8 أنواع رئيسية من التعديلات المناخية

تلقي هذه المقالة الضوء على الأنواع الرئيسية الثمانية من التعديلات المناخية. الأنواع هي: 1. التعديلات المناخية الميدانية 2. تعديل عمليات التبادل 3. تعديل مخاطر الطقس 4. تعديل التهطال 5. تعديل الإعصار 6. تعديل الضباب 7. تعديل الصقيع 8. تعديل التبخر.

أنواع التعديلات المناخية:

التعديلات المناخية الميدانية
تعديل عمليات الصرف
تعديلات على أخطار الطقس
تعديل الترسيب
تعديل الإعصار
تعديل الضباب
تعديل الصقيع
تعديل التبخر

النوع # 1. تعديلات المناخ الميدانية:

يشير المناخ الميداني إلى المناخ المحلي للتربة والمحاصيل النباتية. يختلف المناخ المحلي للتربة العارية عن سطح السطح الخضري. يشير المناخ المحلي للتربة العارية إلى الطبقة السطحية من الأرض وطبقة الهواء فوق سطح التربة مباشرة وطبقة التربة تحت سطح الأرض.

خلال النهار ، يتلقى سطح التربة الإشعاع الشمسي ويسخن عن طريق امتصاصه. يصبح سطح التربة أكثر دفئا من طبقة الهواء فوق وطبقة التربة تحت سطح الأرض النشط.

في الليالي الصافية ، يفقد سطح الأرض الحرارة بسرعة في شكل إشعاع طويل الموجة (IR) ، في حين يتلقى سطح الأرض كمية قليلة من الأشعة تحت الحمراء من الأبخرة المائية وجزيئات الهواء والأوزون الموجود في الغلاف الجوي. وبالتالي ، فإن سطح الأرض سطح نشط حيث يتم امتصاص معظم الطاقة المشعة ، وينعكس وينبعث.

خلال النهار ، تسخن الطاقة الحرارية بشكل أسرع على التربة العارية مما يمكن أن يتبدد. نتيجة لذلك ، تزداد درجة حرارة السطح بسبب تراكم الطاقة الحرارية. الحد الأقصى لدرجة الحرارة يحدث في ذلك الوقت ، عندما تكون طاقة الإدخال والإخراج متساوية.

في وقت لاحق ، يتجاوز الإنتاج طاقة الإدخال مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة. تستمر درجة الحرارة في الانخفاض طالما أن معدل الخسارة أكبر من معدل الربح. الحد الأدنى لدرجة الحرارة يحدث في ذلك الوقت ، عندما يتوازن كل من المدخلات والمخرجات. هذا هو السبب في حدوث الحد الأدنى من درجة الحرارة بعد شروق الشمس مباشرة ، وتحدث درجة الحرارة القصوى في فترة ما بعد الظهر.

على الأرض العارية ، تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع في الطبقة السفلى من التروبوسفير ، وكذلك تقل مع العمق في التربة خلال النهار. ويسمى معدل زوال. خلال الليل ، تزداد درجة حرارة الهواء مع ارتفاع فوق سطح الأرض ، كما تزداد درجة حرارة التربة مع العمق. يشير إلى عكس درجة الحرارة.

يختبر سطح الأرض أكبر فائض في الطاقة. ولذلك ، فإن أكبر درجة حرارة يومية تحدث خلال النهار ، في حين أن سطح الأرض يواجه أكبر عجز في الطاقة أثناء الليل وأقل درجة حرارة بالقرب من السطح. يكون تدرج درجة الحرارة أكبر قرب السطح وينخفض مع ارتفاع وعمق التربة.

عندما تبدأ النباتات بالنمو ، يتم تعديل المناخ المحلي. في فترة قصيرة من الزمن ، تبدأ أوراق نبات واحد بلمس أوراق النباتات المجاورة الأخرى. هذه النباتات والأوراق تميل إلى التدخل في تبادل الحرارة والرطوبة والزخم بين الأرض والجو.

عندما تبدأ أوراقها في تظليل الأرض تمامًا ، تصبح قمة مظلة المحاصيل سطحًا نشطًا للحرارة والتبادلات الأخرى ويصبح سطح التربة ثانويًا. يشكل النتح والإشعاع الحراري من الأجزاء النباتية في مظلة المحاصيل مصدرا ثالثا لتدفقات الطاقة والرطوبة.

كل محصول لديه ميل لتطوير موقفه الخاص وتشكيل مناخ محلي بخصائص مختلفة. خلال التبادل الحراري في و على سطح الخضري ، يترك النبات الذي يشارك في أشكال مختلفة من التخلص من الإشعاع الممتص له قدرات حرارية صغيرة جدا. تلقط أجزاء النبات ظلالها على سطح التربة مما يقلل من التبادل الحراري في التربة بين التربة وطبقة الهواء المحصولية.

وبالتالي ، فإن تدفق الحرارة الداخلة أو الخارجة من التربة والأوراق عليها وطبقة الهواء داخل وتحت المظلة صغير للغاية. انخفاض النتح الناتج عن نقص مياه التربة أثناء النهار يزيد من درجة حرارة الأوراق بنسبة 5-10 درجة مئوية فوق درجة حرارة الهواء.

يتأثر نمو كل محصول بمختلف معايير الطقس. معلمات الطقس الهامة هي درجة الحرارة ، والإشعاع ، والشمس ، والأمطار ، والرطوبة وسرعة الرياح. أي انحراف في هذه المعلمات يؤثر على النمو الطبيعي للمحصول. لذلك ، تسبب التجاوزات والعجز ضغوطًا كبيرة. هطول الأمطار الزائد في أي منطقة يتسبب في آثار سلبية على نمو المحاصيل.

وبالمثل ، يؤدي أيضًا نقص الرطوبة إلى الإجهاد من خلال التأثير على عمليات التبادل. ظروف درجات الحرارة القصوى ضارة للمحاصيل. ظروف درجة الحرارة المنخفضة خلال فصل الشتاء وظروف درجات الحرارة المرتفعة خلال موسم الصيف تؤثر بشدة على المحاصيل. تتأثر عمليات تبادل الطاقة الضخمة بظروف الضغط الناجمة عن الظروف الجوية القاسية.

اكتب # 2. تعديل عمليات الصرف:

يسمى تدفق الهواء في اتجاه أفقي الرياح. التوزيع غير المتساوي للإشعاع الشمسي على سطح الأرض يسبب درجات حرارة غير متساوية. الفرق في درجة الحرارة يسبب كتل هوائية بكثافات مختلفة. تولد الكتلة الهوائية الباردة ضغطًا عاليًا وتنتج كتلة هوائية دافئة ضغطًا منخفضًا. يتم تعيين فرق الضغط بين مكانين.

ونتيجة لذلك ، يتم إعداد تدرج للضغط ، مما يحرك كتلة الهواء من الضغط المرتفع نحو منطقة الضغط المنخفض. ونتيجة لذلك ، يتم توليد طاقة الرياح ، والتي يمكنها نقل ثاني أكسيد الكربون وأبخرة الماء والطاقة الحرارية من مكان إلى مكان آخر وكذلك من التربة إلى طبقات الهواء العلوي.

يمكن أن يتأثر نمو النبات بشكل مباشر وكذلك بشكل غير مباشر بالرياح. تصبح النباتات قزمة في المناطق التي تسود فيها رياح قوية. ويرجع ذلك إلى تشكيل خلايا صغيرة من خلال تخفيف الخصوبة ، عندما تتوسع الخلايا وتنضج.

يبدو أن نمو النباتات ينخفض عندما تتجاوز سرعة الرياح 10 كم في الساعة. سرعة الرياح تمارس تأثيراً مباشراً على النتح عن طريق إزالة أبخرة الماء من محيط الأوراق. الرياح القوية تجبر الهواء على الخروج من تجاويف الثغور من خلال ثني الأوراق العطرية.

تدفق الهواء فوق سطح الأرض غير متساو بسبب قوة الاحتكاك الناتجة عن خشونة الأرض. يتم حصر طبقة رقيقة من الهواء قريبة جدًا من سطح الأرض ، حيث يتم التحكم في عمليات النقل عن طريق الانتشار الجزيئي. تسمى هذه الطبقة الرقيقة من الهواء الطبقة الفرعية الصفائحية.

في ظروف الرياح ، قد يكون سمك الطبقة الفرعية الصفحية حوالي بضعة مليمترات. توجد طبقة سطحية مضطربة فوق الطبقة الفرعية الصفحية. قد يمتد ارتفاع هذه الطبقة السطحية المضطربة من 50 إلى 100 متر. تتميز هذه الطبقة بوجود منطقة قوية الاختلاط ، حيث يتم توليد التيارات الدوامية.

يعتمد هيكل الرياح في الطبقة السطحية المضطربة على طبيعة السطح الأساسي وتدرج درجة الحرارة في الاتجاه العمودي. تهيمن قوة الاحتكاك التي يمارسها سطح الأرض على الطبقة السطحية المضطربة ، حيث يتم إهمال تأثير قوة coriolis.

يتأثر إنتاج المحاصيل بحركة الهواء داخل مظلة المحاصيل. يهيمن على تدفق الهواء بالقرب من سطح الأرض الاضطرابات أثناء النهار في ظل الرياح السطحية القوية ، ومع ذلك ، يصبح الاضطراب لا يذكر في ظل ظروف هادئة في الليل. يهيمن عامل التدفق هذا على التوزيع المكاني للرياح وبخار الماء ودرجة الحرارة.

يعتمد انتقال الحرارة عن طريق التوصيل والحمل الحراري من سطح المحاصيل وسطح التربة إلى الغلاف الجوي على طبيعة تدفق الهواء في الطبقة المحيطة بهذه الأسطح. تختلف طبيعة تدفق الهواء في هذه الطبقات عن تلك الموجودة خارجها بسبب التأثير القوي لللزوجة في الطبقة المجاورة لأي كائن. تتميز الطبقة الحدودية بتدرجات قوية من ¹ درجة حرارة ، بخار الماء وتدفق الهواء.

يتم التحكم في المناخ المحلي لأسطح المحاصيل عن طريق نقل الطاقة الحرارية المعقولة وأبخرة الماء وثاني أكسيد الكربون. تدفق الهواء له تأثير قوي على عمليات تبادل الكتلة والطاقة. يلعب الاضطراب الجوي دورًا حاسمًا في التحكم في حركة وتوزيع كتلة الهواء داخل مظلة المحاصيل.

الاضطراب الجوي هو وكالة منتشرة في تخفيف الظروف القاسية لدرجات الحرارة وأبخرة الماء. النقل المضطرب هو المسؤول عن نقل جزيئات الهواء. تسرع خشونة السطح من معدل التبخر في تلك المناطق التي يهيمن عليها التأنيع القوي.

إن نقل الحرارة المعقولة وأبخرة الماء وثاني أكسيد الكربون مهم جدا داخل مظلة المحاصيل. يتم تقليل سرعة الرياح على سطح المحصول بواسطة السحب أو الاحتكاك الناتج عن السطح الخشن.

هناك نقل الزخم بين النباتات والجو بسبب التغيرات في سرعة الرياح. يعتبر الانتشار النسجي فيما يتعلق بالتبادل بين سطح المحصول والجو أعلى من عملية الانتشار الجزيئي.

من أجل الخلط الفعال بالقرب من سطح المحصول ، يجب أن تكون هناك آلية فعالة من الانتشار الجزيئي. تُعرف هذه الآلية السريعة باسم الانتشار الدوامي ، الذي يحدث بسبب الاضطراب. يتحكم الانتشار الجزيئي البطيء في عمليات النقل قريبة جدًا من الأسطح.

بسبب القيم الكبيرة لمعامل إنتشار الهواء ، يتم الحفاظ على تركيز ثاني أكسيد الكربون ولا ينضب بسرعة خلال النهار عندما تكون عملية التمثيل الضوئي نشطة للغاية.

يزيد معدل التمثيل الضوئي مع زيادة سرعة الرياح ويستمر في الزيادة حتى حدود معينة. ومع ذلك ، فإن معدل التمثيل الضوئي يتناقص مع زيادة سرعة الرياح. لذلك ، تسبب الرياح السطحية القوية تأثيرا سلبيا على نمو نباتات المحاصيل.

الرياح الخفيفة والمعتدلة مفيدة للنتح وثاني أكسيد الكربون لعملية التمثيل الضوئي في نباتات المحاصيل. تتأثر جميع عمليات التبادل التي تحدث داخل مظلة المحاصيل بشدة بالرياح السطحية القوية.

وقد لوحظ أن الرياح السطحية القوية تلحق ضررا شديدا بمحاصيل المحاصيل في المناطق القاحلة وشبه القاحلة عن طريق التسبب في تآكل التربة ونقل جسيمات التربة. تترسب جسيمات التربة هذه على أوراق نباتات المحاصيل.

حاول العديد من الباحثين تحديد التقنيات لتقليل الآثار الضارة للرياح السطحية القوية. ويمكن القيام بذلك عن طريق زرع فواصل الرياح ، التي قد تكون تحوطًا أو مأوى مصنوعًا من مادة اصطناعية.

منذ العصور القديمة ، تم استخدام العديد من تدابير الحماية ضد أخطار الطقس. الري هو واحد من التقنيات القديمة المستخدمة لحماية نباتات المحاصيل من درجات الحرارة المنخفضة وظروف درجات الحرارة المرتفعة. الري مفيد في تعديل الحمل الحراري على النباتات خلال موسم الصيف ، بينما خلال موسم الشتاء ، يزيد الري من درجة حرارة التربة وكذلك درجة حرارة الهواء.

وبالمثل ، يمكن تعديل المناخ المحلي باستخدام أنواع مختلفة من المهاد. تعتبر أحزمة الأمان واحدة من أفضل التقنيات لحماية المحاصيل من التأثيرات الضارة للرياح الباردة والساخنة.

النوع # 3. تعديلات مخاطر الطقس:

يتأثر نمو النبات وإنتاجه بمختلف معايير الطقس. معلمات الطقس الهامة هي الأمطار / الرطوبة ودرجة الحرارة والإشعاع الشمسي والتبخر والتبخر والرياح. نمو المحاصيل الطبيعي يحدث ، إذا كانت هذه المعلمات مواتية. الحد الأقصى لنمو المحاصيل يحدث في ظل الظروف الجوية المثلى. يتأثر نمو المحاصيل سلبًا ، إذا كان هناك أي انحراف في هذه المعايير.

فوق أو تحت ظروف الطقس المثلى ، توجد ظروف مناخية قاسية. هذه الظروف الجوية القاسية تؤدي إلى مخاطر الطقس. على سبيل المثال ، يؤدي هطول الأمطار الزائدة إلى حدوث فيضانات ، في حين يؤدي سقوط الأمطار إلى ظروف الجفاف.

إذا كانت درجة الحرارة أقل بكثير من الطبيعي ، فستحدث ظروف موجة باردة. من ناحية أخرى ، إذا كانت درجة الحرارة أعلى بكثير من المعدل الطبيعي ، فقد يؤدي ذلك إلى ظروف موجة الحرارة. وبالمثل ، تؤثر الأعاصير سلبًا على نمو المحاصيل.

تشكل أخطار الطقس تهديدًا كبيرًا للمحاصيل بالإضافة إلى الأنشطة البشرية. لذلك ، يجب تعديل مخاطر الطقس باستخدام تقنيات مختلفة ، بحيث يمكن التقليل من الخسائر.

اكتب # 4. تعديل هطول الأمطار:

المتطلب الأساسي للمحصول هو الرطوبة. تزود المحاصيل التي تزرع تحت ظروف مروية بالمياه عن طريق الري وتحصل المحاصيل المزروعة تحت الأمطار على الرطوبة من الأمطار. هطول الأمطار مهم جدا في تلك المناطق ، حيث تزرع المحاصيل في ظل الظروف المطرية.

يعتمد نمو المحاصيل على كمية الأمطار وتوزيعها طوال دورة حياتها. عجز الرطوبة في أي مرحلة من المحاصيل ضار ، ولكن تأثيره أكثر فتكًا ، إذا حدث عجز في الرطوبة أثناء فترة التكاثر. يمكن التقليل من تأثير عجز الرطوبة عن طريق التسبب في المطر الاصطناعي.

الخلفية التاريخية للمطر الصناعي:

يعتمد المطر الاصطناعي على مبدأ إدخال نوى التكثيف الاصطناعي في السحب ، لأن نواتج التكثيف الكافية قد لا تكون متوفرة في الغلاف الجوي. هذا قد يشار إليه على أنه تعديل الطقس.

يتم تعريف تعديل الطقس على أنه التغيير الاصطناعي للطقس في منطقة معينة باستخدام نويات مختلفة. في البداية ، بقي التركيز الرئيسي على صنع المطر وقمع البرد. اقترح بيرجيرون و فندسيين نظرية في عام 1930 زعموا فيها أن قطرات المطر تبدأ في التكون في سحابة عندما تظهر بعض بلورات الثلج عند درجة حرارة ما دون الصفر.

تفترض نظرية بلورات الثلج أن قطرات الماء في سحابة لا تتجمد عند 0 درجة مئوية. يمكن أن تبقى المياه في الحالة السائلة حتى تصل إلى -40 درجة مئوية. وهذا ما يسمى بالماء فائق التبريد. تم العثور على بلورات الثلج تحتوي على نواة صلبة من قطر ميكرومتر واحد. هذه تسمى نواة التجميد.

كلما تتلامس هذه البلورات الثلجية مع الماء الفائق التبريد ، تتحول السحابة بأكملها بسرعة إلى سحابة ثلجية. ولذلك ، فإن هذه البلورات تنمو بسرعة على حساب قطرات خارقة. يسقطون من السحابة كالمطر أو الشلالات أو الثلج.

نوى التكثيف الغائم:

لقد لوحظ أن تكثف أبخرة الماء في الهواء النقي لا يحدث إلا إذا كانت الرطوبة النسبية 70-80٪. يمكن الحصول على الرطوبة النسبية لهذا الترتيب عن طريق التوسع السريع في الحرارة في غرفة السحاب ويلسون.

في الغلاف الجوي لا تتشكل الغيوم بهذه الطريقة ، ولا يبدأ تكثف أبخرة المياه إلا إذا كان لها نواة مناسبة يمكن أن تتكاثف عليها أبخرة الماء. الهواء الجوي ليس نقيًا تمامًا. وعادة ما يحتوي على أنواع واسعة من الجسيمات تسمى الهباء الجوي الذي تتكثف عليه أبخرة الماء عندما يكون الهواء مشبعًا بدرجة كبيرة أو حتى أقل.

الأهباء الجوية الجوية لها نطاق كبير جداً من 0.005µ إلى 10µ.

يمكن تصنيفها إلى ثلاث فئات وفقًا لحجمها:

(أ) نواة آيتكن: 0.005µ إلى 0.2µ.

(ب) النوى الكبيرة: 0.2 درجة مئوية إلى 1 درجة مئوية.

(ج) النوى العملاقة:> 1µ.

هناك نوعان من نوى التكثيف:

أنا. نوى استرطابي:

لديهم تقارب قوي لبخار الماء الذي يحدث التكثيف حتى قبل أن يصبح الهواء مشبعًا.

ثانيا. نوى غير استرطابي:

تتطلب درجة معينة من التشبع الفائق اعتمادًا على العوامل التالية:

(أ) درجة الحرارة ومعدل التبريد ، الذي يتحكم في المعدل الذي يصبح فيه البخار متاحًا للتكثيف.

(ب) تركيز وحجم وطبيعة النوى التي تحكم معدل تكثف البخار.

تلعب نوى التكثيف هذه دورًا أساسيًا في بداية تكوين السحاب. يتكثف بخار الماء عندما تكون الرطوبة النسبية 100٪. في الديناميكا الحرارية ، طالما أن الرطوبة النسبية أقل من 100٪ ، لا تتكثف أبخرة الماء على شكل سائل.

يتم تعريف الرطوبة النسبية (H) أو نسبة التشبع في الهواء بأنها ضغط البخار الفعلي إلى ذلك المطلوب لتشبع الهواء في نفس درجة الحرارة.

H = e / e _s

يتم التعبير عن النسبة المئوية. عندما يصل الهواء إلى تشبع ، e = e _s & H = 1.

التشبع:

ويقال إن الهواء مشبع ، عندما لا يكون هناك نقل صافي لجزيئات بخار بينها وبين سطح مستوٍ من الماء عند نفس درجة الحرارة.

التشبع:

تتجاوز الرطوبة النسبية 100٪ عندما تكون أبخرة الماء الموجودة في الهواء أكثر من المطلوب لإشبع الهواء ، أي أكبر من e e. يطلق عليه التشبع الفائق ويتم الإشارة إليه بواسطة s ، حيث s = (e / e _s - 1). يمكن التعبير عن ذلك كنسبة مئوية بضرب الرقم 100.

عندما تكون نسبة التشبع 1.01 ، يكون RH هو 101٪ أي

S = (e - e _s / e _s ) = 1.01 - 1 = .01 = 1٪

الافتراضات الأساسية للتعديلات:

(ط) من الضروري وجود بلورات الثلج في سحابة خافضة للتخلص من المطر بواسطة عملية بيرجيرون.

(2) وجود انخفاض كبير نسبيا في المياه أمر ضروري لبدء آلية التحام.

(3) بعض الغيوم تترسب بكفاءة ، لأن هذه العوامل تكون ناقصة بشكل طبيعي.

(4) يمكن أن يتكون هذا النقص من خلال بذر الغيوم بشكل مصطنع إما مع ثاني أكسيد الكربون الصلب أو Agl لإنتاج بلورات الجليد أو إدخال قطرات الماء أو نوى استرطابي كبيرة

تلعب نوى التكثيف دورًا مهمًا في تكوين الغيوم. الهواء المتصاعد في الغلاف الجوي يبرد جافة في الحرارة ويتحول إلى تشبع. مزيد من تبريد الهواء يؤدي إلى التكثيف مما يؤدي إلى تشكيل السحب والأمطار. وقد لوحظ أن هطول الأمطار قد لا يحدث ، حتى لو كانت السحب موجودة.

الآن تم اكتشاف أن الغيوم قد لا يكون لديها نوى كافية للتكثيف أو التسامي لبدء نمو قطرات المطر. في البداية تنمو قطرات السحب في الكتلة الهوائية المشبعة فائقة الارتفاع ، في وقت لاحق هناك انخفاض في معدل النمو بسبب انخفاض في قطرات فائقة التشبع.

سيكون لقطرات السحب التي تكونت في السحابة ميلاً إلى التقاط أبخرة الماء المتوفرة. يحدث هطول الأمطار ، عندما تصبح قطيرات السحاب كبيرة جدا لتكون مدعومة من قبل المحدثين.

يمكن تقسيم السحب إلى نوعين حسب طاقتهما الحرارية:

(ط) السحب الباردة.

(2) السحب الدافئة.

خصائص الغيوم الباردة:

ويستند تشكيل هذه السحب على عملية بيرجيرون - Findeicen. يمكن لهذه الغيوم أن تتطور وتتجاوز مستوى التجمد دون تكوين بلورات الثلج. تصبح قطرات السحب أكثر برودة. مع زيادة التبريد الفائق فوق مستوى التجميد ، تصبح النوى المتجمدة أكثر وأكثر نشطة. تصبح نواة التجميد مركزًا نشطًا لتشكيل بلورات الثلج.

يتكون الحد الأقصى لعدد بلورات الثلج في نطاق درجة الحرارة من -15 إلى 20 درجة مئوية. يعتمد تكوين بلورات الثلج على مبدأ أن ضغط بخار التشبع يكون أكثر من الماء المبرد أكثر مما هو فوق بلورات الثلج. لذلك ، تنمو بلورات الثلج على حساب قطرات فائقة التبريد.

بذر الغيوم الباردة:

إذا لم تكن السحب الباردة تحتوي على عدد كافٍ من بلورات الثلج ، فقد لا يكون هناك أي مطر. في ظل هذه الظروف ، يمكن إدخال النوى الاصطناعية إلى الغيوم لزيادة عدد بلورات الثلج بحيث يمكن بدء هطول الأمطار. لقد تم اختبارها تجريبيا أن نويات الجليد يمكن زيادتها عن طريق إدخال نواة استرطابية اصطناعية في السحابة.

هذه النوى الاصطناعية ترد أدناه:

أنا. يود الفضي.

ثانيا. ثاني أكسيد الكربون الصلب (الثلج الجاف).

طبيعة وكلاء البذر :

أنا. الملح الشائع بقطر 1-5µ هو أنوية التكثيف الأكثر فاعلية في السحب الدافئة.

ثانيا. يستخدم يوديد الفضة لتجميد النوى. تعد الجسيمات الصغيرة جدًا هي الأفضل لتحقيق أقصى إنتاج لكل وحدة كتلة.

سحابة البذر مع اليود الفضي:

يحتوي يوديد الفضة على بنية بلورية سداسية قريبة من جزيئات الثلج. هذه هي nucleators مناسبة. يوديد الفضة النقية هو استرطابي للغاية وغير قابل للذوبان عمليا في الماء. تتأثر هذه الخصائص بشدة بالشوائب الممتصة. أقل من -10 درجة مئوية ، يتجاوز التشبع الفائق 10 في المائة فيما يتعلق بالجليد.

عندما يتم إدخال دخان يوديد الفضة في السحابة ، تبدأ درجة الحرارة في الانخفاض. نتيجة لذلك ، تظهر كمية معينة من بلورات الثلج. معدل تكوين بلورات الثلج يزيد مع انخفاض درجة الحرارة. حوالي -15 درجة مئوية ، يتم تحويل جميع جسيمات يوديد الفضة إلى نواة ثلجية.

ويولد إدخال دخان اليود الفضي عددًا هائلاً من بلورات الجليد ، الأمر الذي يؤدي إلى عدم الاستقرار داخل قطرات الماء فائقة التبريد. تتحول معظم قطرات الماء فائقة التبريد إلى بلورات ثلجية تتسبب في هطول الأمطار.

وبصرف النظر عن اليود الفضي ، المواد الأخرى التي يمكن أن تستخدم كنواة صناعية ، هي اليوديد ، الفودهيد ، كبريتيد النواة ، أكاسيد الكبريت ، واليوديد البزموت. تتشابه بلورات يوديد الرصاص مع اليوديد الفضي. وهو نشط حتى درجة حرارة -5 درجة مئوية. عدد النوى المولدة هي نفسها التي وردت من يوديد الفضة.

بلورات معدن الفلز هي nucleator فعالة في -10 درجة مئوية. يتبخر مع أبخرة الماء. ينتج عنه تجميد قطرات الضباب المكثفة. من بين جميع هذه المواد ، يشيع استخدام يوديد الفضة. ومع ذلك ، فإن قدرة أنوية الجليد Agl تنخفض تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية.

البذر الغيمة مع الثلج الجاف (CO ₂ الصلبة):

السمة الرئيسية لثاني أكسيد الكربون الصلب هو أنه يحتوي على ضغط بخار مرتفع جداً عند -30 درجة مئوية. ونتيجة لذلك ، يتبخر بسرعة كبيرة ، وبالتالي ، تنخفض درجة حرارة سطحه إلى - 80 درجة مئوية. تنتج قطعة صغيرة من الثلج الجاف المتساقط عبر الهواء الغائم عددًا كبيرًا جدًا من بلورات الثلج. يعتمد عدد بلورات الثلج على حجم وسرعة سقوط الثلج الجاف.

منصات الجليد الجاف ثقيلة. انهم يسقطون بسرعة من خلال السحابة وليس له تأثير مستمر. هذه هي ، وبالتالي ، قدم من قبل الطائرات في الجزء العلوي من الغيوم فائقة التبريد. هذه الطريقة من البذر أكثر فعالية في السحب الرخامية ، التي تكون درجاتها أقل من -5 درجة مئوية ، بشرط ألا تتبدد الغيوم قبل نصف ساعة.

بذر الغيوم الدافئة:

في هذه الغيوم ، تكون عملية التحام نشطة للغاية. لذلك ، يعتمد نمو قطيرة السحب على عملية التحام. وتتأثر هذه العملية بالعديد من العوامل مثل الحجم الأولي للقطرة ، والقيمة المطورة ، ومحتوى الماء السائل والمجال الكهربائي.

يمكن بدء عملية التكافل في السحب الدافئة فقط إذا كانت قطرات الماء الكبيرة موجودة في السحب. يمكن لغياب قطيرات الماء الكبيرة في بعض الغيوم أن تسرّع عملية الاندماج ، وبالتالي قد يكون هطول الأمطار غائباً أو ناقصًا.

ويستند زرع السحب الدافئة على افتراض أن عملية التحام يمكن تسريعها بإدخال نواة استرطابية كبيرة. يمكن استخدام كلوريد الصوديوم المعروف باسم الملح الشائع كعامل بذر ، والذي يمكن أن ينتج نويات عملاقة. يمكن استخدامه في شكل حل أو صلب.

الميزة الرئيسية للملح هي أن ضغط بخار المحلول أقل من المذيب النقي. يبدو أن زرع الغيوم الدافئة بالماء أرخص من البذر بالملح. ولكن ، في الممارسة الفعلية ، فإن البذر بواسطة الملح هو أكثر اقتصادا بسبب الدور المهم للنواة استرطابي عملاقة في عملية التحام.

تعتمد فعالية أو كفاءة النوى الاصطناعية على نوع السحب:

السحب المسخنة:

يتم تحويل 10-20 ٪ من المياه السائلة في المطر.

السحب الغروانية:

يتم تحويل حوالي 25 ٪ من المياه السائلة في المطر.

طبقة الغيوم:

يتم تحويل كمية كبيرة من المياه السائلة في المطر.

وقد وجد أنه في حالة الغيوم المطيرة أو الغيوم المطيرة بالفعل ، تكون إضافة النوى الاصطناعية أكثر فعالية في زيادة معدل الترسيب.

العوامل التي تؤثر على عملية زراعة الغيوم السالبة:

هناك نوعان من المشاكل التي تؤثر على عملية زرع السحاب بشكل سلبي.

هؤلاء هم:

I. عدم اليقين من مادة البذر تصل إلى مستويات السحابة. لهذا السبب ، يتم البذر بواسطة الطائرة أسفل قاعدة السحابة أو عكس المنطقة المستهدفة فقط.

II. عدم استقرار يوديد الفضة في ضوء الشمس. وقد أدى ذلك إلى البحث عن عوامل أخرى نواة مثل mataldehyde.

اكتب # 5. تعديل إعصار:

يعتبر الإعصار أحد أسوأ مخاطر الطقس التي يمكن أن تسبب فسادًا كبيرًا للمحاصيل الزراعية في المناطق الساحلية. تتأثر جميع الأنشطة البشرية سلبًا بالأعاصير. ويمكن أيضا الإشارة إلى هذه الأعاصير على أنها أعاصير مدارية أو أعاصير أو أعاصير. والميزة الرئيسية لهذه الأعاصير هي التسبب في سقوط الأمطار فوق الأرض ، ولكن الأمطار الغزيرة قد تتسبب في حدوث فيضانات فوق المنطقة الشاسعة خاصة بالقرب من الساحل.

بسبب الطبيعة المدمرة لأنظمة الطقس هذه ، من الضروري تعديلها. يمكن إجراء تعديل الأعاصير عن طريق زرع السحب الخارجية المحيطة بعيون الإعصار حتى يحدث الترسيب قبل الوصول إلى مرحلة النضج.

خلال هطول الأمطار ، يتم تحرير كمية هائلة من الحرارة الكامنة للتكثيف. الحرارة الكامنة لديها ميل لنشر العاصفة على مساحة شاسعة بحيث يمكن التقليل من تأثير القوة العنيفة.

يستخدم يوديد الفضة كعامل لبذار لأن السحاب المحيط بعيون الإعصار يحتوي على كمية كبيرة من المياه فائقة التبريد بدرجة حرارة أقل من -4 درجة مئوية. وهو يعتمد على مبدأ أن ضغط البخار في بلورات الثلج أقل من ضغط بخار قطرات الماء فائقة التبريد. ونتيجة لذلك ، تنمو بلورات الثلج على حساب القطيرات.

يمكن أن يؤدي إدخال اليوديد الفضي إلى تحويل قطرات الماء فائقة التبريد إلى بلورات ثلجية. خلال هذه العملية ، يتم تحرير الحرارة الكامنة للانصهار. يمكن أن ينشر الإعصار بطريقة تقلل من حجم القوة العنيفة. إن انخفاض حجم القوة العنيفة قد يقلل من حجم الخسائر.

اكتب # 6. تعديل الضباب:

الضباب هو ظاهرة مرتبطة بالرطوبة تحدث في ليالي صافية مع ظروف هادئة. يحدث الضباب فوق أرض رطبة بسبب التبريد الإشعاعي في الليل. نتيجة للتبريد ، يصبح الهواء بالقرب من سطح الأرض مشبعًا.

عندما تنخفض درجة حرارة الهواء إلى نقطة الندى ، يبدأ الهواء المشبع بالتكثيف على سطح النواة. تبقى قطرات الماء معلقة في الهواء. تراكم قطرات الماء هذه في الهواء يؤدي إلى تكوين الضباب.

يتم تسريع تشكيل الضباب بالرياح الخفيفة ، مما يعزز فقدان الحرارة المعقولة من طبقة الهواء إلى سطح الأرض. لا يزال الضباب الإشعاعي ظاهرًا لبضع ساعات بعد شروق الشمس ، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن يبقى طوال اليوم ، إذا كان أكثر سمكا بشكل غير طبيعي. قد يتم تقليل الرؤية الأفقية لمسافة كيلومتر واحد.

يتم إعطاء أنواع مختلفة من الضباب أدناه:

طاء الضباب الدافئ (درجة الحرارة فوق 0 درجة مئوية).

II. ضباب فائق التبريد (درجة الحرارة تتراوح من 0 إلى -30 درجة مئوية).

III. ضباب الثلج (درجة الحرارة لا تزال تحت -30 درجة مئوية).

IV. الضباب المنبثق (يتشكل عندما يضطر الهواء الرطب إلى الصعود على طول منحدر الجبال).

خامسا - ضباب المطر الحار (يحدث عندما يسقط المطر عبر طبقة أكثر برودة قرب السطح وتبخر قطرات المطر يشبع الطبقة).

يحدث الضباب بشكل عام خلال فصل الشتاء عندما تنخفض درجة حرارة الهواء إلى نقطة الندى بسبب التبريد الإشعاعي. أثناء عملية التكثيف ، يتم ترسيب كمية كبيرة من أبخرة الماء. كمية هطول الأمطار عن طريق الضباب أكبر بكثير من الندى. قد يعامل الضباب على أنه سحب منخفضة المستوى. في بعض الأحيان يمكن أن تسهم الضباب أكثر من هطول الأمطار الخفيفة.

في بعض الحالات ، يمكن للضباب تلبية متطلبات المياه للمحاصيل المزروعة في المناطق الساحلية. وبالتالي ، يعمل الضباب كمصدر طبيعي للرطوبة للنباتات الطبيعية في المناطق الساحلية ، وخاصة في حالة عدم هطول الأمطار.

خلال فصل الشتاء ، يقلل الضباب الرؤية ويخلق مشكلة كبيرة للنقل الجوي والبحري والبري. يمكن رؤية الآثار الضارة للضباب خلال ساعات الصباح ، عندما يظل النقل الجوي والسكك الحديدية والطرق معلقًا لعدة ساعات.

يتم تأجيل الرحلات والقطارات أو تعليقها أحيانًا بسبب الضباب الكثيف. خلال فصل الشتاء ، تسبب الاضطرابات الغربية الغيوم والأمطار في أجزاء كثيرة من شمال غرب الهند.

في بعض الأحيان ، يؤدي الاضطراب الغربي إلى سقوط الأمطار والانتقال من الغرب إلى الشرق عبر شمال غرب الهند. في وقت واحد ، يتبعه اضطراب غربي آخر يسبب هطول الأمطار. يتكثف الضباب الناجم عن الاضطرابات الغربية الأولى بسبب الضباب الناجم عن الاضطرابات الغربية الثانية.

وبهذه الطريقة ، فإن غطاء الضباب الكثيف يغطي شمال الهند باستمرار لعدة أيام خلال شهري يناير وأول أسبوعين من شهر فبراير. الضباب يولد ظروف الطقس الرطبة ، والتي هي مواتية لحدوث الأمراض النباتية. يمكن تقليل الآثار الضارة للضباب عن طريق تعديلها أو تشتيتها.

تبديد الضباب الدافئ:

يحدث هذا النوع من الضباب في أجزاء كثيرة من العالم. أوكي (1981) ذكرت التقنيات التالية لتشتت الضباب الدافئ:

الخلط الميكانيكي:

ويستند إلى حقيقة أن أكثر جفافا ونظافة ودفئ الهواء هو فوق الكذب. في هذه الحالة ، يمكن استخدام طائرات الهليكوبتر لتوليد التيار السفلي ، والذي يمكن أن يجبر الهواء الدافئ على الهبوط ويمزج مع الضباب. بمجرد دخول الهواء الدافئ إلى الضباب ، تزداد درجة الحرارة ، والتي يمكن أن تتبخر قطرات الماء. لكن هذه الطريقة فعالة فقط لمنطقة أصغر ، حيث يوجد ضباب ضحل.

نوى استرطابي:

في هذه الطريقة ، يتم إدخال نوى استرطابي من كلوريد الصوديوم واليوريا في الضباب. كلوريد الصوديوم واليوريا لها صلة قوية للماء. يمكن لهذه الجسيمات امتصاص الماء عن طريق التكثيف ، وتنمو في الحجم وتسقط في حوالي خمس دقائق. إزالة المياه من الطبقة 'يجف' الهواء بما فيه الكفاية والعديد من القطرات المتبقية لتتبخر.

تحسن الرؤية بعد 10 دقائق من البذر. حجم الجزيئات مهم جدا. إذا كانت الجسيمات كبيرة جدا ، فإنها تسقط بسرعة وبالتالي ، لا يحدث التكثيف. إذا كانت صغيرة جدًا ، فإنها تظل معلّقة ويمكن أن تؤدي إلى مزيد من الانخفاض في الرؤية.

التدفئة المباشرة:

إذا تمت إضافة حرارة كافية إلى طبقة الضباب ، يتم زيادة سعة امتصاص الماء في الهواء. ونتيجة لذلك ، تتبخر قطرات الماء. أثبتت المحركات النفاثة التي تم تركيبها على جانبي مدارج المطار أنها فعالة ، لكنها مكلفة في التركيب.

تشتيت الضباب البارد:

يمكن مسح هذا النوع من الضباب بسهولة. ويستند تشتت الضباب البارد على حقيقة أن ضغط بخار التشبع على سطح بلورات الثلج أقل بقليل من ذلك فوق سطح الماء عند نفس درجة الحرارة.

يتم توجيه تدرج ضغط البخار من قطيرة الماء إلى بلورة الثلج. ونتيجة لذلك ، تتقلص قطرات الماء بسبب التبخر وتزداد بلورات الثلج في الحجم بسبب ترسب البخار. المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة هي الثلج الجاف والبروبان السائل. يتم تحرير الثلج الجاف من طائرة فوق الضباب.

اكتب # 7. تعديل فروست:

الهدف من السيطرة على الصقيع هو الحفاظ على الغطاء النباتي فوق درجة الحرارة القاتلة. يمكن القيام بذلك عن طريق رفع درجة حرارة الهواء حيث ينمو المحصول. خلال فصل الشتاء ، تنخفض درجة حرارة وقت الليل بسبب التبريد الإشعاعي.

ويقال أن الصقيع يحدث عندما تنخفض درجة حرارة سطح الأرض عن 0 درجة مئوية. تحدث درجة حرارة التجمد ، عندما تكون درجة حرارة الهواء حوالي 0 درجة مئوية. الصقيع الإشعاعي والصقيع المحدث شائعان في الطبيعة.

يحدث الصقيع الإشعاعي بسبب التبريد الإشعاعي مع سماء صافية ورياح خفيفة. يحدث الصقيع المؤدي في تلك المناطق التي يتم فيها تبريد الهواء البارد من المناطق الباردة بواسطة الرياح القوية. يمكن أن يحدث الصقيع المؤدي أو الصقيع في أي وقت من النهار أو الليل بغض النظر عن ظروف السماء.

في بعض الحالات ، يمكن تكثيف الصقيع المحدث بواسطة الصقيع الإشعاعي. يمكن أن يحدث هذان الصقيعان أيضًا في وقت واحد. تسبب الصقيع ودرجة الحرارة المتجمدة ضررًا للمحاصيل الحقلية ونباتات الفاكهة.

اكتب # 8. تعديل التبخر :

يمكن تقليل خسائر التبخر باستخدام مصدات الرياح المعروفة باسم أحزمة المأوى. يمكن لأحزمة الأمان أن تقلل من سرعة الرياح على جانب الريح. تتراكم أبخرة الماء الناتجة عن النباتات في المنطقة المحمية.

ونتيجة لذلك ، تزداد الرطوبة النسبية. يمكن أن يحد التأثير المشترك من خسائر التبخر على جانب الإكوادور. يمكن أيضًا زيادة البياض لسطح الماء للحد من التبخر.

يمكن تصنيف الصقيع الإشعاعي إلى نوعين:

أنا. Hoar Frost أو White Frost:

في هذه الحالة ، تتغير أبخرة الماء مباشرة إلى جزيئات الثلج من خلال التسامي عندما يتلامس هواء التبريد السريع مع الأجسام الباردة.

ثانيا. صقيع صرف:

في هذه الحالة ، لا يحتوي الهواء على رطوبة كافية لتشكيل صقيع الصقيع. في هذه الحالة ، يتم تجميد الغطاء النباتي بسبب انخفاض درجة حرارة الهواء.