بارور کردن ابرها و تاثیر آن بر محیط زیست
نسیم آریایی
مقدمه
بحث باروری ابرها Cloud Seeding) )که بعنوان شاخه ای از علم تعدیل آب و هواWeather Modification) )شناخته می شود، در بسیاری از کشورهای جهان مورد آزمایش قرار گرفته و تکنولوژی مذکور به عنوان یکی از راههای استحصال آب در بسیاری از کشورها، ( که بحران آب را در پیش روی دارند) مطرح گردیده است و هر ساله در فصول مناسب طبق برنامه ای منظم، اقدام به اجرای عملیات باروری می نمایند و در پایان دوره کاری، با استفاده از روشهای آماری و ریاضی، عملیات را مورد ارزیابی قرار می دهند و راندمان افزایش بارش را محاسبه می کنند.
تعرﻳﻒ اﻳﻥ فراﻳﻧد
باروری ابرها نوعی رفتار هوشمندانه با ابرها و سیستمهای ابری در جهت افزایش بارش در ابرهایی است که فرایندهای بارش در داخل آنها در حال شکل گیری و اجرا است. به عبارت دیگر تولید باران با استفاده از هرعمل مصنوعی که با تحریک و تغییر در فرآیندهای درونی ابر همراه است، باروری ابر نامیده می شود.معمولاً باروری ابرها با اضافه کردن موادی خاص به نام عامل های باروری انجام می شود.
عوامل اﻳﺠاد
برای ایجاد باران مصنوعی باید عوامل ابر، رطوبت، دما و سایر شرایط جوی فراهم باشد. به هر حال با انجام باروری منظم ابرها، مقدار بارش را می توان به میزان 5 تا 25 درصد افزایش داد. می دانیم مقدار بخار آب موجود در جو، در یک حجم مشخص با بالا رفتن دما افزایش می یابد. رطوبت نسبی یکی از معیارهای اندازه گیری بخار آب است.
اهداف باروری ابرها
-مهم ترین هدف برای باروری ابرها، افزایش میزان بارش.
-باروری ابرها برای کاهش ظهور برق که باعث آتش زدن جنگلها می شود نیز مناسب است.
-زدودن مه مزاحم
-تولید برف در ارتفاعات
-انتقال زمانی و مکانی بارش
-تعدیل آب وهوا
-افزایش تولید برق از طریق نیروگاههای برق آبی با ارزان ترین قیمت
-پراکنده کردن مه در داخل فرودگاهها وجاده ها
-کاهش اثرات زیان بار گرم شدن کره زمین و درجه حرارت زیاد در فصل تابستان
روش انجام اﻳﻥ پدﻳده
در باروری مصنوعی ابر، عامل بارورکننده برحسب دمای ابر تفاوت دارد
بارورسازی با استفاده از هسته های میعانی بزرگ مانند ذرات جاذبه
الرطوبه ، مواد نمکی متداول و کپسول های اوره ، فرآیند بارش ابر گرم را
تسریع می کند. بارورسازی با استفاده از هسته یخ مانند ذرات یدورنقره ، یا
با استفاده از ذرات یخ ابرها یا مواد بسیار خنک کننده مانند قرص های یخ
خشک یا پروپان مایع می توانند کارایی فرآیند بارش «ابرسرد» در برخی
از ابرها را افزایش دهد.
مهم ترین ماده درعملیات باروری ابرها، یدور نقره است. که پاشیدن آن در دل ابرها،
باعث انجماد آب فوق سرد در دمای 4- درجه سانتی گراد می شود. یدور نقره توسط
ژنراتورهای دودی و یا از هواپیما پاشیده می شود و بنابراین بعنوان عامل باروری در
ابرهای فوق سرد بکار می رود. عملیات باروری ابرها و مقادیر بزرگ در بعضی
مناطق توسط این عامل انجام شده است
خصوﺻﻳاتﻳدﻳد نقره
ترکیب نامحلول زرد رنگ وماده ای نامحلول در آب است.
برای اصلاح وضعیت ابرها به منظور بارندگی ((Cloud Seading است.
کاربرد آن در عکاسی است.
یدیدنقره معمولا توسط شرکتهای توزیع کننده مواد شیمیایی تجاری بصورت
گرانول یاپودرفروخته می شود.این ماده همراه با سایرمواد شیمیایی که اغلب
نمکها هستند،بیش از نیم قرن بعنوان عامل هسته ساز(ذرات با اندازه
میکروسکوپی ایجاد کننده هسته های یخی در ابر)مورد استفاده قرار
گرفته است.
انسان ممکن است به چندین طریق تحت تاثیر ماده بکار رفته(یدید نقره) در فرایند باروری ابرها قرارگیرد:
1-آشامیدن آب حاوی یدیدنقره(بارشهای حاوی ماده بارور کننده ابر)
2-تنفس آئروسلهای یدیدنقره
3-تماس بامحلول غلیظ یدید نقره مورد استفاده در ژنراتورهای زمینی
ﺳﻣﻳت ﻳدﻳد نقره برای انسان
اطلاعات موجود درمورداثرات ایجاد شده بوسیله AgIروی سلامت انسان برای اولین بار در سال1930،زمانیکه به توصیه پزشکان،تعدادزیادی از بیماران،جهت درمان ازمحلولهای کلوئید1-4%یدیدنقره بصورت اسپری استفاده کردند،بدست آمد.هیچ مدرکی دال بر اینکه استفاده از این داروموجب ایجاد اثرات سوء می شود،وجود نداردبجز اینکه استفاده طولانی مدت از این دارو، در نتیجه رسوب نقره باعث بوجودآمدن لکه های خاکستری رنگ بر روی پوست بیماران می شود.
ﻳدورنقره موجوددرآب اﻗﻳانوسها ودرﻳاچه ها
بدلیل آنکه ید به مقدار فراوانتری از نقره در اقیانوسها وجود دارد،مسئله افزایش غلظت آن بوسیله باروری ابرها با Agi مطرح نیست ازطرفی نا محلول بودن Agi درآب فاکتور مهمی است که باعث می شود ذرات بارورکننده با اندازه بسیار کوچک به شکل اولیه ودست نخورده باقی بمانند وبا آب قطرات داخل ابر ترکیب نشود(بدون داشتن چنین خصوصیتی امکان باروری ابر توسط ذرات یدید نقره وجود نخواهد داشت.)
مدرکی مبنی بر اینکه مقدارنقره آزاد شده درآب دریاچه ها طی عملیات باروری بیشتر از مقدار قابل تشخیص موجود در آبهای طبیعی باشدبدست نیامده.همچنین مشخص شدکه باروری ابرها هیچ تاثیری برروی شیمی آب دریاچه نداشت که این نتیجه با ماهیت غیر قابل حل بودن یدیدنقره در آب ونیاز داشتن به زمانهای طولانی برای متحرک کردن یدید نقره آزاد شده درآب چنین مناطقی سازگار است.
ﻳدﻳد نقره در هوا
امکان جذب یدید نقره به بدن انسان،از طریق تنفس هوای شامل ذرات AgI بکار رفته در باروری ابرها وجود دارد.
ذرات آئروسلی که قطر کمتراز1میکرومتر دارند،بواسطه نفوذ به قسمتهای عمیق ریه ها می تواند برای سلامتی انسان مضر باشند.
هم اکنون دانشمندان در حال انجام تحقیقاتی برای پی بردن به منشا تشکیل این ذرات وکشف ترکیبات شیمیایی جدید ،آنها ضمن واکنش با سایر آلاینده های موجود در جو هستند.
آیا مواد شیمیایی بارورکردن ابرها به بهداشت مردم و محیط زیست خسارت وارد می کند؟
تحقیقات درمورد اثرات مضر مواد شیمیایی که در بارورکردن ابرها مورد استفاده قرار می گیرد هیچگونه خسارت مشهود و قابل رویتی را نسبت به بهداشت و سلامتی مردم و محیط زیست نشان نداده است. چون مواد مخصوص بارورکردن ابرها از نظر مقدار بسیار اندک و وجود آنها در ردیابی های انجام شده در بارندگی ها با غلظت بسیار کم است. مثلاً مقدار نقره ای که در آب باران یا برف مشاهده شده است در حدود 10 تا 100 نانوگرم در لیتر (نانوگرم= یک بیلیونیم گرم) است. این غلظت کم نقره پائین تر از مقدار استاندارد بهداشت عمومی آمریکا یعنی 50 میکروگرم در لیتر است. درمورد ید، مقدار ید موجود در نمونه گرفته شده در پایان عملیات بارورکردن ابرها بسیار کمتر مقدار یدی است که در نمک طعام مصرفی در سفره های غذای مردمی وجود دارد.
آیا بارورکردن ابر در یک منطقه مانع بارندگی عادی در منطقه های هم جوار می شود؟
بارور کردن ابر در یک مکان باعث کاهش بارندگی در مناطق هم جوار آن
نخواهد شد. از مجموع رطوبت که دائماً در هر منطقه جریان دارد تراکم
عادی حدود 20 درصد مجموع رطوبت به شکل ابر درمی آید. بارور کردن
ابر باعث بارندگی بیشتر می شود اگرچه ابر معمولاً 20 درصد رطوبت خود را
به صورت باران از دست می دهد. تولید باران مصنوعی بیشتر توسط
بارورکردن ابر به میزان 20 درصد بارندگی بیشتر خواهد بود. بنابراین
مجموع رطوبت هوا که به صورت باران مصنوعی به زمین می ریزد بسیار کم
است. به علاوه به دلیل تبخیر رطوبت از جنگل ها و تبخیر آبراهه های طبیعی و حرکت
ابرها به طرف بالا در مناطق کوهستانی رطوبت هوا دائماً تکمیل می شود. بعضی از
عملیات بارور کردن ابر، افزایش کمی بارندگی را در منطقه هائی تا 100 مایلی منطقه
هدف در جهت باد نشان داده است. بنابراین بارور کردن ابر در یک منطقه مانع
بارندگی عادی در منطقه های هم جوار نمی شود.
سابقه باروری ابرها در اﻳران
باروری ابرها در ایران در سالهای 53 الی 57 در حوزه آبریز سد کرج و جاجرود انجام شد و پس از آن با انتقال تجهیزات مربوطه به استان یزد این پروژه طی سالهای 68 الی 75، در حوزه شیرکوه اجرا شد که بصورت محدود و با استفاده از ژنراتورهای زمینی به اجرا درآمد. پس از آن پروژه باروری ابرها از سال 77 تاکنون در قالب یک طرح ملی اجرا شده بنحویکه در سال اول محدوده استان یزد تحت پوشش عملیات بود و پس از آن این پروژه تقریباً در نیمی از کشور ایران اجرا گردید. هم اینک نیز این طرح ملی قابلیت اجرا در سراسر کشور را دارا می باشد. به طور مثال در تابستان سال 87 این پروژه در استان گیلان و مناطق مجاور به اجرا درآمد.
باروری ابرها و اثر آن بر محیط زیست
یدورنقره موجود در آب باران توسط ذرات رس لایههای سطحی خاک متوقف شده و نیز با کلوئیدهای خاک میل ترکیبی دارد. بنابراین این ماده کمتر به سفرههای آب زیرزمینی نفوذ میکند مخصوصاً نواحی مرکزی ایران در آنجا عمق سفرههای آب زیرزمینی بیشتر بوده و خاصیت فیلترکنندگی خاک جهت یدورنقره در این مناطق بیشتر خواهد بود.· مقادیر یدورنقره در آب باران ناشی از باروری ابرها گزارش شده که هزار برابر از حد استاندارد یدورنقره موجود در آب آشامیدنی کمتر است. بدلیل اینکه یدورنقره در آب تقریباً غیرقابل حل است، بنابراین مقادیر بسیار کم آن در بستر رودخانه یا دریا باقی میماند و در آب ایجاد مسمومیت جزئی نیز نمیکند.
پستانداران از جمله انسان قابلیت دفع نقره را از کبد خود داشته و میتوانند مقادیر بسیار بالاتر از میزان یدورنقره موجود در آب باران ناشی از باروری ابر را بدون هیچگونه عارضه و آثار مریضی دفع کنند. تحقیقات انجام شده بر روی گیاهانی که همراه با خاک آغشته با یدورنقره رشد کرده و نیز حشراتی که از این گیاهان بعنوان مواد غذایی استفاده کردهاند، هیچ اثر خاصی را نشان نداده است. آزمایش بر روی گونههای حساس به آلودگی از جمله ماهی قزلآلای رنگینکمانی که در ترکیب غذایی آن یدورنقره و یدید پتاسیم گنجانده شده بود به هیچ وجه سلامتی این ماهی تحت تاثیر قرار نگرفت.
ﻧﺗﻳجه ﮔﻳری کلی در مورد باروری ابرها
1. تجربه 24 کشور در سطح جهان نشان داده است که باروری ابرها می تواند مقدار بارش را بین 10 تا 25 درصد افزایش دهد و خسارات ناشی از تگرگ را بین 30 تا 70 درصد کاهش دهد.
2. موادی که در باروری ابرها استفاده می شود مثل نمک خشک ، اوره یا یدور نقره هرگز باعث آلودگی نمی شود و خطری ایجاد نمی کند زیرا مقدار این مواد بسیار ناچیز است (تراکم نقره به نسبت 109/1 است)
3. تا به حال نشانه ای وجود ندارد که باروری ابرهای منطقه باعث کاهش بارش در مناطق مجاور شده باشد (حتی تا شعاع 160 کیلومتری)
4. باروری ابرها هرگز عملی بر خلاف طبیعت نیست، زیرا گاهی حیات انسان و تولیدات مواد غذایی او وابسته به این روش ابداع انسان است.
باران رحمت خداوند همیشه می بارد تقصیر ماست که کاسه هایمان را برعکس گرفته ایم