باروری ابرها مشکل خشکسالی را حل نمی‌کند

استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری گفت:باروری ابرها در سطح کلان نمی تواند مشکل خشکسالی را برطرف کند.

دکتر محمود رائینی در گفت و گو با خبرنگار ایسنا، سازوکار باروری ابرها و امکان استفاده از این روش را در مازندران به بحث گذاشت و در این زمینه توضیح داد: برای تشکیل ابر و بارندگی، 4 شرط اساسی لازم است، گفت: نخستین شرط تشکیل ابر، هوای اشباع از بخار آب است. برای این که این فرآیند رخ دهد به ناچار هوا باید خنک شود، چون با کاهش دمای هوا گنجایش رطوبتی آن کاسته می‌شود و هوا به سوی اشباع شدن پیش می‌رود، پس دومین شرط تشکیل ابر و بارندگی، سرد شدن هوا است.

وی تصریح کرد: برای این که هوا سرد شود و تشکیل ابر دهد تنها راه طبیعی بالا رفتن هوا و انبساط آن است، با هر کیلومتر صعود هوا دمای آن تا 10 درجه سانتیگراد کاسته می شود، برای بالارفتن هوا و سرد شدن آن نیاز به شرط سوم و آن ناپایداری هوا است.

استاد گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری افزود: در یک هوای ناپایدار بر اثر اختلاف فشار یا تفاوت چگالی، هوای سبک صعود می‌کند و شیوه های بالا رفتن هوا نیز متفاوت است، در مازندران یکی از شیوه های غالب بالارفتن هوا از دامنه رشته کوه البرز است.

رائینی خاطرنشان کرد: این هوا که دربرگیرنده رطوبت فراوانی است در هنگام برخورد به کوه به ناچار از دامنه بالا می رود و به ازای هر هزار متر صعود تا 10 درجه سانتیگراد از دمای آن کاسته می‌شود و تشکیل ابر و بارندگی در دامنه شمالی رخ می دهد.

وی ادامه داد: یکی از دلایل سرسبزی و پُربارانی باریکه کناره دریا، از گرگان تا آستارا در استان گیلان همین رشته کوه است، این هوا زمانی که از قله کوه به سوی دامنه های جنوبی ریزش می کند با کاهش ارتفاع گرم می‌شود و نه تنها بارانی ایجاد نمی‌کند بلکه رطوبت دامنه جنوبی را نیز می‌گیرد.

استاد گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اظهار کرد: میدان کم فشار و انبساط هوا از دیگر شیوه های همرفت هوا هستند، با فراهم بودن این سه شرط، هوا بسته به مقدار رطوبت آغازینش در ارتفاعی در بالای سطح زمین به نقطه اشباع می رسد، به این ارتفاع، سطح چگالش و تشکیل ابر می گویند، پس رطوبت فراوان در هوا به تنهایی ایجاد باران نمی‌کند و شرط مهم سرد شدن هوا است، برای نمونه کشور عربستان را از سه سو دریاها در بر گرفته‌، اما آب و هوای بسیار خشک دارد، مگر در بخشهایی که کوهستانی هستند.

وی شرط چهارم را که اساس بارورسازی ابرها نیز است، هسته گذاری ابرها بیان کرد و گفت: مولکول های آب به تنهایی، حتی در هوایی اشباع، در دماهایی تا 40- درجه سانتیگراد هم نمی‌توانند دور هم جمع و به ذره ها و قطرک های ابر تبدیل شوند، مگر با بودن ذره های آبدوستی (هسته‌ها) که به فراوانی در هوا پراکنده هستند.

رائینی افزود: مولکول های آب با داشتن بار مثبت و منفی می توانند به ذره های باردار بچسبند، این ذره های باردار هسته باران می شوند که شامل ذره های بارداری مانند خاک رُس، ریزگردهایی با خاستگاه زمینی، نمک ها و حتی قارچ ها و باکترهای هستند، این ذره ها همراه هوای بالاروند بالا می‌روند و بسته به نیروی مکش هوای بالارونده و سنگینی ذره ها به ارتفاعات بالایی می رسند و در سطح چگالش که هوا از بخار آب اشباع می شود به عنوان هسته ابر مولکول های آب را پیرامون خود جمع می کنند که پیآمد آن رشد قطرک های باران و ریزش آنها به صورت باران یا برف به سطح زمین است.

رائینی افزود: اگر هوای بالارونده رطوبت کمی داشته باشد و یا دمای آن بالا باشد این هوا باید بسیار بالا رود تا دمای آن به دمای سطح چگالش برسد که معمولا دمایی زیر صفر است، در چنین ارتفاعی ممکن است فراوانی هسته گذارها کم باشد، ازاین رو گرچه هوا اشباع بوده اما عملا بارانی رخ نمی دهد، در چنین شرایطی می توان از فناوری باروری ابرها (ابرآمایی) استفاده کرد و با شلیک هسته گذارها از زمین و یا پخش آنها با هواپیما در درون توده هوا، ابرها را بارور و امکان تولید باران را فراهم کرد.

عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در پاسخ به این پرسش مبنی بر اینکه آیا بارورسازی ابرها چاره ای برای خشکسالی است یا خیر، تصریح کرد: این مسئله ای پیچیده است و نیاز به دقت و شناخت درست از پدیده های همدیدی (سینوپتیکی) و اقلیم محل دارد.

رائینی گفت: برای افزایش کارایی هسته گذاری نخستین مسئله اطمینان از وجود ابرهایی با شرایط مورد نظر است، در بارورسازی ابرهای سرد که در دماهای زیر صفر ایجاد می شوند و ابرهایی که در دمای بالای صفر هستند، شیوه تیمار متفاوت است.

این استاد دانشگاه با اشاره به اینکه ضخامت ابر بسیار مهم است، خاطرنشان کرد: معمولا کارایی در ابرهای نازک ناچیز است، جهت و شدت باد، اندازه ذره ها و نوع آنها، فصل سال و شرایط هواشناختی در بارورسازی ابرها نیز می تواند در کارآیی اثرگذار باشند و سرانجام برخورداری از کارشناسان خبره و داشتن ابزار مناسب برای هسته پاشی و دیدبانی دقیق جو بالا مهم است.

وی افزود: برپایه گزارش های علمی تفاوت معنی داری در میزان بارش در سطح کلان دیده نشده است اما برخی گزارش ها اثر بارورسازی را در افزایش بارش در بهترین حالت تا 10 درصد بیان کرده اند، این یافته های پراکنده گویای پیچیدگی سامانه پویایی مانند جو است.

رائینی ادامه داد: شیوه اجرا نیز می‌تواند در ناهمسازی گزارش ها نقش داشته باشد، چون اجرای نادرست فرایند بارورسازی گاهی ممکن است باعث کاهش بارندگی شود، در پاسخ به پرسش بالا می توان گفت که این روش در سطح کلان نمی تواند مشکل خشکسالی را بر طرف کند.

در زمینه استفاده از این فناوری در مازندران، این استاد دانشگاه بر این امر تاکید داشت که این فناوری بیشتر برای اقلیم های خشک و نیمه خشک طراحی شده است، اما می توان با برآورد سود و زیان در شرایط خشکسالی از این روش در بالادست حوضه های آبریز مازندران نیز استفاده کرد.

وی تصریح کرد: اگر برای مازندران کارایی مصرف آب را افزایش دهیم، افزون بر اینکه هزینه کمتری دارد، پایدارتر است و وابسته به احتمالات هم نیست.

عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در پاسخ به این پرسش که میزان هزینه بارورسازی ابرها به چه عواملی بستگی دارد و چقدر است، اظهار کرد: بخشی از هزینه ها بنیادی هستند و باید جزئی از خدمات سازمان هواشناسی کشور باشند، مانند شبکه ایستگاه های دیدبانی خودکار، شبکه ایستگاه های کنترل کیفیت هوا، شبکه رادارهای هوا که مسئولیت پایش هواشناسی را برعهده دارند، افزون بر این شبکه گسترده نیاز به هواپیماهای ویژه هسته پاش دارد.

رائینی افزود: طبیعی است که حقوق کارشناسان و مواد مصرفی نیز بخشی از هزینه های روزمره است، نکته اینجا است گاهی کاربرد نادرست و یا اسراف در مصرف نیز می‌تواند به هزینه های ناخواسته بیفزاید.

وی با اشاره به اینکه گاهی زیاد ریختن ذره و یا رعایت نکردن اندازه آن می تواند اثر وارونه ای بگذارد و هزینه ها را افزایش دهد، اظهار کرد: اگر قرار بود که فراوانی هسته ها بر میزان بارش بیفزاید، ریزگردها در بخش جنوبی کشور به ویژه استان خوزستان باید میانگین بارندگی این منطقه را افزایش می داد، در حالی که این آلاینده ها اثر معکوسی می گذارند.

عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در زمینه اثرات زیست محیطی مواد مصرفی در فرایند «ابرآمایی» تصریح کرد: برای بارورسازی ابرها از یدور نقره، یدور پتاسیم، نمک خوراکی، پروپان مایع و یخ خشک (دیاکسید کربن جامد) بسته به نوع ابر و دمای آن می توان استفاده کرد، از میان این مواد تنها یدور نقره هست که در تراکم بالا و مداومت مصرف می تواند موجب ناتوانی پستانداران شود، از آنجا که مقدار مصرفی در فرایند بارورسازی ابرها اندک است باید اثرات بلندمدت آن را مطالعه کرد.