Метод малых воздействий на атмосферу способен ослаблять экстремальные погодные явления или менять их траектории за несколько дней до пика
Учёные из Университета штата Аризона (Arizona State University, ASU) представили концепцию, согласно которой экстремальными погодными явлениями потенциально можно управлять не за счёт «грубого» вмешательства в климатическую систему, а через небольшие целенаправленные воздействия на её наиболее чувствительные стадии развития. Авторы назвали этот подход «Weather Jiu-Jitsu» — «погодное джиу-джитсу», подчёркивая идею использования внутренних сил самой атмосферы для изменения её поведения.
Работа основана на компьютерных симуляциях и пока что не проверялась в реальных условиях, однако авторы утверждают, что моделирование показывает принципиальную возможность ослабления или перенаправления опасных погодных систем при точном и своевременном воздействии.
Ключевая идея концепции связана с тем, что атмосфера представляет собой хаотическую нелинейную систему, чувствительную к малым изменениям начальных условий. В теории хаоса это свойство известно как «эффект бабочки»: даже незначительное воздействие в нужный момент может привести к заметному изменению будущей траектории системы. Исследователи утверждают, что в случае погодных процессов это можно использовать для «перенастройки» траекторий ураганов, атмосферных рек, холодных волн или засух до того, как они достигнут разрушительной силы.
Авторы подчёркивают, что традиционные методы защиты — дамбы, защитные сооружения — уже не справляются с ростом ущерба от экстремальных погодных событий. По их оценкам, только в 2024 году климатические экстремумы нанесли мировой экономике ущерб порядка $417 млрд. При этом частота и интенсивность таких событий, по данным климатических исследований, продолжают расти на фоне глобального потепления и увеличения плотности населения в уязвимых регионах.
Концепция Weather Jiu-Jitsu предлагает принципиально иной подход: вместо реакции на катастрофу — вмешательство в её формирование. В моделях ASU рассматриваются «мягкие возмущения» в атмосфере, которые в критические моменты развития системы способны изменить её дальнейшую эволюцию. В качестве возможного инструмента таких воздействий авторы называют, в частности, управляемый засев облаков.
Для проверки идеи использовались как классические модели атмосферной динамики, так и крупномасштабная ИИ-модель земной системы Aurora, предназначенная для высокоточного прогнозирования погодных процессов. Именно на таких симуляциях тестировали 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 траекторию урагана «Сэнди» 2012 года примерно на 300 километров, потенциально уводя его от Нью-Йорка. Аналогичные сценарии для других типов экстремальных явлений показали возможность ослабления холодных аномалий, включая повышение экстремальных минимальных температур во время зимнего шторма в Техасе 2021 года примерно на 18 °F (около 10 °C). В случае атмосферных рек, ответственных за сильные наводнения, моделирование указывает на снижение интенсивности осадков примерно на 5%.
Авторы подчёркивают, что ключевым фактором является время: воздействие должно быть осуществлено за дни до того, как система достигает пика интенсивности. В этом случае малые изменения могут «перенастроить» крупномасштабные потоки, включая высокоскоростные воздушные потоки в верхней атмосфере, которые во многом определяют траектории штормов.
При этом сами исследователи подчёркивают, что речь не идёт о подавлении природной системы или попытке «перекрыть» её энергетику. Напротив, концепция основана 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 подчёркивают, 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 вроде Всемирной метеорологической организации.
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 считают, что подобные методы могут изменить сам подход к управлению климатическими рисками — от реактивного к проактивному.
При этом остаётся открытым ключевой вопрос: насколько реальна управляемость столь сложной и хаотической системы, как атмосфера, в условиях реального мира, где даже небольшие ошибки в прогнозе могут радикально изменить результат.