(×× !Welcome to the Department of Entomology and Plant Pathology Website ××)

 
 
بارورکردن ابرها
|

به نام بی نیاز که همه به او نیازمندیم باروری ابرها 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 هرحال 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. در سال 1932، USR به منظور مطالعه توجيحي و امكان ايجاد تغيير در آب و هوا يك سازمان باران مصنوعي تاسيس كرد. در آمريكا جنگ جهاني دوم منجر به تشكل گروهي در آزمايشگاههاي تحقيقاتي جنرال الكتريك به منظور مطالعه در اين زمينه شد. وين سنت شيفر يك عضو اين گروه، يك قطعه يخ خشك را براي آزمايش سرد كردن آن با عجله درون جعبه سردي انداخت و متوجه شد كه نشانه بلورهاي يخ فوراً در مسير قطعه يخ خشك ظاهر شد. او برحسب اتفاق روشي را براي يخ زدن (منجمد كردن) ابرهاي بسيار سرد كشف كرد. در تاريخ 13/11/1946، شيفر حدود 5/1 كيلوگرم از قطعات يخ خشك را از يك هواپيماي سبك به داخل ابر سردي در نزديكي كوههاي ماساچست غربي تخليه كرد. در طول مدت 5 دقيقه ابر به ذرات برف تبديل شد و رؤياي قديم در مورد تغيير هوا تحقق يافت. 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. 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. نکات 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 بسیار 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 متر مکعب بود،. تنها 150 درصد آن به سطح زمین رسید و بطور متوسط حدود 12 میلیمتر بارندگی در استان مذکور بویژه اطرا ف شهر یزد ایجاد کرد) است . چگونه ابرها را بارور مي سازند؟ آیا زیاني هم دارد؟ نياكان ما از زمان‌هاي دور كوشش مي‌كردند به روشي بر چگونگي آب و هواي منطقه‌ي خود اثر بگذارند. قرباني كردن و انجام آيين‌هاي ديني با هدف خشنود كردن خدايان و خواهش از آن‌ها براي فرستادن باران، از كارهايي است كه آن‌ها به هنگام كاهش بارندگي انجام مي‌دادند. در سده‌ي نوزدهم ميلادي نيز برخي كوشش كردند با توپ، موشك و ديناميت ابرها را به بارش وادار كنند. برخي آتش بزرگي مي‌افروختند تا جريان هواي گرم و بالارونده را پديد آورند و برخي مي‌خواستند با ساختن دستگاه‌هاي بزرگ سرماساز، هوا را به اندازه‌ي سرد كنند تا رطوبت درون خود را آزاد كند. اما همه‌ي آن كارها به دليل نبود دانش كافي از چگونگي بارش باران و برف بي‌نتيجه بود. فرآيندهاي طبيعي ابر و بارش جو علاوه بر اكسيژن ، نيتروژن و گازها حاوي مقادير متغيري از بخار آب است. مقدار بخار آب موجود در جو، در يك حجم مشخص با بالا رفتن دما افزايش مي يابد. رطوبت نسبي يكي از معيارهاي اندازه گيري بخار آب است. مي توان گفت رطوبت نسبي درصدي از بخار آب موجود در هوا در مقايسه با بيشترين مقدار بخار آبي است كه هوا مي تواند در خود نگاه دارد. به عنوان مثال ، اگر دماي مجاور سطح زمين 25 درجه سانتي گراد و تراكم بخار آب نصف بيشترين مقدار موجود در آن درجه حرارت باشد، رطوبت نسبي 50 درصد خواهد بود. وقتي حجم هوايي با مشخصات فوق سرد مي شود، با صعود به ناحيه فشار هواي كمتر رطوبت نسبي افزايش مي يابد. ضمن اين كه تراكم نسبي بخار آب و هواي خشك ثابت مي ماند. در اين حالت ، اگر دما به 12 درجه سانتي گراد برسد، رطوبت نسبي به صددرصد خواهد رسيد كه در اين حالت مي گوييم هوا اشباع شده است. اگر سرد شدن ادامه يابد، ميزان بخار اضافه به ميزان مورد نياز براي حفظ حالت اشباع به قطرات ابر تبديل مي شوند. قطرات ابر در اطراف هسته هاي ميعان ابر به وجود مي آيد. ذرات هوا و نيز ميكروسكوپي معلق در جو هميشه وجود دارند، آنهايي كه نسبتا بزرگ و جاذبه الرطوبه هستند، به عنوان هسته هاي ميعان ابر، مناسب تر هستند. از آنجايي كه جو حاوي هسته هاي ميعان زيادي است ، بنابراين بيشتر ابرها از قطرك هاي كوچك با تراكم زياد تشكيل شده اند. بارور كردن ابرها به منظور مبارزه با كمبود آب فضاي كره زمين كه به مانند موتور حرارتي عظيم عمل مي‌كند از انرژي خورشيد براي جريان باد و بالابردن بخار آب از سطح اقيانوس‌ها، جنگل‌ها و منابع طبيعي و ذخيره كردن آنها در داخل ابرها كه نهايتاً به باران تبديل مي‌شود استفاده مي‌كند. تقريباً همه انرژي خورشيدي كه در سطح زمين جذب مي‌شود وارد پائين‌ترين لايه‌هاي حرارت محسوسي فضا مي‌شود يا به صورت حرارت پنهان مربوط به تبخير آب درمي‌آيد. انرژي خورشيدي در سطح گسترده‌اي براي مدتي به صورت حرارت بالقوه تبخير ذخيره مي‌شود و بعداً بخار آب به صورت ابر متراكم تخليه خواهد شد. توفان‌هاي شديد و توفان همراه با رعد و تندر در اثر آزاد شدن حرارت پنهان در بخار آب به وجود مي‌آيد. بهرحال انرژي بادها به طور عمده در اثر وجود اختلاف درجه حرارت در نقاط مختلف سطح زمين به وجود مي‌آيد. تشكيل ابر و توليد باران در اثر حرارت خورشيد سطح آب‌هاي طبيعي گرم مي‌شود و اين گرما بخار آب موجود در سطح آب را به سوي آسمان مي‌فرستد. بخار آب به صورت قطره‌هاي آب روي هسته‌هاي اصلي ذرات نمك با رطوبت نسبي 78 درصد و روي ساير ذرات با رطوبت صد در صد متراكم مي‌شود. اين گونه هسته های اصلی شامل غبار ، دود ، خاک و بلور های نمک است. در حاليكه اندازه ذرات نمك يك ميكرون مي‌باشد (ميكرون برابر يك ميليونيم متر است) ساير ذرات شعاعي بين يك صدم تا يك دهم ميكرون دارند. هسته‌هاي اصلي يخ ذرات ويژه‌اي هستند كه قطرات ابر بر روي آنها منجمد مي‌شود و يا بلورهاي يخ مستقيماً از بخار آب تشكيل مي‌شود. - عمليات بارورسازي ابرها در دنيا از چه زماني آغاز شده است: از سال 1946 كشورهاي روسيه و آمريكا طرح تعديل آب و هوا را با بارورسازي ابرها آغاز كردند. فناوري مربوط به بارورسازي ابرها تاكنون در اختيار اين دو كشور و تعداد معدودي كشورهاي ديگر بوده است. هرساله حدود 130 تا 150 پروژه در 50 كشور دنيا انجام مي شود. كشورهاي عراق، پاكستان، امارات و كشورهاي مشترك المنافع در استفاده از اين فناوري سابقه داشته اند اما سوريه يكي از كشورهاي پيشرفته در بهره وري از اين دانش محسوب مي شود. به طوري كه در اين كشور عمليات بارورسازي به طور روزمره انجام مي شود. - هزينه صرف شده براي اين عمليات چقدر بوده است: تاكنون 3 ميليون دلار هزينه كل پروژه شده كه 2 ميليون دلار آن صرف خريد تجهيزات لازم و يك ميليون دلار براي هزينه هاي ديگر استفاده شده است گلوله هاي يدور نقره هركدام 10 دلار هزينه داشته است ولي در حال حاضر خود متخصصان ايراني اين گلوله ها را توليد مي كنند. - آيا امكان دارد عمليات بارورسازي در نقطه اي انجام شود و ابر در مكاني ببارد كه قابل پيش بيني نبوده است به عنوان مثال به جاي گيلان در خراسان ببارد و باعث ايجاد حوادث غيرمترقبه مثل سيلاب شود: خير، حتي در مراحل آغازين پروژه شايعاتي منتشر شد مبني بر اين كه ابرهاي بارورسازي شده در ايران، در افغانستان باريدند ولي اين درست نبود. زماني كه پروژه در مرحله مطالعاتي و پژوهش قرار داشت ما توانستيم با اين عمليات با كم آبي و خشكسالي در گيلان مقابله كنيم. من متذكر مي شوم پس از بارورسازي ابرها توسط هواپيماي ويژه و يك تيم متخصص، حدود 20 تا 30 دقيقه طول مي - عمليات بارورسازي چگونه انجام مي شود: اگر ابري براي بارورسازي مناسب بود هواپيماي ويژه اين كار، به سمت ابر حركت مي كند و به داخل آن مي رود، (اين هواپيما برخلاف هواپيماهاي معمولي كه از ابر گريزان هستند به داخل آن مي رود) در اين مرحله گروه متخصصان و كارشناسان داخل هواپيما به بررسي شرايط و ويژگي هاي ابر مي پردازند و مجددا" آن را از نظر قابليت بارورسازي مي سنجند و در صورت مثبت بودن آزمايش، عمليات با شليك گلوله هاي يدور نقره انجام مي شود. اين گلوله ها پس از طي 50 متر شروع به سوختن مي كند. دوده يدور نقره باعث جذب ذرات آب موجود در ابر و نهايتا" ايجاد قطره مي شود و پس از تشكيل قطرات درشت، ابر شروع به بارش مي كند و همان طور كه گفته شد فاصله زماني بين بارورسازي و آغاز بارش حدود 20 تا 30 دقيقه است. منابع ماهنامه بوتلن بین الملل سایت خبر گذاری جمهوری اسلامی سازمان خبری اقتصاد ایران www.zWeb makers.ir/keys/
yazar : واحدي
tarih : پنجشنبه یکم بهمن 1388
zaman : 11:25 PM


 

قالب وبلاگ

هاست لينوكس

مرجع راهنمای وبلاگ نویسان

سفارش طراحی اختصاصی قالب وب سايت و قالب وبلاگ

طراحي وب

شارژ ایرانسل

فال حافظ