◄ باران سفارشی؛ چطور ابرها را بیدار کنیم؟/ آیا بارورسازی می تواند مانع بارندگی در نقطه ای و بارش شدید در جای دیگر شود؟

علیرضا عشاقی: در نگاه اول، بارورسازی ابرها شبیه یک مداخله مستقیم در کار طبیعت به نظر می رسد؛ مثل آنکه انسان بخواهد از دل آسمان، بارش را مدیریت کند! اما وقتی عمیق تر نگاه کنیم، داستان، پیچیده تر، علمی تر و البته محدودتر از آن چیزیست که باور عمومی تصور می کند.

بارورسازی ابرها نه فناوری جادویی و نه ابزاری برای ساخت باران از آسمان صاف است؛ بلکه روشی فیزیکی برای افزایش احتمال بارش در ابرهایی است که از قبل وجود دارند. این فرآیند نیازمند شرایط دقیق، مواد شیمیایی خاص، هواپیماهای تخصصی و فهم کامل رفتار ابرهاست. در قلب این عملیات، ایفای نقش هواپیماهایی قرار دارد که به صورت اختصاصی برای ورود به ساختار ابر و آزادسازی مواد بارورساز تجهیز شده اند.

برای فهم بارورسازی، ابتدا باید بدانیم که بارش چگونه شکل می گیرد. هر قطره باران نتیجه یک هسته کوچک میعان یا کریستال یخ است که بخار آب به آن می چسبد و رشد می کند. اگر در یک ابر، تعداد این هسته ها بیش از اندازه کم باشد، بخار آب سرگردان می ماند؛ ابر مرطوب است اما بارش نمی دهد. در این میان بارورسازی دقیقا همین نقطه را هدف می گیرد؛ اضافه کردن هسته هایی که بخار آب بتواند به آن ها متصل شود.

در ابرهای سرد، این هسته اغلب از جنس یدید نقره، ماده ای که ساختار بلوریش شبیه یخ طبیعی بوده و باعث ایجاد کریستال های یخ می شود، است. البته شایان ذکر است که در برخی پروژه ها از یخ خشک (دی اکسیدکربن جامد) یا نمک های ساده نیز برای ایجاد هسته میعان استفاده می شود. پس واقعیت این است که بارورسازی چیزی را از «هیچ» به وجود نمی آورد، بلکه تنها منظم کردن و تحریک یک فرایند طبیعی است.

نکته کلیدی اما اینجاست که بارورسازی فقط و فقط زمانی ممکن است که ابر مناسب وجود داشته باشد. آسمان صاف با رطوبت نسبی کم در شرایط که حتی اگر بهترین هواپیما، قوی ترین مواد شیمیایی و پیشرفته ترین سیستم های کنترل را هم داشته باشیم، قابل بارورسازی نیست. ابر باید نه تنها وجود داشته باشد، بلکه باید از نوع درست باشد.

ابرهای سرد یا مخلوط که در آن هم قطرات آب مایع و هم کریستال یخ وجود دارد، بهترین گزینه اند. ابرهای خیلی نازک، خیلی گرم، یا ابرهای مرتفع مانند سیروس ها به هیچ وجه قابل بارورسازی نیستند. ابرهای کومولونیمبوس نیز اگرچه از نظر فیزیکی چنین قابلیتی را دارند، اما به دلیل تلاطم شدید، یخ زدگی، و جریان های بالا رونده های قدرتمند، در عمل ورود هواپیمای بارورساز به آن ها خطرناک و در بسیاری از کشورها ممنوع است. بنابراین، عملیات بارورسازی قبل از هر چیز یک عملیات «هواشناسی/هواشناختی» است؛ تصمیمی که پیش از پرواز و قبل از انتخاب نوع ماده، بر مبنای مشاهدات راداری، داده های دمایی و مدل های پیش بینی اتخاذ می شود.

در این میان، نقش هواپیماها جدایی ناپذیر است. هواپیما باید بتواند در ارتفاع مناسب، تقریبا بین ۱۲ تا ۲۲ هزار پا، وارد بدنه ابر شود، در عین حال پایدار بماند، مصرف سوخت مناسبی داشته باشد و قابلیت حمل پادهای بارورساز را نیز دارا باشد. در بسیاری از کشورها از هواپیماهای سبک نظیر «King Air» یا «Piper Navajo» استفاده می شود، اما در عملیات های وسیع تر یا شرایط سخت تر، به هواپیماهایی بزرگ تر، مقاوم تر و دارای ظرفیت حمل بیشتر نیاز است؛ جایی که آنتونوف 26 یکی از گزینه های ایده آل محسوب می شود.

آنتونوف 26، هواپیمای ترابری دو موتوره توربوپراپ شرقی و عضو خانواده مشهور آنتونوف است؛ نسلی از هواپیماها که به استحکام، توانایی عملیات در باندهای کوتاه و پرواز در شرایط سخت جوی معروف اند. این قابلیت ها AN-26 را برای عملیات های هواشناسی و بارورسازی گسترده بسیار مناسب کرده است؛ به خصوص در مناطقی که شرایط آب وهوایی شدید یا ابرهای متراکم وجود دارد. این هواپیما توان حمل مواد فراوان، نصب تجهیزات اختصاصی، حضور بلندمدت در منطقه عملیاتی و ورود به محدوده های جوی ناهموار را دارد. برخی کشورها حتی نسخه های اصلاح شده ای از آن را مجهز به سیستم های اسپری یدید نقره در زیر بال و نازل های نصب شده در قسمت عقبی بدنه کرده اند تا پوشش بیشتری داخل ابر ایجاد شود.

اهمیت استفاده از هواپیماهایی مانند AN-26 زمانی روشن تر می شود که نیاز به بارورسازی در مقیاس منطقه ای مطرح باشد. در این شرایط، نه تنها مساحت گسترده ای باید پوشش داده شود، بلکه گاهی لازم است در ارتفاعات مختلف، در چند نقطه متفاوت و حتی چند بار در یک روز وارد ابر شد. هواپیماهای کوچک چنین توان عملیاتی بالایی ندارند، اما آنتونوف 26 به دلیل طراحی نظامی و انتقالی خود می تواند این وظایف را به خوبی انجام دهد. افزون بر آن، سیستم های ناوبری دقیق، توان حمل سوخت زیاد و امکان نصب تجهیزات اندازه گیری جوی و سنسورهای یخ زدگی باعث شده تا برخی محققان از این هواپیما برای مطالعات دقیق تر ساختار ابر نیز استفاده کنند.

اما اکنون باید به یک سوتفاهم رایج پرداخت! آیا بارورسازی می تواند مانع بارندگی در نقطه ای و باعث بارش شدید در جای دیگر شود؟ جواب علمی این سؤال پیچیده تر از پاسخ های رایج در فضای عمومی است. بارورسازی می تواند در یک ابر موجود، فرآیند بارش را زودتر یا شدیدتر کند، اما نمی تواند سامانه بزرگ جوی را جا به جا کند. یعنی نمی تواند طوفان را از شهری به شهر دیگر منتقل کند، نمی تواند از صفر باران تولید کند، و نمی تواند بارندگی گسترده را متوقف یا ایجاد کند. اثر بارورسازی به طور معمول محدود به حدود ۲۰ تا ۳۰ کیلومتر پیرامون منطقه عملیات است و میزان آن نیز به طور متوسط ۱۰ تا ۲۰ درصد افزایش در بارش گزارش شده؛ البته در برخی مطالعات افزایش های بالاتر نیز گزارش شده اما هنوز اجماع علمی قطعی بر آن وجود ندارد. بنابراین، بارورسازی به جای آنکه راه حل قطعی کمبود آب باشد، بیشتر یک ابزار کمکی در مدیریت منابع آب محسوب می شود.

به علاوه، این فناوری محدودیت های محیط زیستی دارد. یدید نقره اگرچه در غلظت های مورد استفاده تقریباً بی خطر تلقی می شود، اما همچنان موضوع بررسی های زیست محیطی است. از سوی دیگر، این سؤال نیز مطرح است که آیا تغییر بارش در یک منطقه می تواند به طور غیرمستقیم به ضرر منطقه ای دیگر تمام شود؟ پاسخ قطعی وجود ندارد، زیرا سیستم های جوی بسیار گسترده تر از حدی هستند که بتوان چنین اثر مستقیمی را اثبات یا رد کرد. اما بسیاری از کشورها استانداردهای سختگیرانه ای برای جلوگیری از ایجاد چنین تعارضاتی در نظر گرفته اند.

با همه این تفاسیر، بارورسازی به کمک هواپیما، نمونه ای از تلاش بشر برای سازگاری فعال با تغییرات اقلیمی و کمبود منابع آب است. این فناوری به جای تلاش برای جایگزینی طبیعت، در پی بهینه سازی فرآیندهای طبیعی است. هواپیما، خلبان، تیم هواشناسی، داده های راداری، و مواد بارورساز، همگی در یک زنجیره پیچیده عمل می کنند تا از ابرهایی که بالقوه توان بارش دارند، بهره بیشتری گرفته شود. و در نهایت، هر عملیات بارورسازی، نه یک نمایش تکنولوژی، بلکه ترکیبی از علم، احتیاط، تجربه و شناخت دقیق رفتار آسمان است؛ رفتاری که هنوز بخش های زیادی از آن ناشناخته باقی مانده و همین ناشناختگی، این حوزه را همزمان جذاب، چالش برانگیز و پر از احتمال های تازه کرده است.