سوء استفاده از ابر

بارور سازي ابرها يكي از روش هايي است كه با استفاده از آن فرايند جوي تا حدودي قابل كنترل مي شود.
مي گويند مردي را به جرم مصرف تمام ذخيره آب يك دهكده خشك و بي آب دستگير مي كنند. مرد در حضور كدخدا حاضر شده و به مرگ محكوم مي شود. در لحظات آخر مرد براي آخرين بار چشمش را به آسمان مي دوزد و زير لب چيزي مي گويد. وقتي از او در اين باره سؤال مي كنند، مي گويد آرزو مي كنم باران ببارد تا از مرگ نجات پيدا كنم. فارغ از سرنوشت مرد داستان، شايد بيراه نباشد اگر بگوييم اين آرزوي همه ماست، همه آدم ها. اگر باران نبارد هيچ كدام از ما از مرگ نجات پيدا نمي كنيم و بايد با مرگي تدريجي رو به رو بشويم. مخصوصا بعد از كنفرانس هاي آب و هوايي كپنهاگ و كنكان مكزيك كه مشخص كرد گرمايش جهاني يك واقعيت است. پس حالا وقت آن شده ابرهايي را غنيمت بشماريم و به جاي آرزو دست به كار بشويم. بارورسازي ابرها روشي است كه به كمك آن مي توان از ابرهاي يك منطقه حداكثر استفاده را برد؛ روشي كه در سال هاي«مسابقه براي آب» تبديل به يك تخصص ويژه خواهد شد. به همين بهانه نگاهي مي كنيم به اين روش. كاربردها و ميزان تأثير گذاري آن.
وقتي مي خواهيد يك پديده طبيعي را بازسازي كنيد يا در جهتي هدايت كنيد، ابتدا بايد بدانيد آن پديده چطور كار مي كند. بنابراين براي اينكه بدانيم بارور سازي ابرها چطور اتفاق مي افتد ابتدا بايد بدانيم كه ابر چيست و چطور باعث ريزش مي شود. ابرها توده هاي متراكمي از بخار آب هستند كه در طبقات پاييني و مياني اتمسفر تشكيل مي شوند. بيشترين محل تشكيل ابرها لايه پايين جو يا همان تروپوسفر به ارتفاع حدود 11كيلومتر است. البته بعضي از ابرها در ارتفاعي بيشتر و در لايه استراتوسفر هم تشكيل مي شوند كه ابرهاي مرتفعي به حساب مي آيند. به طور كلي عناصر تشكيل دهنده اين توده متراكم بخار موادي هستند كه در سطح يك سياره وجود دارند. به همين دليل چون سياره ما زمين از آب پوشيده شده است، ابرهاي زمين از بخار تشكيل شده اند. اين ابر مانند مكانيزمي، چرخش آب روي زمين را دوام مي بخشند. اما اين اتفاق چطور مي افتد و چه عواملي روي آن تأثير مي گذارند؟

بارش چيست؟
 

بخار آب روي سطح زمين يا دريا بعد از تشكيل همراه با هواي گرم به بالا صعود مي كند. در حين صعود از دماي ذرات آب كاسته شده و به تدريج متراكم تر مي شوند. اين تراكم و سرد شدن تا جايي ادامه پيدا مي كند كه ابرها به سطح انقباض برسند.اين ارتفاع جايي است که ميزان انقباض آن قدر زياد مي شود كه ابر ديگر توانايي نگهداري آب داخلش را ندارد، قطرات آب تشكيل شده به هم برخورد كرده، بزرگ مي شوند و سپس بارش باران شروع مي شود. سرد شدن و متراكم شدن اصلي ترين دليل انقباض ابر و بارش باران است. اما گاهي اين سرد شدن به تنهايي كافي نيست. تشكيل هسته اوليه آب يا يخ درون ابر به سادگي انجام مي شود. در نتيجه بايد منتظر تشكيل اولين هسته ها ماند تا به همه سرايت كرده و بارش شروع شود. اين دو اتفاق پايه و اساس اصلي بارش از ابر را تشكيل مي دهند و اگر هر يك از اين دو اتفاق نيفتند، بارشي رخ نخواهد داد. براي مثال اگر ابر تشكيل شود اما به اندازه كافي سرد نشود هرگز باران نمي بارد. مثل ابرهاي تابستاني يا اينكه سرد شود اما بلورهاي يخ اوليه درون آن تشكيل نشوند باز هم از بارش خبري نخواهد بود. توجه داشته باشيد كه ميزان كافي سرد شدن ابر با توجه به محتواي آب آن از هر منطقه به منطقه ديگر تفاوت دارد. براي مثال در مناطق حاره اي باران از ابرهايي مي بارد كه دماي آنها هرگز به زير صفر نمي رسد. در اين ابرها تشكيل هسته هاي اوليه آب نقش مهم تري از سرد شدن را بر عهده دارند چون به دليل ميزان زياد بخار آب اين ابرها معمولا حاوي مقدار زيادي آب آماده بارش هستند.
با توجه به اين مساله ساده ترين روش براي تأثير گذاري روي ابرها تأثير گذاري روي يكي از دو پارامتر تأثير گذار روي ابر است. يعني سرد كردن ابر يا كمك به تشكيل هسته هاي اوليه يخ، دو روشي كه پايه و اساس اصلي بارورسازي ابرها را تشكيل مي دهند. روشي كه اولين بار به وسيله وينسنت جي شيفر به كار گرفته شد. او حدود 105 كيلومتر يخ خشك پودري را از داخل هواپيما به درون يك ابر ريخت. اين كار باعث بارشي در حدود پنج دقيقه در زير ابر شد. اين عمل حاصل تحقيقاتي بود كه گوشزد مي كرد عمل بارش علاوه بر شرايط ناپايدار جوي نيازمند تشكيل هسته هاي اوليه يخ درون ابر است. به اين ترتيب بارورسازي ابرها متولد شد و در طول زمان تكامل پيدا كرد.

بارورسازي ابر گرم
 

گاهي دماي جريان هاي مرتفع هوايي به اندازه اي است كه ابرها تشكيل مي شوند اما آن قدر سرد نمي شوند كه انقباض آنها باعث بارش محتواي آب آنها شود. در اين حالت ما با ابري رو به رو هستيم كه ابر گرم خواده مي شود. حالا مي دانيم كه اين تنها در صورتي باعث بارش باران مي شود كه به اندازه كافي سرد شده يا به طريقي هسته هاي اوليه بارش درون آن شكل بگيرند. براي اين كار از روشي استفاده مي شود كه به آن بارورسازي ابر گرم يا بارورسازي پويا مي گويند. در اين روش ابر از ميزان كافي آب برخوردار است اما به علت گرمي هوا هيچ هسته اوليه اي درون آن تشكيل نشده و آب به صورت بخار باقي مانده است. طبيعي است كه سرد كردن ابري به بزرگي ابرهاي باراني مناطق گرم كار ساده اي نيست، پس بهتر است سراغ گزينه بعدي برويم، تشكيل هسته هاي اوليه قطرات آب. اين كار به وسيله پاشش ذرات ريز آب، محلول هاي نمکي رقيق و همين طور پودر نمك صورت مي گيرد. همگي اين مواد ذرات ريز آب را جذب كرده و در اطراف خودشان هسته هاي اوليه قطرات بارشي را تشكيل مي دهند. نوع ذرات انتخابي و ميزان آنها بستگي به نوع ابر، ارتفاع آن، نرخ صعود به بالا و همين طور ضخامت آن دارند. با اين همه اين روش به جز در مناطقي در جنوب شرقي آسيا چندان مورد استفاده قرار نمي گيرد. دليل اين مساله، آلودگي مناطق تحت بارندگي به نمك گزارش شده است. در ضمن اين روش احتياج به محاسبات پيچيده اي براي تعيين دقيق زمان بارش دارد. بنابراين ممكن است تمام مواد بارورسازي هدر رفته يا ابر در منطقه ديگري شروع به بارش كند. همه اين مواد باعث مي شوند كه بارورسازي ابرهاي گرم روش چندان جذابي نباشد و طرفداران زيادي هم نداشته باشد.

بارورسازي ابر سرد
 

بيشتر ابرهايي كه ما با آنها سر و كار داريم، ابرهاي سرد هستند. يعني آنهايي كه به اندازه كافي سرد هستند اما محتواي آب داخلشان آن قدر نيست كه بلورهاي يخ به خودي خود درون آنها شكل بگيرد. براي اينكه اين ابرها را وادار به بارش كنيم، بايد از روشي براي تشكيل نطفه هاي اوليه بلور يخ استفاده كنيم. براي اين كار از ذرات ريز بلور يخ خشك يا ذرات تصعيد شده يديد نقره استفاده مي شود. اين ذرات باعث انجماد آني ابر، تشكيل ذرات يخ و آزاد شدن گرماي ناگهاني مي شود. پاشش اين ذرات به وسيله هواپيما، موشك يا از روي زمين انجام مي شود. مطمئن ترين و قابل ترين كنترل ترين روش اين كار استفاده از هواپيماست. اين گرما باعث صعود ابر به ارتفاع بالاتر و در نتيجه پربار شدن آن مي شود. همين طور سرد شدن ابر حجم آن را كاهش داده و باعث سقوط ذرات يخ تشكيل شده مي شود. اين ذرات اگر به صورت يخ به زمين برسند، برف نام دارند اما در بيشتر موارد در برخورد با هواي گرم ذوب شده و تبديل به باران مي شوند. اما اين روش هم مثل روش قبلي نيازمند دقت بالايي است. توجه به محتواي ابر، دماي محيط فعلي، سرعت وزش باد و دماي محيطي كه مي خواهيم ابر در آنجا باريدن را آغاز كند از لوازم موفقيت در اين روش است. اتفاق رايج در اين روش از دست دادن محيط مناسب بارش و باريدن در محلي غير از منطقه مورد نظر است. البته همه اينها در شرايطي است كه شواهد محكمي درباره تأثير اين پديده روي بارش وجود داشته باشد. در بيشتر موارد نمي شود با اطمينان از تاثير اين روش روي بارش ابرها صحبت كرد. براي اطمينان از كاركرد اين روش بايد در يك منطقه حداقل پنج آزمايش انجام شود.

دزدي از ابر
 

وقتي يك ابر مي بارد، محتواي آبش را از دست مي دهد و ديگر آب کافي براي باريدن ندارد. بنابراين طبيعي است كه فكر كنيم بارورسازي ابرها مي تواند روي بارش در كشورهاي ديگري كه در مسير حركت آن توده هوايي قرار دارند، تاثير بگذارد. اما تحقيقات نشان مي دهد كه اين كار اصلا روي بارندگي روي كشورهاي ديگر تاثير نگذاشته است. دليل اول اين مساله را بايد در تاثير گذاري اندك بارورسازي ابرها روي الگوهاي بزرگ بارشي در كره زمين جست و جو كرد. اصولا اين روش و باران حاصل از آن در مقايسه با الگوهاي جهاني بارش آن قدر اندك است كه به سادگي مي شود از تاثير آن چشم پوشي كرد. دليل ديگر را بايد در تفاوت بين ابرهاي بارشي و غير بارشي جست و جو كرد. در الگوهاي هواشناسي ابرهاي بارش زا معمولا بيشتر محتواي بارشي شان را در نزديكي محل تشكيل فرو مي ريزند و هر چه از محل دور مي شوند، ميزان بارش آنها كمتر مي شود. البته اين يك الگوي صد درصد صحيح نيست. مثلا بيشتر سامانه هاي بارش زاي ايران از روي درياي مديترانه شکل گرفته و به سمت ايران مي آيند. اگر در آن منطقه و مناطق همجوار هواي سرد وجود داشته باشد، بارش از بدو تشكيل ابرها آغاز مي شود و در صورتي كه هنوز آب كافي در آن وجود داشته باشد، روي كشور ما هم بارش انجام مي شود. اما اگر اين طور نباشد، اصولا ابر چنداني تشكيل نخواهد شد. جريان گرم و مرطوب به سمت كشور ما حركت كرده و در برخورد با هواي سردي كه از روي روسيه به داخل كشور ما مي ريزد، تبديل به ابر مي شود.
اين فرايند باعث ايجاد بارش روي منطقه ما مي شود. بنابراين اصلا قبل از محدوده كشور ما ابري وجود نداشته كه بخواهد بارور بشود يا نه. اما ممكن است (كمتر از پنچ درصد موارد) ابرهايي وجود داشته باشند كه در مسير هيچ گونه بارشي نكنند اما وقتي به ارتفاعات غربي ايران مي رسند بر اثر برخورد با هواي كوهستاني تبديل به ابر باران زا شوند. در اين صورت اگر كشوري در مسير راه اقدام به بارورسازي ابرهاي كند ابر را از محتواي بخار آب تخليه خواهد كرد. به اين ترتيب و با توجه به نقشه و الگوي هاي هوايي در سر راه جريان هاي مرطوب به كشور ما كشورهايي قرار ندارند كه صاحب تكنولوژي بارورسازي باشند. پس بايد اين مساله را در جاي ديگري جست و جو كرد؛ گرمايش جهاني.
منبع: نشريه دانستنيها شماره 31