Учёные раскрыли метод «погодного джиу-джитсу» для контроля ураганов и засух

Метод малых воздействий на атмосферу способен ослаблять экстремальные погодные явления или изменять их траектории за несколько дней до пика

Исследователи из Университета штата Аризона (Arizona State University, ASU) предложили концепцию, согласно которой экстремальные погодные явления можно контролировать не через «грубое» вмешательство в климатическую систему, а посредством небольших целенаправленных воздействий на её наиболее уязвимые стадии. Авторы назвали этот метод «Weather Jiu-Jitsu» — «погодное джиу-джитсу», подчеркивая идею использования внутренних сил атмосферы для изменения её поведения.

Исследование основано на компьютерных моделированиях и еще не было протестировано в реальных условиях, однако авторы утверждают, что моделирование демонстрирует принципиальную возможность ослабления или перенаправления опасных погодных систем при точном и своевременном воздействии.

Основная идея концепции заключается в том, что атмосфера является хаотичной нелинейной системой, чувствительной к небольшим изменениям начальных условий. В теории хаоса это свойство известно как «эффект бабочки»: даже незначительное вмешательство в нужный момент может привести к значительным изменениям в будущем поведении системы. Исследователи утверждают, что в случае с погодными процессами это можно использовать для «перенастройки» траекторий ураганов, атмосферных рек, холодных волн или засух до того, как они достигнут разрушительной силы.

Авторы подчеркивают, что традиционные методы защиты — дамбы и защитные сооружения — уже не способны справляться с увеличением ущерба от экстремальных погодных явлений. По их оценкам, только в 2024 году климатические катастрофы нанесли мировой экономике ущерб в размере около $417 млрд. При этом частота и интенсивность таких событий, согласно климатическим исследованиям, продолжают нарастать на фоне глобального потепления и увеличения населения в уязвимых регионах.

Концепция Weather Jiu-Jitsu предлагает кардинально иной подход: вместо реакции на катастрофу — вмешательство в её формирование. В моделях ASU рассматриваются «мягкие возмущения» в атмосфере, которые в критические моменты развития системы могут изменить её дальнейшую эволюцию. В качестве возможного инструмента таких воздействий авторы упоминают, в частности, управляемый засев облаков.

Для проверки идеи использовались как традиционные модели атмосферной динамики, так и крупномасштабная ИИ-модель земной системы Aurora, предназначенная для высокоточного прогнозирования погодных процессов. Именно на таких симуляциях тестировались сценарии вмешательства в исторические экстремальные события.

Результаты моделирования оказались значительными по масштабу эффекта. В частности, расчёты показывают, что заранее рассчитанные и точно синхронизированные воздействия за несколько дней до пика урагана могли бы изменить его траекторию, как в случае урагана «Сэнди» 2012 года, примерно на 300 километров, потенциально уводя его от Нью-Йорка. Аналогичные сценарии для других типов экстремальных явлений продемонстрировали возможность ослабления холодных аномалий, включая повышение экстремально низких температур во время зимнего шторма в Техасе 2021 года примерно на 18 °F (около 10 °C). В случае атмосферных рек, вызывающих сильные наводнения, моделирование показывает снижение интенсивности осадков примерно на 5%.

Авторы акцентируют внимание на том, что ключевым фактором является время: воздействие должно быть осуществлено за несколько дней до того, как система достигает пика интенсивности. В этом случае небольшие изменения могут «перенастроить» крупномасштабные потоки, включая высокоскоростные воздушные потоки в верхней атмосфере, которые во многом определяют траектории штормов.

При этом сами исследователи подчеркивают, что речь не идет о подавлении природной системы или попытке «перекрыть» её энергетику. Напротив, концепция основывается на идее взаимодействия с уже существующей динамикой атмосферы, где минимальные вмешательства используют её внутреннюю чувствительность.

Отдельное внимание в работе уделяется технологической стороне реализации. В качестве инструментов воздействия рассматриваются как уже существующие методы — например, засев облаков, так и более перспективные подходы, связанные с точечным управлением атмосферными процессами. При этом критически важной частью системы становится искусственный интеллект, который анализирует огромные массивы климатических данных и определяет оптимальные моменты для вмешательства.

Несмотря на впечатляющие результаты моделирования, авторы подчеркивают, что переход к практическому применению требует крайне осторожного подхода. В качестве промежуточных шагов предлагается сначала проводить численные эксперименты на исторических данных, затем ограниченные региональные испытания и только после этого — строго контролируемые пилотные проекты под международным надзором с участием организаций, таких как Всемирная метеорологическая организация.

С точки зрения потенциальных последствий, исследователи рассматривают Weather Jiu-Jitsu как инструмент снижения риска катастроф, особенно для регионов, которые наиболее уязвимы к экстремальной погоде и не имеют развитой защитной инфраструктуры. В долгосрочной перспективе авторы полагают, что подобные методы могут изменить сам подход к управлению климатическими рисками — от реактивного к проактивному.

При этом остается открытым ключевой вопрос: насколько реально управлять столь сложной и хаотичной системой, как атмосфера, в условиях реального мира, где даже небольшие ошибки в прогнозе могут радикально изменить результат.

Источник