مرکز پژوهش‌های مجلس به بررسی «ابعاد مختلف استحصال آب‌های جوی» پرداخت
«ابردزدی»؛ افسانه است یا افسون؟
موضوع مهمی که در این گزارش به آن اشاره‌شده این است که گفته شده: «به این ادعا که افزایش بارش در یک منطقه باعث کاهش بارش در جای دیگر به‌ویژه مناطق پاییندست می‌شود، هنوز به‌طور دقیق پاسخ‌داده نشده‌است.» بارورسازی‌هایی که در کشورهای همسایه انجام می‌گرفت معمولا موجب نوعی نگرانی درخصوص خالی‌کردن ابرهای باران زا می‌شد، تا جایی‌که تعبیری به‌عنوان «ابردزدی» درمیان افکار عمومی بسیار رایج شده‌بود. البته سازمان هواشناسی جهانی در بیانیه سال۲۰۱۰ تاکید کرده‌بود که اگرچه پیامدهای ناخواسته بارورسازی ابرها ازجمله آثار پاییندست ثابت نشده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند، اما نمی‌توان آنها را رد کرد.
به گزارش «دنیای‌اقتصاد» مرکز پژوهش‌های مجلس گزارش بررسی علمی خود را درخصوص «ابعاد مختلف استحصال آب‌های جوی» منتشر کرد. در این گزارش پروژههای تعدیل وضع هوا که به دو صورت بارورسازی ابرها و یونیزاسیون جو در برخی از کشورها انجام می‌شود، مورد ارزیابی قرار گرفته‌است. بارورسازی ابرها از طرق بارورسازی مستقیم با هواپیما یا ژنراتورهای زمینی و با اهداف افزایش بارش یا کاهش خسارات جوی انجام می‌شود.
یونیزاسیون جو نیز با هدف اثرگذاری بر تغییرات آب و هوا صورت می‌گیرد. بررسی‌های مرکز پژوهش‌ها نشان می‌دهد؛ آثار و کاربرد یونیزاسیون برای مجامع علمی هنوز به‌طور کافی مشخص و کارآمدی آن اثبات نشده و از طرف دیگر، تاثیر بارورسازی ابرها نیز بر افزایش بارش، محدود و حداکثر حدود ۱۵ تا ۲۰درصد و تحت‌شرایط مناسب(در ابرهایی حاوی آب فراسرد به مقدار مناسب) و برای یک ابر یا سامانه ابری معین در مقیاس یک حوضه آبریز محدود می‌شوند (بدون افزایش بارش قابل‌ملاحظه در سال).
میزان موفقیت بارورسازی ابرها
بازوی پژوهشی مجلس در این گزارش به تحقیقاتی ارجاع می‌دهد که نشان‌داده اجرای مناسب برنامه‌های بارورسازی ابرها می‌تواند تا حد معینی بارندگی را در یک منطقه افزایش دهد و در صورت استفاده از روش‌های مناسب، می‌تواند سبب مه‌زدایی و کاهش خسارت‌های تگرگ شود. به‌عبارت دیگر براساس نتایج ارائه‌شده از تحقیقات صورت‌گرفته در سراسر دنیا بیشترین موفقیت بارورسازی و تعدیل هوا در مه‌زدایی و کاهش تگرگ تجربه شده‌است.
همچنین تحت‌شرایط مناسب معین، بیشترین افزایش بارش نسبت به مقادیر موردانتظار طبیعی از ابرهای کوهستانی و سرد حاصل شده‌است. به‌طور کلی مقدار قابل‌قبول و قابل‌انتظار افزایش بارش از طرح‌های بارورسازی ابرها برای ابر سرد با طراحی و اجرای مناسب و در شرایط مناسب، دامنه ۵ تا ۲۰درصد برای هر مورد بارورسازی گزارش شده‌است. انجمن هواشناسی آمریکا اعلام کرده، درصورتی‌که پروژههای بارورسازی ابرها به‌طور طولانی‌مدت و مستمر و نه فقط در زمان خشکسالی اجرا شود و طراحی و اجرای آنها مناسب باشد، می‌تواند بارش را تا حدود ۱۰درصد افزایش دهد.
به‌طور کل نویسندگان معتقدند؛ گزارش‌های معتبر و متعددی از موفقیت و عدم‌موفقیت روش‌های بارورسازی در گزارش‌های سازمان جهانی هواشناسی و مجلات علمی انجمن هواشناسی آمریکا وجود دارد. بر اساس این گزارش عوامل موثر بر توانایی بارورسازی ابرها را می‌توان در دو دسته عوامل محیطی و عوامل انسانی قرارداد؛ عوامل محیطی شامل کمیت‌های جوی مانند دما، رطوبت، باد، پایداری و غیره و کمیت‌های جغرافیایی مانند پستی و بلندی، رطوبت خاک و پوشش گیاهی و وضعیت پوشش برخی مناطق است. عوامل انسانی نیز شامل مشخصات و کیفیت بارورسازی از جمله ترکیب و نوع ماده‌بارورسازی و نرخ توزیع آن در جو، مکان‌ها و زمان‌ها و مدت آزادسازی مواد بارورساز است.
تاثیر بارورسازی از ۳۰ تا ۹۰ دقیقه
طبق این گزارش در هر پروژه بارورسازی ابرها، وسعت منطقه افزایش بارش بستگی به دفعات بارورسازی، پوشش مکانی سامانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ابری مناسب و نیز توانایی بارورسازی تمام ابرهای مناسب دارد. تاثیر بارورسازی از ۳۰ تا ۹۰دقیقه در مناطق پاییندست و مسیر جریان باد پس از منطقه یا خط بارورسازی ادامه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌یابد. معمولا تاثیر بارورسازی ابرها محدود به مرزهای ثابت منطقه هدف نیست و تاثیر آن در جهت باد به خارج از این منطقه نیز می‌تواند کشیده شود. این امر به‌شدت و جهت جریان باد در سطوح مختلف جو بستگی دارد.
اثر بارورسازی ابرها بر الگوی بارش در مناطق پاییندست
بارورسازی‌هایی که در کشورهای همسایه انجام می‌گرفت معمولا موجب نوعی نگرانی درخصوص خالی‌کردن ابرهای باران‌زا می‌شد، تا جایی‌که تعبیری به‌عنوان «ابردزدی» درمیان افکار عمومی بسیار رایج شده‌بود. در گزارش مرکز پژوهش‌ها گفته‌شده، این عقیده که افزایش بارش در یک منطقه باعث کاهش بارش در جای دیگر به‌ویژه مناطق پاییندست می‌شود، هنوز به‌طور دقیق پاسخ‌داده نشده‌است. برخی مجامع علمی دلایلی را برای رد چنین تاثیری مطرح کرده‌اند که برخی از این دلایل عبارتند از: ۱)محاسبات علمی نشان می‌دهد؛ مقدار رطوبت جوی عبوری از روی هر نقطه با یک رشته کوه که به بارش تبدیل می‌شود، کمتر از ۱۰ تا ۱۵درصد است. اگر این بارش طبیعی توسط بارورسازی ابرها تا ۱۰درصد افزایش یابد، تنها یک‌درصد منابع رطوبت اصلی جوی می‌تواند تخلیه شود.
۲) طول عمر بسیاری از سامانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ابری کوتاه بوده و در حدی نیست که به مناطق پاییندست برسد و به‌عبارتی دیگر تبخیر می‌شود، بنابراین در مواردی، ضمانتی برای باقی‌ماندن کارآیی ابر برای ایجاد بارش در دیگر مناطق پاییندست منطقه هدف ممکن است وجود نداشته‌باشد.
۳) تحقیقات نشان‌داده که با فرض امکان صعود هوا، حدود ۲۰درصد بخار آب در حین صعود متراکم شده و ابر را تشکیل می‌دهد.
همچنین حدود ۲۰درصد بخار آب موجود در ابر نیز به‌صورت باران می‌بارد، بنابراین در حالت‌های معمول حدود ۴درصد بخار آب ابر گرفته‌می‌شود. اگر عملیات بارورسازی ابرها به افزایش ۲۰درصدی بارش منجر شود، می‌توان نتیجه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گیری کرد که عملیات بارورسازی ابرها حدود ۸درصد از بخار آب اضافی را تخلیه می‌کند که رقم ناچیزی است، لذا کاهش بسیار جزئی در بخار آب ابرهای مناطق پاییندست منطقه هدف رخ خواهد داد.
به‌رغم موارد گفته‌شده و با توجه به پیچیدگی‌ها و عدم‌قطعیت‌های موجود در فرآیندهای جوی، سازمان هواشناسی جهانی در بیانیه سال۲۰۱۰ تاکید کرده‌است که اگرچه پیامدهای ناخواسته بارورسازی ابرها ازجمله آثار پاییندست ثابت نشده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند، اما نمی‌توان آنها را رد کرد.
فقدان سیستم‌های ارزیابی
در ادامه، این گزارش به تحلیل‌های آماری و علمی در رابطه با فعالیت‌های بارورسازی پرداخته است. طبق این گزارش نکته حائزاهمیت آن است که اغلب فعالیت‌های انجام‌شده در کشورها برای بارورسازی ابرها و یونیزاسیون جو، براساس رهیافت علمی و فنی نیستند و برخی از این پروژه‌ها صرفا براساس فشارهای اجتماعی و از روی استیصال برای تامین آب انجام می‌شوند و فاقد الزامات لازم برای اجرای این پروژه‌ها از جمله سیستم‌های ارزیابی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند.
نویسندگان این گزارش معتقدند به دلیل تغییرپذیری سامانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ابر و مقیاس انرژی بسیار زیاد درگیر در فرآیندهای درون ابرها، با گذشت بیش از هشت دهه‌از فعالیت‌های بارورسازی، هنوز توافق جامعی درباره تاثیر بارورسازی ابرها و افزایش مصنوعی بارش وجود ندارد و به‌منظور آشکارسازی تاثیر بارورسازی ابرها در منطقه هدف و دوره زمانی قابل‌ملاحظه، نیاز به تحلیل آماری قوی و موثر با استفاده از داده‌های مربوط به تعداد زیادی عملیات بارورسازی طولانی است.
همچنین برای ارزیابی تاثیر بارورسازی در افزایش بارش، تداوم تحقیق و مطالعه با به‌کارگیری تمامی روش‌ها و فناوری‌های در دسترس، شامل مطالعات آماری با داده‌های مشاهداتی زمین پایه و دورسنجی با طول دوره زمانی مناسب شامل داده و اطلاعات تعداد زیادی عملیات بارورسازی مشابه و مطالعات فیزیکی و مد ل‌سازی گروهی هواشناسی برای شبیه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازی بهینه فرآیندهای فیزیکی و دینامیکی ابر به‌منظور شناخت و ارزیابی اطمینان‌بخش تاثیر بارورسازی ابرها لازم و ضروری است. در این راستا لازم است پروژههای بلندمدت مطالعاتی (فصلی یا سالانه) در گستره و مقیاس حوضه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مجزای آبریز تعریف و ارزیابی شود.
مطالعات سازمان‌های معتبر جهانی چه می‌گویند؟
بااین‌حال گفته می‌شود دقیق‌ترین مطالعات از سوی سازمان جهانی هواشناسی در این زمینه صورت‌گرفته‌است. بر اساس نتایج ارزیابی تیم تخصصی این سازمان جهانی از عملیات بارورسازی ابرها در کشورهای مختلف پیشنهاد شده است: قبل از شروع آزمایش بزرگ‌مقیاس، ضروری است که طیف وسیعی از مطالعات مقدماتی انجام شود که مناسب‌بودن محیط هواشناسی محل پیشنهادی برای افزایش بارندگی پایدار را نشان دهد. چنین مطالعات اکتشافی ضروری است؛ زیرا شرایط برای بارورسازی ابر موثر، محدود به مکان‌های مناسب از نظر جغرافیایی و فصلی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند. علاوه‌بر این یک مطالعه مقدماتی مهم شامل استفاده از داده‌های تاریخی برای مستندسازی تغییرپذیری بارندگی و تخمین زمان مورد‌نیاز برای تشخیص افزایش قابل‌توجه بارندگی طبیعی در سراسر منطقه هدف در مقیاس زمانی فصلی لازم است؛ زیرا تغییرپذیری طبیعی فرآیندهای ابر، از جمله بارندگی روی زمین، بسیار زیاد است.
سازمان جهانی هواشناسی همچنین می‌گوید: لزوم انجام آزمایش‌هایی در مقیاس حوضه آبریز با هدف نشان‌دادن مزیت اقتصادی بارورسازی ابر اجتناب‌ناپذیر است و به دلیل تغییرپذیری زیاد بارش طبیعی، چنین تحلیل‌هایی برای محاسبه هزینه- فایده اقتصادی ساده نیستند؛ حتی برای بارورسازی ابرهای کوهساری زمستانی که سیستم ابر و منطقه هدف به‌وضوح قابل‌شناسایی و ثابت‌اند نیز چندان ساده نیست، بنابراین ادعاهای تاثیر بارورسازی و افزایش بارش بدون مستندات علمی قابل‌پذیرش نیست.
