بارورسازی ابر‌ها برای مقابله با آلودگی هوا

به گزارش خبرگزاری صداوسیما در اقدامی نوآورانه برای مقابله با آلودگی هوای خفه‌کننده دهلی، این شهر قرار است برای اولین باره شاهد باران مصنوعی باشد. پژوهشگران «موسسه فناوری هند کانپور»(IIT Kanpur) یک فرمول ویژه را برای بارورسازی ابرها تهیه کرده‌اند و قصد دارند چندین پرواز هوایی را نیز بر فراز دهلی انجام دهند.

عملیات بارورسازی ابرها با هدف پاکسازی هوای سمی، توسط «منجیندر سینگ سیرسا»(Manjinder Singh Sirsa) وزیر محیط زیست هند اعلام شد. سیرسا در آغاز عملیات خاطرنشان کرد که در صورت مساعد بودن شرایط آب‌وهوایی، آزمایش تولید باران بین چهارم تا یازدهم ژوئیه انجام خواهد شد. این نشان‌دهنده تغییر قابل توجهی در نحوه برخورد شهر با بحران زیست‌محیطی خود است.

آماده‌سازی دهلی برای عملیات بارورسازی ابرها، منبع الهام گزارش حاضر برای پرداختن به این روش و مزایا و معایب آن شده است.

بارورسازی ابرها چگونه صورت می‌گیرد؟

بارورسازی ابرها یک روش اصلاح آب و هواست که برای تحریک بارش مصنوعی استفاده می‌شود. این روش با پراکنده کردن مواد شیمیایی خاص در ابرهای مرطوب، آنها را به تشکیل قطرات سنگین آب برای ریزش به صورت باران ترغیب می‌کند. عوامل رایج مورد استفاده شامل یدید نقره، نمک یددار و سنگ نمک هستند که با کار کردن به عنوان هسته‌های میعان، به تسریع تشکیل قطرات کمک می‌کنند.

ابرهای مورد استفاده در این روش‌ شامل ابرهای فصل سرد مرتبط با زمین‌های کوهستانی و ابرهای فصل گرم مرتبط با سیستم‌های همرفتی از جمله رعد و برق هستند. این ابرها بارور می‌شوند تا با تبدیل آب مایع فوق سرد بیشتر به بلورهای یخ، بارش برف را از ابرهای بالای کوه‌ها افزایش دهند و همچنین، با ترغیب قطرات کوچک ابر به برخورد و ادغام و ایجاد قطرات باران بیشتر که می‌توانند به زمین برسند، بارندگی ابرهای گرم یا مختلط را افزایش دهند.

بارورسازی ابرها روشی به قدمت چند دهه‌ برای اصلاح آب و هواست که طیف گسترده‌ای از فناوری‌ها را برای پژوهش و عملیات به کار می‌گیرد. به گفته «اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا»(NOAA)، یکی از رایج‌ترین کاربردهای بارورسازی ابرها افزایش بارندگی یا سرکوب تگرگ است که معمولاً با افزودن ذرات ریز یدید نقره انجام می‌شود. در حال حاضر ۹ ایالت آمریکا از این روش استفاده می‌کنند. این در حالی است که ۱۰ ایالت این کشور، بارورسازی ابرها یا به طور کلی اصلاح آب و هوا را ممنوع کرده‌اند یا در نظر دارند که آن را ممنوع کنند.

مزایای بارورسازی ابرها

بارورسازی ابرها در صورت اجرای موفقیت‌آمیز می‌تواند مزایایی داشته باشد که برخی از آنها به شرح زیر هستند.

۱. تأمین آب. بارورسازی ابرها ممکن است بارندگی را افزایش دهد و در نتیجه با کمک به پر کردن مخازن و سفره‌های آب زیرزمینی و سایر موارد استفاده، تأمین آب مورد نیاز را برای اهداف کشاورزی، صنعتی، تفریحی و شهری افزایش دهد. به عنوان مثال، یک شرکت آمریکایی فعال در حوزه انرژی گفت که از بارورسازی ابرها برای افزایش تولید برق از سدهای برق آبی استفاده می‌کند و پیست‌های اسکی نیز از آن با هدف افزایش برف استفاده کرده‌اند.

۲. مزایای زیست‌محیطی: افزایش بارندگی می‌تواند به نفع گیاهان، حیات وحش و سطح رطوبت خاک باشد و میزان فرسایش خاک را کاهش دهد یا از آن جلوگیری کند. به عنوان مثال، افزایش بارندگی می‌تواند تهدیدات مربوط به خشکسالی را برای ماهی‌ها کاهش دهد و همچنین ممکن است با افزایش رطوبت خاک و کاهش پوشش گیاهی خشک، خطر آتش‌سوزی جنگل‌ها را پایین بیاورد. عربستان سعودی، برنامه‌هایی را برای استفاده از بارورسازی ابرها به منظور ایجاد جنگل‌های جدید دارد.

۳. سلامت: افزایش بارندگی می‌تواند آلودگی هوا و اثرات آن را بر سلامتی کاهش دهد. به عنوان مثال، گزارش‌ها حاکی از این هستند که چین از بارورسازی ابرها برای کاهش آلودگی هوا پیش از رویدادهای مهم استفاده کرده است. هند نیز عملیات بارورسازی ابرها را برای کاهش آلودگی هوا در دهلی در نظر گرفته است. علاوه بر این، اندونزی نیز از بارورسازی ابرها برای کاهش آتش‌سوزی جنگل‌ها استفاده کرده است تا آلودگی هوا را کاهش دهد.

۴. اقتصادی: همه مزایای ذکرشده در بالا می‌توانند مزایای اقتصادی نیز داشته باشند. به عنوان مثال، افزایش بارندگی می‌تواند نیاز به واردات اضافی آب یا اقدامات حفاظتی شدید را کاهش دهد. همچنین، افزایش بارندگی می‌تواند تولید محصول و درآمد برای کشاورزی و سایر صنایع را افزایش دهد. مهار تگرگ ممکن است خسارت به محصولات کشاورزی و اموال را کاهش دهد و کاهش مه می‌تواند ، ایمنی حمل‌ونقل را بهبود ببخشد. در صورت امکان، مهار طوفان می‌تواند میلیون‌ها دلار خسارت و تلفات جانی را کاهش دهد. کاهش تهدیدات مربوط به خشکسالی برای گیاهان و حیات وحش و بهبود سلامت انسان نیز می‌تواند مزایای اقتصادی قابل توجهی را داشته باشد.

محدودیت‌های بارورسازی ابرها

بارورسازی ابرها می‌تواند دسترسی به آب را افزایش دهد و مزایای اقتصادی، زیست‌محیطی و سلامتی را به همراه داشته باشد. در بررسی‌های انجام‌شده، تخمین بارش اضافی از صفر تا ۲۰ درصد متغیر بوده است. با وجود این، ارزیابی اثرات بارورسازی ابرها به دلیل محدودیت‌های بررسی اثربخشی این روش دشوار است.

برخی از چالش‌های پیش روی استفاده و توسعه روش بارورسازی ابرها به شرح زیر هستند.

۱. اطلاعات قابل اطمینان درباره بارورسازی ابرها به صورت بهینه و مؤثر و مزایا و اثرات آن وجود ندارد. بدون چنین اطلاعاتی، عملیات کمتر مؤثر خواهد بود و بازگشت سرمایه نامشخص است.

۲. عملیات بارورسازی ابرها تنها زمانی می‌تواند بارندگی را افزایش دهد که نوع مناسبی از ابرها وجود داشته باشد. این امر، فرصت‌های موفقیت را محدود می‌کند.

3. استفاده از یدید نقره، برخی از متخصصان حوزه محیط زیست را نگران می‌کند. اگرچه پژوهش‌های موجود به تعداد انگشت‌شماری از پژوهش‌های اخیر محدود هستند اما همین پژوهش‌ها نیز نشان می‌دهند که یدید نقره در سطوح کنونی، نگرانی زیست‌محیطی یا بهداشتی ایجاد نمی‌کند. با وجود این، مشخص نیست که آیا استفاده گسترده‌تر از یدید نقره بر سلامت عمومی یا محیط زیست تأثیر خواهد گذاشت یا خیر.

۴. الزامات مطرح‌شده توسط سازمان فدرال آمریکا برای گزارش‌دهی ممکن است شامل همه اطلاعات لازم برای نظارت کافی بر بارورسازی ابرها نباشد. در نتیجه، ممکن است فرصت‌های ارزیابی بهتر مزایا و اثرات بالقوه بارورسازی ابرها از دست برود.

۵. عموم مردم ممکن است بارورسازی ابرها را به طور کامل درک نکنند؛ از جمله این که بارورسازی ابرها چگونه با مهندسی زمین که بر آب و هوا در مقیاس‌های زمانی طولانی‌تر تأثیر می‌گذارد، متفاوت است.

با وجود این محدودیت‌ها، پیشرفت مدل‌های رایانه‌ای و فناوری‌هایی مانند رادار و حسگر در طول چند دهه گذشته، ارزیابی فرآیندهای ابری را بهبود بخشیده و ممکن است به درک بهتر اثرات بارورسازی ابرها کمک کند.