پهپادها چگونه باران میآورند؟
به گزارش وبسایت صنعت جهان، همواره افراد بسیاری درمیان مردم به وجود ابرهای بدون بارش اشاره کردهاند. ابرهایی که به نظر میرسد آماده بارش هستند، اما در نهایت هیچ خبری از باران یا برف نیست. اما آیا این ابرها همیشه توانایی بارش ندارند؟ یا تنها به سبب برخی شرایط خاص نمیتوانند بارش را به وجود آورد؟
در این مقاله به بررسی دلایل وجود ابرهای بدون بارش و روشهای علمی برای افزایش بارش آنها میپردازیم.
بر اساس یافتههای هواشناسی، ابرها مجموعهای از قطرههای ریز آب یا بلورهای یخ هستند. اما برای تبدیل شدن به باران یا برف، باید قطرات ریز این ابرها بزرگتر و سنگینتر شوند تا از ابر جدا شوند. این بزرگشدن قطرات دو مسیر دارد: ادغام قطرههای آب یا افزایش بلورهای یخ که بعداً ذوب میشوند.
عواملی که از سطح زمین و لایههای پایین جو بر ابر اثر میگذارند و میتوانند باعث «نباریدن» شوند، شامل چند مورد اصلیاند. اولگرمایش سطح زمین باعث تبخیر شدید و ایجاد لایههای هوای بسیار گرم و خشک در زیر ابر میشود. این لایه خشک میتواند قطرات در حال سقوط را قبل از رسیدن به زمین تبخیر کند. دوم وارونگی دمایی که در آن لایهای گرمتر روی هوای سردتر مینشیند و رشد عمودی ابر را متوقف میکند. سوم خشکی شدید لایههای پایینی که از زمین ناشی میشود و باعث میشود قطرات کوچک نتوانند رشد کنند یا هنگام سقوط تبخیر شوند.
چهارم آلودگی هوا که بسته به نوع ذرات میتواند تعداد زیاد هستههای تراکم ریز ایجاد کند و رشد قطرات را مختل کند؛ در نتیجه قطرات زیاد ولی بسیار کوچک تشکیل میشود که نمیتوانند سقوط کنند. این عوامل سطحی و نزدیک به زمین از نظر مستندات علمی از مهمترین دلایل «وجود ابر بدون بارش» هستند.
بارورسازی ابرها یک مداخله علمی است که از دهه ۱۹۴۰ با کارهای پیشگامانه و تاییدشده پژوهشگرانی مثل وینسنت شیفر و برنارد وانگوت مطرح شد. این روش با استفاده از دانش روز و تجهیزات فناورانه، ابرهایی که بالقوه ظرفیت بارش دارند، به مرحله بالفعل میرسانند. بارورسازی ابرها در واقع «جادو» یا «ساختن ابر» نیست؛ بلکه کمک کردن به فرایندی است که طبیعت آغاز کرده، اما به مرحله نهایی نرسیده است.
بارورسازی ابرها معمولاً بر اساس دو مکانیسم علمی صورت میگیرد: مکانیسم گرم و مکانیسم سرد. در مکانیسم گرم، ذرات نمک وارد ابر میشود و نقش «هستههای تراکم» را بازی میکند. این ذرات به بخار آب روی خود جذب میکنند و باعث بزرگشدن قطرات ریز میشوند. در مکانیسم سرد، یدید نقره یا دیاکسید کربن جامد (یخ خشک) وارد ابر میشود و به آب فوقسرد کمک میکند یخ بزند.
در این روش، ذراتی وارد ابر میشود که رفتار فیزیکی ابر را تغییر میدهد تا روند رشد قطرهها یا بلورهای یخ سرعت بگیرد. این تغییرات، اگر شرایط ابر مناسب باشد، میتواند بارش را افزایش دهد. مواد به داخل ابر میرسند با پرکردن مخزنی که در ارتفاع ابر قرار دارد یا با هواپیماهایی که در ارتفاع ابر پرواز میکنند و مواد را به داخل ابر رها میکنند.
پس از آن، با استفاده از حسگرهای هواشناسی و رادارهای دوپلر و مدلهای عددی پیشبینی آبوهوا، میتوان به تعیین موقعیت ابر مناسب و زمان مناسب برای بارورسازی ابرها کمک کرد. اما شرایطی خاص باید فراهم باشد تا این عملیات موفق شود. ابر باید رطوبت کافی داشته باشد، سرعت باد نباید شدید باشد تا مواد را منحرف کند. اندازه قطرات یا میزان آب فوقسرد باید به حد مشخصی رسیده باشد و دمای ابر تعیین میکند که از مکانیسم گرم یا سرد استفاده شود.
پژوهشهای معتبر جهانی نشان میدهد که در صورت انتخاب شرایط مناسب، افزایش بارش بین ۵ تا ۲۰ درصد قابل انتظ
