ما هو استمطار السحب
تعتبر عملية استمطار السحب هي تقنية صناعية تستخدم لإسقاط المطر من الغيوم، وذلك عندما يحدث تأخر في هطول ونزول المطر، وتم تطبيقيها والقيام بها لأول مرة منذ قرون عديدة، وتقوم الكثر من الدول بتطبيق تقنيات والتي تعتمد على تلك المبدأ ولكن ذلك عن طريق الكثير من الأساليب الحديثة.
- تتكون تلك السحب الماطرة بشكل طبيعي من قطرات الماء وسائلة ومتجمدة على شكل بلورات ثلجية متجمدة.
- تتشكل كل تلك القطيرات السائلة أو المتبلورة من بخار الماء الموجود في السحب والتي تنتج عن عمليات التبخر الطبيعية.
- عندما تنخفض درجة الحرارة في طبقة الغلاف الجوي والتي تعرف باسم الأتموسفير والتي تتواجد بها السحب والتي يتكاثف بها بخار الماء حول جسيمات صغيرة من الغبار أو الأملاح حيث تسمي تلك الجسيمات باسم نوى التكثيف، ومن المتعارف عليه أن بدون وجود نوى التكثيف لن يتمكن بخار الماء من التكاثف والسقوط على الأرض على شكل أمطار.
- تعتبر عملية الاستمطار هي عبارة عن تقنية صناعية تعتمد على التدخل البشري لسقوط المطر ويكون متعمد لمواد مختلفة تعمل كنوى للتكثيف أو كنوى للجليد.
- تعمل على زيادة فعالية السحب في إنتاج أمطار وهي تعتبر تقنية تستخدم لتغيير مناخات جافة جداً لا يسقط فيها المطر أبداً وبالتالي يتم التدخل البشري لزيادة فاعلية السحب في إنتاج الأمطار.
- تعتمد عملية استمطار السحب عي تحفيو السحب التي تحتوي على كميات كبيرة من بخار الماء واستثاراتها لكي تعمل على إسقاط محتوياتها التي تكون على شكل أمطار وثلوج، ويحدث تلك الاستمطار بسقوط الأمطار من السحب على الأرض، ولكن من الجدير بالذكر أن تلك الطريقة لم تكن فعالة دوماً.
كيف تتم عملية استمطار السحب
- تتم عملية استمطار السحب من الأرض عن طريق مولدات أرضية أو يمكن عن تتم عن طريق طائرات ومروحيات خاصة بعملية استمطار السحب.
- يتم استخدام مركبات صناعية مثل مركب يوديد الفضة AgI حيث يمكن أن يساهم تلك المركب في المساعدة على تكوين البلورات الجليدية.
- يتواجد تلك المركب بشكل طبيعي جداً في البيئة ولكن يوجد بتركيز مختلف، حيث يعتبر تلك المركب هو مركب كيماوياً يمكن أن يلحق الضرر بالإنسان والحياة بشكل عام.
- تقوم محطات توليد أرضية بتسخين محلول يحتوي على كمية قليلة من يوديد الفضة، حيث إنه يمكن إطلاقه باتجاه السحب عن طري مدافع أرضية وطيارات مروحية خاصة بها.
- عندما يصل تلك المركب إلى السماء يعمل على شكل نواة تكثيف حيث تتكاثف حوله قطرات من بخار الماء.
متى تمت أول عملية استمطار السحب
- يعتبر القرن السابع عشر هو بداية استخدام عمليات الاستمطار الصناعي للسحب، وذلك عندما قام القائد نابليون بإطلاق مدفعيات نحو السحب بهدف القيام بتفيتها لكي تقوم تلك السحب بإسقاط المطر نحو الأرض.
- بدأ الناس بعد ذلك باستخدام البوالين لإيصال مواد إلى السحب لحثها على إسقاط المطر.
- تعتبر أول عملية وتجربة فعالة وناجحة تمت في عام 1946 وذلك عن طريق عالم وخبير كيميائي أمريكي فينسينت جيه شيفر وهو الذي قام بتجربة أول عملية استمطار ناجحة وفعالة.
- بدأت الحكومات في الدول الكبرى من تلك الفترة مثل الصين والولايات المتحدة الأمريكية بالعمل على تطبيق تقنيات الاستمطار حيث أنها أصبحت ترسل مواد اصطناعية إلي السحب بطرق مختلفة وفعالة مثل الطائرات المروحية أو إطلاق الصواريخ والمدافع أو عن طريق مولدات أرضية.
ما هي المواد المستخدمة في عمليات الاستمطار
يوجد العديد من المواد المستخدمة في عملية الاستمطار الصناعي للسحب، وذلك يختلف حسب تقنية الاستمطار والطريقة والهدف منه ويوجد الكثير من المواد الفعالة التي يمكن استخدامها في عمليات الاستمطار والتي يمكن عرضها كالآتي:
- في درجات حرارة منخفضة: يمكن في حالات انخفاض درجات الحرارة استخدام ثاني أوكسيد الكربون الصلب والذي يعرف باسم الجليد الجاف، وينكن استخدم يوديد الفضة أيضاً، حيث أن تلك المركبان ذات فاعلية كبرى في السحب ذات درجات الحرارة المنخفضة جداً والتي تكون مناسبة للتجمد، حيث أنها يمكن أن تشكل نوى يتكاثف بخار المر الماء ويترسب حولها ويشكل بلورات جليدية وتلك العملية تشرع عملية نزول المطر بشكل كبير وتعمل على مساعدة الغيوم على إسقاط أمطارها قبل وقتها المحدد.
- في درجات حرارة أعلى من درجات التجمد: يمكن في تلك الحالة استخدام جزيئات كلوريد الكالسيوم لتعمل على تشكيل نوى تكثيف تتراكم حولها قطرات من بخار الماء والتي تتشكل حولها قطرات المطر، ويمكن استخدام تلك الطريقة للعمل على تجنب الأضرار الناتجة عن نزول الجليد على المحاصيل والأبنية.
ما هي الشروط الجوية الضرورية لنجاح عملية الاستمطار
تعتبر عملية الاستمطار هي تقنية علمية دقيقة جداً والتي تتطلب وجود ظروف جوية مناسبة للاستمطار والتي تتمثل في الشروط التي يمكن عرضها كالآتي:
- يجب معرفة واختيار الوقت المناسب لتطبيق عملية الاستمطار.
- من الواجب معرفة الكميات المناسبة من المواد الصناعية التي يمكن حقن السحب بها.
- وجود سحب تراكمية غنية ببخار الماء، بدونها يمكن فشل عملية الاستمطار.
- يجب معرفة نوعية المواد التي يتم إرسالها للسحب بناءً على درجات حرارة السحب.
- وجود تيارات كبيرة من الهواء وتكون تلك التيارات صاعدة للأعلى للعمل على حمل الذرات الاصطناعية.
تقنيات الاستمطار المتاحة
- زيادة كثافة الغيوم من بخار الماء: يتم ذلك من خلال إرسال طائرات تعمل على رش كميات كبيرة جداً من بخار الماء من السحب لمساعدتها على التكاثف ونزول البخار الموجود فيها على شكل أمطار.
- الحث على التكاثف بطرق جوية: يتم بواسطة إرسال مروحيات تحتوي على رشاشات تقوم بنثر مركبات من الجليد الجاف أو الأملاح أو يوديد الفضة ذات درجات حرارة منخفضة وتتم على شكل تيارات فوق سحب محددة تم اختيارها مسبقاً وهذال يساعد على تشكيل نوى تتكاثف حولها قطرات من بخار الماء.
- الحث على التكاثف عن طريق مولدات أرضية: من خلال إرسال مواد نوى التكثيف عبر تيارات يتم إطلاقها من الأرض وتوجيهه إلى المكان الذي تتواجد به السحب ويتم بواسطة مدافع أو عن طريق التبخير ليوديد الصوديوم وترك تيارات الهواء الصاعدة مهمة حملة إلى السحب حيث يمكن أن تتم عملية التوجيه بواسطة تيارات محددة وموجهة نحو السحب.
أهداف عمليات الاستمطار الصناعي
هناك الكثير من الأهداف لعمليات الاستمطار الصناعية لا تتوقف عند نزول مطر ومن أم أهداف عمليات الاستمطار الصناعي هي:
- زيادة معدلات هطول الأمطار وخاصة في المناطق الجافة التي لا يتم نزول الأمطار بكثرة بها.
- تسريع عمليات هطول المطر وخاصة استخدام مركب ثاني أوكسيد الكربون على شكل جليد يساهم بتبريد السحب بشكل كبير وتسريع عملية نزول المطر.
إيجابيات عمليات الاستمطار الصناعي
يوجد لعملية الاستمطار الصناعي العديد من الفوائد والتي يمكن عرضها على النحو الآتي:
- زيادة نسبة نزول المطر بقيمة 10 إلي 25 بالمئة في الكثير من الحالات.
- إنتاج المطر وذلك في حالة الجفاف وعدم كفاية المطر في منطقة ما، حيث تعتبر عملية استمطار السحب هو من أفضل الطرق التي يمكن أ، تحسن كمية نزول المطر.
- تحسين مستويات المعيشة في مناطق فقيرة وذلك عن طريق زيادة الإنتاج بواسطة زيادة كميات المطر.
- تحسين الظروف الجوية والتي يمكن أن ينتج عنها عواصف مدمرة.
- تغيير طبيعية نزول المطر من كرات جليدية مدمرة للنباتات إلي أمطار أكثر أهمية للمحاصيل.
- المساهمة في إطفاء الحرائق عن طريق إرسال الجزيئات الملحية للسحب للسقوط فوق أماكن وجود الحرائق.
- المساهمة في إحداث تغيرات مناخية تساعد على تقليل تأثيرات الجفاف العالمية.
