Евгений Демин Пустыня Сахара, оказывающая на климат нашей планеты очень существенное влияние, – самая большая на земле пустыня, по территории равная США. Постоянные засушливые периоды, когда осадков выпадает не более 20 мм в год, делают жизнь в пустыне практически невозможной.
Между тем археологические раскопки свидетельствуют: 10 тыс. лет назад пустыни не было. Доисторические аборигены занимались тогда земледелием, скотоводством и, что совсем неожиданно, – рыболовством.
Как же могла произойти подобная метаморфоза? Типичный сценарий этого процесса: воздушные массы, втягиваясь из холодных слоев тропосферы, опускаются вниз, причем оседающие слои воздуха нагреваются адиабатически, локально, практически не обмениваясь теплом с окружающей средой. Возникает малоподвижный, стабилизирующийся антициклон. В области повышенного атмосферного давления и преобладания нисходящих воздушных масс, что соответствует метеоусловиям пустыни Сахара, образования облаков не происходит, поэтому осадков выпадает крайне мало. В отдельные дни, когда песчаная поверхность нагревается до 70–80 градусов Цельсия, путь муссонным дождям, несущим влагу, блокирует своеобразный тепловой занавес. Малое количество осадков в Сахаре – так же как в засушливых районах Калифорнии и Мексики – объясняется преобладанием именно нисходящих потоков воздуха.
Как же можно оросить Сахару? В природе циклон образуется, когда восходящие вихревые потоки влажного воздуха втягиваются в область пониженного атмосферного давления и, поднимаясь вверх, охлаждаются. Возникают кучевые облака, выпадают осадки. А нельзя ли искусственно создать циклон в Сахаре?
В 1961 г. Дессен (Франция) сконструировал устройство, в котором горелки нагревали воздух, а продукты сгорания, словно воздушные шары, устремлялись вверх. Эту установку назвали метеотроном.
Более совершенный и мощный метеотрон был сконструирован советскими учеными в 1967 г. Генерирование мощных восходящих воздушных потоков в этой установке производится турбореактивными авиадвигателями, выработавшими полетный ресурс.
Применительно к условиям Сахары, как показало компьютерное моделирование, следует учитывать, что относительная влажность воздуха в пустыне крайне мала. Между тем для возникновения циклона необходимы восходящие потоки влажного воздуха. В данном случае их можно создать искусственно. Для этого нами разработан метод впрыска воды непосредственно в высокоскоростной поток воздуха, нагнетаемый метеотроном.
Поскольку температура газовых струй на выходе из сопла примерно 500–700 градусов Цельсия, вода мгновенно испаряется. Ключевой вопрос: где взять воду в безводной пустыне? Ведь приблизительный расход ее около нескольких кубометров в секунду. Возможны три схемы водоснабжения: 1) использование опресненной морской воды; 2) из артезианских скважин (гидрологи обнаружили под Сахарой огромный резервуар воды); 3) из рек (Нил, Нигер).
Можно использовать и метод промежуточного солнечного нагрева: вода от источника водоснабжения закачивается в бассейн, дно и стенки которого выложены теплоизолирующей керамикой, а полиэтиленовое покрытие отделяет объем воды от наружного воздуха. Под воздействием солнечного тепла вода в бассейне нагревается до 90–98 градусов Цельсия. Затем она нагнетается в форсунки метеотрона.
При указанных температурах вода практически мгновенно превращается в пар. Поднимаясь, влажный воздух достигает верхней границы тропосферы с отрицательными температурами, где влага конденсируется в водяные капли, часть из которых превращается в лед. Осадки в виде воды и даже льда опускаются, охлаждая воздух и орошая почву.
Подача в тропосферу нагретых, насыщенных влагой воздушных потоков может оказаться импульсом, способным запустить природный циклонический процесс. Циклон – это вихрь, в котором восходящие потоки влажных воздушных масс, поднимаясь, охлаждаются. Если поставить метеотроны на подвижные платформы, перемещающиеся по окружности диаметром 100–120 км, и направить воздушные потоки под углом к горизонту, то по законам аэродинамики образуются мощные вихревые воздухопотоки. Подобно штопору, они «ввинтятся» в атмосферу, поднимаясь в тропопаузу, где охладятся. В дальнейшем процесс пойдет аналогично природному.
Возникновение циклона с осадками на площади 10–15 тыс. кв. км, словно кумулятивный заряд, способно пробить в антициклоне Сахары брешь, открывающую в пустыню путь обильным муссонным дождям. Периодическое увлажнение почвы способствует земледелию, расцвету садоводства и, если вспомнить ретроспективу┘ рыболовству.
