فیزیک میکرو اسکیل (خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

فیزیک میکرو اسکیل (خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

سلام به همه‌گی
یه سری از اطلاعاتی که درباره فیزیک خرد مقیاس ابر و باروری ابرها، که میتونیم داشته باشیم رو، در این تاپیک با هم به تبادل میذاریم.
دوستان لطفا همکاری کنید ... ممنون میشم.
smile036
I have a Dream...know myself

نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

Re: فیزیک میکرواسکیل(خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

در ابتدا میخوام کمی در رابطه با باروری ابرها بحث کنیم.

باروری ابرها به عنوان یک روش تعدیل آب و هوا، با تقویت و تشکیل و رشد بلورهای یخ در نتیجه افزایش بارش مطرح می‌باشد. تأثیر بارورسازی ابرها برای اولین بار در تاریخ 12 ژولای 1946 در آزمایشگاه تحقیقاتی شرکت جنرال الکتریک آمریکا توسط وینسنت شیفر مشاهده شد. متعاقب آن در تاریخ 13 نوامبر 1946 همزمان با این تحقیقات دکتر لانگمویر برنده جایزه نوبل یک آزمایش میدانی روی یک ابر پوششی در منطقه کوهستانی ایالت نیویورک انجام داد و مشاهده کرد که در مدت 5 دقیقه تمامی محتوای آب ابر به برف تبدیل شد. لانگمویر تا زمان مرگش در سال 1957 بر روی گسترش این فناوری به منظور حصول آب بیشتر از آسمان و تقویت منابع آبی منطقه جنوب غربی ایالات متحده آمریکا تلاش کرد. از آن تاریخ تاکنون کشورهای مختلفی وارد این عرصه گردیده و هر کدام با توجه به دانش و توان تکنولوژیکی خویش تلاش نمودند که در جهت تکامل این علم نوظهور قدم بردارند یا اینکه از جنبه‌های سودمند آن بهره بردارند.
I have a Dream...know myself

نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

Re: فیزیک میکرواسکیل(خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

انجمن تعدیل آب و هوا (WMA)

سازمان WMA تنها مرجعی می‌باشد که فعالیت آن منحصراً به امور تعدیل آب و هوا و باروری ابرها اختصاص دارد. این انجمن در سال 2005 بیانیه اصلی خویش را در مورد باروری ابرها منتشر نمود و از آن پس بیانیه‌های تکمیلی درخصوص ابعاد مختلف باروری ابرها منتشر کرده است. از جمله بیانیه تکمیلی سال 2009 که در مورد بررسی اثرات زیست‌محیطی باروری ابرها با یدید نقره می‌باشد. فرازهایی از بیانیه سال 2005 تعدیل آب و هوا (WMA) به شرح ذیل می‌باشد:

در حال حاضر بسیاری از آزمایشهای تحقیقاتی نشان داده‌اند سیستم‌های ابری کوهستانی زمستانه بطور موفقیت‌آمیزی قابلیت افزایش بارش را دارند.
تعداد قابل توجه و رو به افزایش برنامه‌های عملیاتی باروری ابرها در سراسر دنیا حاکی از افزایش بین 5 تا 15 درصد بارش فصلی می‌باشد.
در برنامه‌های افزایش برف زمستانه می‌توان از ترکیب هواپیما و سیستم‌های پخش زمینی (نظیر ژنراتورهای زمینی) استفاده کرد.


ارزیابی برخی برنامه‌های عملیاتی و تحقیقاتی باروری ابرهای منفرد یا خوشه‌ای با هسته‌های انجمادی و جاذب‌الرطوبه نشان می‌دهد باروری ابرها باعث طول عمر بیشتر و گسترش یا توسعه ابرهای مذکور گردیده و احتمال ادغام ابرهای مجاور و بارش بیشتر را افزایش می‌دهد.
همچنین WMA در بیانیه سال 2009 خویش در مورد اثرات زیست‌محیطی یدید نقره (ماده اصلی باروری کننده ابرها) اعلام می‌دارد:
پتانسیل اثرات زیست محیطی باروری ابرها با یدید نقره از سال 1960 مورد مطالعه قرار گرفته که همه حاکی از ناچیز بودن خطرات زیست‌محیطی استفاده از عامل‌های هسته‌ساز یخی به ویژه یدید نقره در عملیات باروری ابرها بوده است.
در سال 1986 نمونه‌های آب، بارش و رسوب بیش از 100 دریاچه و رودخانه در سریانوادا آمریکا مورد مطالعه قرار گرفت و هیچ مقدار قابل شناسایی نقره بیش از حد مجاز در آب‌های حاصل از بارش و نمونه‌های رسوب دریاچه یافت نشد.
I have a Dream...know myself

نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

Re: فیزیک میکرواسکیل(خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

سازمان جهانی هواشناسی (WMO)

سازمان جهانی هواشناسی به عنوان یک سازمان معتبر در امور هواشناسی که مورد تأیید تقریباً تمامی کشورهای جهان می‌باشد. مفصل‌ترین و کامل‌ترین بیانیه‌ها را درخصوص وضعیت تعدیل آب و هوا در دنیا طی چندین نوبت منتشر کرده است.
I have a Dream...know myself

نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

Re: فیزیک میکرواسکیل(خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

جايگاه باروري ابرها در جهان

براساس گزارش جولای 2013 سازمان جهاني هواشناسي در حال حاضر بيش از 42 كشور دنيا در حال اجراي پروژه‌هاي تحقيقاتي و اجرايي در زمينه تعدیل آب و هوا هستند. ضمنا كشورهاي روسيه و آمريكا بعنوان دو كشور پيشگام كه تحقيقات مفصل و دامنه‌داري در اين زمينه انجام داده‌اند و داراي سابقه طولاني در اجراي پروژه‌هاي تحقيقاتي و اجرايي در اين زمينه مي‌باشند اشاره كرد.
I have a Dream...know myself

نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

Re: فیزیک میکرواسکیل(خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

سابقه باروری ابرها در ایران

وزارت نیرو از سال 53 الی 57 با همکاری یک شرکت کانادایی و با استفاده از یک فروند هواپیما و تعدادی ژنراتورهای زمینی تصعیدکننده یدیدنقره مبادرت به اجرای پروژه بارورسازی ابرها در حوزه آبریز سد کرج و جاجرود نمود. سپس طی سالهای 68 الی 74 بصورت پراکنده و با استفاده از ژنراتورهای زمینی در ارتفاعات شیرکوه یزد طرح بارورسازی ابرها به اجرا درآمد. پس از تشکیل مرکز ملی تحقیقات و مطالعات باروری ابرها که در سال 75 بنا بر تأکید ریاست محترم جمهوری وقت و با ابلاغ وزیر محترم نیرو صورت گرفت، از سال 77 با همکاری یک کشور خارجی (موسسه رصدخانه مرکزی آب و هواشناسی روسیه CAO) 4 پروژه تحت عناوین یزد-1، یزد-2، یزد-3 و یزد-5 در مناطق مرکزی و پروژه گیلان-1 نیز در سال 78 در استانهای شمالی کشور به اجرا درآمد. طی این سالها در مناطق مرکزی کشور هر ساله شعاع عملیاتی و مساحت تحت پوشش باروری ابرها افزایش یافته است به نحوی که در اولین پروژه، مساحت آن دایره‌ای به مرکزیت یزد و به شعاع 200 کیلومتر بود و در پروژه‌های بعدی به 300، 350 و 400 کیلومتر افزایش یافت که ناحیه تحت پوشش عملیات باروری ابرها حدود 500000 کیلومتر مربع معادل و 30% مساحت کشور ایران را شامل می‌گردد.
براساس موافقت‌نامه طرح ملی مطالعه و اجرای باروری ابرها، در فاصله سالهای 77 تا 86 طی پروژه‌های اجرا شده نسبت به تجهیز 2 فروند هواپیمای مخصوص بارورسازی ابرها، راه‌اندازی 3 سایت رادار هواشناسی در استان یزد، کرمان و اصفهان و آموزش کارشناسان ایرانی و انتقال فناوری و بومی سازی آن مبادرت شده است. لیکن با توجه به اینکه این تکنولوژی بعنوان یکی از اقتصادی‌ترین روشهای استحصال آب از منابع جوی و تجدیدپذیر به شمار می‌رود، لذا لازم است این فناوری در سالهای آتی نیز اجرا شود.
اجرای پروژه گیلان-2 در اردیبهشت، خرداد و تیرماه 87 اولین تجربه کارشناسان ایرانی در اجرای پروژه بارورسازی ابرها بصورت مستقل و بدون حضور کارشناسان خارجی است و تاکنون پروژه‌های متعدد بارورسازی ابر در استانهای مختلف کشور (بطور پیوسته در استانهای واقع در ایران مرکزی و بصورت موردی در آذربایجان غربی، شرقی، اردبیل، زنجان، مرکزی و قم) اجرا شده است.
I have a Dream...know myself

نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

Re: فیزیک میکرواسکیل(خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

قابليتهاي فناوري باروري ابرها

● استحصال منابع جديد آب با هدف کاهش اثرات ناشی از خشکسالی
● افزایش بارش بصورت برف یا باران
● از بین بردن تگرگ
● رفع مه در فرودگاه ها و اتوبان ها
I have a Dream...know myself

نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

Re: فیزیک میکرواسکیل(خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

روش‌هاي اجراي باروري ابرها

تاكنون حدود 50 سال از كشف اين واقعيت علمي كه بشر خود مي‌تواند بر ميزان و نحوه بارش از جو تأثير بگذارد مي‌گذرد. در اين مدت روش ها و مواد مختلفي در بسياري از كشورهاي پيشگام در زمينه باروري ابرها، مورد آزمايش قرار گرفته و اكنون از مهم‌ترين و مؤثرترين اين روش ها در بسياري از عمليات اجرايي باروري ابرها استفاده مي‌شود.


در ادامه به معرفي روش هاي باروري ابرها مي‌پردازيم:

1- استفاده از تجهيزات زميني :
در بسياري از پروژه‌هاي باروري ابرها از شبكه ژنراتورهاي زميني كه در محل‌هاي مناسبي در مناطق كوهستاني نصب مي‌شوند، استفاده مي‌شود. از اين ژنراتورها براي تبديل مواد باروري به ذرات بسيار ريز (درحدود ميكرون) و آزادسازي آن در هوا استفاده مي‌شود. سپس اين مواد با استفاده از جريانات باد به درون ابر وارد مي‌شود.

2- استفاده از تجهيزات پرتابي زمين به هوا :
در اين روش از تجهيزاتي مانند موشك هاي ويژه، گلوله‌هاي توپ و ... استفاده مي‌شود. در حال حاضر انواع مختلفي از موشك هاي حاوي مواد باروري ابر وجود دارند كه در پروژه‌هاي محدودي از آنها استفاده مي‌شود. البته عمده كاربرد اين موشك ها، در جلوگيري از بارش تگرگ مي‌باشد. با شليك اين موشك ها در قسمت هاي مناسبي در درون ابرهاي تگرگ‌زا و سلول هاي طوفان، مي‌توان از بارش تگرگ و يا وقوع بعضي از بارش هاي مخرب جلوگيري كرد.

3- استفاده از هواپيما :
عمده عمليات اجرايي باروري ابرها با استفاده از هواپيما انجام مي‌شود. استفاده از هواپيما خود شامل روش هاي مختلفي است كه با توجه به نوع ماده باروري، شرايط جغرافيايي و نوع ابر تعيين مي‌شود و بطور كلي مي‌توان آنرا به سه دسته مهم تقسيم كرد:
الف) باروري در پاي ابر : در اين روش با استفاده از هواپيمايي كه ژنراتورهاي ويژه رهاسازي مواد باروري برروي آن نصب شده است، مواد را در پاي ابر پخش مي‌كنند. اين مواد بخاطر جريانات صعودي هوا وارد ابرشده و در داخل ابر توزيع مي‌شوند.
ب) باروري در داخل ابر : در اين روش ضمن پرواز هواپيما در داخل ابر، عوامل باروري به داخل ابر تزريق يا پرتاب مي‌شوند. در اين روش مي‌توان از نيتروژن مايع، گلوله‌هاي پرتابي پيروتكنيك، يخ خشك و ... استفاده كرد.
ج) باروري ابرها از قله ابر : در اين روش ضمن پرواز هواپيما در بالاي ابر، عوامل باروري از جمله گلوله‌هاي پيروتكنيك و يا قرص هاي يخ خشك را به درون ابر پرتاب مي‌كنند.


البته هر كدام از روش هاي فوق و يا تركيبي از آنها با درنظر گرفتن ملاحظات مربوط به نوع ابر و شرايط اقليمي و جغرافيايي منطقه و نوع ماده باروري مورد استفاده و ساير پارامترهاي دخيل در اين امر انتخاب مي‌شوند.
I have a Dream...know myself

نمایه کاربر
سمیرا عطابخش

محل اقامت: germany

عضویت : شنبه ۱۳۸۷/۵/۵ - ۲۰:۳۵


پست: 67

سپاس: 19

جنسیت:

Re: فیزیک میکرواسکیل(خردمقیاس) ابر و باروری ابرها

پست توسط سمیرا عطابخش »

نحوه اجرای عملیات بارورسازی ابرها در ایران

هر چند در دنيا روش‌هاي مختلفي جهت اجراي پروژه‌هاي تعديل آب و هوا بكار گرفته مي‌شود، ليكن مؤثرترين روش، استفاده از هواپيماي باروري ابرها مي‌باشد كه با هواپيما به سراغ ابرهاي مناسب رفته و مواد باروري را در نقاط مؤثر ابر پخش مي‌كنند. سيستم باروري ابرها در ايران نيز بيشتر با استفاده از هواپيما صورت مي گيرد و به اين منظور دو فروند هواپيما به تجهيزات باروري ابرها مجهز گرديده اند. يك شبكه رادار هواشناسي نيز در راستاي اجراي پروژه طراحي و نصب گرديده است و اين رادارها قادرند تا مشخصات كلي سيستم هاي ابري را تعيين و به مركز كنترل عمليات باروري ابرها ارسال نمايند. اين مشخصات شامل وضعيت ابر از لحاظ ارتفاع، گستردگي، تراكم، ميزان آب موجود در ابر، سمت و سرعت حركت سيستم است و مي‌تواند پروفيل افقي و عمودي ابر را در مسيرهاي مورد نظر ارائه نمايد.
بطور کلی روند اجرای عملیات باروری در ایران به ترتیب زیر می‌باشد:

تعیین مشخصات کلی و زمان تقریبی ورود سیستمهای جوی به منطقه عملیاتی پروژه توسط کارشناسان هواشناسی مرکز با توجه به خروجی مدل‌های پیش‌بینی، نقشه‌های پیش‌یابی و واقعی، بولتن‌های پیش‌بینی سازمان هواشناسی و تصاویر باندهای مختلف ماهواره هواشناسی در مرکز کنترل عملیات.
اعلام آماده باش توسط مدیریت راهبردی عملیات باروری به گروه پرواز جهت آماده‌سازی و شارژ هواپیما به مواد باروری و گروه رادار و تجهیزات جهت بررسی سنجنده‌های اندازه‌گیر پارامترهای هواشناسی داخل هواپیما
آغاز به کار رادارهای هواشناسی وزارت نیرو با مدیریت و نظارت گروه رادار و تجهیزات مرکز با درخواست مدیریت راهبردی عملیات پروازی به علاوه دریافت داده‌ها و محصولات رادارهای متعلق به سازمان هواشناسی
رصد همزمان نوع، رفتار و جزئیات سیستم بارش‌زا و مکانهای تحت تأثیر آن از طریق تصاویر ماهواره‌ای، رادارهای هواشناسی و با استفاده ازگزارشات متار و هوای حاضر
تعیین مشخصات کامل ابر با بررسی محصولات راداری از قبیل ضخامت ابر، شدت بارش لحظه‌ای، بارش تجمعی، بررسی مشخصات فیزیکی مقطع عمودی سیستم ابری، رفلکتیویتی سیستم ابری در سطوح مختلف افقی، شناسایی پدیده‌های خطرناک مانند ابر کمولونیمبوس، رعد و برق و تگرگ. نمونه‌ای از تصاویر رادارهای هواشناسی مورد استفاده در تصمیم گیری و راهبرد عملیات در ذیل آمده است.
تصمیم به اجرای عملیات پس از بررسی علمی و تخصصی سیستمهای ابری و مناسب تشخیص دادن شرایط سیستم ابری جهت باروری و در نظر گرفتن ضوابط تعلیق یا توقف پروژه
تهیه پلان پروازی و ارسال آن به دفتر هواپیمایی پشتیبانی پروازها و تامین هواپیماها
ارائه مشخصات سیستم جوی از قبیل ضخامت و گستردگی سیستم ابری، سرعت و جهت سیستم، شرایط هوای حاضر سیستم از قبیل دما، رطوبت نسبی، ارتفاع پایه ابرها، نوع ابرها، نوع پدیده، سرعت و جهت باد در سطوح مختلف و در نهایت تعیین مکان اجرای عملیات با مختصات و علائم خاص بر روی نقشه‌های استاندارد و ارائه آن به رهبر عملیات
اعزام کروی خلبانی و کروی پروازی مرکز به فرودگاه
برخاست هواپیما و طی مسیر به مناطق از پیش تعیین شده
هدایت کروی عملیاتی به مناطق مستعد با برقراری ارتباط مرکز کنترل عملیات زمینی با هواپیما
انجام باروری و ثبت اطلاعات سنجنده‌های اندازه‌گیر پارامترهای جوی نصب شده بر روی هواپیما و اطلاعات مسیر پرواز و نقاط شلیک مواد باروری
اتمام عملیات باروری و دستور خاموش نمودن رادارهای هواشناسی در صورت خارج شدن سیستم باروری از منطقه و در نهایت تحویل اطلاعات و داده‌ها به واحد مطالعات و ارزیابی جهت ارزیابی عملیات و محاسبه نتایج اجرای پروژه


با توجه به موارد فوق دیده می‌شود که فرآیند اجرا نه تنها منوط به بررسیهای فنی و تخصصی و تطابق پارامترهای مختلف با معیارها و ضوابط تعریف شده جهانی می‌باشد بلکه لازمه آن پشتیبانی گروهها و ارگانهای مختلف در فراهم آوردن امکانات و مقدمات اجرای پروژه می‌باشد.
I have a Dream...know myself

ارسال پست