Hidrológiai tájékoztató, 1991

ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Dr. Szalai György: A mesterséges esőztetés - mint a vízkészlet-gazdálkodás eszköze

hők keletkezését indukálják, melyek nyomban nagy mennyiségű esőt adnak. A felhő víztartalmát többnyire két alkotó képezi: mikroszkopikus méretű jégkristályok és rendkívül apró vízcseppecskék. Ezeknek az összetevőknek egymáshoz viszonyított aránya igen tág határok között változhat, a felhő típusa és más tényezők függvényében. A kiesőzés akkor veszi kezdetét, amikor az apró cseppecskék némelyike növekedésnek indul a felhőben egy komplex folyamat keretében, és növekszik mindaddig, míg elég nagy lesz ahhoz, hogy a reá ható gravitációs erő legyőzze a felhőkben uralkodó turbulens mozgások eredményezte felhajtó erőt. Ez a turbulencia tartja a felhőket állandó belső mozgásban, és elejét veszi a vízcseppecskék földre hullásának. 2. Az elmélet és alkalmazása A mesterséges esőkeltés fő célja tehát olyan méretű csapadékszemcsék képződésének kiváltása, melyek elég nagyok ahhoz, hogy leküzdjék a felhőben normális körülmények között jelen levő mikroszkopikus vízcseppecskéket lebegésben tartó erőket. Sok módszerrel próbálkoztak már különböző országokban, melyek mindegyike vagy másképpen nem képződő csapadékelemek létrehozását célozta a felhőkben, vagy a természetes úton képződök számának növelését. A kapott eredmények legtöbb esetben bizonytalanok voltak, vagy nem feleltek meg a várakozásnak, néhány alkalommal pedig kifejezetten negatívak voltak, vagyis a kísérletek hatására az eredeti állapothoz viszonyítva inkább kevesebb eső esett. A problémát nem elsősorban a megfelelő módszer kiválasztása jelenti, hanem sokkal inkább a legkedvezőbb módszer megfelelő adaptálása, tekintetbe véve az adott helyen előforduló felhők jellemző sajátságait. Az egyik módszer, amellyel próbálkoztak, a felhők vízzel vagy szárazjéggel (C0

2) történő permetezése volt „statikus hatások" kiváltása céljából; a másik pedig a felhők hirtelen „kitágítása" belső hőfelszabadítás segítségével („dinamikus hatások"), melyet erőteljes ezüst-jodidos permetezéssel értek el. Mindazonáltal e módszerek egyike sem bizonyult olyan eredményesnek, mint a statikus „seeding" módszer, mely izraeli találmány és Izraelben történt az idők során továbbfejlesztése és tökéletesítése is. E módszer, melyet mostanában sikeresen alkalmaztak Izraelben, a legbiztatóbb eredményeket hozta más országokban is, ahol kísérleteket folytattak a mesterséges csapadékkeltés lehetőségeinek kutatására. A koncepció, mely elvi alapjául szolgál a módszernek, nagyobb méretű vízcseppecskék képződésének stimulálása, mint amelyek a felhőkben természetes körülmények között jelen vannak. A kicsapódást megfelelő időpontban jégkristályok képzésével indítják meg azokon a helyeken, ahonnak a kiesőztetés leghatékonyabban végbe mehet. A folyamat során az igen apró cseppecskék hozzátapadnak a jégkristályokhoz (a folyamat neve RIMING zúzmarával/dérrel történő beborítás), míg el nem érik a megfelelő méretet, hogy környezetükből kiszakadva a földre hulljanak. Miután gyakran nincs jelen elegendő mennyiségű jégkristály ahhoz, hogy eredményesen mozgásba hozhassák a folyamatot, ezért kicsi ezüst-jodid részecskéket juttatnak a felhőbe. Ezek mindegyike egy jégkristály magjául szolgálhat, amennyiben a körülmények ennek kedveznek, és ilyen módon megindul, illetve felgyorsul az esőcseppképződés folyamata. A legfőbb nehézség a mesterséges csapadékkeltés eredményeinek értékelésében, valamint a választott módszer hatékonyságának megállapításában rejlik. A probléma az, hogy hogyan állapítsuk meg a csapadék növekedését meghatározott területen egy olyan időszakban, amikor amúgy is esik eső? A csapadék mennyisége ugyanis változik, néha rendkívül tág határok között, napról napra, és egyik évről a másikra is. Ha adott évben több eső esik, mint az azt megelőzőben, hogyan lehet azt igazolni, hogy a csapadéktöbblet a mesterséges beavatkozásnak tulajdonítható, s nem a különböző természeti tényezők öszszejátszásának? Mindezek gondosan ellenőrzött kísérletek hosszú sorozatát teszik szükségessé, melyeknél szigorú ellenőrző intézkedéseket kell foganatosítani, és eredményeiket bonyolult matematikai analízissel támasztják alá. Ezen felül, minthogy az esőképződés teljes folyamata nem mindig tökéletesen ismert, a választott csapadékkeltési módszert is alá kell vetni fizikaistatisztikai analíziseknek, melyek támogathatók még a kísérletek folyamán gyűjtött bizonyítékokkal. 3. Az Izraelben folytatott kísérletek és ezek eredményei Az izraeli kísérletek megbízhatóságáról és hatékonyságáról elmondható, hogy a legszigorúbb próbákat is sikerrel állták. Majdnem teljes az egyetértés a két egymást követő, egyenként hat-hat éves kísérletsorozat eredményeit ismerő kutatók között a tekintetben, hogy az izraeli kísérleteknél gyakorlatilag nincs kétség az alkalmazott módszer, és az általa nyert eredmények érvényessége felől. így Roscoe Braham meteorológus, a Chicago Egyetemen kijelentette, hogy „az izraeli kísérlet az egyetlen, amely következetesen bizonyítottan növekedéshez vezetett a csapadékhozamban a talajszinten mérve; egyetlen más kísérletsorozatnál sem értek el szignifikáns növekedést". Ehhez csatolhatjuk még a WMO (World Meteorological Organization) Végrehajtó Bizottságának (Executive Committee) 33. ülésén elfogadott állásfoglalást, mely szerint „mind ez ideig csak egyetlen mesterséges csapadékkeltési kísérlet adott fizikai bizonyítékot az elmélet alátámasztására, a csapadék növekedésének meggyőző statisztikai bizonyítása kíséretében. A két egymást követő kísérletsorozat, melyet téli konvektív felhőkön végeztek Izraelben, mintegy 15 százalékos egyértelmű csapadéknövekedést eredményezett". A kísérleteket az ország középső és északi részein végezték. E területeken két évszak különíthető el, az egyik májustól októberig terjed, amikor általában nincs effektív csapadék, a másik novembertől áprilisig, amikor 400—1000 mm csapadék hullik, az időszerű mennyiség függ a földrajzi elhelyezkedéstől és a domborzattól éppúgy, mint a felhőzöttségtől, a felhők típusától stb. Az első kísérletsorozatban, mely hat egymást követő év (1961/61—1966/67) csapadékos évszakait ölelte fel, ezüst-jodiddal permetezték a felhőket a célterületen egyenes vonalban, ellenszéllel haladó repülőgépről, Izrael északi részén. A kísérleteket gondosan megtervezték, hogy olyan eredményekhez jussanak, melyek nem hagynak kétséget bármely megfigyelt csapadéknövekedés forrását illetően; a mesterséges beavatkozásnak tulajdonítható-e, vagy pedig pusztán a csapadék véletlenszerű ingadozásáról van szó. E hatéves kísérlet eredményeinek részletes statisztikai elemzése 15 százalékos csapadéknövekedést mutatott 1,2 százalékos szignifikancia szinten (ami annak valószínűségét jelenti, hogy a véletlennek köszönhetően ugyanilyen eredményeket kapjanak). E kísérlet fontos eredménye az az adatsor, amely a mesterséges beavatkozásnak tulajdonítható 24 százalékos csapadéknövekedést jelez az ezüst-jodidos permetezés vonalától 30—50 km-es távolságban. A szignifikancia-szint itt kisebb, mint 0,5 százalék. A kísérletek teljes tartama alatt részletes meteorológiai megfigyeléseket végeztek részben a földről, részben pedig egy speciálisan felszerelt laboratóriumrepülőgépről, mely rendszeresen berepült a felhőkbe, hogy mintát vegyen a jégkristályokból, és a vízcseppecskékből, valamint más idevágó meteorológiai adatokat gyűjtsön. Ezek a tanulmányok bebizonyították a kísérlet alapjául szolgáló fizikai hipotéziseket. így megerősítették, hogy a jégrészecskék jelenléte szükséges feltétele az eső keletkezésének az Izrael feletti helyi fel-