegő rendszereket (aerosol-okat) erős villamos töltésű por kihintése útján koaguláltatni lehet. Azt yemélték tehát, hogy villamos töltésű anyagot repülőgéprőj a felhőbe hintve, a felhőcseppek talán olyan mértékben fognak egymással összefolyni, hogy egymilliószoros tömegre való megnövekedésük bekövetkezik és a felhő kiesőztetés útján szétoszlatható lesz. Ebből a meggondolásból kiindulva, a világ több pontján hintettek nagy villamos töltésű kvarcport a felhőkbe, a kísérletek azonban teljes eredménytelenséggel zárultak. Ma tudjuk, hogy ez a beavatkozás nem a természetes esőképződésnek a folyamatát utánozza. A kísérletek idejében azonban a természetes esőképződés Bergeron—Findeisen-féle mechanizmusa még nem volt feltárva, sőt voltak szakemberek, akik Bergeron első közleményét még fenntartással fogadták és csak a később gyűjtött nagy bizonyító anyag súlya alatt változtatták meg kételkedő álláspontjukat. Teljesen új lehetőségek nyíltak meg a mesterséges eső megvalósítására vágyó kutatók előtt akkor, amikor a Bergeron—Findfeisen-elmélet alapján a természetes esőkeletkezés legfontosabb mozzanataival tisztába jöttünk. A természetes esőképződés egyik leglényegesebb mozzanata abban áll, hogy egy túlhűlt felhő keletkezik, és ebben a túlhűlt felhőben később kis jégszemek jelennek meg. Magát a túlhűlt felhőt sokkal nagyszabásúbb természeti folyamatok hozzák létre, semhogy egy ilyen felhőt emberi eszközökkel elő lehetne állítani. Ellenben a túlhűlt felhők vegyes halmazállapotú felhővé való átváltoztatása már nem megoldhatatlan feladat, hiszen ismeretes, hogy a túlhűlés egy metastabil állapot, amely csekély beavatkozás hatása alatt magától megszűnik. Ezzel a gondolattal a General Electric Company kutatóintézetének egyik vegyészmérnöke, V. J, Schaefer foglalkozott behatóbban. Éveken át folyó laboratóriumi kísérletekkel megállapította, hogy elég nagy számban vannak olyan anyagok, amelyeket finom poralakban egy túlhűlt ködbe hintve, a köd azonnali kifagyása következik be. Ezek közt az anyagok közt legolcsóbb, leghatásosabb és legkönnyebben kezelhető a szilárd széndioxid (poralakban szénsavhónak hívják). A szilárd széndioxidnak —78 C° a szublimációs pontja. Hűtőtartályból a felhőbe kihintve, mindenekelőtt nagy hűtőhatást fejt ki, ezenkívül pedig mindazok a felhőcseppek, amelyekkel érintkezésbe jut, azonnal kifagynak. Ezen alapszik Schaefer zseniálisan egyszerű esőkeltési eljárása. Repülőgépen néhány kilogramm szénsavhavat hint ki a túlhűlt felhő felett. A szénsavhó szemecs'kéi a repülőgép nagy menetsebessége miatt gyorsan szétoszlanak a felhőnek nagyobb részében. Egyetlen gramm szénsavhónak a kihintése 10

16 számú jégszemecske keletkezésére vezet. Ez a szám aránylag még kicsi a felhőt alkotó vízcseppecskék számához képest, ezért a jégszemek átpárolgás útján gyorsan megnövekednek és néhány percen belül a felhőből kihulló csapadékot szolgáltatnak. Schaefer ezt a kísérletet 1946 november 13-án végezte el először és bőséges esőt hullatott ki olyan felhőből, amely magától nem adott és nem is adhatott volna esőt. Kísérletét később a földnek igen sok pontján megismételték. Európában jelenleg Franciaországban folynak mesterséges esővel való kísérletek, több más országban pedig előkészületben vannak. A Schaefer-féle módszer esőt ad minden olyan felhőből, amely erősen túlhűlt állapotban van. Ha azonban olyan felhőbe hintjük a szénsavhavat, amely csak egy-két fokkal van a fagypont alatt, akkor a mesterséges eső legtöbbször elmarad, vagy csak nagyon kevés lesz. Ez is egyenes folyománya a Bergeron—Findeisen-féle elméletnek, mert ilyen hőmérsékleten még alig van különbség a víz és a jég telítési gőznyomása között, ezért az átpárolgás jelensége csak gyengén fejlődhet ki és lehulló nagy jégszemeket nem szolgáltathat. Igen érdekes azonban az, hogy kivételes Esetekben még fagypontfeletti hőfokú felhők behintése is esőre vezethet. Ezt először Leopold és Halstead mutatta ki a Hawaii-szigetcsoport felett 1947 őszén végztett kísérletsorozattal. A jelenség magyarázatára I. Langmuir, a Nobel-díjas fizikális kémikus dolgozott ki elméletet. Langmuir nemcsak mint a General Electric Company kutatóintézetének vezetője van érdekelve ezekben a vizsgálatokban, hanem azáltal is, hogy ő maga évek óta végez meteorológiai kutatómunkát a repülőgépeken való jégkiválással kapcsolatban, és ennek során a felhők fizikai állapotát is igen behatóan tanulmányozta. A mesterséges esőkeltés ma elvi szempontból megoldódott feladatnak tekinthető. A nagy arányokban való alkalmazás részleteinek a kidolgozása végzendő még el. Ma ezen a téren a világ minden részében lázas kutatómunka folyik. A mesterséges esőkeltés találmánya ma ott tart, mint ahol a repülés tartott 1903-ban, midőn a Wright testvérek már megmutatták, hogy repülni hogyan lehet, de a műszaki részletek még nagyon kezdetleges fokon álltak. Lehetséges azonban, hogy a mesterséges esőkeltés előtt éppen olyan gyors fejlődés áll, mint amilyenen a repülés ment át az elmúlt évtizedekben. A találmány fontossága sem csekélyebb, hiszen új fegyvert ad a kezünkbe az emberiség egy nagyon elterjedt gazdasági csapása ellen, amelynek eddig szinte tehetetlenül voltunk kiszolgáltatva.