بارورسازی ابرها

  • از
تصویر بارورسازی ابرها

کمبود آب در بسیاری از کشورهای جهان یک چالش است. امروزه جدیدترین روش های علمی و فناوری های کاربردی برای حل مشکل کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک استفاده می شود. استفاده بهینه از منابع آب و همچنین استفاده از روش های نوین استحصال آب نقش بسزایی  در کاهش اثرات این بحران می تواند داشته باشد. یکی از روش های مورد استفاده برای افزایش بارندگی ودستیابی به منابع آب، بارورسازی ابرها است.

هواشناسان آزمایش های زیادی در مورد مکانیسم تشکیل ابرها و بارش باران انجام داده اند. پس از بسیاری از نظریه ها، آنها ثابت کردند که بادها نقش مهمی در تشکیل ابرها دارند زیرا بخار آب را از دریاها و اقیانوس ها به لایه های بالایی هوا می برند، اما ذرات آب باید جمع آوری و متراکم شوند تا ابرها تشکیل شوند.

در اینجا بادها شروع به بارور کردن ابرها می کنند، چگونه اتفاق می افتد؟ بادها ذرات غبار و نمک ریز (هواویز) را حمل می‌کنند و این ذرات به لایه‌های بالایی (تا کیلومترها) بالا می‌روند، جایی که دما بسیار پایین است و از ابرهای سنگین هزاران تنی قطراتی ایجاد می‌کند که بر اثر نیروی گرانش به زمین می افتند.

بارورسازی ابرها یا ابرآمایی تعدیل وضع هوا به وسیله افزودن مواد به داخل یک ابر با هدف تقویت تشکیل و رشد «بلورهای یخ» (Ice Crystal) در ابرهای سرد (بیشتر حجم ابر در دمای زیر صفر درجه سلسیوس است) و رشد قطرک‌های درون ابرهای گرم (بیشتر حجم ابر دارای دمای بالای صفر درجه سلسیوس) و در نتیجه افزایش بارش برف یا باران است.

تعدیل وضع هوا تلاش بشر جهت ایجاد تغییر کوتاه‌مدت آب و هوای طبیعی است که در بیشتر مناطق دنیا به‌منظور افزایش بارش از ابرها، کاهش اثرات منفی «طوفان‌های تندری»، کاهش تگرگ از طوفان‌های تگرگ و از بین بردن مه در فرودگاه‌های پرترافیک یا بزرگراه‌ها انجام می‌شود. افزایش تقریبی۱۰ تا ۲۰ درصد بارندگی سالیانه، باعث افزایش بالا آمدن سطح آب رودخانه‌ها و دریاچه‌های مورد استفاده برای آشامیدن، کشاورزی و تولید نیروی برق‌آبی می‌شود. برای مثال در اندونزی هدف از باروری ابرها افزایش ذخیره آب مخازن برای استفاده در سال‌های خشکسالی، در استرالیا به وجود آمدن برف بیشتر، بهبود صنعت توریسم در ارتفاعات برفی و در چین، علاوه بر افزایش بارش، گاهی جهت کاهش دمای تابستان و در نتیجه کاهش مصرف برق برای تهویه مطبوع می‌باشد. از میان تمام کاربردهای تعدیل آب و هوا، بیشتر پروژه‌های عملیاتی بر افزایش بارش متمرکز است.

READ  سیستم پشتیبان تصمیم

“وینسنت شفر”(Vincent Schaefer) یکی از محققان شرکت آمریکایی جنرال الکتریک نخستین کسی بود که آزمایش‌های بارورسازی ابرها را در دهه ۱۹۴۰ انجام داد. در سال ۱۹۴۶، شفر اولین آزمایش واقعی بارورسازی ابر با هواپیما را انجام داد. او شش پوند یخ خشک خرد شده را در ابرهایی بر فراز کوه‌های ادیراندک نیویورک پاشید. تقریباً بلافاصله بارش برف شروع شد.در آزمایشات بعدی شفر و یکی دیگر از همکارانش در آن شرکت دریافتند که انواع خاصی از ذرات در کمک به تشکیل بلورهای یخ بهتر هستند. آنها دریافتند “یدید نقره” بهترین گزینه است.

سه روش بارورسازی ابر وجود دارد که این روش‌ها تا حدی موثر بوده‌اند. یکی از آنها روش بارورسازی استاتیک(Static seeding) است که شامل پخش یدید نقره در ابرها است. این روش باعث می‌شود ابرها در پراکندگی آب موثرتر عمل کنند.

روش بارورسازی ابر داینامیک(Dynamic cloud seeding) است که در آن عمدتا جریان‌های عمودی هوا افزایش می‌یابد. و روش بارورسازی نم بینی(Hygroscopic seeding)  است که طی آن نمک‌ها را در قسمت زیرین ابر پراکنده می‌کنند و وقتی آب به آنها می‌پیوندد اندازه آنها افزایش یافته و بارش رخ می‎دهد.

هنگامی که سیستم های طوفان در یکی از مناطق پروژه بارورسازی ابرها حرکت می کنند، محلولی حاوی مقدار کمی یدید نقره از ژنراتورهای زمینی سوزانده می شود یا از هواپیما آزاد می شود و یا اینکه توسط موشک به سمت ابرها شلیک می گردد. پس از رسیدن به ابر، یدید نقره به عنوان هسته های تشکیل دهنده یخ عمل می کند تا به تولید دانه های برف کمک کند.

هنگامی‌که باروری ابرها به صورت هوایی انجام می‌شود، یک هواپیما یدید نقره را بارگیری می‌کند. موشک‌های یدید نقره روی بال‌ها و بدنه قرار می‌گیرند. ابتدا باید خلبان به ارتفاع معینی برسد، یعنی در جایی قرار بگیرد که دما در آن‌جا ایده آل است. در این لحظه موشک‌های یدید نقره به ابر شلیک می‌شوند. یدید نقره باعث می‌شود که قطرات آب درون ابرها با هم منجمد شوند، دانه‌های کریستال برف را تشکیل دهند و در نهایت آنقدر سنگین ‌شوند که ببارند.

READ  ملاصدرا

باروری ابرها طی سال‌های ۱۳۶۸ الی ۱۳۷۴ به صورت پراکنده و با استفاده از ژنراتورهای زمینی در ارتفاعات شیرکوه یزد به اجرا درآمد. سپس با ابلاغ وزیر وقت نیرو در بهمن ماه ۱۳۷۵، مرکز ملی تحقیقات و مطالعات باروری ابرها در یزد تأسیس و از سال ۱۳۷۶ رسماً آغاز به کار کرد.

بیشتر عملیات باروری ابرها، از جمله آنهایی که توسط DRI انجام می شود، از ترکیبی به نام یدید نقره (AgI) برای کمک به تشکیل کریستال های یخ استفاده می کنند. یدید نقره به طور طبیعی در غلظت های کم در محیط وجود دارد و برای انسان یا حیات وحش مضر نیست.

تیم کارشناسان DRI شامل هواشناسانی است که آب و هوا را در طول فصل برای شرایط مناسب بارور شدن ابرها رصد می کنند. بارور شدن ابرها در مواقعی که بارندگی اضافی مشکل ساز است، مانند زمان خطر سیل زیاد یا در دوره های شلوغ سفر تعطیلات رخ نمی دهد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.