"چگونگی بارور کردن ابرها"

مقدمه

باروري ابرها در واقع يک روند طبيعي است که در آن ابرها به بخار آب تبديل شده و سپس به باران مبدل مي‌شوند. براي ايجاد باران مصنوعي بايد عوامل ابر ، رطوبت ، دما و ساير شرايط جوي فراهم باشد به هر حال با انجام باروري منظم و برنامه‌دار ابرها مقدار بارش را مي‌توان در يک دوره کامل به ميزان 5 تا 25 درصد افزايش داد. مي‌دانيم رطوبت (وزن بخار آب موجود در يک متر مکعب هوا) عامل مهمي در تشکيل ابرهاست، همچنين مي‌دانيم که هر قدر هوا گرمتر باشد، قابليت بيشتري براي داشتن بخار آب و تشکيل ابر دارد. اما براي تشکيل ابر ضمن وجود رطوبت و دماي زير نقطه شبنم ، وجود ذرات ميکروسکوپي گرد و خاک ، دوده بلورهاي نمک و ... لازم است.

به هر حال دو ساز و کار اصلي براي بارش از ابرها به نام روند باران گرم و روند باران سرد معروفند. بعد از اينکه دانشمندان متوجه شدند که در مناطق حاره ، باران از ابرهايي بارش مي‌کند که هرگز دماي آنها زير صفر نيست آن را باران گرم ناميدند. در اين ابرها قطرات درشت آب که ابر را تشکيل مي‌دهند در برخورد با قطرات کوچک ، آنها را جذب مي‌کنند (پديده ادغام) و به اين ترتيب شروع به بارش مي‌کنند.

در روند باران سرد ، يعني زماني که دماي ابر يا قسمتي از آن پايين‌تر از سفر مي باشد، در آن پاره‌اي ابر از قطرات آب و بلورهاي يخ تشکيل شده است. در اين عمل بلورهاي يخ با جذب رطوبت اطراف خود سريعا شروع به رشد مي‌کنند تا اينکه وزن آن باعث فرود آنها مي‌شود. اين بلورها هنگام فرود اگر از مکانهاي گرم بگذرند به باران تبديل و در غير اين صورت به صورت برف فرود مي‌آيند.

انسان از طريق باروري ابرها مي‌تواند از لحاظ تعداد و نوع هسته‌هاي تشکيل باران به طبيعت کمک کند. باروري بوسيله هسته‌هاي تراکم در اندازه‌هاي بزرگ (به عنوان مثال عناصر جذب کننده رطوبت مانند بلور نمک و اوره) مي‌تواند براي سرعت دادن به روند بارش گرم بکار رود. باروري بوسيله هسته‌اي منجمد (از قبيل یدور نقره و یخ خشک) در افزایش باران در روند بارش سرد به ابرهایی که کمبود هسته دارند کمک قابل توجهی می‌کند.

باروری ابرهای کوهستانی

در مناطق کوهستانی ابرها بوسیله هوای مرطوب که به بالا می‌روند و سرد می‌شوند تقریبا از غرب به شرق بر روی کوهها تشکیل می‌شوند. اگر این روند را بطور طبیعی به حال خود بگذاریم خیلی از این ابرها توانایی تولید باران را ندارند و بیش از 90% از رطوبت خود را در جو به جای می‌گذارند. اگر بعضی از این ابرها را با یدور و یخ خشک و دیگر مواد با استفاده از مولدهای زمینی یا هواپیما بارور کنیم بین 5 تا 20 درصد روند بارندگی را افزایش خواهیم داد.

باروری ابرهای کومولوس

باروری ابرهای کومولوس روند پیچیده‌تری دارد. برای تشکیل این ابرهای بزرگ ، هوای گرم و مرطوب لایه‌های نزدیک به زمین ، بالا رفتن و سرد می‌شوند، تا جایی که ذرات بخار حاوی آنها متراکم شده و تشکیل ابر می‌دهد. دلیل صعود این حجم از هوا می‌تواند گرمای خورشید که روی زمین می‌تابد و یا یک جبهه هوای گرم باشد. از یدور نقره و یا یخ خشک زمانی استفاده می‌شود که دمای سطح بالایی ابر حدود 5- درجه سانتیگراد و یا کمتر باشد. هدف از این عمل زیاد کردن بلورهای یخ موجود در قسمت سرد شده ابر می‌باشد. زمانی که این بلورها بوسیله قطرات آب سرد شده ، احاطه می‌شوند سریعا به وضعی می‌رسند که باعث فرود آنها می‌شود. این بلورها هنگام فرود ذوب شده و قطرات باران را تشکیل می‌دهند.

تگرگ در ابرهای بزرگتری از نوع کومولوس - نیمبوس تشکیل می‌شود، این ابرها جریان بالا رونده بسیار شدیدی دارند، برای جلوگیری از تشکیل تگرگ ، مقدار زیادی یدور نقره در بخشهای مخصوص از ابر اضافه می‌کنند. اضافه کردن هسته‌های مصنوعی انجماد باعث ایجاد یک رقابت برای جذب ذرات منجمد آب می‌شود و به همین خاطر ذرات تگرگ نمی‌تواند زیاد رشد کند، چون رشد آنها بستگی بوجود ذرات آب دارد و اگر ذرات تگرگ بزرگ نباشد، زمانی که از ابر به طرف زمین فرود می‌آیند وقت کافی برای ذوب شدن دارند.

زدودن مه

از این روش در بسیاری از فرودگاههایی که در آنها مه مرتبا خلل در پروازهایشان ایجاد می‌کند استفاده می‌کنند چون مشخصات فیزیکی مه سرد (در این نوع مه قطرات ریز آْب در دمای زیر صفر سرد شده‌اند) شباهت زیادی به ابر سرد دارد. معمولا از هواپیماهای کوچک برای پاشیدن یخ خشک روی این مه‌ها استفاده می‌شود و همانند ابرهای سرد ذرات مه سرد شده به بلورهای یخ تبدیل شده و همانند یک برف ملایم به زمین فرود می‌آیند و این باعث پراکندگی موقتی مه بر باند فرودگاه می‌شود و گاهی اوقات این پراکندگی با کمک پرتو خورشید و گرم شدن سطح زمین بیشتر می‌شود.

نکاتی مهم در مورد باروری ابرها

1. 
   
   تجربه 24 کشور در سطح جهان نشان داده است که باروری ابرها می‌تواند مقدار بار را بین 10 تا 25 درصد افزایش دهد و خسارات ناشی از تگرگ را بین 30 تا 70 درصد کاهش دهد.
   
   
   
   
2. 
   
   موادی که در باروری ابرها استفاده می‌شود مثل نمک خشک ، اوره یا یدور نقره هرگز باعث آلودگی نمی‌شود و خطری ایجاد نمی‌کند زیرا مقدار این مواد بیار ناچیز است (تراکم نقره به نسبت 109/1 است).
   
   
   
   
3. 
   
   تا به حال نشانه‌ای وجود ندارد که باروری ابرهای منطقه باعث کاهش بارش در مناطق مجاور شده باشد (حتی تا شعاع 160 کیلومتری).
   
   
   
   
4. 
   
   باروری ابرها هرگز عملی بر خلاف طبیعت نیست، زیرا گاهی حیات انسان و تولیدات مواد غذایی او وابسته به این روش ابداع انسان است.
   
   
   
   
5. 
   
   با توجه به هزینه طرحهای وابسته به باروری ، هزینه تمام شده هر متر مکعب باران تولیدی 5 ریال و قسمت نفوذی به سفره‌های زیرزمینی 50 ریال (بر اساس محاسبات باروری ابرها در استان یزد در سال 1377 که هزینه کل طرح 50 هزار کیلومتر مربع حدود 600 میلیون مر مکعب بود، تنها 150 درصد آن به سطح زمین رسید و بطور متوسط حدود 12 میلیمتر بارندگی در استان مذکور بویژه اطراف شهر یزد ایجاد کرد) است. 

منبع : وبلاگ تخصصي فيزيک