خیلی وقتها شده آسمان بالای سرمان از انبوه ابر به سیاهی میزند اما خبری از باران نیست؛ ابرها میآیند و میروند و زمین همچنان خشک میماند. در چنین موقعیتهایی است که علم و فناوری وارد میدان میشود تا فرایندی را که در طبیعت نیمهتمام مانده، به سرانجام برسانند.
در «بارورسازی ابرها» با استفاده از دانش روز و تجهیزات فناورانه، ابرهایی که بالقوه ظرفیت بارش دارند، به مرحله بالفعل میرسند. در این گزارش به جزئیات این فرایند جالب پرداختهایم.
ابرها چرا همیشه باران نمیشوند
ابرها مجموعهای از قطرههای ریز آب یا بلورهای یخ هستند که بر اثر سرد شدن هوا در ارتفاع تشکیل میشوند. اما برای آنکه این قطرهها به باران تبدیل شوند، باید بزرگتر و سنگینتر شوند و آنقدر وزن پیدا کنند که از ابر جدا شوند.
این بزرگشدن دو مسیر دارد: ادغام قطرههای آب یا افزایش بلورهای یخ که بعداً ذوب میشوند. خیلی وقتها ابر کاملاً آمادهی بارش به نظر میرسد، اما کمبود «هستههای تراکم»—ذرات بسیار کوچکی که قطرات روی آن شکل میگیرند—یا نبودن بلورهای یخ کافی، باعث میشود فرایند متوقف بماند. نتیجهاش همین صحنه آشناست: آسمان ابری، زمین خشک.
بارورسازی ابرها دقیقاً چیست؟
بارورسازی ابرها (Cloud Seeding) یک مداخله علمی است که از دهه ۱۹۴۰، با کارهای پیشگامانه و تاییدشده پژوهشگرانی مثل وینسنت شیفر و برنارد وانگوت مطرح شد. شیفر پژوهشگر آزمایشگاههای جنرالالکتریک بود که در سال ۱۹۴۶ نخستین بار بارورسازی ابرها با یخ خشک را بهطور تجربی نشان داد، و وانگوت شیمیدان آمریکایی بود که همان سال کشف کرد یدید نقره میتواند بهعنوان هستهی مؤثر برای یخزدگی در بارورسازی ابرها عمل کند.
در این روش، ذراتی وارد ابر میشود که رفتار فیزیکی ابر را تغییر میدهد تا روند رشد قطرهها یا بلورهای یخ سرعت بگیرد. این تغییرات، اگر شرایط ابر مناسب باشد، میتواند بارش را افزایش دهد.
این مداخله در واقع «جادو» یا «ساختن ابر» نیست؛ بلکه کمک کردن به فرایندی است که طبیعت آغاز کرده اما به مرحله نهایی نرسیده است.
دو سازوکار علمی اصلی: گرم و سرد
بارورسازی ابرها معمولاً بر اساس دو مکانیسم علمی صورت میگیرد که در مطالعات معتبر سازمان جهانی هواشناسی و پژوهشهای دانشگاهی تکرار شده است:
۱. مکانیسم گرم
این روش برای ابرهای گرم—یعنی ابرهایی که دما در تمام لایههای آنها بالای صفر است—استفاده میشود. در این حالت، ذرات نمک (معمولاً کلرید سدیم یا کلرید پتاسیم) وارد ابر میشود. این ذرات نقش «هستههای تراکم» را بازی میکنند. از آنجا که بخار آب روی این هستههای بزرگتر بهتر مینشیند، قطرههای کوچک شروع به ادغام و رشد میکنند. بزرگتر شدن قطرهها سرعت ادغام را افزایش میدهد و چرخهای مثبت ایجاد میکند تا نهایتاً بارش شکل بگیرد.
به زبان ساده، انگار داخل ابر چند «نقطه شروع» جدید ایجاد میکنیم تا قطرات ریز راحتتر به هم بچسبند.
۲. مکانیسم سرد
زمانی استفاده میشود که ابر سرد باشد—یعنی آب به شکل «آب فوقسرد» وجود داشته باشد. آب فوقسرد نوعی آب مایع است که با وجود دمای زیر صفر، هنوز یخ نزده چون بلور یخ برای شکلگیری نیاز به یک هسته دارد.
در این حالت، یدید نقره یا دیاکسید کربن جامد (یخ خشک) وارد ابر میشود. ساختار یدید نقره شبیه کریستال یخ است و به آب فوقسرد کمک میکند یخ بزند. زیاد شدن کریستالهای یخ باعث میشود رقابت برای جذب بخار آب بیشتر شود، بلورها رشد کنند، سنگین شوند و به شکل برف یا باران به زمین برسند.
به زبان ساده، این روش مثل این است که «دانههای یخ» آماده وارد ابر کنیم تا فرآیند شروع شود.
