بارورسازی ابرها یعنی چه؟ آیا ابرها هم دزدیده می شوند؟
بارورسازی ابرها روشی در حوزه تغییرات اقلیمی است که با افزایش تعداد هستههای یخ در داخل ابرها، قابلیت آنها را برای تولید بارش بیشتر میکند. این ذرات ریز بهعنوان نقطه شروع تشکیل بلورهای یخی عمل میکنند. بعد از ورود این هستهها به ابر، بلورهای تازه ایجاد شده به سرعت رشد کرده و بر اثر سنگین شدن، از ابر جدا شده و به زمین میرسند و باعث افزایش بارندگی یا بارش برف میشوند.
این فناوری نخستین بار در دهه ۱۹۴۰ و توسط پژوهشگرانی مانند برنارد ونگات مطرح شد. در این تکنیک، موادی مثل یدید نقره یا انواع نمکها در ابر پخش میشود تا عملکرد «هسته یخساز» را داشته باشد. این ذرات سبب میشوند قطرات فوقسرد آب در ابر سریعتر منجمد شده و بلورهای یخی شکل بگیرند و در نهایت بارش بیشتری تولید شود.
در واقع، هدف بارورسازی ساختن باران از هیچ نیست؛ بلکه تلاش میکند فرآیند طبیعی بارش را شدت ببخشد یا سریعتر کند. با وجود واضح بودن مکانیزم، تشخیص میزان اثر واقعی آن دشوار است، زیرا رفتار ابرها بسیار متغیر است و عملاً امکان مقایسه دقیق شرایط «پیش از بارورسازی» و «پس از بارورسازی» وجود ندارد. به همین دلیل برخی ابرها حتی بدون بارورسازی بارش دارند و برخی دیگر با وجود بذرپاشی باز هم بارش قابلتوجهی ایجاد نمیکنند.
برای مثال، در یک آزمایش مهم که سال ۲۰۱۴ در وایومینگ آمریکا انجام شد، بارورسازی توانست بارش را بین ۵ تا ۱۵ درصد افزایش دهد؛ رقمی که قابل توجه است اما کافی نیست که یک منطقه خشک را بهتنهایی از بحران نجات دهد.
چه شرایطی برای بارور کردن ابرها لازم است؟
اجرای عملیات بارورسازی تنها زمانی نتیجه میدهد که شرایط جوی مناسب باشد و ابرهای کافی و مستعد بارندگی در آسمان وجود داشته باشد. طبیعتاً پاشیدن مواد در آسمان صاف کاملاً بیفایده است.
ابرها از تجمع بخار آب روی ذرات گردوغبار، نمک یا گردهها شکل میگیرند. بارورسازی عملاً تعداد این هستهها را بیشتر میکند تا قطرات یخ یا باران سریعتر تشکیل شوند. بنابراین این روش فقط زمانی اثر دارد که ابر قبلاً قابلیت بالقوه تولید بارش را داشته باشد؛ در غیر این صورت هیچ تاثیری نخواهد داشت.
روشهای بارورسازی ابرها
بهطور کلی سه تکنیک اصلی برای بذرپاشی وجود دارد:
۱. روش استاتیک (ایستا)
در این روش موادی مانند یدید نقره درون ابر پخش میشود. این ماده ساختاری بلوری ارائه میدهد که بخار آب روی آن منجمد شده و روند تشکیل یخ را تسریع میکند.
این متداولترین و قابلاعتمادترین روش در جهان است.
۲. روش پویا (Dynamic)
در این روش هدف تقویت جریان عمودی داخل ابر است تا رطوبت بیشتری وارد ابر شود و در نهایت بارش افزایش یابد.
در این تکنیک تا ۱۰۰ برابر بیشتر از روش استاتیک هسته یخ وارد ابر میشود.
فرآیند بارورسازی پویا پیچیده است و از حدود ۱۱ مرحله تشکیل میشود؛ به همین دلیل کوچکترین اختلال در یکی از مراحل میتواند کل روند را بیاثر کند.
۳. روش جذب رطوبت (Hygroscopic)
در این روش ذرات نمک به قسمتهای پایین ابر تزریق میشوند. با جذب رطوبت، بلورهای بزرگتری شکل میگیرد و احتمال تبدیل شدن آنها به بارش افزایش پیدا میکند.
این روش آیندهدار است اما هنوز به پژوهشهای بیشتری نیاز دارد.
چین یکی از کشورهای پیشرو جهان در تحقیق و اجرای این پروژهها محسوب میشود.
بارورسازی ابرها چگونه انجام میشود و چقدر طول میکشد؟
در ابتدا هواشناسان الگوهای بارشی و وضعیت ابرها را بررسی میکنند تا ابر مناسب انتخاب شود. زمانی که ابر به شرایط مطلوب رسید، هواپیماهای مخصوص وارد عمل شده و فلرهای حاوی مواد بارورساز را در داخل ابر رها میکنند. هر فلر حدود یک کیلوگرم ماده دارد و طی ۲ تا ۳ دقیقه میسوزد.
پس از ورود ذرات به ابر، قطرات آب بهسرعت رشد میکنند و از حد تحمل ابر بیشتر شده و به شکل بارش سقوط میکنند. در ایران، علاوه بر هواپیما، از پهپاد نیز برای این کار استفاده میشود.
در روشهای پیشرفتهتر، نازلها ذرات را در لحظه پاشش شارژ الکتریکی میکنند تا بهتر در ابر پخش شود.
کل فرآیند از شروع تزریق تا شکلگیری بارش حدود ۱۵ تا ۲۰ دقیقه طول میکشد.
آیا بارورسازی ابرها واقعاً موثر است؟
اولین آزمایش رسمی در سال ۱۹۴۷ در استرالیا انجام شد و از آن زمان تحقیقات زیادی صورت گرفته است. برخی مطالعات نتایج مثبت نشان دادهاند:
-
افزایش ۵ تا ۱۳ درصدی بارش در تاسمانی
-
افزایش میانگین ۱۴ درصدی بارش در کوههای برفی استرالیا
اما منتقدان میگویند این مطالعات عمدتاً آماری بوده و کار میدانی گستردهای برای اثبات دقیق رابطه علت و معلول انجام نشده است.
یکی از مزایای اصلی این روش، افزایش بارندگی و تأمین بیشتر آب پشت سدهاست. اما چالشهایی نیز وجود دارد. برای مثال، بارورسازی در دوران خشکسالی بهسختی نتیجه میدهد، چون جو بسیار خشک است و ابرهای مناسب تشکیل نمیشود.
دفتر حسابرسی دولت آمریکا اعلام کرده که اطلاعات دقیق و کافی درباره روشهای بهینه بارورسازی، مزایا و پیامدهای آن هنوز محدود است. همچنین این عملیات فقط زمانی کار میکند که نوع درست ابر در آسمان حضور داشته باشد.
آیا میتوان با بارورسازی خشکسالی ایران را حل کرد؟
ایران اعلام کرده که در ۲۴ آبان عملیات بارورسازی را در حوضه دریاچه ارومیه اجرا کرده است. دادهها نشان میدهد که غرب دریاچه روز بعد تا ۲.۷ سانتیمتر بارش دریافت کرده است.
اما نکته مهم این است که ایران از کمبود ابرهای مناسب برای بارورسازی رنج میبرد. خشک شدن منابع آبی و کاهش رطوبت محلی، تشکیل ابرهای پررطوبت را دشوار کرده است.
با اینحال، سامانههای بارشی قوی—مثل سامانه ۲۵ آبان که موجب سیل در ایلام و کردستان شد—میتوانند فرصتهایی محدود برای بارورسازی ایجاد کنند.
آیا شایعه «دزدیدن ابرها» صحت دارد؟
یکی از رایجترین شایعات این است که کشورهای دیگر ابرهای ایران را «میدزدند».
اما متخصصان این موضوع را کاملاً رد میکنند.
به گفته دکتر آرمین سروشیان، پژوهشگر علوم جوی و عضو هیئت علمی دانشگاه آریزونا، هیچ کشوری قادر نیست با دستکاری هوا در یک منطقه، بارش را در منطقه پاییندست بهطور کامل متوقف کند. بارش وابسته به عوامل بزرگمقیاس مانند تغییرات دما، الگوهای فشار، فاصله از منابع رطوبت، جریانهای باد و ساختارهای جغرافیایی مانند کوهستان است. بنابراین «دزدیدن ابر» از نظر علمی محال است.
جمعبندی
تا امروز مشخص نشده که افزایش گسترده استفاده از یدید نقره چه پیامدی برای محیطزیست دارد، هرچند مطالعات موجود نشان میدهند که استفاده در سطح فعلی برای انسان و محیطزیست خطری ایجاد نمیکند.
بارورسازی از سه طریق زمینی، هوایی و فناوری نانو انجام میشود و سه روش اصلی بارورسازی (استاتیک، پویا و رطوبتی) وجود دارد که روش استاتیک به دلیل سادگی، بیشترین کاربرد را دارد.
