Kontrolowanie pogody jest ambicją człowieka już od dawna. Na przestrzeni historii ludzkości podejmowano olbrzymie wysiłki, aby znaleźć sposób na wywoływanie deszczu. Niedawne pomysły na wywołanie deszczu (lub rozproszenie mgły) opierały się na wykorzystaniu samolotów albo rakiet, które obsiewały chmury solą srebrzystą czy suchym lodem. Cząstki te działają jak "zarodek lodu", wokół którego mogą tworzyć się krople deszczu.

W ramach ostatnich badań, prowadzonych pod kierunkiem dr Jérôme'a Kaspariana z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii, wykorzystano wyjątkowy instrument zwany terawatowym laserem femtosekundowym Téramobile, aby za pomocą niezwykle silnych i ultrakrótkich impulsów laserowych wywołać "samonaprowadzające zjonizowane smugi". Jony wywoływały kondensację najpierw w komorze chmurowej, a następnie, pewnego chłodnego, jesiennego wieczoru, na niebie w stolicy Niemiec – Berlina. W ramach dalszych doświadczeń laboratoryjnych zespół zbadał mechanizmy stojące za tym procesem, w tym chemiczną fotooksydacyję oraz skutki elektrostatyczne.

"To pierwsze doświadczenie pokazujące, że laser jest w stanie wywołać kondensację" – wyjaśnia dr Kasparian. Jego zespół jest przekonany, że technikę laserową można wykorzystać do modyfikowania lokalnych warunków pogodowych. "Reakcja, jaką uzyskaliśmy stanowi pierwszy etap powstawania deszczu, więc przewidujemy możliwość zastąpienia obecnych technik" – dodaje.

Wykorzystując wytworzone laserowo jony naukowcy chcieli naśladować rolę pyłu i pyłków roślinnych jako "zaczątków kropli deszczowej" w procesie kondensacji. Najpierw skierowali impulsy laserowe na chmury wytworzone w eksperymentalnej komorze. W tym eksperymencie jony posłużyły jako "haczyki" dla wilgoci, a smugę kondensacyjną można było zaobserwować wzdłuż ścieżki lasera. Ale kropelki były zbyt małe, aby wywołać rzeczywistą ulewę – była to raczej delikatna mgiełka.

Następnie w pewien zimny wieczór, kiedy wilgotność wynosiła około 90%, zespół skierował impulsy lasera Téramobile prosto w niebo. Naukowcy śledzili pomiary urządzenia LIDAR (ang.: light detection and ranging), aby monitorować zawartość aerozolu w atmosferze i obserwowali zmiany warunków meteorologicznych: spadek widoczności, wzrost wilgotności do 93% i wzrost stężenia pary wodnej.

"Wykazaliśmy doświadczalnie, że samonaprowadzające smugi wywołane za pomocą ultrakrótkich impulsów laserowych mogą wspomagać kondensację wody, nawet w nienasyconej, wolnej atmosferze" – czytamy w podsumowaniu. "To zjawisko stanowi nowe i atrakcyjne narzędzie do zdalnej charakterystyki wilgotnej atmosfery i powstawania chmur. Ponadto może nawet dać możliwości wpływania na opady lub ich wywoływania za pomocą laserów pracujących w trybie ciągłym zamiast rakiet".

Następnym zadaniem stojącym przed zespołem jest dopracowanie techniki i wytworzenie większej ilości deszczu.