كيف تتم عملية الاستمطار الصناعي بالتفصيل

كتابة: دينا محمود آخر تحديث: 15 ديسمبر 2021 , 21:24

ما هي عملية الاستمطار الصناعي

عملية الاستمطار الصناعي هي عملية يتم فيها إجراء بعض التغييرات في الطقس مما يؤدي إلى هطول أمطار أو ثلوج، وهي لا تعتبر  تقنية جديدة، وكانت أول تجربة ناجحة لها في عام 1923 بواسطة WD Bancroft.

والطريقة الأكثر شيوعًا لعملية الاستمطار الصناعي هي وضع مواد كيميائية معينة في السحب الموجودة بالفعل وحولها، حيث تعمل هذه المواد الكيميائية من زيادة معدل التكثيف من خلال العمليات الكيميائية أو عن طريق توفير نوى ثلج بلورية يمكن أن تتشكل قطرات الماء وتتراكم حولها.

ويتم وضع هذه الأملاح والمواد الكيميائية إما من خلال الطائرات أو الصواريخ أو حتى المولدات الأرضية.

في حين حتي الآن لا يوجد بيانات واضحة حول نتائج هذه العملية، فنعرف أن من خلال عملية الاستمطار الصناعي يتم تكوين السحب التي تسبب هطول الأمطار أو تساقط الثلوج حيث لم تكن هذه السحب في السابق ثقيلة أو منخفضة بما يكفي للقيام بذلك.

والجدير بالذكر أنه يمكن أن تكون الجسيمات الغريبة التي يتم إضافتها فوق هذه السحب عبارة عن ثلج جاف (ثاني أكسيد الكربون الصلب) أو يوديد الفضة او مسحوق الملح.[1] [2]

لماذا يتم استخدام عملية الاستمطار الصناعي

تنتج الأمطار الطبيعية من السحاب عندما يبدأ حدوث تبخر في مياه البحر أو أي مسطح مائي آخر، ثم ينتقل في اتجاه المنبع حيث ترتفع الرياح عالياً في طبقة التروبوسفير وهي الطبقة السفلية من الغلاف الجوي، مما يتسبب في اندماج بعض القطرات ثم تستمر عملية الدمج هذه وعندما يكون سمك القطرة بالقرب من 0.1 مم لا يمكن أن تطفو هناك، مما يسبب حدوث المطر .

ولكن في بعض الأحيان لا يكون هناك إمطار ونحتاج لمعالجة الجفاف، فغالبًا ما تكون هناك غيوم ولكن لا تمطر،وهنا يأتي دور عملية الاستمطار الصناعي، عندما تكون درجة حرارة السحب قريبة من “0” وقد تكون هناك بلورات من الجليد فيها، ثم لا تتكثف أبخرة الماء إلى شكلها السائل. يتم تعدين هذا بواسطة البذر السحابي ومرة ​​أخرى تمطر ولكن هذه المرة بشكل مصطنع.

خطوات عملية الاستمطار الصناعي بالتفصيل

تتم عملية الاستمطار الصناعي عن طريق ثلاث خطوات وهي:

  • التحريض : تتضمن المرحلة الأولى استخدام المواد الكيميائية لتحفيز الكتلة الهوائية عكس اتجاه الريح للمنطقة المستهدفة على الارتفاع وتشكيل السحب، حيث يتم امتصاص هذه المواد الكيميائية بخار الماء وتساعد في عملية التكثيف، ومن ضمن المواد الكيميائية التي يمكن أن تستخدم أكسيد الكالسيوم أو مجمع اليوريا و نترات الأمونيوم أو كلوريد الكالسيوم كربونات .
  • مرحلة البناء : في المرحلة الثانية يحدث تراكم لكتلة السحابة بواسطة اليوريا والثلج الجاف والملح المستخدم لزيادة كثافة السحب.
  • قصف المواد الكيميائية: في المرحلة الأخيرة من استمرار المطر الاصطناعي، يتم قصف المواد الكيميائية فائقة البرودة مثل الثلج الجاف أو اليوديد بعلبة مسبقة التحمل على قاعدة السحب لبناء حبات الماء وجعلها تسقط كمطر.

ويمكن فهم ذلك بشكل أعمق من خلال طرح مثال مبسط، مثلاً عندما يكون هناك خزان مياه به العديد من الشوائب وجزيئات الغبار التي تطفو فوقه  عندما نضيف بعض المواد المنظفة مثل الشب إلى خزان المياه تستقر الشوائب، ثم يحدث بعد ذلك تصادم الجزيئات مع بعضها البعض بعد إضافة الشب كمحفز، وتصبح ثقيلة وتستقر، وهكذا ترتفع إلي الاعلي، ويتم تعليق الجسيمات المشحونة وهي صغيرة جدًا بحيث تسقط على شكل مطر، لهذا السبب يتم رش عامل يساعدهم في الاصطدام وبالتالي تصبح السحب ثقيلة وتسقط الأمطار.

التأثير الضار لعملية الاستمطار الصناعي

على الرغم من وجود الكثير من الفوائد  لهذه العملية، أثار بعض العلماء والناشطين البيئيين مخاوف بشأن استخدام المواد الكيميائية والأملاح التي قد تكون ضارة بالبيئة في تكوين السحب، لا تزال الشكوك قائمة حول ما إذا كان إنشاء الأمطار الاصطناعي في منطقة واحدة سيؤثر على المناطق المجاورة أم لا.

تجربة عملية الاستمطار الصناعي في الإمارات 

استخدم علماء الأرصاد الجوية في الإمارات شكلاً جديدًا من تقنيات استمطار السحب، فتم تبادل المواد الكيميائية بالشحنات الكهربائية، حيث أجبرت هذه الشحنات الكهربائية قطرات الماء على الاندماج في قطرات أكبر، مما سمح لقطرات الماء بالوصول إلى الأرض بدلاً من التبخر.

هذه التكنولوجيا مثالية أيضًا للاختبار في الإمارات العربية المتحدة، ولكن تتطلب عملية الاستمطار الصناعي وجود السحب من أجل تكوين هطول الأمطار، في حين أن الإمارات العربية المتحدة بلد جاف، فإن الرطوبة والتبخر تخلق غطاء سحابة كثيفة فوق البلاد.

يتم توصيل الشحنات الكهربائية عن طريق أسطول من الطائرات بدون طيار التي تطير إلى الغطاء السحابي وتثير جزيئات الماء الموجودة هناك، حيث أجرى المركز الوطني للأرصاد الجوية بدولة الإمارات العربية المتحدة أكثر من 126 رحلة استمطار سحابي منذ بداية العام، حيث تعتبر هذه الطريقة أحد طرق الاستمطار الصناعي في الدول العربية.

وتعتمد هذه التقنية على نفس التقنية التي درسها وبحثها علماء من جامعة ريدينغ بالمملكة المتحدة.

قال البروفيسور جايلز هاريسون ، من جامعة ريدينغ: “يدور مشروعنا حول تغيير توازن الشحنات على أصغر قطرات السحابة، وهو جانب مهمل من السحب يمكن أن يحدث ثورة في قدرتنا على معالجة هطول الأمطار في المناطق التي هي في أمس الحاجة إليها”.

فوائد عملية الاستمطار الصناعي

  • إذا نجحت هذه العملية فإنها طريقة جيدة لمناطق التي يخشى فيها الماء لخلق أمطار، يمكن لعملية الاستمطار الصناعي أن تقلل من ندرة المياه في العديد من المناطق التي لا تتلقى كميات كافية من الأمطار ، مما يمنع ظروف الجفاف وينقذ آلاف الأرواح في هذه العملية.
  • يمكن أيضًا استخدام هذه التقنية لتكوين أمطار من شأنها أن تجدد بعد ذلك طبقات المياه الجوفية والبحيرات والأنهار ومصادر المياه العذبة الأخرى، وإلى جانب استخدام الاستمطار الصناعي في السعودية والإمارات العربية المتحدة تقوم دول مثل الهند والصين بالفعل بتجربة عملية الاستمطار الصناعي الأخرى للمناطق القاحلة لمنع حالات الجفاف على نطاق واسع، وفي مواجهة الإلحاح المتزايد لتغير المناخ ستستمر هذه التقنيات في التطور لمساعدة الحضارة البشرية على التكيف مع الضغوط البيئية المتزايدة، ولكن قل استخدام هذه العملية يجب معرفة حكم الاستمطار الصناعي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى