الاستمطار الصناعي

الاستمطار الصناعي

تهدف هذه العملية في الأساس إلى تعديل ظروف الطقس السائد، وتحسين الأحوال الجوية أو نسبة الموارد المائية فوق المناطق والأراضي الزراعية المعرضة للجفاف، أو المناطق الأخرى الحضرية التي تعاني من شدة القيظ وقسوة درجة الحرارة.

الاستمطار: هو نوع تعديل الطقس المتعمد، أو هو محاولة لتغيير كمية أو نوع هطول الامطار من الغيوم من خلال تشتيت مواد في الهواء التي تعمل كمكثفة للغيوم أو كنواة جليدية، والذي يغير العمليات الميكروفيزيائية للغيمة.

النية الاعتيادية من هذه العملية هي زيادة هطول الامطار أو الثلوج، لكن اخماد البرد والضباب يمارس بصورة كبيرة في المطارات.

غير أن حقن السحب وتطبيق تقنيات الاستمطار يمكن أن يجرى أيضا لغرض معاكس، كمنع سقوط الأمطار الغزيرة فوق بعض المناطق الزراعية مثلا، بغرض الحيلولة دون تلف المحاصيل المزروعة فيها، أو منع تشكُّل البرد أو الضباب فوق بعض المطارات المزدحمة من أجل تسهيل عملية إقلاع وهبوط الطائرات القادمة والمغادرة.

كما يمكن أن تجرى عملية الاستمطار بهدف تحقيق بعض الأهداف الإستراتيجية بعيدة أو قصيرة المدى، مثل زيادة كثافة الغطاء النباتي الصالح للرعي، وإعادة ملء السدود وزيادة مخزون المياه الجوفية لاستخدامها مستقبلا.

مصطلحات في سياق الموضوع:

•_ نقطة الندى:

"هي عباره عن درجه الحراره التي تصل ببخار الماء لدرجه التكثف ويكون عندها الهواء مشبعا. ولذلك تظهر علي هيئه جزيئات ماء مكثفه علي اسطح الاشياء. هى درجة الحرارة في الغلاف الجوي (متفاوتة وفقا للضغط والرطوبة) أدناها قطرات الماء تبدأ في التكثيف ويمكن أن تشكل الندى."

•_ الرطوبة:

"الرطوبة هي كمية بخار الماء أو الرطوبة الموجودة في الهواء أو الجو. الرطوبة على ثلاثة أنواع. الرطوبة المطلقة والرطوبة محددة، والرطوبة النسبية.

الرطوبة النسبية، في كثير من الحالات، وغالبا ما يعبر عنها 'الرطوبة' فقط، وغالبا ما يرتبط ومقارنته مع درجة حرارة نقطة الندى. يتم التعبير عن كل أشكال الرطوبة في النسب."

نأتي إلى الكيميائيات الشائعة الاستخدام في الاستمطار هي يوديد الفضة والثلج الجاف (ثنائي أكسيد الكربون).

البروبان السائل الذي يتوسع لغاز استخدم أيضا لهذا الغرض.

الاستمطار يتطلب ان تحتوي الغيوم على سائل فائق البرودة، بمعنى ان يكون الماء ابرد من درجة الصفر السيليزية.

استخدام مواد مثل يوديد الفضة والذي يحتوي على هيكل بلوري مشابه للهيكل البلوري للثلج سوف يقوم بالتجميد النووي (على مستوى النواة).

الثلج الجاف او اتساع البروبان يبرد الهواء إلى درجة ان بلورات الثلج تتجمد على المستوى الذري بصورة تلقائية بعد ان كانت في حالة البخار.

على العكس من استخدام يوديد الفضة فان هذه العملية التلقائية لا تتطلب وجود اي قطرات او جزيئات لانها تؤدي إلى انتاج بخار بصورة عالية جدا بالقرب من المواد المستخدة في هذه العملية. غير ان القطرات الموجودة تكون متطلبة لزيادة حجم بلورات الثلج بصورة كافية لتتساقط من الغيمة.

في الغيوم متوسطة الارتفاع ،الاستراتيجية الاعتيادية تكون مبنية على اتزان ضغط البخار.

ان تشكيلة جزيئات الثلج في الغيوم فائقة التربيد تسمح لهذه الجزيئات لتكبر على حساب القطرات السائلة(المطر).

ان لم يحصل هنالك توسع كاف لجزيئات الثلج سوف تصبح ثقيلة بصورة كافية لتسقط كامطار

والا لن يسقط اي شئ هذه العملية تسمى باللغة الإنكليزية (static seeding) اي الاستمطار بصورة ساكنة.

اما الاستمطار في المواسم الحارة او الغيوم الاستوائية فهي تسعى لاستغلال الحرارة الكامنة المطلقة من عملية التجميد .

هذه الاستراتيجية تسمى في الإنكليزية (dynamic seeding) او الاستمطار الحركي هذه الزيادة في الحرارة الكامنة تقوي التيارات الهوائية، تضمن مزيد من التقارب في المستويات المنخفضة،

وتسبب زيادة سريعة في الغيوم المختارة.

الكيميائيات المسخدمة في عملية الاستمطار ممكن ان تنشر من خلال طائرات او من خلال اجهزة مثبتة في الارض كما موضح في الصورة او اسطوانات تطلق من خلال مضادات الطارات او الصواريخ.

بالنسبة لعملية النشر من خلال الطائرات يتم رمي المشاعل خلال التحليق فوق السحاب وتكون العملية كرمي ذباب من الطائرة.

اما الاجهزة الارضية فان المواد تحمل من خلال الهواء صعودا بواسطة تيارات الهواء.

هنالك الية الكترونية تم اختبارها في سنة 2010 حيث وجهت نبضات من ليزر ذو اشعة تحت الحمراء للهواء فوق برلين لباحثين من جامعة جنيفا.

التجربة افترضت ان هذه النبضات سوف تحفز ثنائي أكسيد الكبريت وثنائي أكسيد النتروجين في الغلاف الجوي ليكون جزيئات محفزة لعملية الاستمطار.

-----

لكل تطور سلبيات وهنا نوجز أهمها ،

من كلام بعض خبراء البيئة ، والأرصاد الجوية :

1. ( أنه لا توجد حتى الآن أدلة حاسمة ، ونتائج موثقة تؤكد فاعلية هذه التقنية ) .

وتذكر جمعية الأرصاد الجوية الأمريكية:

( أن هناك مؤشرات لاحتمال زيادة كمية الأمطار بنسبة 10% بعد بذر السحب ، واستمطارها ) .

" إنه لم نر - باستثناء بعض الحالات النادرة - أدلة حاسمة تؤكد أن استمطار السحب يحقق أهدافه " .

وتذكر منظمة الكومنولث للعلوم والصناعة في تقرير لها:

" أنه من المستحيل كسر الجفاف باصطياد المطر صناعيّاً ، وتؤكد أن نجاح تجاربها كان مرهوناً بنوع السحب المستهدفة ، وأن معظم السحب لا يمكن استمطارها " .

2. - "الأثر البيئي لهذه التقنية يجب البحث فيه ومعرفة جوانبه ، فالمواد المستخدمة في بذر السحب : مواد سامة - بحسب تصنيف المنظمات العالمية - ،

فمكتب البيئة والصحة والسلامة بجامعة " بيركلي " - كاليفورنيا بالولايات المتحدة - يصنف " يود الفضة " بأنه مادة كيماوية غير عضوية ، خطرة ، لا تذوب في الماء ، وسامة للإنسان ، والأسماك .

وتفهرس وكالة حماية البيئة الأمريكية مادة " يود الفضة " ضمن المواد الخطرة ، والسامة .

وفي دراسات طبية عديدة على تأثير " يود الفضة " على صحة الإنسان :

ثبت أنها تدخل إلى جسمه عن طريق الجهاز الهضمي ، أو التنفسي ، أو عن طريق امتصاص الجلد ، وتصيب بأمراض ، تبدأ بإثارة الجهاز الهضمي ، وتحوِّل لون الجلد إلى الأسود ، في حالات التسمم البسيطة ، وتصل إلى تضخم القلب ، والنوبات الصدرية الحادة ، مع الجرعات العالية " .

3. "إن الظروف الطبيعة التي تؤدي إلى تكوين المُزن – السحاب - ، ونزول المطر :

لا يمكن أن يصنعها البشر ، بل وحتى لا سبيل إلى التحكم فيها ، ولا يزال موضوع " المطر الصناعي " - ليس مطراً صناعيّاً ، لأن المطر لا يصنعه الإنسان في المعمل ، وإنما هو مطر يستحث الإنسان نزوله -

واستمطار السحب العابرة : مجرد تجارب ، لم يثبت نجاحها بعدُ ، وحتى إذا ما تم نجاحها : فإن من اللازم أن توفر الطبيعة الظروف الملائمة للمطر الطبيعي حتى يمكن استمطار السماء صناعيّاً ،

أي : إن واجب علماء الطبيعة الجوية لا يتعدى قدح الزناد فقط " انتهى .

اللهم أغثنا بخيرك .....

عدة مراجع