چگونه ابرها را بارور می‌کنند؟

بارورسازی ابرها یا Cloud Seeding یکی از مهم‌ترین فناوری‌های نوین در مدیریت منابع آب است. این روش به کشورهایی که با کمبود بارش، خشکسالی یا نیاز به افزایش ذخایر آبی مواجه هستند کمک می‌کند تا بارندگی طبیعی را تقویت یا تحریک کنند. اما سؤال اصلی اینجاست: ابرها چگونه بارور می‌شوند و این فرآیند دقیقاً چگونه عمل می‌کند؟ در ادامه با یک توضیح علمی و ساده، با تمام مراحل و روش‌های بارورسازی آشنا می‌شوید.

بارورسازی ابر چیست؟

بارورسازی ابر نوعی اصلاح آب‌وهوایی است که طی آن مواد خاصی مانند یدور نقره، نمک یا دی‌اکسیدکربن سرد به داخل ابر تزریق می‌شود تا ذرات ریز موجود در ابرها به قطرات درشت‌تر تبدیل شده و در نهایت باران یا برف تولید شود.

انواع ابرهای مناسب برای بارورسازی

همه‌ی ابرها قابل باروری نیستند. مناسب‌ترین ابرها عبارت‌اند از:

• ابرهای کومولوس (Cumulus)

• ابرهای کومولونیمبوس (Cumulonimbus)

• ابرهای لایه‌ای ضخیم (Stratus Dense)

ابر باید رطوبت کافی، دما و ارتفاع مناسب داشته باشد تا عملیات موفقیت‌آمیز شود.

چگونه ابرها را بارور می‌کنند؟

فرآیند بارورسازی ابر در سه مرحله کلی انجام می‌شود:

1. شناسایی و انتخاب ابر مناسب

کارشناسان هواشناسی با استفاده از:

• رادار هواشناسی

• تصاویر ماهواره‌ای

• اندازه‌گیری دما و رطوبت
  ابرهایی را انتخاب می‌کنند که ظرفیت بارش داشته باشند.

2. تزریق مواد بارورساز

تزریق مواد باروری از دو طریق انجام می‌شود:

الف: بارورسازی با هواپیما

رایج‌ترین روش است. طی آن:

• هواپیما وارد بخش فعال ابر می‌شود

• مواد بارورکننده مانند یدور نقره، کلرید سدیم یا آلاینده‌های کنترل‌شده اسپری می‌شود

• این مواد باعث تشکیل کریستال یخ یا قطرات باران می‌گردند

ب: بارورسازی با موشک و ژنراتور زمینی

در مناطقی که امکان استفاده از هواپیما نیست:

• موشک یا ژنراتور زمینی، مواد باروری را به داخل ابر پرتاب می‌کند

• در کشورهایی مثل چین و امارات این روش معمول است

3. تحریک فرآیند بارش

پس از ورود مواد بارورکننده:

1. ذرات ریز ابر به هسته‌های باروری می‌چسبند

2. قطرات یا کریستال‌های درشت‌تری تشکیل می‌شود

3. وزن آنها زیاد شده و گرانش باعث باریدن باران یا برف می‌شود

چه موادی برای بارورسازی ابر استفاده می‌شود؟

اهداف بارورسازی ابرها

• افزایش بارش در مناطق خشک

• کنترل خشکسالی

• کاهش آلودگی هوا

• افزایش ذخیره آب سدها

• جلوگیری از طوفان‌­های گردوغبار

• کاهش احتمال تگرگ در برخی مناطق کشاورزی

مزایای بارورسازی ابرها

• افزایش بارش بین ۵ تا ۳۰ درصد

• هزینه کم در برابر ساخت سدها

• امکان استفاده در زمان بحران آب

• افزایش رطوبت خاک و بهبود کشاورزی

معایب و چالش‌های بارورسازی ابرها

• تاثیرپذیری زیاد از شرایط جوی

• نیاز به تجهیزات تخصصی

• احتمال بارش در منطقه‌ای غیر از نقطه هدف

• نگرانی‌های زیست‌محیطی در مورد مواد شیمیایی

آیا بارورسازی ابرها خطرناک است؟

تحقیقات جهانی نشان می‌دهد که مقدار یدور نقره و سایر مواد، بسیار کم بوده و تهدیدی برای انسان یا محیط‌زیست ایجاد نمی‌کند؛ با این حال استفاده کنترل‌شده توصیه می‌شود.

کشورهای پیشرو در بارورسازی ابر

• امارات متحده عربی

• چین

• ایالات متحده

• ایران

• استرالیا

• روسیه

این کشورها بیشترین سرمایه‌گذاری را در حوزه تعدیل آب‌وهوا دارند.

تأثیر الکتریسیته بر بارورسازی ابرها

بله! الکتریسیته و میدان مغناطیسی در سال‌های اخیر به‌عنوان روش‌های نوین بارورسازی ابرها مورد بررسی و حتی استفاده عملی قرار گرفته‌اند. هرچند این روش‌ها به اندازهٔ بارورسازی شیمیایی (مثل یدور نقره) فراگیر نیستند، اما تحقیقات نشان می‌دهد که اثر قابل توجهی بر تشکیل باران دارند.

در ادامه یک توضیح علمی، دقیق و ساده ارائه می‌کنم:

ابرها به‌طور طبیعی دارای بارهای الکتریکی هستند. قطرات آب و کریستال‌های یخ داخل ابر به دلیل برخورد با یکدیگر، بزرگ‌تر و باردارتر می‌شوند.

دانشمندان دریافته‌اند که:

• اگر مقدار بار الکتریکی داخل ابر افزایش داده شود،
• نیروی جذب بین ذرات بیشتر شده،
• و قطرات بزرگ‌تری تشکیل می‌شود که باریدن را تسریع می‌کند.

روش‌های استفاده از الکتریسیته بر بارورسازی ابرها

1. استفاده از پهپادهای یون‌ساز (Ionizers)
   در امارات متحده عربی، از پهپادهایی استفاده می‌شود که با ایجاد بار الکتریکی در لایه‌های پایین ابر، قطرات را به برخورد و رشد وادار می‌کنند.
   → نتایج نشان داده که این روش باعث افزایش بارش‌های خفیف تا متوسط می‌شود.
2. استفاده از برج‌های یون‌ساز زمینی
   برخی کشورها برج‌هایی ساخته‌اند که یون‌های مثبت را به جو ارسال می‌کنند.
   یون‌ها به عنوان هستهٔ میعان عمل کرده و تشکیل قطره را تقویت می‌کنند.
3. پرتاب پالس‌های الکتریکی به داخل ابر
   در تحقیقات جدید در اروپا، با ارسال امواج الکتریکی یا لیزرهای خاص، بارش تحریک شده است.

۲. تأثیر میدان مغناطیسی بر بارورسازی ابرها

میدان مغناطیسی به طور مستقیم باعث بارش نمی‌شود، اما بر رفتار ذرات باردار در ابر تأثیر می‌گذارد.

اثرهای میدان مغناطیسی:

• تغییر حرکت ذرات باردار
• افزایش احتمال برخورد قطرات آب
• تغییر جهت یون‌ها و ذرات میکروسکوپی
• ایجاد شرایط مناسب‌تر برای رشد بلورهای یخ

استفاده عملی:

به دلیل هزینه و سختی تولید میدان‌های مغناطیسی بزرگ در جو، این روش کمتر عملیاتی است، اما در آزمایشگاه‌ها نتایج مثبتی دیده شده است.

۳. آیا این روش‌ها جایگزین یدور نقره شده‌اند؟

هنوز خیر.

دلایل:

• روش‌های الکتریکی و مغناطیسی هنوز در مراحل تحقیقاتی‌اند
• تأثیر آنها کمتر از روش شیمیایی است
• کنترل آنها سخت‌تر است

اما در آینده ممکن است جایگزین روش‌های شیمیایی شوند، چون:

• آلودگی ندارند
• ارزان‌تر هستند
• خطرات محیط‌زیستی صفر است

به‌ویژه امارات و چین روی روش‌های الکتریکی سرمایه‌گذاری سنگینی کرده‌اند.

بارورسازی ابرها یک فناوری پیشرفته و کاربردی برای افزایش بارش و مقابله با خشکسالی است. در این روش با استفاده از هواپیما یا تجهیزات زمینی، موادی مانند یدور نقره یا نمک به ابرهای مناسب تزریق می‌شود تا فرآیند تشکیل باران یا برف فعال گردد. این تکنیک اگر به شکل صحیح و علمی انجام شود، می‌تواند بهبود قابل‌توجهی در مدیریت منابع آب ایجاد کند.