بارورسازی ابرها و بارندگی مصنوعی یکی از راه‌های تقریبا جدید برای مقابله با رخشکسالی است که با وجود انتقادات گسترده به آن مورد توجه بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایالات متحده قرار گرفته است.

از آن‌جا که آمریکا هرساله با توفان‌های سهمگین و خسارت‌باری روبروست که باوجود ابر و رطوبت فراوان شاید کمتر بارندگی هم به همراه داشته باشند، سیاست‌های جدیدی را برای استفاده حداکثری از این رخداد طبیعی وضع کرده است.

تاجایی که هر زمان که یک توفان بزرگ در غرب آمریکا رخ می‌دهد، احتمال این‌که خلبانان بخواهند به داخل چشم این توفان پرواز ‌کنند و ابرها را با ماده‌ای به نام «یدید نقره» بارور ‌کنند، بسیار بالا می‌رود. هدف این کار هم افزایش بارندگی است.

بارورسازی ابرها از دهه ۱۹۴۰ وجود داشته است. این اواخر هم چنین اقداماتی در حالی که غرب با خشکسالی با ابعاد تاریخی و کم‌سابقه آن مبارزه می‌کند، گسترده شده است. اما جالب اینجاست که بدانیم در ایالات متحده، شرکت‌های خدمات شهری و حتی پیست‌های اسکی هم هزینه‌های این اقدامات را پرداخت می‌کنند.

بارورسازی ابرها تاثیر دارد؟

برای دهه‌ها تصور می‌شد بارورسازی ابرها موثر باشد و مطالعات اخیر هم به اثبات این امر کمک کرده‌اند که بارورسازی ابرها به راستی تاثیر خودش را حتی به میزان کم دارد و هیچ مدرکی مبنی بر مضر بودن «یدید نقره» که برای بارورسازی ابرها از آن استفاده می‌شود، وجود ندارد. کارشناسان می‌گویند بارورسازی ابرها به طور کلی ۵ تا ۱۵ درصد افزایش بارندگی را به همراه دارد. هرچند این مساله ثابت شده که هیچ درمانی برای خشکسالی نیست، اما بارورسازی ابرها می‌تواند یک ابزار مهم برای مدیریت آب باشد.

ما نمی‌توانیم توفانی را ایجاد کنیم و نمی‌توانیم شرایط ایده‌آل برای بارندگی را در این توفان ایجاد کنیم، چرا که این توفان‌ها به‌طور طبیعی اتفاق می‌افتند.

به گفته یک تحلیلگر خدماتی و آب‌شناس در منطقه آبیاری «تورلاک» در مرکز کالیفرنیا، شرکتی به نام «تورلاک» (tourlock) برنامه باروری ابر را در سال ۱۹۹۰ آغاز کرد. به گفته این کارشناس کاری که این شرکت انجام می‌دهد تنها استفاده از شرایط موجود، شرایط طبیعی و تلاش برای کارآمدتر کردن توفان از منظر تامین آب است.

باروری ابرها چگونه انجام می‌شود؟

هنگامی‌که باروری ابرها به صورت هوایی انجام می‌شود، یک هواپیما یدید نقره را بارگیری می‌کند. موشک‌های یدید نقره روی بال‌ها و بدنه قرار می‌گیرند. ابتدا باید خلبان به ارتفاع معینی برسد، یعنی در جایی قرار بگیرد که دما در آن‌جا ایده آل است.

در این لحظه موشک‌های یدید نقره به ابر شلیک می‌شوند. یدید نقره باعث می‌شود که قطرات آب درون ابرها با هم منجمد شوند، دانه‌های کریستال برف را تشکیل دهند و در نهایت آنقدر سنگین ‌شوند که ببارند.

البته در غیاب فرآیند انجماد، قطرات به هم نمی‌چسبند و به اندازه‌ای بزرگ می‌شوند که به صورت باران یا برف رسوب کنند. ابر در ابتدا به صورت کامل متشکل از آب است.

در نهایت، همانطور که به سمت قله کوه می‌رود، ممکن است ۵۰ درصد یخ یا شاید بیشتر از آن باشد. اما حتی اگر هم تا این میزان باشد، هنوز مقدار زیادی آب مایع در آنجا باقی مانده است. حتی در این شرایط هم باز، یک شانس دیگر وجود دارد تا بارندگی به اندازه‌ای بزرگ باشد که ریزش کند.

از منظر تامین آب، بارورسازی ابرها بر فراز کوه‌ها بسیار ارزشمند است، چرا که آب به‌طور اساسی به صورت برف در می‌آید تا روان‌آب بهار ذخیره ‌شود. زمانی که این ابرها در دشت‌هایی مانند داکوتای شمالی هستند، هنوز هم سودمندند زیرا به شارژ مجدد رطوبت خاک کمک می‌کند. اما با این وجود به‌گونه‌ای نیست که بتوان آن را برای تاریخ بعدی ذخیره و استفاده کرد.

در حالی که در تگزاس از بارورسازی ابرها برای کمک به آبیاری مزارع کشاورزان استفاده می‌شود، در غرب و در ایالت‌هایی مانند «آیداهو»، «کالیفرنیا»، «کلرادو»، «یوتا» و «وایومینگ» از فرایند بارور کردن ابرها بیشتر برای کمک به پر کردن رودخانه‌ها و مخازن سدها استفاده می‌شود. در اکثر برنامه‌ها از هواپیماها برای باروری ابرها استفاده می‌کنند، اما در برخی از آن‌ها از موشک‌های زمینی هم استفاده می‌کنند.

هزینه‌ها و تاثیرات بارورسازی ابرها

به گفته یکی از کارشناسان هزینه بارورسازی ابرها تقریبا ارزش آن را دارد. قدر مسلم چنین چیزی هم همواره برای مدیران آب در ایالات متحده بسیار منطقی است، حتی اگر این افزایش در حد چند درصد باشد، بازهم این کار را انجام دهند.»

به طور مثال در ایالت آیداهو سالانه حدود ۴ میلیون دلار برای برنامه بارورسازی ابرها هزینه می‌کنند که باعث افزایش ۱۱ یا ۱۲ درصدی برف در برخی مناطق می‌شود و در نتیجه میلیاردها گالن آب اضافی با هزینه حدود ۳.۵۰ دلار در هر هکتار هزینه بر می‌دارد؛ که البته این رقم در مقایسه با ۲۰ دلار به ازای هر جریب برای سایر روش‌های دسترسی به آب، بسیار کم‌هزینه و صرفه‌جویی در این هزینه به مانند بانک تامین آب است.

و اگرچه منطقه تورلاک در ایالات متحده تنها شاهد افزایش ۳ تا ۵ درصدی روان‌آب‌ها در برنامه خود است که حداکثر بودجه آن ۴۷۵ هزار دلار است، با این حال منطقه «کالیفرنیا» تمام آب اضافی را که می‌تواند دریافت کند، مصرف خواهد کرد. یک چیز بسیار مهمی که در این زمینه وجود دارد این است که حتی این ایالت‌ها هم شاهد دو برابر شدن یا سه برابر شدن بارش‌ها نیستند.
آن‌ها شاهد افزایش تدریجی دریافت بارش هستند که در طول یک زمستان به میزان متوسط بارش‌ها اضافه می‌شود که می‌تواند قابل توجه هم باشد.

نکته مهم دیگری که در این زمینه وجود دارد این است که مطالعات نشان می‌دهد که این ابرهای بارور شده تنها برای افزایش منابع آب و روان‌آب‌ها مفید نیستند، بلکه اثر دیگر این بارندگی‌ها در شستشوی ناشی از آن بارندگی است، که امکان حذف آلاینده‌های متعدد از جو را در یک دوره کوتاه امکان‌پذیر می‌کند و می‌تواند برای کاهش غلظت گرد و غبار مورد استفاده قرار گیرد.

مطالعات و پژوهش‌های متعددی برای تخمین مقدار گرد و غبار ریز که در اثر بارش شسته می‌شود انجام شده که جدیدترین آن در سال ۲۰۲۰ توسط... ط. انجام شده است. نتایج این تحقیقات آزمایشی نشان داد، در مناطقی که تحت تأثیر باروری ابرها قرار داشتند، شاخص غلظت PM۱۰ به دلیل اثر ترکیبی بارش و بارورسازی ابر کاهش یافت.

علاوه بر این، اثر باروری ابرها از طریق شبیه‌سازی عددی که توسط تجزیه و تحلیل داده‌های رصدی رادار و هواپیما به دست آمده بود هم به خوبی این وضعیت را نشان داد. این تحقیقات نشان دادند که غلظت PM۱۰ در طول زمان بارورسازی ابرها با مواد مواد بارور کننده کاهش می‌یابد، که این امر بیانگر این است که گرد و غبارهای ریز می‌توانند با استفاده از این تکنیک کاهش یابند.

منابع:

https://www.theguardian.com/environment/۲۰۲۱/mar/۲۳/us-stated-cloud-seeding-weather-modification
https://www.cnbc.com/۲۰۲۲/۱۲/۱۷/how-cloud-seeding-can-help-replenish-reservoirs-in-the-west.html

https://link.springer.com/article/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۱۴۳-۰۲۳-۰۰۳۱۵-۷