Már írtunk Dr. Kérészy Istvánról, az Amerikában dolgozó villámkutatóról, aki azóta céget alapított, tavaly meghívták a Davosi Világgazdasági Fórumra, legutóbb pedig a Fehér Házba, ahol a belügyminiszterrel tárgyalt. Munkája mind fontosabbá válik, hiszen a globális felmelegedéssel nő a villámok és így a mennykőcsapások által okozott erdőtüzek száma. Most nyáron amúgy is mindenütt erdőtüzek pusztítanak, így megkérdeztük eredményeiről az ismét Budapestre látogatott fiatal kutatót.
A szerző felvétele
Most Európa déli részén pusztítanak erdőtüzek, de nem nagyon hallottam, hogy bármelyik ottani erdőtűzről azt írták volna, hogy villámoktól keletkeztek.
Pedig az erdőtüzek komoly részét a villámok okozzák, Kaliforniában például a leégett terület több mint 70 százalékáért felelősek.
Négy éve az azonban még amerikaiak sem nagyon hallottak erről az összefüggésről. A hatóságok ugyanis általában nem szeretik beismerni, hogy a villámokkal szemben a katasztrófavédelem teljesen felkészületlen. Ez azt az érzést kelti, hogy bár jövőre is jönnek a villámok, de akkor is hagyni fogjuk, hogy minden leégjen.
Portugália közelmúltbeli legnagyobb erdőtüzét is villám okozta, miközben a miniszterelnök úgy jelentette be, hogy a tűz gyújtogatástól keletkezett és a rendőrséggel meg fogják találni a tettest. Ha az ottani hatóságokkal beszél az ember, még ma is úgy emlegetik azt a tüzet, mint amit gyújtogató okozott, holott később egyértelműen kiderült, hogy villám okozta.
Forrás: FNN
A villámmal eltalált pénzérme
Nemrég az amerikai belügyminiszter, mint a katasztrófavédelem vezetője hívta tárgyalásra a Fehér házba, hogy az önök által kifejlesztett technológia elterjesztéséről tárgyaljanak. Mi is ennek a lényege?
A történet még évekkel ezelőtt a rakéták által okozott villámok kutatásával indult. Az egyetemünk annak idején belefolyt egy amerikai katonai kutatásba, ahol az volt a cél, hogy villámokat generáljunk, de nem csak egyszer, hanem szisztematikusan, több százszor. Általában egy villámra azt mondják, hogy a legvalószínűtlenebb dolgok egyike. Teljesen véletlenszerűen alakulnak ki és például nem csapnak le ugyanoda kétszer, pedig ez nem igaz.
Mi szabályozni akartuk, hogy mondjuk fogunk egy húsz forint nagyságú rézérmét és ezt száz alkalommal eltaláljuk igazi, nyolc kilométer csatornahosszúságú villámmal.
Rendkívüli kihívásnak tűnik, ahogy a szénakazalban megtalálni egy tűt. Hogy sikerült?
Speciális rakétákat kezdtünk fellőni a felhőkbe, amivel korábban már a franciák is próbálkoztak, csak nekik nem sikerült. A fő különbség az volt, hogy mi a rakétára egy roppant vékony rézhuzalt erősítettünk, amit az magával húzott. Sikerült így pár másodperc alatt összekötnünk a villámfelhőt a földdel ezzel a rézhuzallal.
Onnantól a rakéta csúcsáról elindult először fölfelé egy villám, megtette az út hátralévő részét, utána pedig azon a csatornán, aminek a teteje a felfelé menő villám plazmacsatornája volt, az alja pedig a rézhuzal, az áram egészen levezetődött a földig. Ezzel beindult egy villámfolyamat, ami ötször-hatszor is megismétlődött, ahogy általában egy villámcsatornában történik.
És eltalálták a pénzérmét?
Igen és ma is ez az egyik kedvenc tárgyam, mert látható, hogy át van ütve a közepe a villám által.
Aztán hogyan folytatták a kutatást?
Történt egy érdekes dolog, amire nem számítottunk. Az egyik mesterséges villámunk okozott egy kisebb erdőtüzet, amiből szerencsére nem lett komolyabb baj. Elkezdtük azonban vizsgálni, hogy miért törhetett ki ez a tűz, hiszen korábban is minden gond nélkül ugyanarra a helyre vezettük le a villámokat.
Felfedeztük, hogy a villámok nem egy természetes eloszlást követnek, hanem vannak a normális villámok, amelyek az összes villám 95 százalékát teszik ki és vannak úgynevezett hosszú villámok, amelyek körülbelül ezerszer annyi ideig tartanak. Egy átlagos villámnál körülbelül 200 mikroszekundum az az idő, amíg az intenzív áram folyik a föld és felhő között, a hosszú villámokban viszont akár 200-500 milliszekundumig, vagyis ezerszer annyi ideig, ez pedig egészen megváltoztatja, hogy mennyi hőt közöl a villám és mennyi az esélye a tűzképződésnek.
A szupervillámok a felelősek
Tehát ezek a szupervillámok okozhatják a legtöbb erdőtüzet?
Igen. Floridában évente négymillió villámot észlelnek és ezek körülbelül 220 erdőtüzet okoznak. A kihívás, hogy a 4 millió közül megtaláljuk azokat, amelyek erdőtüzeket okoznak. És ennek veselkedtünk neki. Hamar rájöttünk, hogy kell a megoldáshoz a mesterséges intelligencia is.
Hogyan segít a mesterséges intelligencia?
A hosszú villám megléte az előfeltétel, de nem elég. Ez belecsaphat egy tóba, vagy egy sok csapadékot kapott nedves erdőbe, ott nem okoz tüzet. A tűzoltók régóta figyelik, hogy hol csapnak be villámok, merre vannak száraz területek, mikor esett csapadék és még nagyon sok tényező létezik, úgyhogy harmincnál is többféle adatot használnak. Eddig egy halom ember mintegy 24 óráig elemezte, hogy a becsapott villámok okozhattak-e tüzet.
Sok államban, ahol sok a távoli lakatlan terület és ahol a rendszerünk még nem aktív, a mai napig 28-30 óra az átlag, amíg a villám okozta tüzet megtalálják. Ez pedig egy gyorsan terjedő tűznél rengeteg idő. A mi rendszerünk viszont a mesterséges intelligenciával 40 másodperc alatt összepárosítja a hosszú villámokat a csapadék, vegetáció, hőmérséklet adatokkal és meg tudjuk mondani, hogy hol várható erdőtűz, ami a tűzokozó 5 százalékot még sokkal lejjebb tudja szorítani.
Ha például egy délutáni vihar után 5-6 ezer villámot mérünk, ki tudunk ebből választani húsz olyan pontot, amire azt tudjuk mondani, hogy a tűzoltók ezeket nézzék meg alaposabban.
És akkor a kamerákat oda lehet irányítani, drónnal meg lehet ezeket figyelni. Floridában például a pilóták kisrepülőgépekkel szállnak fel megnézni a megcélzott területet. Nagyon fontos a gyorsaság.
A villám által okozott erdőtüzek átlagosan kilencszer akkora területet sújtanak, mint az ember által okozottak. És hiába vannak önkéntes megfigyelők és kamerák, ezek általában lakott területeken működnek, a villám viszont gyakran a lakott területektől akár 200 kilométerre csap le, azt pedig sokáig senki sem tudja észrevenni.
Forrás: FNN
A megfigyeléshez úgy tudom, egy különleges műszert is kifejlesztettek.
Négy éve ezt a munkát még csak tudományos szinten műveltük, de aztán felmerült, hogy építsünk hozzá egy műszert és mi lenne, ha ezekkel egy teljes állam területét le tudnánk fedni.
Beadtunk egy pályázatot az Amerikai Tudományos Alapítvány (National Science Foundation) start up pályázatára, amely a frissen végzett kutatókat cégalapításra ösztönzi. Sikerült elnyerni a pályázatot és megalapítottuk a FNN (Fire Neural Network) nevű cégünket, amelyben már több mint harmincan dolgozunk, ennek keretében pedig megépítettük a villámdetektort, ami a villámok által kibocsátott elektromos hullámokat méri.
Tudni kell, hogy a villámok bocsátják ki a világon a legerősebb rádióhullámokat és mi ezeket mérjük, méghozzá két frekvencián. Mérünk egy magas frekvenciás elektromos térváltozást és ugyanúgy az extrém alacsony frekvenciás hullámokat is, ez utóbbiakat korábban nem tudták mérni.
Az előbbi segítségével meg lehet határozni a lecsapott villám pontos helyét, az utóbbiak pedig arra jók, hogy ezek révén meg lehet mondani, meddig folyt az áram, mennyi melegedést okozott a villám.
Forrás: FNN
Ezek a műszerek milyen távolságról képesek észlelni a változásokat, vagyis a hullámokat?
A magas frekvenciákat 200-300 kilométerről is észleljük, tehát Floridából akár kubai villámokat is tudunk észlelni. A nagyon alacsony frekvenciájú hullámok viszont 40-60 kilométer után kezdenek elhalni. Ezért az érzékelőket 50 kilométerre helyezzük el egymástól, hogy minden villámot legalább két érzékelő mérjen.
A készüléket szabadalmaztatták?
Igen, de ez nem ment villámgyorsan, mintegy öt évbe telt, amíg idén sikerült megkapni a szabadalmat. Fő célunk, hogy az egész Egyesült Államok le legyen fedve a rendszerünkkel.
Amikor négy éve céggé alakultunk, először a floridai tűzoltóságot sikerült beszerveznünk. Nagyon lelkesek voltak, mert Floridában a villámok több tüzet okoznak, mint az összes többi tényező együttesen.
A védelemhez azonban megelőző intézkedéseket is foganatosítottak. Januárban leégetik az előző évről megmaradt ágakat, kisebb cserjéket és avart, amelyek utána a nagyobb tüzek elindítói lehetnének. Sajnos ez hiányzott Los Angelesben, ami jelentős részben hozzájárult az óriási tűzvészhez.
Márciustól, áprilistól aztán elindul a villámszezon, onnantól százával indulnak az erdőtüzek, de miután Floridában megoldották a növényzet gyérítését, ezek nem lettek pusztítóak. Itt működik a 40 másodperces rendszerünk, ezalatt megtaláljuk a veszélyes villámokat, felszállnak a repülők, a szupervillámok adatait elküldjük a pilóták Ipadjára, ők meggyőződnek arról, hogy ott tényleg keletkezett-e tűz és azonnal intézkednek az eloltásáról.
Forrás: FNN
Erre Floridában a kormányzat is áldását adta?
A rendszerünket a kormányzó megrendelte az egész államra és fel is szereltük mindenhol. Tavaly 165 tüzet találtak meg ezzel a rendszerrel, idén már 220-nál tartunk, és ez a modell tetszett meg a többi államnak is, mert a legtöbb helyen napokba kerül, amíg megtalálják a tüzeket.
A cég a televíziós időjárási csatorna, a Weather Channel villámhíreinek is a hivatalos szolgáltatója, de támogat minket a NASA, az amerikai mezőgazdasági minisztérium és a Nemzeti Tudományos Alapítvány. Egy floridai képviselőn keresztül pedig eljutott a hírünk a Fehér Házig.
Az elnök egyébként most írt alá egy olyan rendeletet, miszerint teljesen át kell szervezni az amerikai erdészeteket és a katasztrófavédelmet, mert sajnos nem oltják el elég gyorsan az erdőtüzeket. És ebbe az új stratégiába szeretnék beemelni a mi rendszerünket.
Budapestről például Montanába repülök, mert az ottani erdészeti szolgálat a floridai kollégák ajánlására szintén szeretné a rendszert bevezetni.
Forrás: FNN
Milyen volt a Fehér házi megbeszélés?
A belügyminiszter fogadott, Doug Burgum, aki alapvetően vállalkozóként indult és egy technológiai céget épített fel, amit aztán eladott a Microsoftnak. Később évekig ott is dolgozott.
Ezután megválasztották Észak-Dakota kormányzójává és letöltötte a maximális nyolc évet. Ez azért volt érdekes, mert jól értett a technikai dolgokhoz és ahhoz is, hogy egy kisebb cég életében mik a fontos tennivalók. Nagyon felkészült volt és kérdésekkel érkezett.
Ígéretes megbeszélést tartottunk, bár a csekket nem írtuk még alá az irodában, de ilyenkor a tárgyalás alacsonyabb szinteken folytatódik.
Kaliforniába is betörtek, Magyarországra nem
Mint minden újdonság esetén, gondolom itt is vannak nehézségek…
Valóban! Egész más a reakciók Floridában, mint Kaliforniában. Az előbbi államban az erdészet igazgatója pár hete négy órát autózott hozzánk csak azért, hogy megköszönje nekünk, milyen jótékony változást okozott nekik a technikánk.
Kaliforniában ugyanakkor egészen az idei évig nagy nehézségekkel járt a módszerünk bevezetése. Most végre oda is sikerült betörnünk és már Los Angeles mellett is elkezdik beszerelni a rendszereinket.
Ennek ellenére a kaliforniai erdészetnél ma is az az elv, hogy nem megtalálni kell az erdőtüzeket, hanem eloltani. Hagyják égni, s ha nagyon nagy már, akkor megtámadják és eloltják. Csakhogy, ha egy tűz nagyon nagy és bejut a lakott területekre, akkor már nehéz eloltani, ahogy azt Los Angelesben is láthattuk. Mindez az ellenállás azonban nem a technikával szembeni kritikáról, hanem addigi protokolljuk védelméről szól. Nekünk ezért nem egy másik technika a legnagyobb versenytársunk, hanem a megszokás.
Forrás: FNN
Mégis miben jobbak, mint mások?
Egyrészt a cégünk székhelyén, Észak Floridában, Gainesville-ben van a nemzetközi villámkutató központ székhelye. Az itteni egyetemen készítettem a doktori dolgozatomat és a világ minden részéről oda jöttek a villámkutatók. Ez a háttértudás adta a lehetőséget, hogy a villámkutatásban messzebb jussunk, mint mások.
A másik pedig a mesterséges intelligencia, amiben nagy segítség volt, hogy Chris Malachowsky, a Nvidia számítógépes AI cég társalapítója is a mi egyetemünkre járt fiatal korában. Nemrég adományként odatelepítette a világ legerősebb egyetemi MI számítógépét, és nagy szerencse, hogy mi ezen tudjuk futtatni az algoritmusunkat.
Villám nemcsak Floridában van, előfordul Magyarországon is. Nem lehetne a rendszerüket idehaza is alkalmazni?
Magyarországon sajnos nincs detektorunk és nem azért, mert nem próbálkoztunk. Horvátországból például már megkerestek minket, mert volt ott jó pár villámcsapás okozta erdőtűz, és már meg is kezdtük az érzékelők telepítését.
Megkerestük például az MVM-et is, sőt jelentkeztünk a start up felhívásukra is. Az erdészeteken kívül ugyanis a másik legnagyobb ügyfélkörünk a katasztrófavédelem és az ő szerepüket sok helyen az energiacégek vállalják át.
A legtöbb energiacégnek van katasztrófavédelemmel foglalkozó egysége, hiszen sokszor egyrészt ők is okozói az erdőtüzeknek, másrészt a villámok az egyik vezető okai az áramkimaradásoknak, erőművi károknak.
Szélerőművek kárainak például a villámcsapás az elsőszámú oka. Ha emiatt eltörik a propeller, a szélerőmű félkarú óriásként elkezd rezonálni és a 10-12 millió eurós torony egy percen belül leborul. Európában több szélerőmű projektet azért nem valósítottak meg, mert nem volt biztosító, amelyik vállalta volna villámkár ellen biztosítani őket.
A MVM-hez hasonlóan egyidejűleg jelentkeztünk az USA egyik legnagyobb elektromos cége, a NextEra start up programjára is, az egész keleti parton ők szolgáltatják az áramot. A NextEra ki is választott minket, sőt már szereltünk is fel számukra érzékelőket, az MVM-nél viszont már az első fordulón sem jutottunk túl.
Mi nagyon szívesen dolgoznánk a katasztrófavédelemmel és az Országos Meterorológiai Szolgálattal is, de azt a bizonyos fajta nyitottságot, amit Amerikában látunk, idehaza hiányolom.
Reméljük ez megváltozik, a villámok viszont már folyamatosan változnak a globális felmelegedéssel, legalábbis a számuk és erősségük nőhet.
Egy kimutatás szerint a villámok száma az elkövetkezendő két évtizedben 50 százalékkal fog nőni, de a villámok okozta erdőtüzeké sokkal erőteljesebben.
Erre jó példa a két évvel ezelőtti kanadai erdőtűz, melyek füstjét 3 ezer kilométerrel arrébb, New Yorkban is éreztek, még hozzá olyannyira, hogy bezártak a munkahelyek és az iskolák. Azokon a területeken, amelyek a globális felmelegedéssel még északon is szárazabbakká válnak, akár 200-300 százalékos emelkedés is elképzelhető a villám okozta tüzek számában.
Együtt dolgozom egy klímakutatásaiért Nobel-békedíjat kapott brazil kutatóval, Carlos Nobre-val, aki attól fél, hogy olyan területeken is lehetnek villám okozta erdőtüzek, amelyek ma még túl nedvesek, így akár az Amazonas medencében.
De a légszennyezettség is fokozza a villámtevékenységet, sőt olyan kimutatás is van, miszerint a globális hajózási útvonalak mentén több a villám. Egyszóval a villámok okozta tüzek elleni védekezés mindenütt egyre fontosabbá kell váljon.
