Az ég nem engedelmeskedik

Az időjárás befolyásolásának története a néphittől a felhőmagvasításig

Az ember régóta szeretné elérni, hogy akkor essen az eső, amikor szüksége van rá, ne verje el a termést a jég, és ne pusztítsa el a virágzó gyümölcsfákat a tavaszi fagy. Az időjárás befolyásolásának története ezért nem egyszerűen a tudomány fejlődésének története. Egyszerre szól a kiszolgáltatottságról, a technikai lehetőségekbe vetett bizalomról, a bizonyítékok értékeléséről és arról, hogy az ember milyen eszközökkel próbálhat alkalmazkodni a környezetéhez.

Miközben az ember újra és újra megpróbálta megváltoztatni az időjárást, olyan módszereket is kidolgozott, amelyek nem az égbolt irányítására, hanem a növények, a talaj és a víz védelmére irányultak.

Harangszó, villámhárító és a vihar elleni védekezés

A zivatarokhoz évszázadokon át vallási hiedelmek és gyakorlati félelmek kapcsolódtak. A templomi harangozás nemcsak az emberek figyelmeztetését szolgálta, sok helyen úgy tartották, hogy a harang hangja elűzheti a vihart vagy megvédheti a települést a villámcsapástól. A későbbi szakirodalom a zivatar elé harangozást a jégeső elleni, hanghatásokra építő eljárások korai előzményeként is említi. A vihar elleni védekezés történetében azonban fontos különbséget tenni a jelenség megváltoztatásának szándéka és a károk mérséklése között. Benjamin Franklin villámhárítóval kapcsolatos munkássága ennek jelképes példája. Nem a vihart szünteti meg, hanem az emberi építményeket védi annak egyik veszélyétől.

Ez a különbség az időjárás-befolyásolás egész történetében meghatározó marad, más feladat megváltoztatni egy légköri folyamatot, és más felkészülni annak következményeire.

Az ágyúdörgés és az eső

A 19. században Európa-szerte elterjedt az a nézet, hogy a nagy erejű tüzérségi tűz esőt idézhet elő. A háborúk és a hadgyakorlatok után megjelenő csapadék sokak számára igazolni látszott a feltételezést. A jelenség kézenfekvő magyarázatot kínált, ha a robbanások után esik az eső, könnyű arra következtetni, hogy a robbanások okozták. A következtetés azonban nem állja meg a helyét pusztán azért, mert két esemény időben követi egymást.

A jelenség vizsgálatában fontos szerepet kapott François Arago francia fizikus, aki a 19. század első felében a tüzérségi gyakorlatok és az időjárás kapcsolatával foglalkozott. A kérdés lényege az volt, hogy a lövészeteket követően az esős napok gyakrabban fordulnak-e elő, mint amire a természetes időjárási változékonyság alapján számítani lehet.

Az Időjárás című magyar szakfolyóirat 1916. januári számában, R. Hennig dolgozatára támaszkodva, részletesen foglalkozott a tüzérségi tűz és az eső feltételezett kapcsolatával. A cikk egy magyar történelmi példát is felidézett: az 1849. május 13–14-i, Buda és Pest közötti tüzérségi harcokat követően május 14-én gyenge eső, május 17-én pedig heves zivatar érte el a várost. A szerző szerint az ilyen példák önmagukban nem bizonyítanak semmit. Ha csak azokat az eseteket válogatjuk ki, amelyekben a lövészetet csapadék követte, miközben figyelmen kívül hagyjuk az eső nélküli tüzérségi eseményeket és a lövészet nélkül bekövetkező esőzéseket, akkor nem bizonyítékot gyűjtünk, hanem egy előzetes elképzelést erősítünk meg.

A cikk ellenpéldákkal is érvelt. A nagy mennyiségű csapadékot hozó időszakok nem feltétlenül kapcsolódtak tüzérségi tevékenységhez, és az első világháború rendkívüli ágyúzása sem akadályozta meg a szárazabb időszakok kialakulását. Schuller Alajos korábbi következtetését idézve a szerző arra jutott, hogy az ágyúdörgés nem tekinthető az eső vagy a havazás előidézésére alkalmas eszköznek.

A viharágyúk kora

A 19. század végén és a 20. század elején a jégeső elleni védekezés újabb technikai kísérleteket hívott életre. Stájerországban és más európai területeken viharágyúkat használtak, robbanóanyaggal töltött eszközökből lőttek a magasba, abban a reményben, hogy a robbanás hanghullámai vagy a füst hatása megzavarja a jégszemek kialakulását. Az elképzelés mögött az a vágy állt, hogy a jégeső folyamatába még azelőtt be lehessen avatkozni, hogy a jég elérné a termést. A technika látványos volt, de a látványosság nem jelentett bizonyított hatékonyságot.

A rendelkezésre álló, jégeső elleni eljárásokat ismertető szakkönyv szerint a füstgyűrűk és a robbanások feltételezett hatását vizsgáló kísérletek nem igazolták az eljárás eredményességét. A leírás szerint a füstgyűrűk csak néhány száz méteres magasságig jutottak, a magasabbra szálló rakéták pedig nem hozták meg a remélt eredményt. A kötet az eljárás felhagyását is említi. Az 1916-os magyar szakfolyóirat szintén kétkedve tárgyalta a viharágyúzás állítólagos sikereit. A módszer története arra figyelmeztet, hogy a veszély elhárításának sürgető igénye könnyen hitelt adhat olyan megoldásoknak, amelyek működését nem támasztják alá megbízható vizsgálatok.

1907 – mire való az agrármeteorológia?

A 20. század elején a meteorológia és a mezőgazdaság kapcsolatának vizsgálata egyre fontosabbá vált. A gazdálkodóknak nemcsak az időjárás általános leírására volt szükségük, hanem arra is, hogy miként befolyásolja a helyi éghajlat a növények fejlődését, a termés mennyiségét és a gazdasági döntéseket.

Ifj. Konkoly-Thege Miklós A meteorológia és a mezőgazdaság című, 1907-ben megjelent munkáját a Köztelek december 21-i száma ismertette. A beszámolóban megfogalmazott álláspont szerint az agrármeteorológia feladata nem lehet az időjárás befolyásolása, a tudomány célja inkább az időjárás és a termés közötti összefüggések feltárása, a helyi éghajlati viszonyok megismerése és a gyakorlati mezőgazdasági problémák megoldásának segítése. Ez nem a természet megismeréséről való lemondást jelentette. Éppen ellenkezőleg: a hangsúly a megfigyelésre, az összefüggések feltárására és a gazdálkodás hozzáigazítására került.

Az agrármeteorológia feladata így nem az időjárás fölötti uralom ígérete volt, hanem olyan tudás kialakítása, amely segít felmérni a veszélyeket, megválasztani a megfelelő termesztési eljárásokat, és csökkenteni az időjárásból eredő károkat.

Fagyvédelem, nem az időjárást, hanem a növényt kell megóvni

A történeti szakirodalom egyik legérdekesebb tanulsága, hogy az időjárás megváltoztatására irányuló, kétes eredményű kísérletek mellett olyan védekezési módszerek is léteztek, amelyek meghatározott körülmények között valóban hasznosak lehettek.

A tavaszi fagy különösen nagy veszélyt jelentett a gyümölcsösökben. A virágzás idején bekövetkező lehűlés jelentős termésveszteséget okozhatott, ezért a kertészek igyekeztek megérteni, milyen körülmények között hűl le a talaj és a növényzet körüli levegő.

A korabeli szakkönyv a kisugárzási fagy elleni védekezést is ismerteti. Derült, szélcsendes éjszakákon a talaj hőt veszít, és a felszín közelében lehűlhet a levegő. Az ilyen helyzetekben alkalmazott füstölés célja a felszín közeli hőmérsékleti viszonyok kedvezőbbé tétele volt. A korabeli leírás a nedves növényi anyagok égetésétől származó füst és pára szerepét is tárgyalja. Ezeket a régi módszereket nem szabad automatikusan a mai védekezési eljárásokkal egyenértékűnek tekinteni, és eredményességük a körülményektől is függ. A történeti példa jelentősége inkább abban áll, hogy a beavatkozás egy meghatározott, megfigyelhető fizikai folyamatra irányult: a növény környezetének védelmére, nem pedig az időjárás egészének irányítására.

A fagyvédelem ezért más természetű feladat, mint az eső mesterséges előidézésének vagy a vihar eloszlatásának kísérlete. Nem az időjárás egészét próbálja megváltoztatni, hanem a növény és a környezet közötti kapcsolatot igyekszik a lehetőségekhez mérten kedvezőbbé tenni.

Mesterséges eső

A mesterséges eső előidézése a 20. század elején többféle elképzeléshez vezetett. A korabeli szakirodalom robbanószerek alkalmazását, elektromos hatások létrehozását, léggömbök és sárkányok használatát, valamint különféle anyagok magasba juttatását is felsorolja. Egyes próbálkozások abból indultak ki, hogy a légkör elektromos állapotának megváltoztatása, mások abból, hogy a felhők fizikai tulajdonságainak módosítása csapadékképződést idézhet elő. Az ismertetett kísérletek nem szolgáltattak meggyőző bizonyítékot arra, hogy ezekkel az eljárásokkal megbízhatóan lehetne esőt előállítani. A korabeli szerzők a gazdaságosság kérdését is felvetették, még ha egy beavatkozás valamely hatása kimutatható lenne, külön vizsgálatot igényelne, hogy az eljárás költsége arányban áll-e a várható mezőgazdasági haszonnal.

A mesterséges eső kérdése így már a korai kísérletek idején is két külön problémát jelentett. Az egyik az, hogy fizikailag lehetséges-e egy légköri folyamatot befolyásolni. A másik az, hogy az elérhető hatás elég jelentős, megbízható és gazdaságos-e ahhoz, hogy a gyakorlatban is alkalmazható legyen.

1930 – kétféle válasz ugyanarra a problémára

Az 1930-as év magyar írásai jól mutatják, hogy az időjárás befolyásolásának lehetőségeiről akkor sem alakult ki egységes álláspont.

Horn János Lehet-e az időjárást megváltoztatni? című írása bizakodóbb hangot ütött meg. Az eső mesterséges előállítását a lehetőség határán mozgó feladatként tárgyalta, és a jégeső elleni, elektromos hullámokra építő kísérleteket, valamint a fagyvédelem különféle eszközeit is megemlítette. A cikk pontos folyóirat-megjelenési helye a rendelkezésre álló forrásanyagból nem állapítható meg.

Ugyanebben az évben Massány Ernő főmeteorológus a Pesti Napló 1930. július 15-i számában lényegesen szkeptikusabb álláspontot képviselt. Azt írta, hogy a tudomány akkori eszközeivel az időjárást nem tudjuk megváltoztatni vagy irányítani. A tüzérségi tűzre és a mesterséges eső előidézésére irányuló korábbi próbálkozásokat nem tekintette meggyőző bizonyítéknak. Massány azonban nem pusztán a kísérletek korlátaira hívta fel a figyelmet. A szárazság problémájára más megoldási irányokat is hangsúlyozott: az Alföld fásítását, az utak menti fasorokat, az élősövényeket és a gyümölcsfák szerepét. Ezek az elemek nem esőt idéznek elő, hanem a helyi környezetet alakítják. A növényzet árnyéka mérsékelheti a talaj felmelegedését és párolgását, a fák és bokrok pedig megfelelő elhelyezés esetén fékezhetik a szelet.

Ezeket a hatásokat nem szabad úgy értelmezni, mintha a fásítás önmagában megoldaná a szárazság vagy a regionális vízhiány minden problémáját. Massány gondolatmenetének jelentősége abban áll, hogy a figyelmet a táj állapotára, a talaj nedvességére és a helyi adottságokhoz igazodó gazdálkodásra irányította. Az 1930-as vita tehát nem egyszerűen a technológiai optimizmus és a pesszimizmus szembenállása. Inkább két különböző kérdésfeltevés rajzolódik ki benne: meg tudjuk-e változtatni az időjárást, illetve mit tehetünk azért, hogy a mezőgazdaság kevésbé legyen kiszolgáltatva annak.

1946 – a felhőmagvasítás tudományos fordulata

Az időjárás mesterséges befolyásolásának történetében a 20. század közepén új fejezet kezdődött. A korábbi próbálkozások sokszor a robbanások, hanghullámok vagy elektromos hatások erejére épültek. A felhőmagvasítás ezzel szemben a felhőkben zajló mikrofizikai folyamatokba próbált beavatkozni.

Vincent Schaefer 1946-ban végzett kísérletei során szárazjéggel idézett elő jégképződést túlhűtött felhőben. Bernard Vonnegut röviddel később felismerte az ezüst-jodid jégképződésben betöltött szerepét. A General Electric kutatási programja, a Project Cirrus 1947-ben indult, és hozzájárult a felhőmagvasítás tudományos vizsgálatához. A változás lényege nem az volt, hogy az ember immár tetszés szerint irányíthatja az időjárást. Hanem az, hogy a kutatók a felhőkben zajló folyamatok egy meghatározott részét már fizikailag értelmezhető módon próbálták módosítani. A felhőmagvasítás nem általános időjárás-szabályozás. A beavatkozás hatása függ a felhő típusától, a hőmérséklettől, a nedvességi viszonyoktól és attól is, hogy a légköri folyamatok egyáltalán alkalmasak-e a kívánt változás előidézésére. A megfelelő körülmények hiányában a technológia nem képes egyszerűen esőt teremteni a tiszta égbolton.

A tudományos fordulat tehát valós, de korlátozott: a korábbi, gyakran bizonyítatlan elképzelésekhez képest egy meghatározott fizikai folyamatba történő beavatkozás lehetősége jelent meg.

A Popeye-hadművelet

Az időjárás befolyásolása nemcsak mezőgazdasági vagy vízgazdálkodási kérdésként merült fel. A hidegháború idején katonai célokra is megpróbálták felhasználni.

Az Egyesült Államok 1967 és 1972 között titkos felhőmagvasítási programot folytatott Délkelet-Ázsiában, amelyet Popeye-hadműveletként ismerünk. A cél az esős évszak meghosszabbítása, illetve a közlekedési és utánpótlási útvonalak használatának megnehezítése volt. A program során ezüst-jodidot alkalmaztak a felhőkben zajló folyamatok befolyásolására. A művelet nyilvánosságra kerülése ráirányította a figyelmet arra, hogy az időjárás módosításának kérdése nem pusztán tudományos és technikai probléma. Ha egy környezeti folyamatot katonai célból próbálnak befolyásolni, annak következményei más országokat és lakosságokat is érinthetnek.

A program hatásosságának mértékéről szóló becslések eltérnek, ezért a hadműveletet nem célszerű úgy bemutatni, mint amely egyértelműen bizonyította az időjárás nagy léptékű irányíthatóságát. A történeti jelentősége inkább az, hogy megmutatta: a technológiai lehetőség keresése olyan politikai és etikai kockázatokat is felvet, amelyek túlmutatnak a laboratóriumi vagy mezőgazdasági kísérleteken. A környezetmódosító technikák katonai vagy más ellenséges célú alkalmazásának korlátozására 1977-ben Genfben elfogadták az ENMOD-egyezményt. Az egyezmény a környezet módosítására szolgáló technikák széles körű, tartós vagy súlyos hatású katonai, illetve más ellenséges célú alkalmazását tiltja. 1978-ban lépett hatályba.

Az egyezmény nem az időjárás-befolyásolás minden békés formáját tiltja. Azt a felismerést fejezi ki, hogy a környezeti folyamatok szándékos módosításának súlyos következményei lehetnek, különösen akkor, ha azt ellenséges célokra használják.

Felhőmagvasítás napjainkban

A felhőmagvasítás ma is létező technológia. Egyes országok csapadéknövelési, vízgazdálkodási vagy jégesőmérséklési céllal alkalmazzák, illetve vizsgálják. A módszer tudományos megítélése azonban nem foglalható össze azzal, hogy egyszerűen működik vagy nem működik. Bizonyos körülmények között, különösen egyes téli, hegyvidéki felhőtípusok esetében, a felhőmagvasítás hatására kimutatható változás következhet be. Ebből azonban nem következik, hogy a módszer minden felhőben alkalmazható, tetszőleges helyen csapadékot hoz létre, vagy önmagában megoldja az aszályt.

A csapadék mennyisége természetes módon is jelentősen változik, ezért a beavatkozás hatásának megállapítása gondos méréseket és megfelelő összehasonlításokat igényel. A meteorológiai eredmény mellett külön kérdés az is, hogy a beavatkozás gazdaságilag indokolt-e, és milyen környezeti, jogi vagy társadalmi következményekkel járhat.

A pekingi olimpia 2008-as megnyitója előtt például a kínai hatóságok felhőmagvasítási és csapadékmódosítási eljárásokat alkalmaztak annak érdekében, hogy a rendezvény környékén kedvezőbb időjárási körülményeket teremtsenek. Az ilyen esetek jól mutatják, hogy az időjárás befolyásolásának gondolata továbbra is vonzó a döntéshozók számára. A konkrét eredményeket azonban minden esetben a körülmények és a rendelkezésre álló bizonyítékok alapján kell megítélni.

A modern felhőmagvasítás tehát nem azonos a régi viharágyúkkal, de nem is jelenti az időjárás fölötti uralom megvalósulását. Egyes légköri folyamatok befolyásolhatósága nem teszi kiszámíthatóvá és irányíthatóvá a teljes időjárási rendszert.

Mit tanít az időjárás befolyásolásának története?

A történet nem egyenes vonalú fejlődés a babonától a mindenható technológiáig. Inkább annak folyamatos újragondolása, hogy milyen mértékben tudunk beavatkozni a természet folyamataiba, és miként bizonyíthatjuk egy beavatkozás eredményességét.

A tüzérségi esőzés története megmutatja, hogy az egymásutánból nem következik ok-okozati kapcsolat. A viharágyúk példája arra figyelmeztet, hogy a látványos technikai beavatkozás nem feltétlenül hatékony. Az 1907-es agrármeteorológiai álláspont a megfigyelés és a gyakorlati alkalmazkodás jelentőségét hangsúlyozta. Massány Ernő 1930-ban a szárazságra adott válaszok között a táj alakítását és a víz megtartását is kiemelte. A felhőmagvasítás pedig azt bizonyítja, hogy a légköri folyamatok egyes részei valóban befolyásolhatók — de csak meghatározott feltételek között, korlátozott eredménnyel.

Források

Aujeszky László (1942): Védekezés az időjárási károk ellen. A Magyar Meteorológiai Társaság kiadványai, 2. kötet. Budapest: Magyar Meteorológiai Társaság.

Environmental Modification Convention (ENMOD) (1977): Convention on the Prohibition of Military or Any Other Hostile Use of Environmental Modification Techniques. Genf, 1977. május 18. Hatálybalépés: 1978. október 5.

EBSCO Research Starters (é. n.): Project Cirrus / First Cloud Seeding. Online ismeretterjesztő háttéranyag.

General Electric (GE Reports) (é. n.): A felhőmagvasítás és Bernard Vonnegut munkásságának történetét bemutató háttéranyag.

Horn János (1930): Lehet-e az időjárást megváltoztatni? Rádiós Gazdasági Előadások. 1930. június.

Konkoly-Thege Miklós, ifj. (1907): A meteorológia és a mezőgazdaság. Budapest. Ismertetés: Köztelek, 17. évf., 100. sz., 1907. december 21., 2584. o.

Massány Ernő (1930): A szárazság és az időjárás befolyásolása. Válasz egy írón panaszaira. Pesti Napló, 1930. július 15., 10. o.

National Aeronautics and Space Administration / University at Albany archívuma (é. n.): A felhőmagvasítás korai történetéhez és a Project Cirrushoz kapcsolódó történeti háttéranyagok. A korábbi jegyzék nem tartalmazott konkrét dokumentumcímet.

NATO Association of Canada (é. n.): A Popeye-hadművelet történetét ismertető háttéranyag.

Polarpedia (é. n.): A Popeye-hadművelethez kapcsolódó ismeretterjesztő szócikk. A pontos bibliográfiai adatok a korábbi jegyzékben nem szerepeltek.

Richard Hennig dr. (1916): Az időjárás problematikus befolyásolása a háború által. Az Időjárás, 20. évf., 1. füzet, 1–4. o. A cikk eredeti német közleményre hivatkozik: Das Wetter, 32. évf., 10. füzet, 1916. október.

Steiner Lajos: Az időjárás. VIII. fejezet: Az időjárás mesterséges befolyásolása. 72–75. o. Magyar Szemle Társaság, 1931.

United Nations (1977): Convention on the Prohibition of Military or Any Other Hostile Use of Environmental Modification Techniques. United Nations Treaty Series.