Znajdź zawartość

Opadające krople deszczu trą o powietrze, przez co energia kinetyczna zarówno kropli jak i powietrza zamieniana jest w energię cieplną i zostaje rozproszona. Grupa matematyków policzyła ilość rozpraszanej w ten sposób energii i ze zdumieniem odkryła, że opady deszczu mogą być bardzo istotnym składnikiem ogólnego bilansu energetycznego atmosfery. Matematycy Olivier Pauluis z New York University oraz Juliana Dias z Narodowej Administracji Oceanów i Atmosfery (NOAA) wykorzystali dane uzyskane przez program Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM). Z ich obliczeń wynika, że pomiędzy 30. stopniem szerokości północnej a 30. stopniem szerokości południowej, rozproszenie energii wskutek tarcia kropli deszczu o powietrze średnio 1,8 wata na metr kwadratowy. Spadające krople wody i kryształki lodu stanowią minimalną część masy atmosfery, jednak, jak się okazuje, prowadzą do rozproszenia olbrzymich ilości energii. Specjaliści przewidują, że w miarę jak klimat będzie się ocieplał, opady staną się bardziej intensywne. Co więcej krople będą miały dłuższą drogę do przebycia, gdyż para wodna będzie kondensowała na większych wysokościach. Pauluis uważa, że na każdy stopień wzrostu temperatury ilość rozpraszanej energii wzrośnie o kilka procent. Wyliczenia te są zgodne z wcześniejszymi modelami klimatycznymi. Spodziewamy się, że wraz ze wzrostem temperatury wielkoskalowe cyrkulacje powietrza w tropikach, takie jak komórka Hadleya czy komórka Walkera osłabną - mówią uczeni. Można zatem spodziewać się osłabnięcia pasatów, które są częścią obu komórek. Nie osłabną za to huragany. Są one bowiem zależne nie od energii zgromadzonej w atmosferze a od temperatury powierzchni oceanów. Eksperci zapowiadają wzrost siły tych wiatrów.

Shimon Wdowinski z University of Miami zauważył związek pomiędzy tropikalnymi cyklonami a... trzęsieniami ziemi. Języczkiem spustowym są bardzo duże opady deszczów - mówi uczony. Duże opady prowadzą do tysięcy przypadków osunięć gruntu oraz do erozji. To usuwa wierzchnią warstwę i zmniejsza napięcia w położonych poniżej skałach, przez co zaczynają się one poruszać - dodaje. Wdowinski przeanalizował trzęsienia ziemi o sile 6 i więcej stopni, które wystąpiły w ciągu ostatnich 50 lat na Tajwanie i Haiti. Zauważył, że w ciągu czterech lat po bardzo poważnych tajfunach - Morakot, Herb i Flossie - w górskich regionach Tajwanu doszło do całej serii trzęsień ziemi. Po tajfunie Flossie (rok 1969) doszło w 1972 roku do trzęsienia o sile 6,2 stopnia. Z kolei tajfun Herb (rok 1996) spowodował wystąpienie trzęsień w roku 1998 (6,2 stopnia) i 1999 (7,6 stopnia). W końcu wynikiem pojawienia się w 2009 roku tajfunu Morakot były trzęsienia z 2009 (6,2) i 2010 (6,4) roku. Z kolei trzęsienie ziemi z 2010 roku, które zniszczyło Haiti, poprzedzały cztery cyklony, które półtora roku wcześniej nawiedziły wyspę w ciągu zaledwie miesiąca. Wdowinski wykazał też, że podobny mechanizm zależności opadów i trzęsień ziemi można zauważyć w przypadku wstrząsów o magnitudzie 5 stopni. Zaznacza przy tym, że jego uwagi dotyczą tylko tropikalnych aktywnych sejsmicznie regionów górskich. Naukowiec chce teraz przeanalizować dane z Japonii i Filipin, które również są regionami aktywnymi sejsmicznie, gdzie występują góry oraz obfite opady.

Specjaliści z Instytutu Nauki Weizmanna oraz amerykańskiego NOAA odnieśli równania stosowane do obrazowania dynamiki oddziaływań między ofiarami a drapieżnikami do modelowania związków między systemami chmur, deszczem i aerozolami (Proceedings of the National Academy of Sciences). Chmury mają duży wpływ na klimat. Izraelsko-amerykański zespół wspomina choćby o chmurach warstwowo-kłębiastych znad płytkich wód, które tworzą duże pokrywy nad subtropikalnymi oceanami. Obniżają one temperaturę, odbijając część promieniowania słonecznego. Doktorzy Ilan Koren oraz Graham Feingold stwierdzili, że równanie do modelowania cyklów interakcji ofiary-drapieżniki stanowi świetną analogię dla cykli chmury-deszcz. Akademicy wyjaśniają, że odpowiednie populacje ofiar i drapieżników rozszerzają się i kurczą jedne kosztem drugich, tak jak deszcz uszczupla chmury, a te znowu odbudowują się po opadach. Na tym podobieństwa się nie kończą. Dostępność traw wpływa na wielkość stad, a dostępność aerozoli i składających się na nie jąder kondensacji nadaje kształt chmurom. Większa liczba cząstek daje np. początek większej liczbie kropli, ale krople te są mniejsze i pozostają raczej zawieszone, zamiast spadać w formie deszczu. W najnowszym badaniu Feingold i Koren stwierdzili, że stosując 3 podstawowe równania, można stworzyć model, który potwierdza, że dynamika chmur i deszczu naśladuje 3 znane tryby oddziaływań drapieżników i ofiar. Podobnie jak gazele i lwy, których populacje oscylują w tandemie, deszcz stale podąża tropem formowania się chmur. W grę może też wchodzić tryb równowagi, w którym gazele (chmury) odradzają się w takim samym tempie, w jakim są przerzedzane. Trzecią opcją jest chaos – następuje krach, kiedy drapieżniki wymykają się spod kontroli i polują, ile chcą lub silny deszcz niszczy system chmur. Model demonstruje, że gdy zmienia się ilość aerozoli, system może nagle przestawić się z jednego stanu/trybu w drugi.

Pozostałości izotopowe po prehistorycznych kroplach deszczów, które padały na zachodzie kontynentu północnoamerykańskiego w okresie od 65 do 28 mln lat temu, pozwolą naukowcom opisać przebieg powstawania Kordylierów. Góry te rozciągają się od Cieśniny Beringa na północy po Kanał Panamski od południa. Kordyliery powstały w orogenezie alpejskiej. Pięćdziesiąt milionów lat temu zaczęły się wypiętrzać na południu dzisiejszej Kolumbii Brytyjskiej. Utworzenie reszty trwało 22 mln lat. W świetle uzyskanych danych naukowcy z Uniwersytetu Stanforda uważają, opisywany łańcuch górski nie powstał z rozległej, przypominającej tybetańską wyżyny, która wyrosła na obszarze większości zachodnich Stanów Zjednoczonych. Wg tej teorii, wypiętrzenie było niemal jednoczesne, potem nastąpiło opadnięcie, a reszty, jaką znamy dziś, dokonały procesy erozji. Zamiast tego mamy raczej do czynienia z łagodniejszym wyniesieniem, które dokonało się wskutek procesów zachodzących w płaszczu ziemskim. Izotopy pierwiastka różnią się liczbą neutronów w jądrze. Atomy z większą liczbą neutronów są cięższe, dlatego ze wznoszącej się chmury najpierw spadają cząsteczki wody z cięższymi izotopami wodoru i tlenu. Ustalając stosunek ciężkich i lekkich izotopów w prehistorycznych deszczach, naukowcy wnioskują o położeniu (wysokości nad poziomem morza) danego obszaru. Skąd woda do analiz? Dostanie się do niej nie było takie trudne, zważywszy, że została włączona w iły i minerały węglowe lub w szkliwo wulkaniczne i przetrwała przez wiele lat w osadach. Doktorant Hari Mix uwzględnił ok. 2800 próbek. Część zebrał ze swoimi współpracownikami, do części miał dostęp za pośrednictwem publikacji branżowych. Większość próbek pochodziła z depozytów węglowych w prehistorycznych glebach i osadów jeziornych. Kiedy natrafialiśmy na spory skok w stosunkach izotopów, interpretowaliśmy to jako duże podnoszenie masywu. Zauważyliśmy ogromną zmianę stosunku izotopów ok. 49 mln lat temu w południowo-zachodniej Montanie i drugą w północnej Newadzie [wtedy wypiętrzanie przesunęło się już na południe]. Podobny wzorzec występował na terenie całych zachodnich Stanów. Eksperci zgadzają się co do tego, że podnoszenie masywu ruszyło, kiedy płyta Farallon, płyta tektoniczna, która została wepchnięta pod płytę północnoamerykańską, zaczęła się powoli oddzielać od spodniej części kontynentu. Oddzielająca się płyta wyglądała trochę jak zawinięty w dół język – tłumaczy obrazowo mentorka Miksa prof. Page Chamberlain. Gorący materiał z leżącego poniżej płaszcza wpłynął w lukę między płytą północnoamerykańską a płytą Farallon, a jego ciepło i pływalność spowodowały wyniesienie położonych na powierzchni obszarów. Język nadal się oddzielał, przez co napływ magmy przesuwał się coraz dalej na południe. Mix i Chamberlain szacują, że fala topograficzna była przynajmniej o 1-2 km wyższa od krajobrazu, przez który się przetaczała i mogła wytworzyć góry o wysokości nieco powyżej 4 km. Co ważne, dane izotopowe pasują do innych dowodów, jakimi dysponują akademicy. W tym samym czasie mieliśmy także do czynienia z falą aktywności wulkanicznej na zachodzie USA. Naukowcy wspominają również o równoczesnym pojawieniu się ryftu, czyli pewnego rodzaju rowu tektonicznego, kiedy to skorupa ziemska rozciąga się nad wznoszącą się rozgrzaną materią płaszcza.

Dziś trudno sobie wyobrazić świat bez kwiatów i roślin okrytonasiennych (Angiospermae). Gdyby się jednak pokusić o stworzenie takiej wizji, okazałoby się, że zabrakło w niej nie tyle barw, co wody. Oznacza to, że klimat byłby, przynajmniej miejscami, bardziej suchy i gorący. Naukowcy przypuszczają, że oddziałując na opady deszczu, okrytozalążkowe stymulowały ewolucję tropików. Budowę roślin porównuje się niekiedy do rurociągu, ponieważ woda pobrana za pośrednictwem korzeni paruje ostatecznie przez aparaty szparkowe liści. Transpiracja, czyli czynne parowanie wody z nadziemnych części, odbywa się też przez skórkę oraz przetchlinki. Zjawisko to zapewnia ok. 10% atmosferycznej pary wodnej. W wiązkach przewodzących okrytozalążkowych występują naczynia, które pozwalają na szybszy transport od cewek nagozalążkowych. Nic dziwnego, że Angiospermae od kredy górnej przeważały właściwie we wszystkich lądowych siedliskach. Okrytozalążkowe stanowią gros ziemskiej flory; do nagozalążkowych należy współcześnie jedynie 665 gatunków. Mając to na uwadze, paleontolog C. Kevin Boyce i specjalistka ds. modelowania klimatu Jung-Eun Lee – oboje z University of Chicago w Illinois – zaczęli się zastanawiać, w jaki sposób okrytonasienne oddziaływały na globalne wzorce pogodowe, odkąd pojawiły się przed ponad 100 mln lat. By sprawdzić, jak wyglądałaby Błękitna Planeta bez roślin okrytonasiennych, Amerykanie "obcięli" transpirację o 75%, czyli o wielkość generowaną właśnie przez Angiospermae. Okazało się, że niektóre rejony Ziemi wysychały, a inne stawały się wilgotniejsze niż obecnie. Na wschodzie Ameryki Północnej ilość opadów atmosferycznych zmniejszyła się o 30-50%. Największe zmiany zaszły jednak w tropikalnych rejonach Ameryki Południowej. Zgodnie z symulacją, średnia roczna suma opadów obniżyła się tu o 300 mm. We wschodniej części niziny Amazonki pora deszczowa skróciła się o 3 miesiące. Zasięg najwilgotniejszych lasów deszczowych, gdzie miesięcznie spada obecnie ponad 100 mm deszczu miesięcznie, skurczył się o 80%. Brak okrytozalążkowych nie odcisnąłby tak dużego piętna na innych rejonach tropikalnych, np. w Afryce, ponieważ występuje tu dużo suchych lasów tropikalnych. Zmniejszenie ilości opadów oznacza spadek liczby gatunków roślin i zwierząt. Stąd założenie, że obecność pierwszych okrytonasiennych napędzała pojawienie się kolejnych tropikalnych gatunków, w tym innych Angiospermae.

Dżungla często kojarzy się z sielankowymi krajobrazami i nieprzebranym bogactwem życia. Tymczasem las deszczowy może być zbyt deszczowy nawet dla swoich mieszkańców. Dlatego też niewielkie ptaki manakiny panamskie (Corapipo altera) wolą na początku pory deszczowej polecieć na niziny, gdzie jest co prawda mniej pokarmu, ale i lepsza pogoda (Proceedings of the Royal Society B). Manakiny nie pokonują tak długich tras jak choćby bociany, ale wzbijają się lub opadają wzdłuż zboczy kostarykańskich gór. Zespół Alice Boyle z Uniwersytetu Zachodniego Ontario przyglądał się im w rejonie wybrzeża Morza Karaibskiego. Kiedy przez kilkadziesiąt lat biolodzy obserwowali poczynania C. altera, sądzili, że bodźcem dla ich podróży jest niedobór pokarmu. W ramach swoich wcześniejszych studiów Boyle stwierdziła jednak, że na większych wysokościach jest więcej żywności, a manakiny kierują się w dół, prawdziwy powód migracji niektórych osobników musi być zatem inny. Kanadyjczycy – z Boyl współpracowali jeszcze Chris Guglielmo z tej samej uczelni oraz Ryan Norris z Uniwersytetu w Guelph - postawili hipotezę, że rzęsista ulewa nie pozwala ptakom żerować. Cóż więc z tego, że jedzenia jest w bród, skoro nie ma jak z niego skorzystać. Jeśli przyjrzeć się rozkładowi opadów, wyraźnie widać, że niżej spada o połowę mniej wody. Nikogo nie zdziwiło więc, że w takiej sytuacji odlatywały głównie zwierzęta najmniejsze i w złej kondycji. Ornitolodzy wykazali, że manakiny panamskie reagowały na obfite opady, a te, które zostawały na wysokościach, miały się gorzej od osobników decydujących się na migrację w dół stoku. Czas odlotów zbiegał się z początkiem pory deszczowej. Wiedzieliśmy, że ptaki żywiące się głównie owocami i nektarem są w większym stopniu wędrowne niż ptaki owadożerne, ale wzorzec dostępności pokarmu nie pasował do obserwacji. Gdy teraz dysponujemy informacjami na temat, w jaki sposób deszcz oddziałuje na ptaki, wydaje się sensowne, że małe osobniki, które żywią się czymś, co jest zasadniczo śmieciowym jedzeniem, najwcześniej wyczerpią swoje zasoby energetyczne, kiedy deszcz nie pozwoli im żerować.

Lajamanu to małe australijskie miasteczko z Terytorium Północnego. Ostatnio po raz trzeci w ciągu 36 lat z deszczówką z nieba spadły tu również ryby (niektóre jeszcze żywe). Zidentyfikowano je jako Leiopotherapon unicolor. Meteorolodzy sądzą, że małe zwierzęta zostają porwane przez powietrze, unoszące się gwałtownie w obszarze burzy. Ryby mogą się w ten sposób unieść na wysokość 12-15 km. Kiedy już znajdą się w systemie burzowym, ulegają zmrożeniu, a po jakimś czasie siły pogodowe zwracają im wolność – tłumaczy Mark Kersemakers, starszy specjalista z Australijskiego Biura Meteorologii. Poprzednio opady ryb miały w Lajamanu miejsce w 1974 i 2004 roku. Mieszkańcy Terytorium Północnego stwierdzają pół żartem, pół serio, że w obliczu takich wydarzeń krokodyle wcale nie wydają się takie straszne. Co bowiem, jeśli któregoś dnia z niebios spadnie coś większego? W końcu w "Stu latach samotności" G.G. Márqueza do Macondo trafił w ten sposób cały cyrk z żyrafą i hipopotamem...

Władze dystryktu Papakura w Nowej Zelandii rozpoczęły drastyczną kampanię społeczną, przestrzegającą kierowców przed nieostrożną jazdą w czasie deszczu. Na billboardach widnieje twarz chłopca, która zaczyna ociekać krwią, gdy tylko spadną pierwsze krople wody. Zamieszczony pod spodem napis głosi: "Deszcz zmienia wszystko. Dostosuj się do pogody". Eksperci podkreślają, że do największej liczby wypadków dochodzi w tym rejonie, gdy kończy się lato. Kierowcy nie dopasowują stylu jazdy do pogarszającej się pogody, dlatego pierwszy deszcz zbiera najkrwawsze żniwo. Choć niektórzy uważają, że zdjęcie jest tak szokujące, że rozprasza prowadzących auta, inni twierdzą, że spełnia swoją funkcję, bo od czasu wdrożenia kampanii nie doszło do wypadku śmiertelnego. Projekt billboardu powstał w agencji reklamowej Colenso BBDO, która została za niego nagrodzona na festiwalu w Cannes.

Z artykułu w Geophisical Research Letters możemy dowiedzieć się, że najprawdopodobniej dotychczas naukowcy przeceniali intensywność opadów deszczu. Najnowsze badania przeprowadzone przez zespół Gillermo Montero-Martineza z Meksykańskiego Narodowego Uniwersytetu Autonomicznego, wykazały, że przeceniana jest wielkość kropli i, co za tym idzie, ilość wody, która spadła na ziemię. Meksykanie zbadali 64 000 kropli, które spadły na Mexico City. Dotychczas sądzono, że duże krople spadają szybciej niż małe. Ponadto prędkość kropli ograniczana jest tzw. szybkością graniczną, wyznaczaną przez moment, w którym przyciąganie ziemskie jest równoważone przez tarcie. Meteorolodzy, opierając się na takich założeniach, wykorzystują obecnie radary mierzące prędkość kropli. Na tej podstawie oceniana jest ich wielkość oraz całkowita ilość opadów. Montero-Martinez odkrył, że część małych kropli nie tylko opada szybciej niż duże krople, ale czyni to z prędkością większą niż prędkośc graniczna. Naukowcy użyli zestawu spektrometrów, który pozwolił zbadać im rozszczepianie się światła w opadających kroplach oraz systemów do analizy cząstek i modeli matematycznych umożliwiających ocenę kształtów i wielkości kropli. Uczeni zauważyli, że opadające duże krople wchłaniają mniejsze krople i czasem się rozpadają na takie o średniej wielkości. Te z kolei przez około pół sekundy po rozpadzie poruszają się z prędkością dużej kropli, z której pochodzą, a więc szybciej niż wynosi prędkość graniczna dla średnich kropli. A to oznacza, że dotychczas były one uznawane za duże krople. Meteorolodzy już wcześniej zauważyli, że istnieje jakiś błąd pomiarowy, ale przypisano go uderzeniom kropli w instrumenty pomiarowe. Eksperci zgadzają się, że badania Meksykanów pozwolą na skonstruowanie doskonalszych instrumentów pomiarowych, które umożliwią lepsze przewidywanie pogody.

Mając w głowie obraz kropli deszczu odbijających się od ziemi podczas ulewy, naukowcy sądzili, że drobiny wody rozbryzgują się, dotykając powierzchni gleby, ściany czy innych obiektów. Tymczasem okazało się, że dzieje się to, zanim kropla dotrze do przeszkody. Shreyas Mandre i zespół z Uniwersytetu Harvarda przeprowadzili szereg symulacji komputerowych. Śledzili, co dzieje się z drobiną wody, która w coś uderza. Wzięli pod uwagę kilka czynników, m.in. ciśnienie powietrza i napięcie powierzchniowe cieczy. Zauważyli, że tzw. typowa kropla, która ma ok. 2 mm szerokości i porusza się z prędkością kilku metrów na sekundę, na parę mikrosekund przed uderzeniem spręża przed sobą powietrze. Ta swego rodzaju poduszka powietrzna spłaszcza kroplę i doprowadza do jej rozpryśnięcia. Fizycy wierzą, że to dzięki temu zjawisku widuje się drobinki cieczy tworzące charakterystyczną koronę. Jest ono mniej prawdopodobne przy silniejszym tarciu powierzchniowym. Wbrew pozorom, wiedza ta przyda się nie tylko meteorologom czy gleboznawcom zgłębiającym tajniki erozji. Mandre podpowiada, że warto by ją wykorzystać podczas projektowania materiałów zapobiegających rozbryzgiwaniu, którymi pokrywałoby się kuchenki czy blaty stołów.

Nadpalone szczątki z ognisk przywołujących deszcz pozwalają wyznaczyć z dokładnością do 20 lat okresy suszy, które trapiły okolice dzisiejszego Zimbabwe w epoce żelaza. Gdy przez kilka lat padało mało lub w ogóle, zaklinacze z plemienia Bantu udawali się na pobliskie wzgórza i tam spełniali swoją powinność (Journal of Archaeological Science). Jak wyjaśnia Thomas Huffman z University of the Witwatersrand w Johannesburgu, rozpalano ognisko, a unoszący się z niego czarny dym miał przyciągnąć równie czarne chmury deszczowe znad gór. Jeśli uważano, że zasadzono przynoszące nieszczęście obce ziarno, palono także pojemniki z plonami. Dzięki datowaniu radiowęglowemu i analizie słojów drzewnych opisano nieznane dotąd okresu suszy sprzed wielu wieków.

Czy autyzm może być w jakiś sposób powiązany ze zwiększonymi opadami deszczu? Naukowcy z Cornell University wydają się w to wierzyć. Przeanalizowali dane statystyczne z trzech stanów, dotyczyły one zachorowań i pogody w danym okresie, i odkryli, że częstość występowania autyzmu jest większa na obszarach, gdzie podczas pierwszych 3 lat życia dziecka bardziej padało (Archives of Pediatrics and Adolescent Medicine). Do tej pory wzrost częstości zachorowań (z 1:2500 do 1:150) przypisywano lepszemu uświadomieniu i wykształceniu lekarzy, którzy potrafili prawidłowo rozpoznać zaburzenie. Amerykanie uważają jednak, że teoria ta nie wyklucza możliwości, by inne czynniki także wpływały na szybujące wskaźniki. Naukowcy wyliczyli średnie roczne opady deszczu w Oregonie, Kalifornii i stanie Waszyngton w okresie między 1987 a 1999 r. Potem przyjrzeli się częstości diagnozowania autyzmu w tym samym czasie. Czemu dzieci, w których stanach mocno padało, gdy miały mniej niż 3 lata, miałyby częściej chorować? Jeśli rzeczywiście istnieje jakiś związek, może nie chodzić bezpośrednio o opady deszczu. Niewykluczone, że woda oddziałuje np. na związki chemiczne, z którymi dzieci wchodzą w kontakt. Nie da się też wyeliminować scenariusza, że brzydka pogoda zmusza do dłuższego przesiadywania w domu, a to niekorzystnie wpływa na rozwój. Jak? Poprzez niedobór witaminy D, która tworzy się w kontakcie ze słońcem, nadmierne oglądanie telewizji lub występujące w pomieszczeniach chemikalia. Na razie to wszystko teoria, w przyszłości trzeba więc przeprowadzić rzetelne badania, które ujawnią prawdziwego winnego.

Chińskie władze postarają się, by pogoda nie zepsuła Igrzysk Olimpijskich w Pekinie. Nad stadionem olimpijskim nie ma dachu, jednak Chińczycy zrobią wszystko, by widzowie i sportowcy nie zmokli. Pekińskie Biuro Modyfikacji Pogody zdradziło, w jaki sposób chce tego dokonać. Biuro korzysta z superkomputera IBM p575, który co godzinę będzie przygotowywał prognozę dla obszaru 44 000 kilometrów kwadratowych obejmujących Pekin i okolice. Do dyspozycji Biura pozostaje 1500 pracowników i 30 samolotów, które, w razie zbliżania się chmur, użyją środków chemicznych, dzięki którym deszcz spadnie przed miastem. Dodatkowo, jeśli sytuacja stanie się wyjątkowo trudna, na pomoc przybędzie dodatkowo 37 000 osób wyposażonych w 7113 działek przeciwlotniczych i 4991 wyrzutni rakietowych. Zhang Qian, szef Biura Modyfikacji Pogody wyjaśnia: Użyjemy chłodziwa stworzonego na bazie płynnego azotu, które powoduje, że w chmurach powstanie więcej kropli, ale będą one drobniejsze. Dzięki temu będzie mniejsze prawdopodobieństwo, że spadnie deszcz. Próby modyfikacji pogody nie są niczym nowym, jednak to właśnie Chińczycy posiadają najbardziej zaawansowaną technologię służącą temu celowi. W latach 1999-2007 Biuro Modyfikacji Pogody "wyprodukowało" ponad 250 miliardów ton deszczu. Opadami manipulowali już Amerykanie w Wietnamie, chcąc utrudnić poruszanie się wojskom Wietnamu Północnego. Podobno takich technik użyto też w ZSRR by po katastrofie w Czernobylu nie dopuścić radioaktywnych chmur nad Moskwę.

Brent Christner, profesor Uniwersytetu Stanu Luizjana, dokonał wraz z kolegami z Montany i Francji ciekawego odkrycia dotyczącego bakterii. Udowodnił bowiem, że w atmosferze unoszą się liczne bakterie zdolne do wywoływania deszczu. Mają one istotny wpływ na intensywność opadów, a dzięki temu na klimat, produkcję rolną, a być może nawet na globalne ocieplenie. Wyniki badań profesora Christnera i jego kolegów ukażą się w najbliższym numerze prestiżowego czasopisma Science. Amerykańsko-francuski zespół udowodnił, że kluczowe dla występowania opadów deszczu i śniegu kryształki lodu tworzą się w chmurze najintensywniej, gdy wysycona jest określonymi bakteriami. Doprowadzają one do zamarzania znacznie skuteczniej od drobin pyłu i kurzu, gdyż białka na ich powierzchni umożliwiają zamarzanie wody w znacznie wyższych temperaturach. Z kolei im więcej jest w chmurze lodu, tym większe jest prawdopodobieństwo, że dojdzie do opadów deszczu bądź śniegu. Mikroorganizmy tego typu mogłyby znaleźć szerokie zastosowanie wszędzie tam, gdzie konieczna jest zdolność do regulowania pogody. Możliwości ich zastosowania jest wiele: od rolnictwa, przez lotnictwo, aż po turystykę. Przeszkodzić w tym może jednak jeden bardzo ważny fakt. Odkryto bowiem, że wiele spośród tych bakterii to patogeny roślin. Powietrze jest dla nich doskonałym środowiskiem, w którym mogą się rozprzestrzeniać na ogromne odległości. Gdy spadną na ziemię, przedostają się do gleby i powodują przedwczesne zamarzanie korzeni. Wywołują ogromne straty w rolnictwie i przez to - w całej gospodarce. Koncepcja "deszczowych bakterii" wcale nie jest nowa - prof. Christner zaproponował ją już ponad 25 lat temu, lecz do tej pory mało kto był do niej przekonany. Teraz jednak, gdy badacz przedstawił pierwsze dowody prawdziwości swojej tezy, pojawiła się szansa na powszechne uznanie jego hipotezy. Poparcie tej teorii przez środowisko naukowe ułatwiłoby najprawdopodobniej prowadzenie dalszych badań, co mogłoby przynieść znaczące korzyści dla ludzi.

Wiatr, słońce, pływy morskie – to tylko niektóre z dostępnych człowiekowi tzw. odnawialnych źródeł energii. Do grupy tej może dołączyć między innymi... energia deszczu. Francuscy naukowcy opracowali bowiem sposób na wytwarzanie energii elektrycznej z drgań wywoływanych przez padające krople. Niestety, jak twierdzi kierujący pracami Romain Guigon, energia ta jest nieporównywalnie mniejsza od tej pozyskiwanej z wymienionych na początku źródeł. Wspomniany generator bazuje na tworzywie PVDF (polifluorku winylidenu), które odznacza się właściwościami piezoelektrycznymi. Membrana z tego tworzywa, mierząca 25 nanometrów grubości, wpada wibracje, jeśli padają na nią krople wody (w eksperymentach mierzyły one od 1 do 5 mm). Znajdujące się w membranie elektrody zbierają ładunki elektryczne wytwarzane przez wibracje. Podczas najsilniejszych opadów uzyskano w ten sposób moc rzędu 12 miliwatów, natomiast minimalny poziom energii dostarczanej w sposób ciągły wynosił 1 mikrowat. Obliczenia wykazały, że wytwarzanego w ten sposób prądu może starczyć co najwyżej dla niewielkich, energooszczędnych urządzeń, takich jak bezprzewodowe czujniki służące do monitorowania stanu środowiska. Choć to niewiele, "deszczowy" generator ma swoje zalety: można go stosować tam, gdzie zawodzą ogniwa słoneczne, a w połączeniu z innymi źródłami "czystej" energii gwarantuje dość prądu, by wspomniane czujniki mogły ciągle pracować. Wspomnianą technologię można stosować nie tylko w plenerze – równie odpowiednie dla niej warunki panują np. w dużych systemach klimatyzacyjnych, gdzie para wodna skrapla się, wywołując niewielki sztuczny deszcz.

Niemieccy geolodzy odkryli, że trzęsienia ziemi mogą być wywoływane... opadami deszczu. Sebastian Hainzl z uniwersytetu w Poczdamie wraz z kolegami szukali przyczyny niewielkich wstrząsów, do których dochodzi w górach Bawarii. Ich badania wykazały, że wzrost ciśnienia wody w porowatych skałach może prowadzić do wstrząsów. Niewielkie zmiany mogą mieć poważne skutki – stwierdził Toni Kraft, jeden ze współpracowników Hainzla. Odkrycie wyjaśniałoby, dlaczego do wstrząsów dochodzi sezonowo – są one związane ze zwiększoną liczbą opadów w górach., O związkach pomiędzy wodą a trzęsieniami ziemi wiadomo od dawna. Przykładem mogą być tutaj sztuczne zbiorniki wody, które wywołują wstrząsy wskutek ciężaru samej wody lub też w wyniku jej przenikania przez skały. W 1967 roku w zachodnich Indiach doszło do trzęsienia o sile 7 stopni w skali Richtera. Zabiło ono 200 osób, a naukowcy stwierdzili, że zostało wywołane przez sztuczny zbiornik ukończonej w 1962 roku tamy Koyna. Zmiany ciśnienia spowodowane są również topniejącym śniegiem. Naukowców zdziwiło jednak, że mogą je wywoływać również deszcze, które nie przyczyniają się do dużych zmian ciśnienia w gruncie, ani do wielkiej penetracji wody w skałach. Hainzl i jego zespół monitorowali w 2002 roku aktywność sejsmiczną pod szczytem Hochstaufen. Każdego roku dochodzi tam do ponad 1000 niewielkich wstrząsów. Uczeni odkryli, że najwięcej trzęsień ma miejsce w lecie, gdy występuje też najwięcej opadów. By sprawdzić swoją hipotezę o wpływie opadów deszczu na aktywność sejsmiczną, naukowcy obliczyli zmiany ciśnienia wody w skałach i na tej podstawie spróbowali przewidzieć częstotliwość wstrząsów. Okazało się, że ich teoretyczne obliczenia dokładnie pokazały to, co stało się później w rzeczywistości. Związek pomiędzy opadami a wstrząsami szczególnie dobrze widać w najbardziej deszczowych miesiącach – marcu i sierpniu. Wówczas codzienna liczba wstrząsów wzrasta z 1 do nawet 40 na dobę. Akademicy uważają, że ich obserwacje można odnieść do każdego miejsca na Ziemi, bowiem wszędzie, ich zdaniem, wystąpi zależność pomiędzy opadami a niewielkimi wstrząsami. Przypuszczają też, że woda może być odpowiedzialna za niektóre trzęsienia rozpoczynające się głęboko pod powierzchnią. Trudno jednak to zbadać, gdyż woda potrzebuje wielu lat, by się tam dostać.