تبلیغات
دسته بندی
لینک دوستان
پیوندهای روزانه

جستجوگر پیشرفته سایت






صفر تا 100 باروری ابر


صفر تا 100 باروری ابر


مفهوم باروری ابر :

باروري ابر بعنوان شاخه اي از علم تعديل آب و هوا شناخته مي شود وهر عملی که باعث تحریک ابر و تغییر در فرایندهای درونی ابر گردد و با اضافه کردن مواد خاص که تحت عنوان عاملهای باروری نامیده می شود به منظور افزایش یا کاهش بارش صورت پذیرد باروری ابر نامیده می شود . و به عبارت دیگر نوعی رفتار هوشمندانه با ابرها و سیستمهای ابری و در جهت افزایش بارش در ابرهایی است که فرایندهای بارش در داخل انها در حال شکل گیری است .

مزایای باروری ابر :

استحصال منابع جدید آب ، تعدیل آب و هوا ، ایجاد برف در ارتفاعات ، انتقال زمانی و مکانی بارش ، تبدیل تگرگ به باران و کاهش خسارات تگرگ و رعد و بر ق ، کنترل طوفانها ، رفع مه از فرودگاهها و اتوبانها و جاده ها ، افزایش توان تولیدی نیروگاههای برق آبی ، مبارزه با خشکسالی و کاهش شدت بحران خشکسالی ، افزایش بارندگی به میزان 5 الی 20 درصد در مناطق غیر ساحلی و 5 الی 30 درصد در مناطق ساحلی .

معایب باروری ابر :

احتمال وقوع سیل و سایر مشکلاتی که هنگام بارش برف و باران صورت می گیرد ، احتمال کاهش بارش در مناطق همجوار و به تبع آن بروز خشکسالی و یا ایجاد بحران در خشکسالی .( البته هيچ يك از اين موارد اثبات نشده است ولي معمولا ساكنان نقاط پايين دست آنرا دليل اعتراض خود به مجريان طرح مناطق بالا دست مي دانند)

تاریخچه باروری ابر در جهان :

از سال 1932 دانشمندان روسی در موسسه باران مصنوعی در جهت کشف راهی برای تعدیل مصنوعی آب و هوا سرگرم تحقیق و بررسی بودند اما در سال 1946 یک دانشمند آمریکایی به نام شفر در آزمایشگاه جنرال الکتریک به صورت تصادفی پی برد یخ خشک می تواند قطره های آب ابر سرد را به کریستالهای یخ تبدیل کند که وی در طی آزمایشی حدود  1.5 کیلو گرم یخ خشک را توسط هواپیما در داخل ابرهای استراتو کومولوس تزریق کرده و بعد از 5 دقیقه بارش برف در زیر ابر را مشاهده نموده است . اما قبل از آن یک دانشمند آلمانی به نام فندایزن نیز آزمایشهای مشابهی را با هواپیما انجام داده است که بجای یخ خشک از شن و ماسه استفاده نموده و نتیجه موفقیت آمیزی نداشته که آزمایشهای  نامبرده بدلیل کشته شدنش در جنگ جهانی دوم ناتمام می ماند .

و از سال 1950 باروری ابر به صورت یک فن آوری آغاز گردیده و بشر توانسته به یکی از رویاهایش جامه عمل بپوشاند . و در حال حاضر بیش از 50 کشور در حال اجرای پروژه های مختلفی در این زمینه هستند که از جمله آنها می توان به روسیه ، آمریکا ، اسپانیا ، ایتالیا و از کشورهای خاور میانه به سوریه ، اردن ، لیبی اشاره نمود و چند سال قبل نیز در چین برای اطفای آتش سوزیهای وسیع جنگلهای تبت از این شیوه استفاده نموده اند .

تاریخچه باروری ابر در ایران :

نخستين بار در سال 1353 طرح باروري ابرها توسط وزارت نيرو براي افزايش ذخيره آبي سدهاي لتيان وكرج بوسيله يك شركت كانادايي و با استفاده از 30 دستگاه‍‍ ژنراتور زميني تصعيد يدور نقره و يك فروند هواپيما اجرا شده و در سال 1367 تجهيزات به جا مانده از طرح جاحرود و كرج به يزد منتقل شده و مرکز ملی تحقیقات و مطالعات باروری ابرها در سال 1375 در یزد با همكاري  موسسه رصد خانه مرکزی آب و هواشناسی روسیه تاسیس و از سال 1377 شروع بکار نموده است که این مرکز تاکنون پروژه های متعددی را در مناطق مختلف کشور اجرا نموده است .

فرايند هاي باروری ( هسته سازی ):

الف ) روش انجماد تراکمی

ب) روش غوطه وری

ج) روش تماسی

د) روش ترسیب

روش انجماد تراکمی :  در حالتی که محیط از نظر آب مایع اشباع باشد یک ریز قطره آب می تواند روی یک عامل هسته زا متراکم شود . اگر در این حالت دما زیر صفر درجه باشد ریز قطره در طول روند تراکم به یخ تبدیل می شود .این حالت تحت عنوان روش تراکمی شناخته شده است .   

 روش غوطه وری : ممکن است عامل هسته زا در دمای بالای صفر درجه در قطره آب غوطه ور شده باشد زمانیکه دما به زیر صفر درجه می رسد در جریان فرایند تراکم ریز قطره یخ می زند .این حالت را روش غوطه وری می نامند.

روش تماسی : زمانیکه هسته زای یخی در تماس مستقیم با یک ریز قطره یخی در آید قطره آب ممکن است فورا بر روی عامل هسته زا به شکل یخ دراید که این حالت را روش تماسی گویند.

روش ترسیب : بخار آب موجود در دمای زیر صفر درجه می تواند مستقیما از حالت بخار به جامد در سطح عامل هسته زا جذب شود . در این حالت محیط باید از نظر یخ مافوق اشباع باشد. چونکه دما زیر صفر درجه است تبدیل به فاز یخ فوری انجام می گیرد و منجر به ترسیب می گردد.

ویژگیهای مواد بارور کننده :

ماده باروری یکی از عوامل بسیار مهم در تعیین نتیجه باروری می باشد. مواد گوناگونی به عنوان عامل بارور کننده در سراسر جهان بکار رفته است .اما آنچه که در انتخاب یک ماده بارور کننده یا هسته ساز مهم است این است که ماده انتخابی باید بسیاری از ویژگیهای زیر را داشته باشد .

" سرد کننده بوده و بتواند باعث تشکیل کریستالهای یخی شود ، میدان الکتریکی داخل آن باعث جهت گیری مولکولهای آب شود ، وجود نقاط فعال در ماده که مولکولهای آب بیشتری جذب شود ، عدم انحلال آب در آن ، نداشتن رسوبات سمی ، کم هزینه و ارزان بودن ، عدم آسیب رسانی به محیط ، امکان تزریق آن به ابر ، قابل دسترس بودن ، دارا بودن زمان نگهداری طولانی "

انواع بارش :

بارش گرم :در مناطق حاره اي باران از ابرهايي بارش مي كند كه هرگز دماي آنها زير صفر درجه نيست و در اين ابرها قطرات درشت آبي كه ابر را تشكيل مي دهند در برخورد با قطرات كوچك آنها را جذب و به اين ترتيب شروع به بارش مي كنند .

بارش سرد : زماني كه دماي ابر يا قسمتي از آن زير صفر درجه مي باشد در آن پاره اي ابر از قطرات آب و بلورهاي يخ تشكيل شده است .در اين عمل بلورهاي يخ با جذب رطوبت اطراف خود سريعا شروع به رشد مي كنند تا اينكه وزن آنها باعث فرود آنه مي شود.كه اگر اين بلورها از مكانهاي گرم بگذرند بصورت باران ظاهر مي شوند.

براي اينكه بارش صورت بگيرد بايد بخار موجود در يك بسته هوا به حالت فوق اشباع برسد و در اين حالت قطركهاي موجود در ابر اگر بحد كافي سنگين شوند مي توانند نزول كنند كه سنگين شدن يا رشد آنها ممكن است بصورت ميعان و يا برخورد و هم آويزي صورت بگيرد و اگر اين قطركها بقدري ضعيف باشند كه اين عمل صورت نگيرد مي توان آن را بصورت مصنوعي و با افزودن مواد هسته ساز انجام داد .  

آشنایی با برخی از بارور کننده ها :

دی اکسید کربن جامد یا یخ خشک : این ماده بطور سریع  آب و بخار آب را به کریستالهای یخ تبدیل می کند و تاثیر زیادی در نزدیکی سطح یخبندان دارد و پس از گذشت 30 دقیقه از تزریق آن عرض منطقه سرد شده در اثر این ماده به 3 تا 5 کیلومتر می رسد .

پروپان مایع : این ماده قابل اشتعال می باشد و برای افزایش برف زمستانی ونیز برای عمل مه زدایی از سطح فرودگاهها و جاده ها مناسب می باشد .

یدید نقره و یدید سرب : این مواد کارایی کمتری دارند و وزش باد منجر به افزایش کارایی آنها می شود و بهتر است که هنگام استفاده از آنها از کاتالیزور نیز استفاده شود .

مواد آلی بارورکننده ابر : این مواد نسبت به مواد فوق الذکر کم هزینه بوده و دمای آستانه بالایی دارند مثل رافینوز ،اسید تریمیک و فلورو گلوسینول .

اما نکته مهمی که توجه دانشمندان را به خود جلب نموده است بارش بیولوژیکی می باشد بعبارتی به جای استفاده از هسته سازهای شیمیایی از باکتریهای موجود در طبیعت استفاده می شود که دانشمندان با آنالیز برفهای طبیعی موجود در سرتاسر دنیا به این واقعیت پی برده اند که باکتریها به عنوان هسته سازهای بیولوژیکی اتمسفر می باشند . که چرخه آن به این صورت است که گروههای کوچک باکتری روی سطوح گیاهان تشکیل شده و سپس باد آنه را به داخل ا تمسفر حمل می کندو سپس کریستالهای یخی در اطراف آنها تشکیل می شود و جمع شدن و جذب آب بر روی کریستالها باعث می شود که مدام این کریستالها بزرگ و بزرگتر شوند و در نهایت بارش صورت گیرد و هنگام بارش این باکتریها به زمین برمی گردند و تحقیقات حاصله بیانگر وجود رابطه بین میزان بارش و تراکم گیاهان یک منطقه است و از مواد دیگری که در باروری ابرها استفاده می شود می توان به نمک و ذرات سولفات و نیترات نیز اشاره نمود .

عوامل موثر در انتخاب مواد هسته ساز :  برخی

1 هدف: منظور از باروری چیست ؟ ( افزايش بارش ، كاهش بارش ، كاهش تگرگ و يا كاهش رعد و برق و ... )

2 امکانات تیم اجرا کننده پروژه: نظیر هواپیما ، زنراتورهای زمینی و ...

3 نوع ابر : که از طریق پدیده های اپتیکی نظیر هاله و رنگین کمان و... ونیز از طریق اطلاعات رادارها قابل تشخیص است .

4 سرعت باد: مثلا اگر سرعت باد بیشتر باشد باید از موادی استفاده شود که در زمان خیلی کم پس از تزریق عمل بارش شروع شود تا باران به مناطق دورتر نبارد.

5 دمای ابر : که در انتخاب ماده نقش مهمی دارد .

روشهای تزریق مواد :

1 – با استفاده از تجهیزات زمینی نظیر ژنراتورهای زمینی که در محل مناسبی در مناطق کوهستانی نصب شده واز راه دور کنترل می گردند که از آنها برای تبدیل مواد باروری به ذرات بسیار ریز ( در حد میکرون ) و آزاد سازی آنها در هوا استفاده می شود . سپس این مواد با استفاده از جریانات باد به درون ابر وارد می شود.

2 – با استفاده از تجهیزات پرتابی زمین به هوا مانند موشکهای ویژه و گلوله های توپ که بیشتر برای جلوگیری از بارش تگرگ کاربرد دارد.

3 – با استفاده از هواپیما که عمده عملیات باروری با استفاده از آن صورت می گیرد و با استفاده از آن باروری ابر با توجه به نوع ماده باروری و شرایط جغرافیایی و نوع ابر به سه روش صورت می گیرد .

الف ) باروری در پای ابر : مواد هسته ساز در پای ابر بوسیله ژنراتورهای نصب شده بر روی هواپیما پخش شده و بدلیل جریانات صعودی هوا وارد ابر شده و در داخل ابر توزیع می شوند .

ب) باروری در داخل ابر: در این روش عوامل هسته ساز نظیر نیتروژن مایع ، یخ خشک و... به داخل ابر پرتاب می شوند.

ج) باروری از قله ابر : در این روش با پرواز هواپیما در بالای ابر عوامل باروری به درون ابر پرتاب می شوند.

نحوه اجرای عملیات باروری :

ابتدا باید کلیه سیستمهای جوی که به منطقه وارد می گردد مورد برر سی قرار گرفته و سمت و سرعت حرکت آن محاسبه گردد. و سپس اطلاعات ایستگاههای هواشناسی زمینی و جو بالا جمع آوری و سپس با وارد شدن سیستم ابری به منطقه عملیات شناخت دقیق ابر شامل تعیین دما ، فشار ، رطوبت ، سرعت و میزان آب موجود در ابر شروع گردد و پس از آن مناسبترین نقاط جهت باروری انتخاب شده و نوع مواد باروری تعیین شود و با انتخاب بهترین مسیر ورود به ابر نسبت به تزریق مواد باروری در نقاط مورد نظر اقدام شود .

 

انواع روشهای ارزیابی :

به منظور اثبات و شناخت میزان اثر بخشی پروژه های باروری ابرها معمولا از روشهای زیر استفاده می شود .

1 – ارزیابی راندمی : این روش به دلیل طولانی بودن زمان حصول نتیجه و همچنین بدلیل احتمال خطا در تشخیص ابر کاربرد چندانی ندارد .

2 – ارزیابی فیزیکی : که عبارت است از مقایسه تغییرات ایجاد شده در برخی از پارامترهای ابر از قبیل تعداد و شکل کریستالها و طیف ذرات بوسیله شمارشگرهای مخصوص .

3 – ارزیابی آماری : مثل مقایسه میزان بارندگی قبل و بعد از اجرای طرح و نیز مقایسه آنها با بارندگیهای یک منطقه مشابه که بارش طبیعی داشته است

نویسنده : | در : دوشنبه 16 مرداد 1396 ساعت: | دیدگاه: ()
تعداد بازديد : 82
نتیجه : 0 امتیاز توسط 0 نفر مجموع امتیاز : 3

بخش نظرات این مطلب




نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی