U HRVATSKOJ se posljednjih dana bilježe goleme štete uzrokovane tučom, a moglo bi ih biti još. Brojni stručnjaci i poljoprivrednici tvrde da ne pamte da se tako nešto ranije događalo. Uništeni su brojni staklenici i nasadi u stotinama gospodarstava, a neke kulture toliko su oštećene da će se morati počupati ili će se oporavljati godinama.
Nažalost, s klimatskim promjenama možemo očekivati da će se situacija samo pogoršavati. Prirodno, sve zanima kako zaštititi imovinu, polja, voćnjake, vinograde, automobile i kuće.
Neki poljoprivrednici smatraju da bi u Hrvatsku trebalo vratiti stari sustav zaštite protugradnim raketama, a takvi zahtjevi mogu se čuti i iz redova nekih oporbenih stranaka.
Što kaže znanost o tome?
S klimatskim promjenama tuče će postati opasnije
Znanstvena istraživanja pokazala su da će tuče s klimatskim promjenama postati nešto rjeđe, ali će veličina zrna postati veća. Drugim riječima, tuče s manjim zrnima postat će rjeđe, a one s velikim češće.
Da bi se ovo moglo razumjeti, potrebno je znati kako nastaje tuča. Ledena zrna formiraju se kada struja toplog lažnog zraka u kumulonimbusima, velikim, gustim oblacima koji se protežu vertikalno u velike visine, podiže kapljice vode u visoke hladne predjele gdje se zamrzavaju.
Vlaga iz zraka nakuplja se na vanjskoj strani zrnaca leda dok se ona kreću kroz zrak, zbog čega tuča raste u slojevima nalik na slojeve luka. Zrna tuče sadrže mjehuriće zraka čija će količina pozitivno ovisiti o brzini smrzavanja (u vrlo hladnom zraku smrzavanje je brže, ali se više zraka miješa s ledom), a negativno s količinom vlage u zraku (smrzavanje većih količina vlage je sporije pa mjehurići zraka imaju više vremena da se oslobode). Naravno, velika zrna s malo zraka teža su i opasnija nego mala zrna s puno zraka.
Koliko brzo tuča raste i do kojih veličina, ovisit će o količini vlage u zraku i strujama zraka koje se kreću u vis. Zrna će nastaviti rasti sve dok je uzlazna struja dovoljno jaka da ih drži u zraku. Za razvoj manjih zrna dovoljna je sporija struja, a za razvoj većih brža. Mala zrna predstavljaju manji problem jer se većina njih otopi tijekom pada prema tlu, a i kada padnu, uzrokuju manju štetu. Veća zrna u zraku brže padaju pa imaju manje vremena za otapanje, a osim toga treba im više vremena da se u potpunosti otope.
Prema američkoj Nacionalnoj upravi za oceane i atmosferu (NOAA) uzlazna struja koja se kreće brzinom od oko 103 km/h omogućuje nastajanje ledenih zrna veličine loptice za golf, dok struja brzine oko 130 km/h može stvoriti tuču veličine bejzbol lopte. Dakle, vlažniji zrak i snažnije uzlazne struje stvaraju veću tuču. Zapravo, da bi se formirala velika zrna potrebna je odgovarajuća kombinacija sporijih uzlaznih struja koje će omogućiti nastajanje manjih zrna i jačih koje svojim strujanjem mogu dovoljno dugo u zraku održavati veća zrna da narastu.
S porastom globalnih temperatura rast će količina vlage u atmosferi jer topliji zrak može apsorbirati veće količine vlage bez kondenzacije. To se lijepo može vidjeti kada se za hladnog vremena otvore vrata zagrijane kuhinje ispunjene vlagom – odmah počinje kondenzacija vlage u zraku. Također, za očekivati je da će s globalnim zatopljenjem jačati i uzlazne struje toplog zraka.
Tuča u Oroslavju00:00/00:18
Tuče su najčešće na srednjim geografskim visinama
Prema analizi predstavljenoj 2006. na stranici Meteorologische Zeitschrift stvaranje tuče zahtijeva: (1) vlažan zrak u površinskom graničnom sloju oblaka kao izvor vode; (2) dovoljnu nestabilnost atmosfere za stvaranje kumulonimbusa, oblaka velikih dimenzija i snage; (3) temperature smrzavanja iznad graničnog sloja; (4) najmanje sat vremena za rast zrna tuče (neke studije sugeriraju da pojedinačna velika zrna tuče provode 15 minuta i više u područjima rasta u oblacima) i (5) odgovarajuće količine jezgara za formiranje leda.
Ljudi mogu djelovati samo na posljednji uvjet, odnosno na količinu jezgara. Prva tri uvjeta ovise o lokalnoj klimi i vremenskim uvjetima te pokazuju zašto je tuča problem srednjih geografskih širina. Naime, na visokim geografskim širinama rijetko se javlja velika nestabilnost, dok su s druge strane tropski oblaci na malim geografskim širinama previše topli za smrzavanje vode.
Zbog navedenog, interes za mogućnosti prevencije tuče najveći je u poljoprivrednim krajevima srednje i južne Europe te u središnjim dijelovima SAD-a.
Tuča može narasti do velikih dimenzija, a zabilježena su zrna veličine do 200 mm. Štete povezane s tučom samo u Sjevernoj Americi dostižu više od 10 milijardi američkih dolara godišnje.
Nema dokaza da su protugradni topovi korisni
Ljudi već cijeli niz desetljeća nastoje utjecati na oborinu, uključujući i tuču.
Jedan od najpoznatijih vidova borbe protiv tuče uz pomoć sile, odnosno buke, bili su protugradni topovi i rakete s eksplozivom. Topovi su usmjeravali zvuk eksplozije acetilena, jačine veće od 120 dB, prema gore kroz konusnu trubu. Temeljili su se na ideji da bi snažan zvučni udar mogao djelovati na mjehuriće u ledenim zrnima te ih pretvoriti u kašastu masu koja bi se potom brže otapala i postala bezopasnija.
Takve topove razvio je austrijski vinogradar Albert Stiger još 1896. Kada u Stigerovoj dolini dvije godine nakon postavljanja topova nije pala tuča, u Austriji i sjevernoj Italiji nastala je prava pomama za njima; razvila se cijela protugradna topovska industrija. Međutim, kada su kasnije područja redovno štićena topovima teško nastradala u tučama, podjednako kao i neštićena, povjerenje javnosti i vlasti u ovu tehnologiju drastično se smanjilo.
Vlasti su zbog toga u nekim austrijskim i talijanskim regijama organizirale višegodišnji sustavni eksperiment s topovskom zaštitom kako bi utvrdile ima li ikakve koristi od topova. Kada je on 1906. godine dovršen s lošim rezultatima, većina poljoprivrednika već je ionako odustala od njih.
Nažalost, neki su vinogradari, osobito u Francuskoj, zaboravili ove neuspjehe, pa su 1970-ih ponovno nabavili topove kojima su uspjeli samo u jednom – glasnim eksplozijama u razmaku od jedne minute dobro su naživcirali susjede.
Da su topovi beskorisni pokazala su i laboratorijska testiranja. Naime, pokazalo se da je za promjenu strukture ledenih zrna tuče potreban tlačni udar reda veličine 300 hPa (hektopaskala). Mjerenja udara topova pokazala su da je njihov tlačni udar na udaljenosti od oko 100 m samo 1.3 hPa. U eksperimentu u Francuskoj 1982. top je postavljen vodoravno, a ispred njega su na udaljenosti od 100 m obješena zrna tuče. Praskovi topova ni na jednoj udaljenosti nisu uzrokovali nikakva oštećenja na zrnima tuče.
Nevrijeme na potezu od Kumrovca do Klanjca00:00/00:13
U službenoj presudi Svjetske meteorološke organizacije iz 2001. stoji:
„Posljednjih godina, za protugradne aktivnosti ponovno su se počeli koristiti topovi koji stvaraju glasne zvukove. Ne postoji ni znanstvena osnova ni vjerodostojna hipoteza koja podržava takve aktivnosti.“
Konačno, kada bi zvuk stvarno djelovao na tuču, onda bi se isti efekt očekivao od gromoglasne grmljavine koja je vrlo često prati.
Kako je zamišljena obrana zasijavanjem?
Drugi najpoznatiji model borbe protiv tuče je zasijavanje oblaka česticama koje bi trebale poslužiti kao jezgre za nakupljanje vode iz zraka. Ideja je da će zrna tuče biti tim manja što će takvih jezgara biti više.
To se može ilustrirati jednostavnom formulom. Ako je ukupan volumen vode u oblaku V, a broj jezgara N, tada se polumjer r tih zrna tuče može izračunati po formuli Nxr ^3 ≈ V (u ovoj formuli r^3 predstavlja volumen zrna tuče prema formuli za volumen kugle V = 4/3 π r^3; pritom je volumen leda, osobito s mjehurićima zraka, nešto veći od volumena vode, pa se može uzeti da je volumen zrna tuče ≈ r^3).
Index.hr