Deși oamenii nu pot controla vremea, o pot modifica cu siguranță. Însămânțarea norilor este un astfel de tip de modificare a vremii. Este definită ca actul de injectare a substanțelor chimice precum gheața carbonică (CO2 solid), iodura de argint (AgI), sarea de masă (NaCl), în nori pentru a schimba rezultatul vremii.
Potrivit Asociației pentru Modificarea Vremii, cel puțin opt state practică însămânțarea norilor pentru a stimula precipitațiile, în special ninsorile de iarnă. Însămânțarea norilor este un instrument popular pentru a face față lipsei de apă rezultate din secete și secete de zăpadă, în special în vestul Statelor Unite. Cu toate acestea, întrebările legate de eficacitatea și etica sa rămân intens dezbătute.
Istoria însămânțării norilor
Pe cât de ultramodernă sună însămânțarea norilor, nu este un concept nou. A fost inventată în anii 1940 de către oamenii de știință de la General Electric (GE), Vincent Schaefer și Irving Langmuir, care cercetau modalități de a reduce înghețarea avioanelor. Gheața se formează atunci când picăturile de apă subrăcită din nori lovesc suprafețele aeronavelor și îngheață imediat pe ele, formând un strat de gheață. Oamenii de știință au teoretizat că, dacă aceste picături s-ar putea solidifica în cristale de gheață înainte de a se lega de aeronave, amenințarea înghețării aripilor ar putea fi redusă.
Ce este apa subrăcită?
Apa subrăcită este apă care rămâne în stare lichidă în ciuda faptului că este înconjurată de aer sub punctul de îngheț (0 grade Celsius). Doar apa în cea mai pură formă, fără sedimente, minerale sau gaze dizolvate, poate fi subrăcită. Nu va îngheța decât dacă ajunge la minus 40 de grade, sau lovește ceva și îngheață pe el.
Schaefer a testat această teorie în laborator expirând într-un congelator adânc, creând astfel „nori” cu respirația sa. Apoi, a aruncat diverse materiale, cum ar fi sol, praf și pudră de talc, în „cutia rece” pentru a vedea care ar stimula cel mai bine creșterea cristalelor de gheață. La aruncarea unor granule mici de gheață carbonică în cutia rece, s-a format o rafală de cristale microscopice de gheață.
În acest experiment, Schaefer a descoperit cum să răcească temperatura unui nor pentru a iniția condensarea și, astfel, precipitațiile. Câteva săptămâni mai târziu, colegul său de la GE, Bernard Vonnegut, a descoperit că iodura de argint a servit drept particule la fel de eficiente pentru glaciație, deoarece structura sa moleculară seamănă îndeaproape cu cea a gheții.
Această cercetare a atras curând o atenție largă. Guvernul a colaborat cu GE pentru a investiga cât de viabilă ar putea fi însămânțarea norilor pentru a produce ploaie în regiunile aride și pentru a slăbi uraganele.
Proiectul Cirrus
În octombrie 1947, însămânțarea norilor a fost pusă la încercare în condiții tropicale. Guvernul SUA a aruncat peste 45 de kilograme de gheață carbonică în benzile exterioare ale Uraganului Nouă, cunoscut și sub numele de Uraganul Cape Sable din 1947. Teoria era că CO2-ul înghețat la aproximativ -78 de grade Celsius ar putea neutraliza uraganul alimentat de căldură.
Nu numai că experimentul a dat rezultate neconcludente; furtuna, care anterior se îndreptase spre mare, a schimbat cursul și a ajuns la uscat lângă Savannah, Georgia. Deși s-a demonstrat ulterior că uraganul a început să vireze spre vest înainte de însămânțare, percepția publică a fost că Proiectul Cirrus a fost de vină.
Proiectele Stormfury, Skywater și altele
În anii 1960, guvernul a comandat un nou val de proiecte de însămânțare a norilor pentru uragane. Cunoscut sub numele de Proiectul Stormfury, experimentele propuneau ca prin însămânțarea benzilor exterioare ale norilor unui uragan cu iodură de argint, convecția ar crește la marginile furtunii. Acest lucru ar crea un ochi nou, mai mare (și, prin urmare, mai slab) cu vânturi reduse și intensitate redusă.
S-a determinat ulterior că însămânțarea ar avea un efect redus asupra uraganelor, deoarece norii lor conțin în mod natural mai multă gheață decât apă subrăcită.
Din anii 1960 până în anii 1990, au apărut mai multe programe. Proiectul Skywater, condus de Biroul American de Reclamare, a fost axat pe augmentarea rezervelor de apă din vestul Statelor Unite. Numărul proiectelor de modificare a vremii din SUA a scăzut în anii 1980 din cauza lipsei de „dovezi științifice convingătoare privind eficacitatea modificării intenționate a vremii”.
Cu toate acestea, Programul de Modificare a Deteriorării Vremii al Biroului de Reclamare din 2002-2003, precum și secetele istorice din California din 2001-2002 și 2007-2009, au stârnit un interes reînnoit pentru însămânțarea norilor, care continuă și astăzi.
Cum funcționează însămânțarea norilor
În natură, precipitațiile se formează atunci când picăturile mici de apă suspendate în nori cresc suficient de mult în volum pentru a cădea fără a se evapora. Aceste picături cresc prin coliziunea și unirea cu picăturile vecine, fie prin înghețarea pe particule solide având structuri cristaline sau asemănătoare gheții, cunoscute sub numele de nuclee de gheață, fie prin atragerea pe particule de praf sau sare, cunoscute sub numele de nuclee de condensare.
Însămânțarea norilor amplifică acest proces natural prin injectarea norilor cu nuclee suplimentare, sporind astfel numărul de picături care cresc suficient de mari pentru a cădea ca picături de ploaie sau fulgi de zăpadă, în funcție de temperaturile aerului din interiorul și de sub nor.
Aceste nuclee sintetice vin sub formă de substanțe chimice precum iodura de argint (AgI), clorura de sodiu (NaCl) și gheața carbonică (CO2 solid). Toate sunt dispersate în inima norilor care produc precipitații prin generatoare terestre care emit substanțe chimice în aer sau prin aeronave care eliberează încărcături de rachete pline cu substanțe chimice.
În 2017, Emiratele Arabe Unite, care au desfășurat aproape 250 de proiecte de însămânțare în 2019, au început să testeze o nouă tehnologie în care dronele zboară în nori și aplică un șoc electric. Potrivit Universității din Reading, această metodă cu sarcină electrică ionizează picăturile din nori, făcându-le să se lipească unele de altele, sporind astfel rata lor de creștere. Deoarece elimină necesitatea substanțelor chimice precum iodura de argint (care poate fi toxică pentru viața acvatică), ar putea deveni o opțiune de însămânțare mai ecologică.
Funcționează însămânțarea norilor?
Deși însămânțării i se atribuie în mod tradițional stimularea ploilor și ninsorilor cu 5 până la 15%, oamenii de știință au făcut progrese recente în măsurarea acumulărilor reale.
Un studiu de însămânțare a norilor de iarnă realizat în Idaho în 2017 a folosit analize radar meteo și pluviometrice pentru a separa semnalul specific precipitațiilor însămânțate. Studiul a arătat că însămânțarea a produs 123.348 până la 339.207 metri cubi de apă – sau suficient cât să umple aproape 150 de piscine olimpice – în funcție de câte minute au fost însămânțați norii.
