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, vlažnog 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.

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.

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 Nxr³ ≈ V (u ovoj formuli r³ predstavlja volumen zrna tuče prema formuli za volumen kugle V = 4/3 π r³; pritom je volumen leda, osobito s mjehurićima zraka, nešto veći od volumena vode, pa se može uzeti da je volumen zrna tuče ≈ r³).

Dakle, ubacivanjem mnoštva umjetnih jezgara za stvaranje leda trebalo bi biti moguće smanjiti prosječnu veličinu ledenih zrna tuče.

U praksi zasijavanje ne funkcionira

U teoriji to zvuči dobro. No, brojna istraživanja koja su provedena na tu temu nisu potvrdila da ona funkcionira u praksi. Tu treba imati na umu da je takve eksperimente vrlo teško provesti jer tuča ne pada redovno, u isto vrijeme, svake godine na istom mjestu, niti su okolnosti u kojima se stvara uvijek iste, niti su uvjeti u kojima nastaje pod našom kontrolom da bismo mogli ozbiljno eksperimentirati mijenjajući parametre. Konačno, kako natjerati poljoprivrednike koji vjeruju da protugradna obrana funkcionira da u nekoj godini odustanu od nje radi eksperimenta? Svi ti uvjeti onemogućavaju da se u slučaju tuče provede zlatni standard istraživanja - randomizirani, kontrolirani eksperiment.

Stoga se takvi eksperimenti moraju jako dobro organizirati i raditi kroz cijeli niz godina. Tu u vodu padaju prijedlozi kakvi se čuju posljednjih dana, da se u Hrvatskoj organizira istraživanje protugradne obrane zasijavanjem.

Ideja je nastala u Sovjetskom Savezu, a preživjela u bivšim socijalističkim zemljama

Državni hidrometeorološki zavod (DHMZ) u svojoj analizi iz 2018. podsjeća da je ideja o protugradnoj obrani zasijavanjem oblaka nastala 1960-ih u Sovjetskom Savezu.

„Koncept se temeljio na uporabi meteoroloških radara i ispaljivanja raketa sa zemlje kojima se u oblak unosi reagens - srebrni jodid, čije čestice služe kao umjetne jezgre zaleđivanja. Metoda se brzo proširila na zemlje istočne Europe pa i na tadašnju SFRJ te se 70-ih godina prošlog stoljeća počela provoditi i u Hrvatskoj. Danas u Europi obranu od tuče protugradnim raketama u sklopu nacionalne meteorološke službe imaju samo Rusija i Srbija. U zemljama EU samo u Mađarskoj, Bugarskoj i Rumunjskoj obranu na dijelu teritorija provode agencije pri ministarstvu poljoprivrede, a drugdje, na primjer u Austriji i Španjolskoj na privatnu inicijativu brane samo mala područja i to većinom prizemnim generatorima ili zrakoplovima, bez državnog financiranja“, piše u analizi DHMZ-a.

DHMZ: Zasijavanje nema dokazani učinak

Zavod se u istom dokumentu poziva na nekoliko velikih istraživanja koja su pokazala da nema dokaza da zasijavanje ima neki ozbiljan učinak na tuču.

„Iskustvo pokazuje da obrana od tuče nije učinkovita u onolikoj mjeri kao što se početno mislilo. Već početkom 70-ih godina prošlog stoljeća, zbog sumnje u učinkovitost protugradne obrane, Svjetska meteorološka organizacija (WMO) sastavila je tim stručnjaka koji su proveli tri velika međunarodna pokusa; jedan u zapadnoj Europi (Švicarska, Francuska i Njemačka), poznat pod imenom Grossversuch, odnosno Veliki pokus, drugi u SAD-u, poznat pod nazivom National Hail Research Experiment, odnosno Nacionalni pokus za istraživanje tuče te treći u Kanadi. Svaki od tih eksperimenata trajao je čak pet godina, no nije se uspjelo nedvojbeno dokazati da srebrni jodid, na čijem se unošenju u olujne oblake temelji cijela teorija obrane od tuče, pomaže u sprječavanju tuče. Točnije, rezultati su pokazali da nema statistički signifikantne razlike u pojavnosti tuče kod zasijavanih i kod nezasijavanih tučonosnih oblaka. Na temelju tih rezultata mnoge su zemlje ukinule državno financiranu obranu od tuče“, tumači DHMZ.

Štoviše, DHMZ ističe da nova istraživanja numeričkim modelima pokazuju da povećane koncentracije aerosola u zraku mogu podjednako povećati kao i smanjiti veličinu zrna tuče. Rezultat će zapravo ovisiti samo o profilu temperature i vlage u oblacima koji određuju kako će se voda sadržana u njima deponirati na jezgrama kondenzacije.

Pobornike zasijavanja može zavesti činjenica da su neke zemlje, poput Izraela i SAD-a, uspjele povećati količinu kiše zasijavanjem oblaka. No mehanizmi nastajanja kiše i tuče nisu isti; formiranje tuče mnogo je složenije od formiranja kapi kiše i ovisi o mnogo više čimbenika.

Klimatolog Ivan Güttler iz DHMZ-a kaže da zasijavanje ima određene uspjehe u jednostavnijim meteorološkim pojavama kao što su kiša i magla.

„Primjerice, zaljevske zemlje hvale se da uspijevaju povećati oborine iz već postojećih oblaka za 20-ak posto. Zasijavanjem je također moguće smanjiti maglu. No kada je riječ o zaštiti od tuče, ja nisam vidio niti jednu uvjerljivu studiju niti sustavni pregled koji bi pokazivao da zasijavanje djeluje. Dakle, zasijavanje djeluje u najjednostavnijim fizikalnim procesima, kao što su primjerice magla i oborina. No tuča je složeniji proces koji ovisi o brojnim mehanizmima za koje je, među ostalim ključna ledena faza. Tu čak nije jasno što je bitnije - mikrofizika ili dinamička uzlazna i silazna strujanja te koliko oblak komunicira s okolinom. Niti jedna ozbiljna znanstvena institucija neće tvrditi da ima dokaze o uspješnosti zasijavanja, barem s postojećom tehnologijom“, kaže Güttler.

Tumači da se zasijavanje oblaka može raditi na četiri načina - generatorima sa zemlje, ispaljivanjem protugradnih raketa, zasijavanjem iz aviona iznad oblaka i zasijavanjem iz aviona u oblacima.

„No kako pokazuje analiza objavljena u jednom od najstarijih svjetskih meteoroloških časopisa Meteorologische Zeitschrift, niti jedna se nije pokazala uspješnom“, kaže Güttler.

Različiti pristupi obrani od tuče u europskim zemljama

Naš klimatolog kaže da europske zemlje na različite načine pristupaju obrani od tuče.

„Prvi je da zaštitu provodi meteorološka služba. Mi u DHMZ-u to i danas radimo u nekim područjima, no ne s raketama, nego s generatorima koji srebrni jodid ispuštaju u zrak da se prirodnim strujama dižu u oblake. Sličnu stvar imaju i Srbi. Drugi pristup je da zasijavanje provode neke druge nacionalne organizacije poput poljoprivrednih komora ili privatnih kompanija koje za to imaju ovlasti. Toga ima u Republici Srpskoj, Bugarskoj i Mađarskoj. Treći pristup je da se poljoprivrednici koji vjeruju u zaštitu zasijavanjem, udružuju u neke zajednice i provode zaštitu u nekim manjim dijelovima države. Primjerice, toga ima u nekim manjim dijelovima Francuske i Austrije, no to se ne radi na nacionalnoj razini već ovisi o lokalnim inicijativama. Postoje brojne države koje nemaju nikakve programe zasijavanja, osobito ne na nacionalnoj razini“, tumači.

Güttler ističe da smo konkretan primjer neučinkovitosti zasijavanja imali prošli tjedan.

„Isti dan kada je tuča pala u Zagorju, ona je nastavila prema Mađarskoj. Mađari se obično hvale da imaju učinkovitu protugradnu obranu za razliku od nas i Slovenaca, međutim, kod njih je taj dan pala tuča iste veličine kao i kod nas“, objasnio je.

Ističe da je danas jako dobro što ljudi mobitelima snimaju tuču i na društvenim mrežama dijele fotografije.

„To je za nas odličan izvor podataka. Bilo bi još bolje da uz snimke prikažu i neke referentne mjere koje bi jasno pokazale veličine zrna. Postoje i međunarodne baze takvih podataka kojima ljudi mogu poslati svoje snimke i iskustva“, preporučuje naš klimatolog.

Agronom Mesić: Mreže su najbolja zaštita u voćarstvu

Milan Mesić, profesor na Agronomskom fakultetu, kaže da je problem među ostalim u tome što smo, da smo željeli utjecati na tuču koja je nedavno pala u Zagorju, rakete trebali ispaljivati na području Slovenije odakle nam je stiglo nevrijeme.

„To bi već bilo pitanje međudržavnih dogovora, a ne znam bi li tako nešto uopće bilo moguće“, upozorava Mesić.

Kaže da američki stručnjaci tvrde da nije moguće napraviti uvjerljivu studiju koja bi utvrdila je li zasijavanje srebrnim jodidom učinkovito.

„Oni su to stoga prepustili tržištu. Postoje kompanije koje to rade komercijalno. Ako negdje postoje poljoprivrednici koji vjeruju da to djeluje, oni će platiti kompaniju koja će obaviti zasijavanje iz aviona. Kolege iz DHMZ-a smatraju da je sustav obrane zasijavanjem preskup, osobito jer nema dokaza da je učinkovit. No kada to kažete ljudima u Hrvatskoj, mnogi će zaključiti da netko želi pogodovati nekoj industriji ili da država želi uštedjeti“, tumači.

Kako zaštiti polja?

Nameće se pitanje kako onda zaštititi nasade, ako ni buka ni zasijavanje ne djeluju? U većini zemalja EU za zaštitu voća, povrća i vinove loze koriste se mreže protiv tuče. Naravno, one nisu svemoguće, vjerojatno neće izdržati jako velika zrna tuče, no mogu smanjiti štete. A kako pokazuje cijeli niz videozapisa na YouTubeu (jedan primjer je na ovoj poveznici), mreže se mogu lako postaviti nad vrtovima čak i ako su vrlo mali, ako se sastoje od jedne malene gredice.

Mesić smatra da je obrana mrežama najbolja metoda u voćarstvu.

„Cijela Italija već je desetljećima pokrivena mrežama. Naravno, za nevremena ovakvog intenziteta kakvo je ovaj tjedan zabilježeno u Zagorju, upitno je koliku zaštitu mogu pružiti mreže. Ovaj intenzitet je neuobičajeno jak, a s klimatskim promjenama takvih bi događaja moglo biti više. Posljednjih godina po Europi se zbivaju tornada koja ranije nisu bila uobičajena. Poljoprivreda postaje sve više ugrožena klimatskim promjenama. Svjetska meteorološka organizacija je prije više godina upozorila da možemo svašta očekivati, svakakve ekstreme od suša, preko poplava do tuča i tornada, a vidimo da se to stvarno sve više zbiva“, poručio je.

Kada zaštita mrežama nije moguća, kao rješenje preostaje još uplaćivanje osiguranja, odnosno proglašavanje elementarne nepogode.

Kako zaštititi automobile?

Tuče ne uništavaju samo nasade već i drugu imovinu kao što su automobili i kuće. Kako njih zaštititi?

Automobile je najsigurnije zaštititi tako što ćete ih skloniti u garažu ili pod strehu. Ako nemate svoju garažu, a prognoze pokazuju da će u vašem kraju biti tuče, auto možete skloniti u velike naplatne garaže ili pod neke zaklone kao što su vijadukti, mostovi i sl., naravno, ako je to moguće i dozvoljeno

Na internetu se danas mogu nabaviti višeslojni protugradni prekrivači za aute, a ako ih niste nabavili, više slojeva deke može pomoći. Prekrivači neće nužno zaštititi auto od najvećih zrna tuče, no ipak će smanjiti štetu.

Kako zaštititi kuće od tuče?

Kuće se mogu zaštititi odgovarajućim krovnim pokrovima koji dokazano mogu izdržati udare tuče i u skladu s time imaju dugogodišnje garancije. Među najbolje spadaju metalni pokrovi, a danas ima čak i čeličnih.

Ako to dozvoljavaju urbanistički planovi, također je dobro napraviti krov s većim nagibom jer se tako smanjuje kinetička energija udara zrna - ona je najveća kada su krovovi ravni jer je udar izravan.

Za zaštitu krovnih prozora najbolje je koristiti neke rolete otporne na tuču.