MOŽEMO LI UPRAVLJATI OBLACIMA?

Tekst: DHMZ

Foto: Varaždinski.hr

Možemo li doista upravljati vremenom, prizvati kišu, spriječiti tuču ili otjerati maglu? Ljudi to pokušavaju od davnina, želeći osigurati vodu, smanjiti štete od nevremena i zaštititi urod. Danas se takvi pokušaji svode pod zajednički pojam, modifikacija vremena.

Prema objašnjenju Svjetske meteorološke organizacije (WMO), objavljenom u Izjavi o modifikaciji vremena od 14. lipnja 2024., riječ je o svjesnom djelovanju s ciljem promjene atmosferskih uvjeta kako bi se utjecalo na lokalne vremenske prilike. Najpoznatija i najraširenija metoda takvih zahvata je zasijavanje oblaka. WMO pritom naglašava da ne promiče niti obeshrabruje modifikaciju vremena, nego se usredotočuje na poticanje znanstveno utemeljenih istraživanja i pružanje smjernica za najbolje prakse.

Osim namjernih zahvata, poput zasijavanja oblaka, postoje i nenamjerne promjene vremena koje nastaju kao posljedica ljudskih aktivnosti, kao što su onečišćenje zraka koje utječe na oblikovanje oblaka ili klimatske promjene uzrokovane stakleničkim plinovima. Razumijevanje tih procesa važno je jer se i njihov utjecaj mora uzeti u obzir pri procjeni učinkovitosti namjernih zahvata u vremenske prilike.

Također, u svojoj Izjavi o modifikaciji vremena, Svjetska meteorološka organizacija (WMO), podsjeća da je važno razlikovati klimatsku intervenciju, velike, globalne zahvate kojima se pokušava ublažiti učinak klimatskih promjena kroz duga vremenska razdoblja, i modifikaciju vremena odnosno lokalne ili regionalne zahvate koji djeluju kratkoročno.

Što je zasijavanje oblaka i koliko je učinkovito?

Zasijavanje oblaka je tehnika kojom se u već postojeće oblake ispuštaju sitne čestice, najčešće srebrov jodid, suhi led ili sol, kako bi se potaknuli ili pojačali prirodni procesi kondenzacije i stvaranja oborine. Ciljevi zasijavanja oblaka mogu biti različiti, od povećanja količine kiše u sušnim područjima, preko smanjenja štete od tuče pa sve do raspršivanja oblaka iznad određenog područja.

Postoje dva glavna pristupa: higroskopsko i glacijogeno zasijavanje. Kod higroskopskog se u oblak unose sitne čestice soli kako bi se promijenio broj i veličina kapljica kiše. Kod glacijogenog se koriste tvari poput srebrov jodida s ciljem utjecaja na broj i veličinu kristala leda.

U Hrvatskoj je metoda zasijavanja dio operativne obrane od tuče. Osnovna hipoteza je da će unošenje velikog broja umjetnih jezgri leda u oblak rezultirati zrnima tuče puno manje veličini koja bi se pri padu otopila i pala kao krupne kapi kiše. Kao reagens koristi se srebrov jodid (AgI), čija je kristalna struktura vrlo slična strukturi leda, a u oblak se unosi uz pomoć aviona, raketa ili prizemnih generatora.

Nedavna istraživanja zimskog glacijogenog zasijavanja orografskih oblaka, koji nastaju kada vlažan zrak naiđe na planinu, podigne se, ohladi i kondenzira, pokazala su značajan napredak i potvrdila uzročno-posljedičnu vezu zasijavanja i povećanja količine oborine, navodi Svjetska meteorološka organizacija (WMO) u svojoj Izjavi.

No, uspjeh ovakvog zasijavanja često se povezuje s razmjerno jednostavnom dinamikom i strukturom tih oblaka. Budući da nastaju uslijed točno definiranih atmosferskih uvjeta, u takvom relativno jednostavnom atmosferskom okruženju moguće je sustavno pratiti njihov razvoj i rezultate zasijavanja. Kod oblaka složene dinamike, poput konvektivnih oblaka, kao što je npr. superćelija, eksperimenti nisu dali dovoljno uvjerljive dokaze da tehnologija uistinu djeluje. Konvektivni oblaci mogu biti različitih struktura i intenziteta, a na njihov rast i razvoj velik utjecaj imaju određene lokalne karakteristike. Okruženje u kojem nastaju često se brzo mijenja zbog međudjelovanja različitih konvektivnih sustava. To otežava precizno mjerenje učinaka zasijavanja. Čak i kada nakon intervencije dođe do promjena, teško je reći jesu li one rezultat našeg djelovanja ili tek dio prirodnih varijacija.

WMO ističe da zasad nema izravnih dokaza da se oborina, tuča ili vjetar mogu mijenjati umjetnim putem. Glavni razlog je priroda konvektivnih oblaka koja je iznimna složena i nepredvidiva.

Globalna praksa i ekonomski aspekt

Danas se programi modifikacije vremena provode u više od pedeset zemalja svijeta, najčešće s ciljem povećanja dostupnosti vode, zaštite usjeva i imovine te poboljšanja uvjeta u prometu. Ipak, ostaje teško sa sigurnošću dokazati koliki je stvarni učinak takvih zahvata. Analize pokazuju da bi, kada bi metode bile doista pouzdane, korist mogla biti značajna. No, neizvjesnost oko stvarnog učinka čini takva ulaganja rizičnima, osobito jer su pojedini eksperimenti pokazali rezultate suprotne početnim očekivanjima. Unatoč tome, interes raste, osobito u razdobljima suša i drugih nepogoda. S druge strane, postoje i drukčiji pristupi. U Sjedinjenim Američkim Državama pojedine savezne države, poput Tennesseja i Floride, nedavno su uvele zabrane određenih oblika modifikacije vremena, uključujući zasijavanje oblaka i solarni geo-inženjering te su takve aktivnosti zakonski kažnjive.

Potreba za istraživanjima

WMO naglašava da razvoj modifikacije vremena zahtijeva sustavna i dobro planirana istraživanja u koja su uključene različite znanstvene discipline, od meteorologije i hidrologije do ekonomije i društvenih znanosti. Takav interdisciplinarni pristup pomaže bolje razumjeti složene procese u atmosferi i procijeniti koliko su pojedine metode doista učinkovite.

Ključni koraci su precizna mjerenja, sustavno praćenje i analiza atmosferskih procesa te korištenje numeričkih prognostičkih modela što bolje prostorne rezolucije koji mogu simulirati konvektivne procese No, modeli sami po sebi nisu dovoljni te se njihove pretpostavke i rezultati moraju provjeravati na terenu i uspoređivati s hipotezama na kojima se temelje projekti modifikacije vremena, kako bi se dobile pouzdane i znanstveno utemeljene procjene.

Prema preporukama WMO-a, učinkovitost se može procijeniti samo kroz pažljivo osmišljene eksperimente. Oblaci se biraju nasumično, prema unaprijed definiranim kriterijima, a zatim se uspoređuju tretirani i netretirani slučajevi kroz dulje vremensko razdoblje. Time se izbjegava subjektivna pristranost i godišnja varijabilnost, a rezultati se potvrđuju fizičkim mjerenjima i opažanjima.

Hrvatsko iskustvo zasijavanja oblaka

U Hrvatskoj se operativna obrana od tuče provodi od 1970-ih, kada su uvedeni prvi radari i rakete za zasijavanje oblaka. Od 1994. sustav je proširen prizemnim generatorima koji u oblake ispuštaju srebrov jodid.

Danas je Hrvatska jedina članica Europske unije čija nacionalna meteorološka služba, sukladno Zakonu o obrani od tuče, ima zakonsku obvezu provoditi ovu vrstu zaštite. Sustav pokriva područje 12 županija i Grada Zagreba, a financira se kombinacijom državnog i lokalnih proračuna. U 2025. godini uključuje mrežu od 331 generatorske postaja.

Raketna komponenta sustava ugašena je 2020. na zahtjev DHMZ-a i uz suglasnost Ministarstva poljoprivrede. Glavni razlozi bili su financijski, zbog sve manjih uplata pojedinih županija, te sigurnosni, jer se radi o eksplozivnim napravama čija uporaba zahtijeva posebne dozvole i stroge procedure. Kao i za ostale metode dostavljanja aktivne tvari u atmosferu, dostavljanje srebrov jodida putem raketa također nema znanstveno-stručno podlogu kojom se može utvrditi učinkovitost takve metode u smanjenju šteta od tuče.

Analiza sustava obrane od tuče – Izvješće i mišljenje o opravdanosti daljnjeg rada sustava obrane od tuče u Republici Hrvatskoj

Godine 2018. Državni hidrometeorološki zavod (DHMZ), na zahtjev Ministarstva poljoprivrede, izradio je analizu o opravdanosti daljnjeg rada sustava obrane od tuče.

Analiza sustava obrane od tuče – Izvješće i mišljenje o opravdanosti daljnjeg rada sustava obrane od tuče u Republici Hrvatskoj zaključila je da Provedene aktivnosti i analize nedvosmisleno pokazuju da operativna obrana od tuče na sadašnjoj operativnoj, tehnološkoj i stručnoj razini nije svrsishodna za operativnu primjenu, pogotovo ne na razini financiranja iz Državnog proračuna i u operativnoj nadležnosti Državnog hidrometeorološkog zavoda.

Analiza je obuhvatila 23 godine podataka i pokazala da se broj dana s tučom i sugradicom znatno razlikuje iz godine u godinu. Štete su zabilježene čak i u sezonama kada je ispaljeno najviše raketa i potrošeno najviše reagensa. Istaknuto je i da tuča nije najveći uzročnik poljoprivrednih gubitaka. Gotovo polovicu prijavljenih šteta u analiziranom razdoblju prouzročila je suša, a tek potom slijede mraz, tuča, poplave i olujni vjetar.

Analiza DHMZ-a također ističe da je, prema višedesetljetnom iskustvu, na tučonosni oblak potrebno djelovati neprekidno tijekom cijelog njegova životnog vijeka. Međutim, kako susjedne zemlje više ne provode ovakav oblik obrane, zasijavanje oblaka u kojima se tuča već formirala postaje neučinkovito. Naime, nacionalne meteorološke službe Slovenije i Mađarske prestale su s operativnom obranom od tuče početkom 90-tih godina prošlog stoljeća. Slovenska studija iz 1989. o isplativosti sustava obrane od tuče pokazala je kako zasijavanje nije utjecalo ni na broj dana s tučom ni na količinu oborine iz tučonosnih oblaka. Upozoreno je i na problem ispuštanja kemijskog reagensa srebrov jodida u atmosferu bez sustavne ekološke kontrole, s nepoznatim dugoročnim posljedicama na okoliš.

Umjesto nastavka ulaganja u postojeći sustav, u Analizi se predlaže preusmjeravanje sredstava na učinkovitije i provjerene mjere, poput postavljanje zaštitnih mreža te jačanje sustava osiguranja od vremenskih nepogoda. Takva rješenja već su se pokazala prikladnijima u drugim europskim zemljama.

Obrana od tuče izvan Hrvatske: europska praksa

Prema podacima WMO-a, sustav obrane od tuče protugradnim raketama u okviru nacionalnih meteoroloških službi danas postoji još samo u Rusiji, Srbiji i dijelom u Kini. U Europskoj uniji praksa je vrlo raznolika. U Mađarskoj, Bugarskoj i Rumunjskoj obranu od tuče na dijelu teritorija provode agencije pri ministarstvu poljoprivrede. U nekim državama, poput Austrije, Slovenije i Njemačke, obrana od tuče odvija se na temelju privatnih inicijativa, najčešće uz lokalno financiranje, i to zrakoplovima na manjim, ograničenim područjima. U Francuskoj, koja je vodeća u Europi po proizvodnji i izvozu poljoprivrednih proizvoda, obrana od tuče organizirana je isključivo kroz privatne inicijative. Provodi se prizemnim generatorima na području četiri regije.

Stav DHMZ-a o obrani od tuče

Tuča je posljedica razvoja snažnih konvektivnih oblaka unutar kojih se odvija niz složenih mikrofizičkih i dinamičkih procesa. Budući da su takvi oblaci izrazito varijabilni i teško predvidljivi, znanstvena zajednica još uvijek nema dovoljno empirijskih i teorijskih spoznaja koje bi omogućile pouzdano i učinkovito sprječavanje nastanka tuče.

Upravo zato DHMZ smatra da se sredstva prije svega trebaju ulagati u provjerene mjere, kao i u kontinuirano poboljšanje numeričkih prognostičkih modela, razvoj alata za prognozu neposrednog razvoja opasnog vremena te jačanje sustava ranog upozorenja i procjena rizika. Pravovremena upozorenja na tuču i druge opasne vremenske pojave jedini su pouzdani način zaštite života, imovine i poljoprivrede, a to je i osnovna nadležnost nacionalne meteorološke službe.

Kakva god bila konačna odluka o budućnosti sustava obrane od tuče, DHMZ će biti na raspolaganju donositeljima odluka, pružajući im znanstvenu i stručnu podršku temeljenu na najnovijim spoznajama i podacima.

Postojećih 331 lokacija generatorskih postaja te mreža ljudi koji ih opslužuju predstavljaju vrijedan resurs za daljnja istraživanja intenziteta te prostorne i vremenske raspodjele tuče. Dobiveni podaci omogućit će preciznije razumijevanje klimatskih rizika u Hrvatskoj i razvoj učinkovitijih mjera prilagodbe i zaštite.

Sa stajališta DHMZ-a, iako je nastanak tuče i dalje znanstveni izazov i istraživačka tema, pouzdani prognostički sustavi, rana upozorenja te mapiranja područja Hrvatske najviše izloženih riziku od tuče trenutačno predstavljaju najučinkovitije meteorološke alate za smanjenje njezinih štetnih posljedica i prilagodbu na rastući rizik od tuče.