ما هو الاستمطار الصناعي وما هي فوائده وطرق استخدامه

ما هو الاستمطار الصناعي؟ لعله أحد التساؤلات العلمية التي تحتاج إلى إجابة تفصيلية، حيث أدّت ظاهرة الجفاف ونقصان الماء في كثير من الدول إلى إحداث العديد من المشاكل وزيادة معاناة الشّعوب، ولهذا انطلقت العديد من الأبحاث العلمية لحلّ هذه المشكلة، وكان الاستمطار الصّناعي أحد الحلول المطروحة لها، فما هو الاستمطار؟ وكيف يحدث؟ وما هي فوائده؟ هذه الأسئلة وغيرها سنوافيكم بإجابة نموذجية لها من خلال مقالنا هذا.

ما هو الاستمطار الصناعي

الاستمطار الصّناعي هو عملية تغيير متعمدة على الطقس؛ بحيث يتم استثارة السحب وتحفيزها لإسقاط محتواها من المياه الكامنة بها، أو الثلوج المتجمدة فوق مناطق جغرافية محددة، وذلك من خلال عوامل كيميائيّة أو بيولوجية محددة يتم إسقاطها في كتلة السحابة؛ بهدف زيادة كقافة السحابة، وزيادة كثافة بخار الماء الذي يسقط فيما بعد على هيئة مطر وثلج، ويُستخدم الاستمطار الصّناعيّ من أجل الآتي:[1]

• زيادة هطول الأمطار في المناطق التي لا تشهد هطولات كثيرة.
• تنظيف أو تبريد الهواء.
• منع العواصف والتقليل من الأعاصير نتيجة هطول الأمطار المبكر.
• تقليل حرارة الشمس عن طريق زيادة كتلة السحب.

كيف تتم عملية الاستمطار الصناعي

تتم عملية الاستمطار الصّناعيّ من خلال زراعة السّحب بنوى التكثيف أو المحفزات لسقوط الأمطار، بحيث يتم زرع هذه المحفزات بواسطة الطائرات، أو الصواريخ، أو المدافع الأرضية؛ وذلك باستخدام مواد متعددة كالثلج الجاف، أو ثاني أكسيد الكربون الصلب، ويوديد الفضة، وكلوريد الكالسيوم، وكلوريد الصوديوم، ورذاذ الماء، وتُعتبر العملية التي تُستخدم فيها مادة يوديد الفضة للتحكم في تسريع عملية هطول الأمطار أشهر العمليات المستخدمة للاستمطار الصّناعيّ؛ إذ تعمل على زيادة كثافة السحب فوق معدلها الطبيعي، مما يجعل بلورات الثلج الموجودة بداخل السحب تتجمد، ثم تتساقط بفعل ثقلها نحو الأرض، قبل أن تعيدها الحرارة المرتفعة قرب السطح إلى حالتها السائلة مرة أخرى، ولتعزيز ضمان نجاح عملية الاستمطار الصّناعي فلا بدَّ من توّفر عدة عوامل طبيعية تساعد على الاستمطار، مثل تواجد السحب الرّكامية، ووجود تيارات هوائية صاعدة، وتحديد الوقت المناسب لتلقيح السحب، ومعرفة الكمية المناسبة من المواد المحفزة التي يجب حقن السحب بها.

طرق الاستمطار الصناعي

يرتبط حدوث الاستمطار الصّناعيّ طرق عديدة لاستخدامها في حقن أو تلقيح السحب، وهي كالآتي:

• الطريقة الجوية: يتم استمطار السّحب صناعيًا بهذه الطريقة بوجود الطائرات والصواريخ الجويّة، حيث تُحلّق تحت أو فوق أو داخل السحابة وفقًا لطبيعته، وهي أكثر الطرق فعاليّة، وتُستخدم في كثير من دول العالم التي تعاني من الجفاف.
• الطريقة الأرضية: تتم من خلال مضادات الطائرات والمولدات الخاصة أرضًا، ويكثر استخدامها في دولة الصين.

ما هي فوائد الاستمطار الصناعي

هنالك العديد من الفوائد التي يُقدمها استمطار السّحب، وهي على النحوّ الآتي:

• مساعدة الدول التي تعاني من المناخ الجاف، وذلك من خلال تحسين وضعها الاقتصاديّ.
• زيادة مخزون المياه الذي يتم استخدامه في الزراعة.
• المساهمة في تعديل المناخ.
• تحقيق بعض الأهداف الاستراتيجية سواء أكانت بعيدة أو قصيرة المدى، مثل زيادة كثافة الغطاء النباتي الصالح للرعي، وإعادة ملء السدود، وزيادة مخزون المياه الجوفية.
• تقليل حدوث الأعاصير.
• تطهير الأجواء وتغيير الطقس وزيادة عملية البناء الضوئي وزيادة وصول أشعة الشمس إلى الأرض.

ما هي سلبيات برنامج الاستمطار الصناعي

على الرغم من الفوائد التي يُقدّمها الاستمطار الصناعيّ إلّا أنَّه يحمل في ثناياه العديد من السلبيات، وهي على النحوّ الآتي:

• حرمان المناطق البعيدة عن السواحل والمحيطات من مياه الأمطار؛ وذلك عندما تحدث عمليات الاستمطار بالقرب من المناطق الساحلية، وقد ينشأ عنها أزمات سياسية في البلاد.
• امتصاص الماء في التربة وتقليل تركيز بخار الماء في الغلاف الجوي فوق الأرض، وهذا قد يؤدي إلى انتقال بخار الماء من المحيط إلى الأراضي الصحراوية فيزيد من تبخر مياه المحيطات.
• زيادة درجات الحرارة خلال النهار وانخفاضها بشكل كبير في الليل.
• انخفاض في مستوى غاز ثاني أكسيد الكربون وذلك بسبب زيادة عملية البناء الضوئي واعتمادها بشكل أكبر على الطاقة الشمسية.
• تغيير المناخ المحلي للدولة المستخدمة لهذه التقنية الصناعية إلى حد كبير، ولكن لا يمكن التنبؤ بمدى تأثير عملية الاستمطار على المناخ العالمي بشكل عام.
• إلحاق الضرر بالبيئة وخاصةً النباتات والحيوانات، نتيجة استخدام المواد الكيميائية لاستمطار السحب، ولكن اليود الفضي المستخدم ليس له أضرار معروفة على الصحة.
• الكلفة المرتفعة جدًا لعملية الاستمطار الصناعيّ، ولهذا لا تستطيع الدول الضعيفة اقتصاديًا من القيام به.

كم تكلفة تكنولوجيا الاستمطار الصناعي

تُعدُّ عملية الاستمطار مكلفة جدًا فلا تستطيع الدول الضعيفة اقتصاديًا من القيام بها، وتُقدّر القيمة الاقتصادية المتوقعة لعملية تلقيح السحب بنحو 6 مليارات ريال سعوديّ سنويًا، كما يصل استمطار ما يقرب من 24 سحابة إلى ما يقاري خمسة آلاف دولار.

تطوّر عمليات الاستمطار

شهدت عمليات الاستمطار مراحل متعددة، حيث تعود أول محاولة لإسقاط الأمطار بهذه الطريقة إلى القرن السابع عشر، حيث حاول القائد الفرنسي الشهير نابليون بونابرت إطلاق قذائف مدافعه نحو السحب، بغرض تفتيتها وإسقاط الأمطار، ومع التقدم العلمي والتكنولوجي، بدأت بعض الدول تحاول تنفيذ هذا باستخدام بالونات هوائية وطائرات ورقية لإيصال المتفجرات إلى السحب، إلا أن هذه المحاولات باءت بالفشل، وتسببت في حدوث حرائق وكوارث، وفي عام 1947م بدأ نجاح هذه العملية، حيث قامت منظمة الكومنولث الأسترالية للأبحاث العلمية والصناعية بتلقيح السحب للحصول على الأمطار، ومنذ ذلك الحين، بدأت عدة دول حول العالم في تطوير هذه التقنيات من أجل الوصول إلى نتائج أفضل، وأصبحت الولايات المتحدة الأمريكية والصين وأستراليا من الدول الرائدة في عملية الاستمطار الصناعي، وفي عام 2006م بدأت المملكة العربية السعودية في تعميم دراسة تجريبية لاستمطار السحب على المنطقة الوسطى، والتي تشمل الرياض وحائل والقصيم، وذلك بعد نتائج أولية إيجابية حققتها التجربة في منطقة عسير، وفي العام ذاته قامت الأردن بتنفيذ أول عملية استمطار صناعي في منطقة سد الملك طلال، وذلك بمشاركة هيئة الأرصاد الجوية الأردنية وسلاح الجو الملكي الأردني.

استخدام الاستمطار لإيقاف الإعصار

نجح العلم في استخدام الاستمطار الصّناعيّ لوقف الأعاصير، فلقد بدأ هذا المشروع منذ عام 1961م عندما شرع فريق من علماء شركة جنرال إلكتريك باستخدام بلورات الجليد لإيقاف الأعاصير والتقليل من نتائجها المدمرة، بحيث اعتمدوا مبدأ نشر يوديد الفضة على السحب التي تكّون الإعصار، والتي تعمل على توقف نمو الإعصار وتبديده بشكل مؤقت، وتم عمل تحليل لهذا الإعصار الذي بدا أنه سيضعف حتى بدون نشر يوديد الفضة عليه، ولكن تمَّ وقف مشروع بذر الأعاصير بسبب التكلفة المرتفعة لهذا المشروع، وتعدد سلبيات الاستمطار.[2]

وإلى هنا نكون وصلنا لنهاية مقالنا الذي تعرفنا من خلاله على الاستمطار الصّناعيّ، وطرق الاستمطار، وآلية حدوث استمطار السّحب، وأهم الفوائد التي يُقدّمها، كما تعرفنا على سلبيات الاستمطار، ومراحل تطوّر عمليات الاستمطار.