بارورسازی ابرها چیست و چگونه عمل می‌کند؟

بارورسازی ابرها به فرآیند اضافه کردن مواد شیمیایی به ابر برای افزایش بارش گفته می‌شود. در این فرآیند ذرات کوچکی در ابرها پخش می‌شود تا به بارش برف یا باران کمک کنند. دانشمندان از دهه‌ی ۱۹۴۰ این فرآیند را آغاز کرده‌اند، در این دوره شواهد اندکی مبنی بر نتیجه‌بخش بودن این روش وجود داشت. حال پژوهشگرها دو هواپیمای کوچک را در بستری از ابرها در آیداهو به پرواز درآورده‌اند، این آزمایش اولین آزمایش خارج از محیط آزمایشگاه است.

در دهه‌ی ۱۹۴۰، دانشمند جوی برنارد ونگوت به این نتیجه رسید که ذرات یدید نقره می‌توانند ابرهای حاصل از بخار آب را تا دمای پائین سرد کرده و در فضای آزمایشگاه به برف تبدیل کنند. به این روش بارورسازی یخزاد یا Glaciogenic گفته می‌شود.

_{هواپیمای بارورسازی در تاسمانیا، حامل یدید نقره}

بارورسازی یخزاد فقط در صورتی نتیجه‌بخش است که تمام شرایط لازم آن مهیا باشد. یک آزمایش بارورسازی یخزاد در تازمانیا انجام شد، در عملیات بارورسازی هیدرو تازمانیا از یک هواپیمای سبک برای اضافه کردن یدید نقره (در شرایط مناسب طبق پیش‌بینی‌ها) استفاده شد. یک محل مناسب دیگر برای بارورسازی یخزاد کوه‌های برف‌خیز در منطقه‌ی نیو ساوث ولز است. نیروگاه برق Snowy Hydro هم از یدید نقره استفاده می‌کند؛ اما روش انتقال آن کمی متفاوت است.

آیا واقعا نتیجه بخش است؟

با وجود سال‌ها تلاش برای بارورسازی ابرها، انجام این روش خارج از محیط کوچک آزمایشگاه دشوار است. یک دلیل عمده‌ برای چنین مشکلی این است که واسطه‌های اندازه‌گیری در سال‌های گذشته قادر به اندازه‌گیری بی‌درنگ ابعاد قطره‌ی آب موجود در ابرها نبوده‌اند. دانشمندان بدون دانستن عملکرد ابرها پس از بارورسازی نمی‌توانند از نتیجه‌بخش بودن یدید نقره مطمئن شوند. یک دلیل دیگر برای مسئله‌ی یادشده این است که ماهیت بی‌نظم آب‌وهوا، انجام آزمایش‌های کنترل‌شده‌ و طبیعی را تقریبا غیرممکن می‌سازد. با اجرای یک مرتبه بارورسازی دیگر نمی‌توان آن را در همان جو مشابه برای بار دوم تکرار کرد؛ زیرا شرایط جوی تکرار نمی‌شود.

به‌طور کلی اندازه‌گیری و فاکتوربندی دقیق در این آزمایش غیرممکن است؛ به‌خصوص وقتی با داده‌های جهان واقعی سروکار داشته باشیم. از طرفی به گفته‌ی منتقدها این بررسی‌ها بر اساس تحلیل آماری از داده‌های بارش انجام گرفته است و شامل یک زمینه‌ی کل و جامع برای نمایش علت و تأثیر آن نیست.

در آزمایش‌های جدیدتر مؤسسه‌ی علوم ملی و مؤسسه‌ی برق آیداهو، تیم بررسی، آزمایشی را در کوهستان جنوب غربی آیداهو انجام دادند، آن‌ها برای این آزمایش منتظر ماندند، ابرهای سرد در آسمان ظاهر شوند. ابرها در دماهای صفر درجه‌ی سانتی‌گراد تا منفی ۱۵ درجه‌ی سانتی‌گراد به‌اندازه‌ی کافی برای انجماد سرد هستند.

پس از ظاهر شدن ابرهای مناسب در آسمان، تیم پژوهشی وارد عمل شدند. آن‌ها هواپیمایی را به پرواز درآوردند که بین دو رادار مستقر در زمین به حرکت پرداخت، این هواپیما محفظه‌هایی حامل یدید نقره را در میان ابرها پخش کردند. یک هواپیمای دیگر مجهز به تجهیزات اندازه‌گیری برای خواندن ارقام در یک مسیر عمودی به پرواز درآمد. در ابتدا هیچ اتفاقی نیفتاد، رادار تنها قادر به مشاهده‌ی ذرات درشت بود، از طرفی ابرها حامل قطره‌های کوچکی بودند که برای رادار قابل‌تشخیص نبود. در نهایت، خطوط زیگزاگی پدیدار شدند که کاملا منطبق با مسیر حرکت هواپیمای اول بودند. در این خطوط، قطره‌های آب ابرها با برخورد به یدید نقره بزرگ‌تر شده و منجمد می‌شدند. پس از چند ساعت دانه‌های برف با قطرهای متغیر چند میکرون تا ۸ میلی‌متر پدیدار شدند، این داده‌ها به‌اندازه‌ی کافی برای سقوط روی زمین سنگین بودند.

مشکلات دیگر

مشکل دیگر برای بارورسازی ابرها، جهت باد است، جهت وزش باد باعث می‌شود بارش در یک منطقه‌ی دیگر رخ دهد. با وجود گزارش‌های سالیانه، هنوز هیچ گرایش قابل تفکیکی در رابطه با میزان بارندگی در جهت باد مشاهده نشده است.

شرایط مناسب برای بارورسازی ابرها اغلب اوقات به شرایط خشک (با یا بدون بارورسازی) وابسته هستند. نگرانی متداول دیگر، در مورد نشر یدید نقره است؛ البته با وجود نگرانی‌های موجود، تیم پژوهشی ثابت کرد که میزان یدید نقره‌ی به‌کاررفته برای فرآیند بارورسازی مضر نیست. به گفته‌ی پیروجی، یکی از پژوهشگرهای این آزمایش:

دقیقا مثل جست‌وجوی سوزن در انبار کاه است. بر اساس میانگین سالیانه، تقریبا ۲۰ کیلوگرم یدید نقره  را در یک ناحیه با وسعت ۲۰۰۰ کیلومتر مربع توزیع کردیم؛ بنابراین مثل این است که بخواهیم در مقیاس یک تریلیونیم اتمسفر به دنبال ذرات یدید نقره بگردیم.

با وجود تلاش‌های زیاد و آزمایش‌های انجام شده هنوز لازم است به چند سؤال ذیل در مورد فرآیند بارورسازی پاسخ داد: آیا این فرآیند می‌تواند برف کافی را برای تأمین ذخایر آب تولید کند؟ آیا ازنظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است؟