Bulut Tohumlama İle Yağmur Yağdırmak

Bulut tohumlama, ilk olarak 1940’ların ortalarında Dr. Vincent J. Schaefer’in General Electric için bulut oluşumunu incelerken başladı. Bulut tohumlama daha sonra yağışları artırmak, sisi dağıtmak, kasırgaları değiştirmek ve gök gürültülü fırtınalarda şimşek ve doluyu azaltmak için kullanıldı. Bulut tohumlama doğal olarak gerçekleşebilir, ancak daha çok insanlar tarafından yapılır.

Bulut tohumlama yalnızca yağışları artırmak için kullanılmaz. Ayrıca sis ve bulutları buharlaştırmak için de kullanılabilir. Havaalanlarında, sis çok soğuk olduğunda, büyük miktarlarda kuru buz eklemek, sisin dağılmasına neden olur çünkü tüm sıvıyı buza çevirir ve buz, temiz hava bırakarak yere yerleşir. Kuru buz, sıvı, aşırı soğutulmuş su damlacıklarını daha da soğutur ve damlacıklar buz kristallerine dönüşür. Bununla birlikte, yalnızca çok soğuk olan ancak buzda değil siste işe yarar.

Çok düşük nem oranına sahip bölgelerde bile , gökyüzünde ve bulutlarda en azından biraz su vardır . Bir yağmur fırtınası, havada doğal olarak oluşan partiküllerin etrafında nem toplandıktan sonra havanın doygunluk seviyesine ulaşmasına neden olur ve bu noktada artık o nemde tutamaz. Bulut tohumlama, esasen bu sürece yardımcı olur ve etrafında suyun yoğunlaştığı ek “çekirdekler” sağlar. Bu çekirdekler, Çinlilerin kullandığı tuzlar, kalsiyum klorür, kuru buz veya gümüş iyodür olabilir. Gümüş iyodür, formu buz kristallerine benzediği için etkilidir. Kalsiyum klorür genellikle ılık veya tropikal bölgelerde kullanılır.¬
Pekin’in bulunduğu Kuzey Çin çok fazla yağmur almıyor – yağış seviyeleri dünya ortalamasının yüzde 35 altında ve su kaynaklarının bir kısmı önemli ölçüde kirlenmiş durumda. Alan, büyük ölçüde bulut tohumlamasına dayanmaktadır. Pekin Hava Durumu Değişiklik Ofisi’ni yöneten Zhiang Qiang, Asia Times’a verdiği demeçte, Pekin’in su havzalarındaki su seviyelerinin bulut tohumlaması nedeniyle yüzde 13’e kadar arttığını söyledi.Bulut tohumlama, Pekin’i sıcak günlerde soğutmak için de kullanıldı.

Üç bulut tohumlama yöntemi vardır: statik, dinamik ve higroskopik.
• Statik bulut tohumlaması , gümüş iyodür gibi bir kimyasalın bulutlara yayılmasını içerir. Gümüş iyodür, etrafında nemin yoğunlaşabileceği bir kristal sağlar. Nem zaten bulutlarda mevcuttur, ancak gümüş iyodür esasen yağmur bulutlarını su dağıtımında daha etkili hale getirir.
• Dinamik bulut tohumlama , daha fazla suyun bulutlardan geçmesini teşvik eden ve daha fazla yağmuradönüşen dikey hava akımlarını artırmayı amaçlamaktadır . Dinamik bulut tohumlamada statik yönteme göre 100 kata kadar daha fazla buz kristali kullanılır. Düzgün çalışan bir dizi olaya bağlı olduğu için süreç, statik bulanıklaştırma tohumlamasından daha karmaşık kabul edilir. Colorado Eyalet Üniversitesi’nde atmosfer bilimi profesörü olan Dr. William R. Cotton ve diğer araştırmacılar dinamik bulut tohumlamasını 11 ayrı aşamaya ayırıyor. Tek aşamada beklenmedik bir sonuç tüm süreci mahvedebilir ve bu da tekniği statik bulut tohumlamadan daha az güvenilir hale getirebilir.
• Higroskopik bulut tohumlama, tuzları bulutların alt kısımlarındaki işaret fişekleri veya patlayıcılar aracılığıyla dağıtır. Tuzlar, su onlarla birleştikçe büyür. Bulut tohumlama hakkındaki raporunda Cotton, higroskopik bulut tohumlamanın çok fazla umut vaat ettiğini, ancak daha fazla araştırma gerektirdiğini söylüyor.
Bulutta yağmur damlalarının oluşması Bergeron Findeisen teorisi denilen bir teori ile de açıklanmaktadır. Bu teoriye göre, buz kristalleri olmadan yağış olmaz. Ancak daha sonra yapılan araştırmalar bazı bulutlarda buz kristalleri olmadan da yağış meydana geldiğini ortaya koymuştur. Bu tip yağışlar daha çok okyanus üzerinde oluşan kümülüs tipi bulutlarda meydana gelmektedir. Bergeron-Findesien buz kristallerinin yağışın oluşmasına nasıl tesir ettiklerini şöyle açıklamaktadırlar. İçinde buz bulunan, bir de su bulunan ayrı iki ortam düşünelim. Her iki ortamda da sıcaklık aynı olsun. Buzun buhar basıncı, suyun buhar basıncından daha azdır. Aynı ortamda su ve buz bulunması durumunda buza göre havanın nemi % 100 doymuş halde iken, suya göre doymamıştır. Bunun bir neticesi olarak su için yoğunlaşma henüz başlamamasına rağmen buz kristalleri üzerinde yoğunlaşma devam eder. Buz kristalleri büyümeye devam ettikçe bulut damlacıkları da buharlaşmaya başlar. Böylece büyüyen kristaller aşağıya düşmeye başlar. Düşerken diğerleriyle birleşerek daha iri bir hal alırlar. Eğer düşme esnasında bulutun altındaki hava bu buzu eritecek kadar ılıksa, onlar yere yağmur olarak, eğer o kadar ılık değilse dolu veya kar olarak düşer .
Hava modifikasyon işlemiyle yapay yağış oluşturma ve bu sistemin etkinliği meteorolojisiler arasında çok tartışılan bir konudur. Her şeyden önce bulut tohumlama işleminin sonuçlarını değerlendirmek zordur. Ne zaman tohumlanmış buluttan yağış görülürse, eğer bulut tohumlanmasaydı ne kadar yağacaktı sorusu akıllara gelir. Bu alana yönelik olarak yapılan bazı uygulamalar mevcut yapay yağış tekniğinin yağışın çok düşük olduğu alanlarda ve orta yağışlı alanlarda kurak mevsimde önemli bir etkiye sahip olmadığı gözlemlenmiştir. Yapay yağış tekniğiyle en iyi sonuçlara yağışın çok iyi olduğu yer ve mevsimlerde ulaşabilmektedir. Bunun yanında bir alanda yapay tohumlama ile yağış arttırılırken diğer bir alanda ise yağışta azalma olabilmektedir. Bulut tohumlamasını değerlendirirken bulutun; tipi, sıcaklığı, nem içeriği ve damlacık büyüklüğünün dağılımı gibi diğer faktörler de düşünülmelidir. Doğru şartlar altında, tekniğine uygun yapılan bulut tohumlama işleminin yağışı % 5-20 arasında artırabileceği ileri sürülmektedir. Hava modifikasyon işlemleri bazı ülkeler (Başta Çin, A.B.D ve Rusya olmak üzere) tarafından ekonomik bir işlem olarak algılanmaktadır. Bulut tohumlama işleminde; ekonomi, ekoloji, sosyal ve yasal yönlerde hesaba katılmalıdır. Hava modifikasyonunun bitişik ülke sınırlarına yakın yerlerde yapılması durumunda, en fazla dikkat edilmesi gereken hususlardan biriside yasal düzenlemelerdir.

Günümüzde yasal düzenlemeler ve bilimsel bilgiler bu tür hava modifikasyonu olaylarında daha tam olarak yeterli değildir. Uzun dönem veya uzun süreli gerçekleştirilecek hava modifikasyon işlemlerinde ekosistemin etkileneceği bilinmelidir. Bu çalışmalar sonucunda ekosistemde yaşanabilecek değişimlere karşı önlemler alınmalıdır. Potansiyel yağış zenginleştirme potansiyeli su kaynakları yönetimiyle çok yakından ilişkilidir. Bu potansiyel teknolojinin kullanımı entegre programlara ve bu programların ekonomik olarak sürdürülebilmesine bağlıdır. Hava modifikasyon araştırmaları son 40 yıldır dramatik gelişmelere sahip olmuştur. A.B.D’ de 1970 Hava Modifikasyon İşlemlerinde Yapay Yağış Tekniği, 2013 yılında 19.000.000 $ bir destek yapılmışken, 1990’lı yıllarda bu değer 5.000.000 $ olmuştur. Bu konuda en büyük destekte Devlet Atmosfer Modifikasyonu Programından sağlanmıştır. Bu program alana yönelik heyecan dolu bazı yeni üretimlere neden olmuşsa da, program 1995 yılında iptal edilmiştir. A.B.D’ de bu alandaki araştırmalara yapılan destek miktarı yıllık olarak 500.000 $ civarındadır. Son birkaç yıldır konuya yönelik operasyonel programlarda artış olmuştur. Yağış zenginleştirme araştırmalarının çoğu da A.B.D. dışında yürütülmüştür. Hava modifikasyon işlemlerinde yapay yağış teknolojisinin bilimsel temelini geliştirmek için sürekli ve daha yoğun bilimsel çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır