مکانیسم بارورى ابرها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشجوى دکتراى اقلیم شناسى دانشگاه اصفهان

چکیده

بشر از دیرباز و پیش از آنکه به فکر تولید باران باشد، درصدد جلوگیرى از رگبارهاى سیلابى و طوفان بوده و آرزو داشته که روزى اختیار وضع هوا و وقوع پدیده هاى جوى را در دست داشته باشد.
در سالهاى اخیر، مجددا مباحث زیادى درباره باران مصنوعى مطرح شده است. چنین تصور می رود یا حتى وعده داده می شود که می توان به دلخواه و صرف نظر از مکان و زمان، باران موردنیاز را تولید نمود.
این امر امیدوارى و انتظار بیشترى را درخصوص بارش مصنوعى براى جامعه بشرى ایجاد کرده است. امروزه با توصیه سریع دانش هواشناسى و نیز پیشرفتهایى که در فناورى، تبادل داده ها روى داده، فکر دخالت در رخدادهاى جوى به طور جدى از عالم آرزو وارد قلمرو تحقیق و تجربه شده است. اما تاکنون هواشناسان به این نتیجه رسیده اند که تنها در مقیاس محدود و کوچک می توان مقدمات تسریع یا تأخیر پاره اى از آثار جوى را فراهم آورد.
در دهه هاى اخیر به منظور نیل به اهدافى چون ایجاد مصنوعى بارش، زدودن مه،(به ویژه در فرودگاه ها) و نیز سبک کردن تگرگ، کوشش ها و مطالعات زیادى براى تغییردادن آهنگ طبیعى فرایندهاى میعان و بارش به عمل آمده است که تمامى آنها متکى به دانش کنونى بشر در زمینه فیزیک ابر می باشد. شروع فرایندهاى بارش (جامد یا مایع) به وجود قطرک هاى آب و هسته هاى بارش ساز در اندازه هاى مناسب و به تعداد کافى در واحد حجم نیازمند است .
براى بارورسازى و ایجاد باران مصنوعى در ابرهاى گرم (ابرهاى با دماى بالاتر از صفردرجه سلسیوس) از ذرات نمک معمولى و قطره هاى آب و در ابرهاى سرد(ابرهاى با دماى زیر صفر درجه سلسیوس) از بلورهاى یخ، یخ خشک، یدید نقره، خاکهاى معدنى و گرد وغبار آتشفشانها به عنوان هسته هاى بارش ساز استفاده می شود و اخیرا نیز کاربرد شیوه هاى جدیدترى چون استفاده از دى اکسیدکربن مایع تحت آزمایش و بررسى است .
مشکل عمده اى که آزمایش­هاى بارورسازى با آن مواجه هستند، ارزیابى نتایج آنها است. شک نیست که بارش ابرهاى منفرد را می توان به کمک عملیات بارورسازى، بهبود بخشید ولى نکته مهم این است که خوداز پیش توانایى (یا تقریبا توانایى) تولید بارش طبیعى را داشته باشند و از آنجا که بارش طبیعى کاملاً تابع شرایط مکانى و زمانى می باشد، نمی توان مطمئن بود که اگر چنین ابرى بارور نشده بود، بارش هم نمی داد و یا برعکس این که آیا ابر مورد نظر(یا مقدارى از آن) دراثرعملیات بارورسازى بوده است؟ بنابراین به نظرمی رسد، تنها آزمایش ­هاى کنترل شده به وسیله ارزیابی هاى آمارى، مناسب می باشد. البته ممکن است قبل از آن که ابر به مرحله رشد و گسترش خود رسیده باشد، به کمک عملیات بارورسازى آن رابه بارش واداشت و یا اینکه حتى مقدار بارش را کاهش داد و یا زمان آن را نیز عوض کرد. این روش در عملیات مربوط به جلوگیرى از بارش تگرگ و نیز تلاشهایى که براى تضعیف طوفانهاى مخرب انجام می شود،به کارگرفته شده است .
از روش هسته پاشى، بررسى انجام عملیات مه زدایى در فرودگاه­ ها، جاده ها، زمین ­هاى ورزشى و... نیز استفاده می شود. به طورکلى فناورى بارورسازى ابرها در مقوله تعدیل آب و هوا در سه محور اصلى مورد توجه محققین قرارگرفته است که عبارتند از :
1 - کنترل محدود و مقطعى بارش
2 - مه زدایى
3 - تگرگ زدایى
 با توجه به تنوع شرایط آب وهوایى مناطق مختلف و همچنین ویژگی هاى جغرافیایى و توپوگرافى هر منطقه یک روش همراه با ماده بارورساز منحصربفرد براى همه مناطق جغرافیایى و شرایط آب وهوایى نمی توان معرفى کرد.

عنوان مقاله [English]

Mechanisms of Cloud Fertilization

نویسنده [English]

  • Ali Baratian
Ph.D. Student of Climatology, University of Isfahan
چکیده [English]

Humanity has long been trying to prevent rain floods and storms, and hoped to have the opportunity to control weather and atmospheric phenomena.
In recent years, there have been a great deal of discussions about artificial rain. It is supposed, or even promised, that it can be possible, irrespective of location and time, to produce the required rainfall.
This has created more hope and expectation for artificial rainfall in human society. Today, with the rapid advent of meteorological knowledge and advancements in technology of data exchange, the thought of interfering in atmospheric events has seriously entered the realms of research and experimentation. But so far, meteorologists have come to the conclusion that it is possible to make preparations for accelerating or delaying some of the effects of climate only on a small scale.
In recent decades, many efforts and research have been made to change the natural rate of condensation and precipitation processes in order to achieve goals such as artificial precipitation, mist elimination (especially at airports) and hail lightening, all of which relies on the present knowledge of human beings in the field of cloud physics. The onset of precipitation processes (solids or liquids) requires the presence of water droplets and precipitation kernels in appropriate size and sufficient quantities per unit volume.
The nuclei spray method, evaluation of fog dispersion operations at airports, roads, sports fields, etc are also utilized. In general, the technology of fertilizing clouds has been considered by the researchers in the field of climate modification in three main categories, including:
1 . Limited and temporary control of precipitation
2 . Fog dispersion
3 . Hail prevention
  Due to diversity of climatic conditions in different regions and also geographical and topographical characteristics of each region, a method with a unique fertilizer can not be introduced for all geographical areas and climatic conditions.

1 - امکان سنجى بارورى ابرها در ارتفاعات جنوبى کرمان، کمال امیدوار، پایان نامه دکترى دانشگاه تربیت مدرس، بهار1380.
2 - گزارش نهایى پروژه مطالعات مرتبط با تعدیل مصنوعى آب وهوا، پژوهشکده هواشناسى سازمان هواشناسى کشور، پاییز 1381.
3 - خبرنامه شماره یک، شوراى پژوهشى هواشناسى فیزیکى وتعدیل آب وهوا، سازمان هواشناسى کشور، بهار1378.
4 - بررسى وضعیت بارش و امکان افزایش آن در حوضه آبى زاینده رود، محمدحسین مبین، پایان نامه دکترى دانشگاه اصفهان، زمستان 1378.
5- Abbas,A.,Mustafa.A(1999),syrian Rain Enhancement Project,1991-1998,WMO,Report NO.31.