انسان از بدو پیدایش تاکنون درصدد برآمده تا شرایط نامساعد زیست محیطی اطراف خود را به نحوه دلخواه تغییر دهد و اگرچه توانسته به پیشرفتهای قابل توجهی نیز دست یابد، اما با توجه به ماهیت متغیر هوا و ویژگیهای دینامیکی آن و نیز عدم شناخت و ارزیابی کافی انسان در این زمینه، کمتر توفیق تعدیل پدیده های نامساعد جوی را بر وفق مراد خویش داشته است. تولید باران با استفاده از هرعمل مصنوعی که با تحریک و تغییر در فرآیندهای درونی ابر همراه‌است، باروری ابر نامیده میشود. معمولا باروری ابرها با اضافه‌کردن موادی خاص به‌نام عامل‌های باروری انجام میشود. مهم‌ترین هدف برای باروری ابرها، افزایش میزان بارش، جلوگیری از بروز بلایای طبیعی از قبیل سیل، تگرگ، رعد وبرق، انتقال زمانی و مکانی بارش، زدودن مه مزاحم، تعدیل آب وهوا، تولید برف در ارتفاعات و... است. الان حدود 40 کشور جهان، برنامه‌های باروری ابرها را انجام می‌دهند.جو زمین، حاوی مقادیر متغیری از بخار آب است. مقدار این بخار آب، رابطه مستقیمی با دمای هوا دارد. با رسیدن دما به 12 درجه، هوا از بخار آب اشباع میشود. اگر سرد شدن ادامه یابد، میزان بخار اضافه برمیزان مورد نیاز برای حفظ حالت اشباع، به قطرات ابر تبدیل میشوند. بهترین روش برای بارور کردن ابرها، افزایش هسته‌های میعان در ابر است. در باروری مصنوعی ابر، عامل بارورکننده برحسب دمای ابر تفاوت دارد. در ابرهای سرد (دمای ابر زیر صفر درجه) از یخ خشک و یدور نقره استفاده میشود و در ابرهای گرم (دمای ابر بالای صفر درجه) از قطرات آب و نمک طعام استفاده میشود
روش های ایجاد باران مصنوعی از طریق بارور نمودن ابرها
مقدمه : بارور نمودن ابرها از مباحث قابل توجهی است که خصوصا در پی خشکسالی های اخیرکشورمان ایران ، از بحث های قابل توجه بوده و در این زمینه دولت نیز اقدامات ارزشمندی انجام داده و استانهایی راچون کرمان ، یزد ، فارس و خوزستان را نیز به عنوان پایلوت انتخاب و بودجه قابل ملاحظه ای را نیز برای این امر در نظر گرفته است .
باروری ابرها در واقع یک روند طبیعی است که در آن ابرها به بخار آب و سپس به باران تبدیل میشوند . برای ایجاد باران مصنوعی باید عواملی چون ابر ، رطوبت ، دما و سایر شرایط جوی فراهم باشد . در صورت مهیا بودن شرایط میتوان با بارور نمودن ابرها به شکل مصنوعی ، بارندگی را در یک دوره آماری به میزان 5 تا 25 درصد افزایش داد .
می دانیدرطوبت (وزن بخار آب موجود در یک متر مکعب هوا ) عامل مهمی در تشکیل ابرها است و همچنین هر چقدر هوا گرمتر باشد ، قابلیت بیشتری برای داشتن بخار آب و تشکیل ابر دارد . اما علاوه بر این شرایط جهت تشکیل ابر ، وجود ذرات میکروسکوپی همانند گرد و خاک ، دوده ، بلورهای نمک و دیگر ذرات که از آنها تحت عنوان هستک ها نام برده میشود ، لازم و واجب میباشد . شایان ذکر است که قطرذرات تشکیل دهنده ابر از 02/0 میلی متر تجاوز نمیکند و قطر هستک ها از این رقم کوچکتر است .
قبل از اینکه بخواهیم به چگونگی بارور نمودن ابرها بپردازیم ، لازم است که انواع ابرها و روند باران را از نظر دما بشناسیم . بارش را معمولا به دو نوع گرم و سرد تقسیم مینمایند .
در مناطق حاره، باران از ابرهایی بارش میکند که هرگز دمای آنها زیر صفر نیست . در این ابرها قطرات درشت آب در برخورد با قطرات کوچکتر و پدیده ادغام ، آنها را جذب نموده و شروع به بارش میکنند . در روند باران سرد ، دمای ابر یا قسمتی از آن پایین تر از صفر بوده و در آن ابر از قطرات آب و بلورهای یخ تشکیل شده است . در این حالت ، بلورهای یخ با جذب رطوبت اطراف خود سریعا شروع به رشد می کنند تا اینکه وزن آنها باعث فرودشان شود . این بلورها اگر در هنگام فرود از مکانهای گرم بگذرند به باران و در غیر این صورت به صورت برف فرود می آیند .
پس چگونگی بارور نمودن ابرها ی گرم و سرد با یکدیگر تفاوت دارد . جهت ایجاد بارش در ابرهای گرم از بلور نمک و اوره و جهت ابرهای سرد از یدور نقره و یخ خشک استفاده میشود . که افزودن این عناصر و ماده ها جهت ابرهای گرم و سردی که کمبود هسته دارند ، در مجموع بارور نمودن ابر نامیده می شود . این عمل به بارش ابرهایی که کمبود هسته داشته و ممکن است براحتی از فراز جو مناطق گذشته و بارانی ایجاد نکنند ، کمک قابل توجهی نموده و ایجاد بارش مصنوعی می نماید .
قابل ذکر است که چگونگی بارور نمودن ابر های کوهستانی با ابر های کومولوس تفاوت داشته ، که در ادامه به روش بارور نمودن این دو نوع ابر که خود از لحاظ ویژگی هایی چون ارتفاع و قطر و میزان بارش با هم تفاوت دارند ، اشاره میشود .
باروری ابرهای کوهستانی : در مناطق کوهستانی کشور که عمدتا هوای مرطوب در شمال کشور از شمال به جنوب و در کوههای زاگرس از غرب به شرق در حال حرکت است ، بیش از نیمی از ابرهای بوجود آمده ، توانایی تولید باران نداشته و تنها رطوبت خود را در جو به جای میگذارند . اگر برخی از این ابرها را با یدور نقره و یا یخ خشک از طریق مولد های زمینی و یا از طریق هواپیما ، بارور کنیم ، روند افزایش باران به میزان 25 درصد را خواهیم داشت باروری ابرهای کومولوس : در این نوع ابرها روند پیچیده تری میبایست دنبال شود. تشکیل این نوع ابرها حاصل بالا رفتن هوای گرم و مرطوب لایه های نزدیک به زمین ، سرد شدن و متراکم شدن رطوبت و تشکیل ابر میباشد . جهت این نوع ابرها از یدور نقره و یخ خشک در زمانی استفاده میگردد که دمای بالایی ابر کمتر از 5- بوده و در غیر این صورت و بالاتر بودن دما از بلورهای نمک و اوره استفاده میشود .
باروری ابرها علاوه بر افزایش میزان بارش ، کاربردهای عملی دیگری نیز دارد که از مهم ترین آنها میتوان به جلوگیری از بارش تگرگ و زدودن مه اشاره نمود :
پیشگیری از بارش تگرگ و اثرات سوء ناشی از این پدیده طبیعی : تگرگ در ابرهایی چون کومولونیمبوس تشکیل میشود . این ابرها جریان بالا رونده بسیار سریعی دارند . برای جلوگیری از تشکیل تگرگ که بارش آن برای کشاورزی بسیار مضر میباشد ، مقدار زیادی یدور نقره در بخش های مخصوصی از ابر اضافه میکنند . اضافه نمودن هسته های مصنوعی انجماد باعث ایجاد یک رقابت جهت جذب ذرات منجمد آب میشود و به همین خاطر ذرات تگرگ رشد پیدا ننموده ، چرا که رشد آنها بستگی به وجود ذرات آب دارد و اگر ذرات تگرگ بزرگ نباشد ، زمانی که از ابر به طرف زمین فرود میایند ،براثر اصطکاک با هوا و گرم شدن هوا، ذوب شده و تبدیل به باران میشوند .