علوم وتكنولوجيا

طيارون يطاردون السحب.. لحثها على إنزال المطر

تتوجه العديد من الدول نحو "تلقيح السحب" في ظل نقص المياه العالمي- أرشيفية
يحلق فريق من الطيارين صوب السحب الكثيفة لتحفيزها على إسقاط الأمطار، ويستعين أعضاؤه بمهارات خاصة في الطيران، وبطرق كيميائية بسيطة، باحثين عن "الكتل الداكنة المحاطة باللون الأبيض" داخل الغيوم.

وفي تقرير لشبكة "بي بي سي فيوتشر" البريطانية عن العملية المعروفة باسم "تلقيح السحب"، الأربعاء، والتي تعني حقن السحب بالخلايا الرعدية التي تمثل أصغر وحدة في النظام المنتج للعواصف بمواد معينة لزيادة معدلات هطول الأمطار، أشارت الشبكة إلى انتشار هذه العملية، خصوصا في المناطق التي تندر فيها المياه، ولا سيما في السنوات الخمس الماضية.

وأوضحت أن 60 دولة في خمس قارات تجري عمليات تلقيح السحب، لتزيد من معدل سقوط الأمطار بهدف إمداد الخزانات ومستجمعات المياه والزراعة.

وقال هانز ألنيس، نائب رئيس العمليات بشركة "ويذر موديفيكيشن إنك" المتخصصة في تعديل أحوال الطقس، لـ"بي بي سي"، إنه "لكي ينفذ الطيار هذه العلميات فإنه يجب أن يتعلم أولا رصد ظواهر مثل تغير سرعة الرياح، والحد الفاصل بين هواء العاصفة البارد والهواء الدافئ المحيط، المسمى بمقدمة العاصفة، وتيارات الهواء الصاعدة، وتيارات الهواء الهابطة، وما شابه ذلك من ظواهر خطيرة ينبغي تفاديها عند الطيران".

وأفضل طريقة لتحقيق ذلك أن يضع الطيار المخضرم الطيار المستجد في طائرات ويعلمه كيف يحلق أثناء هبوب عاصفة حقيقية مرتين على الأقل، مشيرا إلى أن "هذه أشياء لا تتعلمها في أي مكان آخر"، بحسب قوله.

وعلى الرغم من أن شركة "ويذر موديفيكيشن إنك"، قد تأسست في أعقاب الخسائر واسعة النطاق التي لحقت بالمحصول الزراعي جراء هطول الأمطار الغزيرة على ولاية نورث داكوتا الأمريكية، فإن الشركة منذ ذلك الحين تنفذ مشروعات تلقيح السحب في السنغال ومالي والسعودية ماليزيا وأستراليا، وتتلقى الكثير من الطلبات من أناس يطلبون "إصلاح" السُحب.

منذ الأربعينيات

وبدأت الأبحاث الأولية في مجال تعديل الطقس في أواخر أربعينيات القرن الماضي، وكانت تجرى في الغالب في الولايات المتحدة، ثم زادت وتيرة عمليات استمطار السحب في السيتينيات والسبعينيات بفضل تمويل شركة "جنرال إليكتريك"..

لكن في العقدين اللاحقين تراجع الاهتمام بها والاستثمار فيها، وفقد الناس الثقة فيها بسبب مزاعم غير واقعية، على الأقل في الولايات المتحدة، إلا أن الأبحاث لم تتوقف في جنوب أفريقيا وأستراليا وإسرائيل.

ويقول ديون تيربلانش، الذي يشرف على برامج عديدة في مجالات الطقس والمناخ بالمنظمة العالمية للأرصاد الجوية، إننا بدأنا نشهد مؤخرا زيادة حقيقية في الجهود المبذولة في مجال استمطار السحب.

خلطة كيميائية

ويتضمن تلقيح السحب بالمواد الماصة للرطوبة، وهو ما ظهر في بدايات تسعينيات القرن الماضي، نشر خليط من أملاح كلوريد الصوديوم والمغنسيوم والبوتاسيوم التي تمتص الماء، عوضا عن يوديد الفضة الذي كان يستخدم في عمليات التلقيح السابقة، بأجزاء من السحب، بحسب "بي بي سي".

ثم تجمع الأملاح بخار الماء وتصبح أكبر حجما قبل أن تسقط في صورة أمطار. وفي بعض الحالات، تعد عملية تلقيح السحب من الأرض باستخدام مضادات الطائرات أو قاذفات الصواريخ، أقل تكلفة وأفضل من عملية تلقيح السحب بالطائرات، ولكن بمجرد أن تصعد فوق السحب، تصبح الطائرات ضرورية.

وبحلول عام 1999، شاركت 40 دولة في جهود استمطار السحب، وأثبتت تجارب أُجريت بطريقة عشوائية بهدف تلافي التحيز، نجاح عملية تلقيح السحب. واليوم تشير التقديرات إلى أن عمليات تلقيح السحب تزيد من معدل هطول الأمطار بنسبة تتراوح ما بين 15 و40 في المئة، على حد قول الشبكة البريطانية.

وقال جين فرانسوا بيرثوميو، المستشار بالمنظمة العالمية للأرصاد الجوية، إن توقيت بدء تكون الخلايا الرعدية وفهم دورتها عاملان لا غنى عنهما في رحلات استمطار السحب، وقد درّب بيرثوميو طيارين في تشاد وليبيا وجنوب أفريقيا وشارك في برامج في دول مثل سوريا والنمسا والهند.

وبعد أن يراقب الطيار جهاز الرادار للكشف عن مسار الرحلة، ويبحث عن سحابة ركامية، فإنه يجب أن يتخذ ما يلزم من تدابير داخل السحابة، وخارجها، لفحص جودة البخاخات والكشف عن مدى صلاحية السحب للتلقيح، وإذا وجد أن كل شيء على ما يرام، فإنه يشغل القاذفات التي تطلق مواد ماصة للرطوبة نحو تيارات الهواء الصاعدة التي تشكل السحب. كويجب على الطيار، الذي يحلق على مسافة نحو 500 قدم من قاعدة العاصفة، أن يتعرف على الأجزاء التي يزيد حجمها من السحب ويتتبع الأجزاء حديثة التكوّن من الخلية الرعدية.

"أكثر متعة"

وأضاف ألنيس أن الطيران وسط العواصف في الصيف أكثر متعة عن الطيران في الشتاء، فرحلات الشتاء، التي تستهدف زيادة هطول الثلج، لا تكون السُحب من الداخل بذات القدر من الروعة، كما أن الجليد يتراكم على الطائرة، ويضطر الطيار حينئذ إلى الهبوط إلى مستويات أكثر انخفاضا حيث الهواء الأكثر دفئا.
ويمكن تلقيح السحب صيفا بإحدى طريقتين، إما من الأسفل، بحقن جسيمات مواد ماصة للرطوبة في تيارات الهواء الصاعدة أو من على قمة أجزاء السحب التي يزداد حجمها، ويعرف هذا النوع بالتلقيح من القمة.

وتابع: "تكثر المطبات الهوائية في هذه الأجزاء، ثم يتولد تيار هوائي صاعد هائل من الداخل. وعندما يتكون الثلج على الطائرة ستعرف أنك تطير خلال منطقة مائية، ثم تميل الطائرة بعنف مع تولد تيار هوائي هابط هائل الحجم".

"هل توجد سحب؟"

يقول رويلف برونتجيز، عالم المشاريع بالمركز القومي للأبحاث الجوية ورئيس فريق خبراء تعديل الطقس بالمنظمة العالمية للأرصاد الجوية، إنه من الأهمية بمكان أن تفهم طبيعة السحب في المنطقة التي تريد أن تجري فيها تجربة تلقيح السحب، قبل أن تبدأ في إجرائها"، موضحا أنه "لا يمكن أن تنقل الأساليب والنتائج من منطقة إلى أخرى، بل عليك أن تسأل أولًا: هل توجد سُحب؟ وهل هذه السحب ستستجيب للتلقيح؟"، بحسب "بي بي سي فيوتشر".

ويمثل نوع السحاب والجسيمات الموجودة في الجو ومعدل التلوث عوامل ذات أهمية بالغة في عملية التلقيح. إذ تختلف السحب صغيرة القطرات في ولاية نورث داكوتا، المحاطة باليابسة، على سبيل المثال عن السحب في تايلاند ذات الطبيعة الاستوائية كثيفة الرطوبة.

وعندما قدم برونتجيز المشورة في مشروع بجزيرة سولاويسي الإندونيسية، اقترح أن السحب البحرية تشتمل على جسيمات من الملح بالفعل تبخرت من البحر، ولذا فلن تجدي علمية التلقيح نفعا، وأما في ليبيا وقطر والإمارات العربية المتحدة، وما شابهها من دول لا تسقط فيها الأمطار إلا في فصل الشتاء، فيستحيل تلقيح السحب في فصل الصيف الجاف والخالي من الغيوم.

وأضاف تيرينتش أن المنظمة العالمية للأرصاد الجوية تبذل قصارى جهدها لوضع دليل للبلدان التي ترغب في تعديل الطقس. ويوفر موقع المنظمة مستندات تضم مجموعة أساسية من أفضل الممارسات وخطة محكمة التنظيم وطويلة المدى، كما تُنصح الدول بالاستعانة بعلماء عالميين مشهود لهم بالكفاءة، مثل برونتجيز وبيرثوميو، لتقديم الإرشاد والمشورة بحسب طبيعة البلد.

مشكلة المياه

وقد تفاقمت مشكلة المياه، مع تصاعد التغير المناخي وتضاعف عدد السكان في العالم، وأصبحت المجتمعات أكثر عدائية من ذي قبل. ويقول برونتجيز: "إن مشكلة الماء مشكلة عالمية، وستصبح يوما ما مشكلة القرن".

وأضاف أن الحفاظ على الماء يتطلب مجهودا طويل المدى، وربما يكون تلقيح السحب إحدى الطرق المحتملة للحفاظ عليه. يُذكر أن برونتجيز بدأ حياته المهنية في جنوب أفريقيا حيث درس إعداد نماذج لمحاكاة السحب وخصائص السُحُب الفيزيائية، كما ساهم في أولى مشاريع تلقيح السحب.

وقد أطلعت حكومة تشاد برونتجيز مؤخرا على رغبتها في حفظ المزيد من المياه شمالي البلاد، خشية نشوب صراع عنيف إذا ما أرغم الجفاف الناس على الاتجاه جنوبا.


ويرى بيرثوميو أن زيادة المطر تمثل إحدى الطرق للتكيف مع ارتفاع حرارة كوكب الأرض، إلا أنه يخشى من مغبة فرط الاعتماد على تلقيح السحب، مشدّدا على أهمية الحفاظ على المياه طوال فصول السنة.

وعندما يقدم بيرثوميو المشورة في مشروع ما، يصر على تخصيص 20 في المئة من الأموال للبحث العلمي وتحري الدقة، كما رفض بيرثوميو طلبات من بعض الدول بسبب تشككه من أن تستخدم عمليات الاستمطار لتحقيق مآرب سياسية. ومع الأسف، أغلب الدول الأكثر معاناة من شح الموارد المائية تفتقد الإمكانيات اللازمة لتدشين هذه المشروعات، وحتى إن استثمروا فيها، ربما لن يحصلوا على الخبرة والموارد المناسبة.

واستثمرت الصين مؤخرا في أكبر مشاريع تعديل الطقس في العالم، إذ أنفقت الحكومة في سنة 2011، 150 مليون دولار في منطقة واحدة فحسب.

وأنفقت الإمارات العربية المتحدة 558 ألف دولار على عمليات تلقيح السحب، وتسعى في الوقت الحالي لإقامة برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار بقيمة 5 مليون دولار، بغية تعزيز الأبحاث وزيادة الفهم، وهي مبادرة ربما تحدث تغيرا هائلا.

ويستعان حاليا بتقنيات حديثة، مثل الطائرات من دون طيار، التي تستخدم بالفعل في معهد أبحاث صحراء نيفادا، على سبيل المثال، لتلقيح السحب. وبسؤاله عن مدى إمكانية أن تحل الطائرات من دون طيار محل الطائرات التي يقودها طيارون، أجاب برونتجيز بحذرٍ "نعم"، الأمر وارد.

ولكن هل سيتمكن العلم من تلبية التوقعات في ظل زيادة الطلب واليأس من هطول الأمطار. يقول برونتجيز، إن السُحُب مخلوقات معقدة وغامضة، وسيظل التحدي الأكبر هو فهم العلوم الجوية فهما شاملا.

وحتى هذا الحين، يمكننا أن نطير خلال السحب لنحفزها على إسقاط المزيد من الأمطار. وقد تمثل هذه العمليات نقطة البداية على الطريق لمواجهة أزمة المياه المتفاقمة التي تؤرق دول العالم قاطبة.