Visita Encydia-Wikilingue.com

Sembra de núvols

sembra de núvols - Wikilingue - Encydia

La sembra de núvols pot ser feta per generadors en terra, avions, o coets(aquest últim no es mostra en la imatge).

La sembra de núvols és una forma de manipulació del clima. És l'intent de canviar la quantitat o el tipus de precipitació que cau dels núvols mitjançant la dispersió de substàncies en l'aire que serveixen com a nuclis de condensació de núvols o nuclis de gel, que alteren els processos dins de la microfísica dels núvols. La intenció sempre és augmentar la precipitació (pluja o neu), però la supressió de la calamarsa i la boira són també àmpliament practicats en els aeroports.

Contingut

Com funciona la sembra de núvols

Generador de Iodur de plata

Les substàncies més comunes utilitzades per la sembra de núvols són el iodur de plata i el gel sec (diòxid de carboni congelat). L'expansió de propà líquid en gas també s'ha utilitzat i pot produir cristalls de gel a temperatures més càlides que el iodur de plata. L'ús de materials higroscòpics, tals com la sal, està augmentant en popularitat a causa d'alguns resultats d'investigació prometedors[cita requerida].

La sembra de núvols requereix que aquestes continguin aigua líquida sobreenfriada, és a dir, en estat líquid per sota de zero graus centígrads. La introducció d'una substància com el iodur de plata, que té una estructura cristal·lina similar a la del gel, indueix la congelació a través de la nucleación de cristalls de gel. El gel sec o propà en expandir-se refreden l'aire fins a tal punt que els cristalls de gel es nuclean espontàniament des de la fase de vapor. Per tant, a diferència de la sembra amb iodur de plata, aquesta nucleación no requereix de gotes o partícules existents, ja que es produeix una molt alta sobresaturació prop de la substància de la sembra. No obstant això, les gotes d'aigua existents són necessàries perquè els cristalls de gel es converteixin en partícules suficientment grans com per generar precipitacions.

En latituds mitjanes, l'estratègia de sembra de s'ha basat en el fet que la pressió de vapor d'equilibri és menor sobre el gel que sobre l'aigua. Quan les partícules de gel es formen en núvols sobreenfriadas, poden créixer a costa de les gotes de líquid. Si hi ha creixement suficient, les partícules es tornen prou pesades com per caure en forma de neu (o, si es fusionen, en forma de pluja). D'una altra manera no produeixen precipitació. Aquest procés es coneix com "sembra estàtica".

La sembra en núvols convectivas d'estació càlida o tropical (cumulonimbus) tracta d'aprofitar la calor latent alliberada per la congelació. Aquesta estratègia de sembra "dinàmica" suposa que la calor latent addicional afegeix flotabilitat, enforteix els corrents d'aire, garanteix més baix nivell de convergència, i en última instància, causa el creixement ràpid dels núvols seleccionats adequadament.

Els productes químics poden ser dispersats per les aeronaus (com en el segon gràfic) o per dispositius de dispersió des del sòl (generadors, com en la primera figura). Per ser alliberat per una aeronau, s'encén una bengala de iodur de plata i es dispersa mentre l'aeronau travessa el núvol. Quan s'alliberen per mitjà de dispositius en el sòl, les partícules fines es dispersen en adreça del vent i cap amunt, mitjançant corrents d'aire ascendent.

Eficàcia

En referència als experiments de modificació del clima de 1903, 1915, 1919 i 1944 i 1947, la Federació Australiana de Meteorologia havia descartat la possibilitat de crear pluja. En la dècada de 1950 la la Divisió de Radiofísica de la CSIRO es va bolcar a investigació de la física dels núvols i esperava comprendre millor aquests processos per 1957. En la dècada de 1960 el somni de fer ploure havia desaparegut només per ressorgir després de la formació de la Snowy Mountains Scheme com una corporació, a fi d'aconseguir una quantitat d'aigua "per sobre de la meta". Això proporcionaria una major generació d'energia, beneficiant als organismes públics, que eren els seus principals propietaris.

La sembra de núvols ha demostrat ser eficaç en l'alteració de l'estructura de núvols i la seva grandària i en la conversió d'aigua líquida sobreenfriada en partícules de gel. El volum de precipitació a causa de la sembra és difícil de quantificar. La sembra de núvols també podria suprimir la precipitació.

Un desafiament clau és destriar quanta precipitació hauria ocorregut si els núvols no s'haguessin sembrat. En general, hi ha acord en què, a l'hivern, la sembra de núvols sobre les muntanyes produirà nevades, expressades per les organitzacions professionals.[1] No hi ha evidència estadística d'un augment estacional de precipitacions d'al voltant de 10% amb la sembra d'hivern. L'Organització Meteorològica Mundial ha indicat que la sembra de núvols produeix resultats positius en molts casos, però que depèn de molts factors com l'especificitat dels núvols, velocitat i adreça del vent, el terreny, etc. El govern d'EUA a través del seu Centre Nacional d'Investigació Atmosfèrica ha analitzat núvols sembrats i no sembrades per comprendre les diferències entre elles, i ha dut a terme la sembra d'investigació en altres països. Va haver-hi sembra de núvols durant els Jocs Olímpics d'estiu de 2008 a Pequín per evitar la pluja durant la cerimònia d'obertura,[2] encara que alguns objecten aquestes versions.[3]

Impacte sobre el medi ambient i la salut

Amb una classificació blava 2 (NFPA 704), el iodur de plata pot causar incapacitat temporal o possibles danys residuals als éssers humans i mamífers, amb una exposició intensa o contínua, però no danys crònics. No obstant això, hi ha hagut diversos estudis detallats ecològics que van mostrar un impacte insignificant al mig ambient i la salut.[4] [5] [6] La toxicitat dels compostos de plata ha demostrat ser de baix ordre en alguns estudis. Aquestes troballes probablement són resultat de les petites quantitats de plata que genera la sembra de núvols, que són 100 vegades menors que emissions de la indústria a l'atmosfera en moltes parts del món, o l'exposició individual en empastaments dentals.[7] L'acumulació en el sòl, la vegetació i l'escurrimiento superficial no és suficient com per mesurar sobre el medi ambient. La sembra de núvols sobre el Parc Nacional de Kosciuszko és problemàtica perquè va haver-hi diversos canvis ràpids de la legislació ambiental per permetre-ho. Els ambientalistas estan preocupats per la captació de plata elemental en un entorn altament sensible que afecta a la mostela pigmea entre altres espècies, així com les recents floracions d'algues en els llacs glacials, que abans no ocorrien. Uns 50 anys d'investigació i anàlisi per l'ex Snowy Mountains Authority va portar a la cessació de la sembra de núvols programada en la dècada de 1950 amb resultats definitius. Anteriorment, la sembra de núvols havia estat rebutjada a Austràlia per motius ambientals a causa de les preocupacions sobre les espècies protegides. Com el iodur de plata, i no la plata elemental, és el material de sembra de núvols, les reivindicacions dels efectes ambientals negatius de la plata són qüestionades per investigacions avaluades per experts de l'Associació de Modificació del Clima[8]

Història

Cessna 210 amb l'equip per sembrar núvols

Vincent Schaefer (1906-1993) va descobrir el principi de la sembra de núvols al juliol de 1946 a través d'una sèrie d'esdeveniments casuals. Arran de les idees que van sorgir entre ell i el Premi Nobel Irving Langmuir, Schaefer, investigador associat de Langmuir, va crear una manera d'experimentar amb els núvols sobreenfriadas utilitzant una unitat de congelació folrada amb vellut negre. Va intentar amb centenars d'agents capaços d'estimular el creixement de cristalls de gel (talc, sal, sòls, pols i diversos agents químics amb efectes menors). Llavors, un dia de juliol calorós i humit va voler intentar alguns experiments en el Laboratori d'Investigació de General Electric en Schenectady. Estava consternat al veure que l'equip refrigerador no era prou fred per produir un núvol a partir de l'aire. En afegir un tros de gel sec només per baixar la temperatura i en respirar en la càmera, va notar un vapor azulado seguit d'una explosió de milions de petits cristalls de gel, que reflectien els rajos de llum que il·luminaven una secció transversal de la càmera. A l'instant es va adonar que havia descobert una manera de transformar l'aigua sobreenfriada en cristalls de gel. L'experiment es va reproduir fàcilment i va poder explorar el gradient de temperatura, establint en -40 ˚C el límit per a l'aigua líquida.[9]

Aquest mateix mes, el col·lega de Schaefer, el destacat científic atmosfèric Dr. Bernard Vonnegut (germà del novel·lista Kurt Vonnegut) s'atribueix el descobriment d'un altre mètode per "sembrar" núvols d'aigua molt fredes. Vonnegut duu a terme el seu descobriment en l'escriptori, en buscar informació en un text de química bàsica i després provar amb iodurs i amb plata per produir iodur de plata. Juntament amb el Dr. Vonnegut, el professor Henry Chessin, cristalógrafo, co-autor d'una publicació en la revista Science,[10] va rebre una patent en 1975[11] . Tots dos mètodes es van adoptar per al seu ús en la sembra de núvols durant 1946, mentre treballava per a la Corporació de General Electric en l'estat de Nova York. Schaefer va alterar el contingut de calor del núvol, Vonnegut va alterar l'estructura cristal·lina de formació. La cristal·lografia de gel més tard va jugar un paper en la novel·la de Kurt Vonnegut. El primer intent de modificar els núvols naturals en el camp a través de la sembra de núvols, va començar durant un vol que es va iniciar en el nord de Nova York el 13 de novembre de 1946. Schaefer va ser capaç de provocar nevades prop de Muntanya Greylock en l'oest de Massachusetts, després d'alliberar sis lliures de gel sec en el núvol de destinació des d'un avió.

El gel sec i iodur de plata són agents eficaços en el canvi de la química i física dels núvols sobreenfriadas, per tant útils per augmentar les nevades d'hivern a les muntanyes i en determinades condicions, evitar rajos i calamarsa. Encara que no és una nova tècnica, la sembra higroscòpica per a la millora de les pluges en els núvols calents està gaudint d'un renaixement, basat en alguns indicis positius d'investigacions a Sud-àfrica, Mèxic i altres llocs. El material higroscòpic més comunament utilitzat és la sal. S'ha postulat que la sembra higroscòpica fa que l'espectre de grandària de les gotes en els núvols sigui més marítim (gotes més grans) i menys continental, estimulant la pluja a través de la coalescència. A partir de març de 1967 fins a juliol de 1972, militars d'EUA van sembrar núvols a fi d'ampliar la temporada dels monsons a Vietnam del Nord, específicament la ciutat d'Ho Chi Minh. L'operació va resultar en l'ampliació del període de monsons en una mitjana de 30 a 45 dies.[12] En 1969, en el Festival de Woodstock, diverses persones van afirmar haver estat testimoni de la sembra de núvols pels militars d'EUA. Es va dir que era la causa de la pluja que es va perllongar durant la major part de la festa. Una organització privada que va oferir durant la dècada de 1970 la modificació del clima (sembra de núvols des del sòl usant bengales de iodur de plata) va ser Irving P. Krick i Associats de Palm Springs, Califòrnia. Van ser contractats per la Universitat Estatal d'Oklahoma en 1972 per dur a terme un projecte per augmentar la sembra de núvols de pluja càlida en el llac Carl Blackwell. Aquest llac era, en aquell moment (1972-73), el subministrament d'aigua principal de Stillwater, i estava un nivell perillosament baix. El projecte no funcionaria durant un temps suficientment llarg com per demostrar estadísticament algun canvi en la variació natural de precipitacions. No obstant això, al mateix temps, les operacions de sembra s'havien estat desenvolupant a Califòrnia des de 1948. Un intent dels militars d'Estats Units de modificar huracans en la conca de l'Atlàntic mitjançant la sembra de núvols en la dècada de 1960 va ser anomenat Projecte Stormfury. Només alguns huracans van ser sembrats a causa de les estrictes regles que van ser establertes pels científics del projecte. No estava clar si el projecte va tenir èxit, van aparèixer canvis en l'estructura dels huracans, però només temporalment. El temor que la sembra de núvols podria canviar el curs o la potència dels huracans i afectar negativament a les persones en el camí de la tempesta va detenir el projecte. Dues agències federals han recolzat diversos projectes d'investigació de modificació del temps, començats en la dècada de 1960: Es van patrocinar diversos projectes de sembra de núvols sota el paraigua del Projecte Skywater 1964 a 1988, i de la NOAA, duts a terme pel Programa de Modificació Atmosfèrica 1979 a 1993. Els projectes patrocinats es van dur a terme en diversos estats i dos països (Tailàndia i el Marroc), tant a l'hivern com a l'estiu. El finançament per a la investigació als Estats Units ha disminuït en les últimes dues dècades. Un estudi austríac[13] va utilitzar iodur de plata per la prevenir les calamarsades entre 1981-2000. La tècnica s'empra encara activament allí ([14] ).

Utilització moderna

El major sistema de sembra de núvols al món és el de la República Popular Xina, que considera que augmenta la quantitat de pluja a diverses regions cada vegada més àrides, inclosa la seva capital, Pequín, mitjançant el tret de coets amb iodur de plata cap al cel on es desitja la pluja. Hi ha fins i tot conflictes polítics causats per les regions veïnes que s'acusen mútuament de "robar la pluja", utilitzant la sembra de núvols. Prop de 24 països actualment practiquen la modificació del clima. Xina va utilitzar la sembra de núvols a Pequín just abans dels Jocs Olímpics de 2008 amb la finalitat de netejar l'aire de contaminació, però hi ha disputes sobre aquest fet. Al febrer de 2009, Xina va disparar bastons de iodur sobre Pequín per induir artificialment nevades, després de quatre mesos de sequera, i sobre altres àrees del nord de Xina. Les nevades a Pequín, que rares vegades experimenta nevades, van durar aproximadament tres dies i van portar al tancament de 12 de les principals carreteres de Pequín.[15] A la fi d'octubre de 2009, Pequín va afirmar que va tenir la seva primera nevada des de 1987 a causa de la sembra de núvols.[16]

A Estats Units, la sembra de núvols s'utilitza per augmentar les precipitacions en zones de sequera, per reduir la grandària de la calamarsa que es forma en les tempestes, i per reduir la quantitat de boira en i al voltant dels aeroports. La sembra de núvols és de vegades usada pels principals centres d'esquí per induir les nevades. Onze estats de l'oest i una província de Canadà (Alberta) tenen en marxa programes de modificació del temps [3]. Una sèrie d'empreses comercials, Aero Systems Incorporated [4], Atmospherics Incorporated [5], North American Weather Consultants [6], Weather Modification Incorporated [7], Weather Enhancement Technologies International [8] i Seeding Operations and Atmospheric Research (SOAR) [9], ofereixen serveis de modificació del clima basat en la sembra de núvols. La USAF ha proposat el seu ús en el camp de batalla en 1996, encara que els EUA van signar un tractat internacional en 1978, que prohibeix l'ús de la modificació del clima amb finalitats hostils.

A Austràlia, les activitats de la CSIRO a Tasmània en la dècada de 1960 van tenir èxit. La sembra a l'àrea de la Meseta Central va aconseguir augments en les precipitacions aconsegueixen el 30% a la tardor. Els experiments de Tasmània van tenir tant èxit que s'han dut a terme periòdicament en zones muntanyenques de l'Estat.

Pilots militars russos van sembrar núvols en Belarús després de l'Accident de Txernòbil per eliminar les partícules radioactives dels núvols en direcció a Moscou.[17] En el Sud-est Asiàtic, la crema a cel obert produeix contaminació en el medi ambient regional. S'ha utilitzat la sembra de núvols per millorar la qualitat de l'aire mitjançant precipitacions. A Moscou, la Força Aèria de Rússia va intentar sembrar els núvols amb borses de ciment de 17 de juny de 2008. Una de les borses no es va polvoritzar i va caure sobre el sostre d'una casa.[18] A l'octubre de 2009, l'alcalde de Moscou va prometre "un hivern sense neu" per a la ciutat després de revelar els esforços de la Força Aèria de Rússia per sembrar dels núvols de Moscou durant l'hivern.[19]

Vegeu també

Referències

  1. ↑ Weather Modification Association
  2. ↑ "Beijing to keep skies clear on Games' opening day", BOCOG, 2007-04-26. Retrieved on 2007-04-27.
  3. ↑ claims of success
  4. ↑ Bureau of Reclamation, 1977: Project Skywater, A program of Research in Precipitation Management. S'ha assenyalat toxicitat en peixos (Aquatic Toxicology Volume 49, Issues 1-2, May 2000, Pages 111-129). Final Environmental Statement (INT FES 77-39).
  5. ↑ Harris, Edward R., 1981: Sierra Cooperative Pilot Project - Environmental Assessment and Finding of No Significant Impact. O.S. Department of the Interior, Bureau of Reclamation, Denver, CO, 208 pàg.
  6. ↑ Howell, Wallace I., 1977: Environmental Impacts of Precipitation Management: Results and Inferences from Project Skywater. Bull. American Meteorological Society, 58, 488–501
  7. ↑ Steinhoff, Harold W., and Jack D. Ives, Eds., 1976: Ecological Impacts of Snowpack Augmentation in the Sant Joan Mountains, Colorit. Final Report to the Bureau of Reclamation, 489 pàg.
  8. ↑ http://www.weathermodification.org/agi_toxicity.pdf
  9. ↑ http://www.nmt.edu/about/history/storms/chap3.htm
  10. ↑ (Science 26 novembre de 1971: Vol. 174.. No. 4012, pàg. 945 a 946 DOI: 10.1126/science .174.4012.945. Nucleación de gel per coprecipitado de iodur de plata i bromur de plata, B. Vonnegut 1 i Henry Chessin 2)
  11. ↑ ("congelació nucleante", Bernard Vonnegut, Henry Chessin, i Richard I. Passarelli, Jr. , # 3877642, 15 d'abril de 1975)
  12. ↑ [1] La 54 ª Esquadró de Reconeixement del temps dut a terme l'operació de de "fer el fang, no la guerra". [2]
  13. ↑ [Hagelabwehr http://www.hagelabwehr.com/links/studie.pdf en Baixa Àustria], Zentralanstalt Meteorologie und für Geodynamik
  14. ↑ KSV-Herzlich Willkommen <! - Bot títol generat -->
  15. ↑ [Http://news.bbc.co.uk/2/hi/asia-pacific / 7899086.stm Xina deixa de neu per posar fi a la sequera], BBC, 19 de febrer de 2009.
  16. ↑ Nature gets a helping hand as snow blankets Beijing
  17. ↑ «'How we made the Chernobyl rain' - Telegraph».
  18. ↑ «Sometimes it rains cement».
  19. ↑ «Moscow Testing Cloud Seeding; Promises Winter Without Snow».
Obtingut de" http://ks312095.kimsufi.com../../../../articles/a/r/t/wikilingue%7EArt%C3%ADculos_sol·licitats_2358.html"