فیزیک باران

[Rez@ee]

تقریبا از سال 1950 تجربیات زیادی انجام گرفته است تا در مورد ایجاد ریزشهای جوی مصنوعی قدمی برداشته شود. یکی از این تکنیک ها پرتاب گلوله های کوچک و جامد دی اکسیدکربن (که آنرا یخ خشک می نامند و دمایش در حدود -80 درجه سانتی گراد است) بداخل ابر است. منظور از پرتاب ایجاد نمودن کریستالهای یخ در آب فوق سرد ابر می باشد. بدین تلاشی انجام شده تا عملیات فرآیند برژرون ایجاد شود.
یخ خشک در دمای بالاتر از -80 درجه سانتی گراد بصورت بخار در می آید همانطوریکه یخ خشک تبخیر می شود سبب پائین بردن دمای محل بقدر کافی می شود و در نتیجه باعث بوجود آمدن انجماد آنمی قطرات ریز آب می شود. سپس کریستالهای بوجود آمده می توانند بر طبق مکانیزم برژرون رشد نماید و سرانجام فرآیندهای تصادم باعث ریزشهای جوی می گردند.
اثرات متنوعی در نتیجه باروری ابر تا وسط یخ خشک بوجود آمده است. بعنوان مثال پاشیدن یخ خشک سبب شده است که ابر کوچک کومولوس مقدار متنوعی تولید ریزش جوی نماید و یا در ابر استراتوس باعث ایجاد سوراخهائی شده است.
دو.مین روش باروری ابرهای فوق سرد استفاده از هسته های انجماد است. قطرات کوچک ابر بصورت آب فوق سرد تا دمای حدود 40- درجه سانتای گراد باقی می ماند لاکن وجود هسته های انجماد ممکن است سبب تشکیل کریستالهای یخ در دمائی بطور قابل ملاحظه بالاتر از -40 درجه سانتی گراد بشود. یکی از بهترین نوع هسته های انجماد یدورنقره است که باعث انجماد آب فوق سرد در دمای 4- درجه سانتی گراد می شود یدور نقره توسط جنرا تورهای دودی و یا از هواپیما پاشیده می شود و بنابراین بعنوان عامل باروری در ابرهای فوق سرد بکار می رود. عملیات باروری ابرها و مقادیر بزرگ در بعضی مناطق توسط این عامل انجام شده است. هدف از این کار افزایش ریزشهای جوی در طول دوره بارندگی طبیعی بوده است.
در مورد ابر گرم یعنی ابر بدون قطرات فوق سرد عملیات باروری غیر معمول تری بکار می رود. در این نوع ابرهای گرم با پاشیدن قطرات نسبتا بزرگ آب به داخل ابر آنها را باروری می کنند. هدف از این آزمایش آن است که قطرات باران توسط فرآیند بهم آمیختگی تشکیل شوند.
در حالیکه تغییر شکل دادن ابرهالی منفرد توسط فرآیندهای فوق الذکر امکان پذیر است ، ارزیابی نتایج بدست آمده بایستی بدقت مورد توجه قرار گیرد. بعبارت دیگر کنترل آزمایشات ضرورت دارد تا آنکه بتوان ارزیایبی های آماری مناسبی انجام داد. همچنین ملاحظاتی نیز باید در نظر گرفته شود زیرا امکان دارد ابر مورد نظر بوسیله فرآیندهای طبیعی بدون باروری ریزشهای جوی را سبب شوند.
در بعضی حالات باروری ابر حتی ممکن است مقدار ریزشهای عادی جوی را تقلیل دهد در واقع نزول های کوچک قطرات قبل از آنکه ابرها به بسط و گسترش کامل خود رسیده باشد مسئول این تقلیل هستند. بنابراین در بعضی مناطق باروری بمنظور جلوگیری از تگرگ نیز بکار رفته است و گاهی نیز برای ضعیف نمودن هماریکن ها بکار می روند.
ابرها و ریزشهای جوی که در نتیجه حرکت جوی بسط و گسترش می یابند مورد بحث قرار گرفت در بخش بعدی نیروهائی که سبب این حرکات می شوند مورد بررسی قرار می گیرند.

منبع: دانشنامه ی رشد (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fdaneshnameh.roshd. ir%2Fmavara%2Fmavara-index.php%3Fpage%3D%25d8%25a8%25d8%25a7%25d8%25b1% 25d8%25a7%25d9%2586%2B%25d9%2585%25d8%25b5%25d9%25 86%25d9%2588%25d8%25b9%25db%258c%26SSOReturnPage%3 DCheck%26Rand%3D0)

[Rez@ee]

http://www.daneshema.com//upload/mayor/upload/image/technology_engineering/physics/article/Rain.jpg
● همه ابرها ذرات آب یا کریستالهای یخ را با خود حمل می‌کنند، اما این ذرات بسیار کوچکتر از آن هستند که به زمین ببارند. اگر ارتفاع ابرها بیشتر شود ، هوای سردتر ، باعث فشرده‌تر شدن بخار آب می‌شود و این ممکن است برای شکل دادن باران ، تگرگ یا برف مناسب باشد. باران آبی است که پس از سرد شدن بخارهای جوی بوجود آمده و بر زمین می‌‌ریزد. در زبان پهلوی بدان واران (waran) می‌‌گفتند.
● باران سنجی با استفاده از امواج تحقیقات یک دانشمند و همکارانش نشان می‌دهد که می‌توان مقدار ریزش باران را اندازه گرفت و حتی امیدوارانه با استفاده از اطلاعاتی که شرکتهای تلفن همراه از این افت و خیزها جمع آوری کرده‌اند، بتوانند مدلهای خیلی دقیقتری برای آب و هوای کره زمین تهیه کنند. اصل پدیده ، چیز تازه‌ای نیست و در واقع همه خیلی خوب می‌دانند که بارش باران روی مخابره سیگنالهای تلفن همراه تأثیر می‌گذارد: قطره‌های ریز آب موجود در هوا این سیگنالها را ضعیف می‌کند. بطور دقیقتر ، این قطره‌ها بسته به اندازه‌شان ، شدت فرکانسهای خاصی از سیگنال را کاهش می‌دهد و این پدیده ، آنقدر تأثیرگذار است که در حال حاضر ایستگاههای مخابره امواج تلفن همراه ، بطور خودکار بسته به تغییر شرایط جوی ، شدت سیگنالهایشان را بالا و پایین می‌برند. حالا یک دانشمند نشان داده است که این بالا و پایین شدنها حاوی اطلاعات مهمی است که اتفاقاً به درد هم می‌خورد: او و گروهش توانستند با استفاده از افت و خیزهای مشاهده شده در شدت سیگنالهای مخابره‌ای بین ایستگاههای شهر در هنگام توفان مقدار بارش باران را هر ۱۵دقیقه محاسبه کنند. این اطلاعات با اندازه گیری مستقیم ایستگاههای هواشناسی دو شهر مختلف همخوانی قابل قبولی دارد. البته این اولین باری نیست که از شدت سیگنالها چنین استفاده‌ای می‌شود. پیش از این سیگنالهای دریافتی از ماهواره‌های GPS هم برای اندازه گیریهای جوی مورد استفاده قرار گرفته بود: بسته به رطوبت و دمای هوا ، تأخیرهای کوچکی در زمان دریافت سیگنالها مشاهده می‌شود و این تأخیرها را می‌توان به اطلاعات آب و هوایی ترجمه کرد. حتی از خود سیگنالهای تلفن همراه هم قبلاً برای بیرون کشیدن اطلاعات متفاوت استفاده شده بود. بعضی از محققان ، از جمله اریک هورویتز از شرکت مایکروسافت ، ایده استفاده از تعداد مکالمات تلفن همراه هر منطقه برای تخمین میزان ترافیک راههای شهری را مطرح کرده بودند، غیر از این در جریان درگیریهای سال ۱۹۹۹ در کوزوو ، خیلی‌ها فکر می‌کردند که صربها از روی اختلالات شبکه‌های تلفن همراه توانسته‌اند جنگنده‌های ضد رادار F -۱۱۷ نیروی هوایی آمریکا را ردیابی و یکی از آنها را سرنگون کنند. تحقیقات قبلی یکی از محققان دانشگاه ا*** هم استفاده پذیری این افت و خیزهای سیگنالی را برای اندازه گیری بارش ، نشان داده بود. اما طرحهای پیشنهادی او به نوع خاصی از ارتباط بین ایستگاههای تلفن همراه نیاز داشت. زیبایی و جذابیت تحقیقات این دانشمند در این است که به بازآرایی شبکه‌ها نیازی ندارد و از همان اطلاعات جمع آوری شده بوسیله شرکتهای تلفن همراه برای کسب داده‌های هواشناسی استفاده می‌کند. به عبارت دیگر مواد خام طرح وی کاملاً مجانی از آب در می‌آید. البته تا وقتی که شرکتهای ارتباطی در بودجه‌شان برای این اطلاعات ، ردیف تازه‌ای باز نکنند. یکی از مشکلات جدی محیط زیست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگیر است، باران اسیدی می‌باشد. باران اسیدی به پدیده‌هایی مانند مه اسیدی و برف اسیدی که با نزول مقادیر قابل توجهی اسید از آسمان همراه هستند، اطلاق می‌شود.
● باران اسیدی باران هنگامی اسیدی است که میزان PH آب آن کمتر از ۵،۶ باشد. این مقدار PH بیانگر تعادل شیمیایی بوجود آمده میان دی‌اکسید کربن و حالت محلول آن یعنی بی‌کربنات (HCO۳) در آب خالص است. باران اسیدی دارای نتایج زیانبار اکولوژیکی می‌باشد و وجود اسید در هوا نیز بر روی سلامتی انسان اثر مستقیم دارد. همچنین بر روی پوشش گیاهی تأثیرات نامطلوبی می‌گذارد. در چند دهه اخیر میزان اسیدیته آب باران ، در بسیاری از نقاط کره زمین افزایش یافته و به همین خاطر اصطلاح باران اسیدی رایج شده است. برای شناخت این پدیده سوالات زیادی مطرح گردیده است که به عنوان مثال می‌توان به این موارد اشاره کرد: چه عناصری باعث تغییر طبیعی باران می‌شوند؟ منشأ این عناصر چیست؟ این پدیده در کجا رخ می‌دهد؟ معمولا نزولات جوی به علت حل شدن دی‌اکسید کربن هوا در آن و تشکیل اسید کربنیک بطور ملایم اسیدی هستند و PH باران طبیعی آلوده نشده حدود ۵.۶ می‌باشد. پس نزولاتی که به مقدار ملاحظه‌ای قدرت اسیدی بیشتری داشته باشند و PH آنها کمتر از ۵ باشد، باران اسیدی تلقی می‌شوند.
{● نماز باران وقتی رحمت الهی (باران) قطع شود و چشمه‏ها و قناتها بخشکد و کمبود آب پدید آید، برای نزول رحمت الهی و آمدن باران ، نمازمی‏خوانند. نام این نماز ،نماز استسقاء ،یا نماز باران است. این نیز یک درس توحیدی و توجه دادن به قدرت و رحمت الهی است. خداوند می‏فرماید: «قل ارایتم ان اصبح ماؤکم غورا فمن یاتیکم بماءمعین؟»: بگو: اگر آب شما بخشکد، چه کسی برای شما آب گوارا می‏آورد؟ بی آبی یک منطقه و نیامدن باران ،نشان قهر خدا و گاهی به سبب‏گناهانی است که مردم جامعه انجام می‏دهند.پس توجه به خدا و گریه‏ و التماس و توبه و تضرع ، سبب می‏شود خداوند عنایت کند و کم‏ آبی را بر طرف سازد. نماز باران برای جلب رحمت‏ خداوند است. رسول خدا صلی‌الله‌علیه‌وآله‌وسلم فرموده است: وقتی خداوند بر امتی غضب کند و عذاب بر آنان نفرستد، نرخها گران می‏شود و عمرها کوتاه می‏گردد، تجار سود نمی‏برند و درختها میوه ‏نمی‏دهند و نهرها پر آب نمی‏شود و باران از مردم قطع می‏شود و اشرار برآنان تسلط می‏یابند. در حدیث دیگری ، امام صادق علیه‌السلام فرموده است: «... و اذا جار الحکام فی القضاء امسک القطر من‏السماء»: هرگاه زمامداران و حاکمان ، در دادرسی ستم کنند، باران‏ از آسمان قطع می‏شود. طبق روایات ، غیر از آنچه یاد شد، شیوع گناه ، کفران نعمت ، منع حقوق ، کم فروشی ، ظلم و حیله ،ترک امر به معروف و نهی از منکر ،ندادن ‏زکات و ... نیز ،گاهی سبب قطع باران می‏شود. در حدیث آمده: حضرت سلیمان با اصحاب خود برای نماز باران‏بیرون می‏رفت. در راه ، به مورچه‏ای برخورد که یکی از پاهایش را به ‏آسمان بلند کرده و می‏گوید: خدایا! ما مخلوقات ضعیف تو هستیم و از روزی تو بی نیاز نیستیم، پس به سبب گناهان بنی آدم ، ما را به هلاکت‏ مرسان. حضرت سلیمان علیه‌السلام به اصحاب خود فرمود:برگردید! همانا بخاطر دعای غیر خودتان سیراب شدید!... پس خیلی هم نباید مغرور بود، خداوند گاهی به خواسته مورچه‏ای ، رحمت ‏خود را بر بندگان نازل می‏کند.حتی گاهی دعای کافری چون‏ فرعون را می‏پذیرد و باران و فراوانی آب را عطا می‏کند. در حدیث است از قول امام صادق علیه‌السلام که یاران فرعون از کاهش آب نیل پیش او سخن ‏گفتند و اظهار کردند که این باعث هلاکت ما خواهد شد. فرعون از آنان‏ خواست که آنروز برگردند. شب که شد، به میان رود نیل رفت و دست ‏بسوی آسمان بلند کرد و گفت: خدایا! می‏دانی که می‏دانم، که جز تو ، کسی توان آب آوردن ندارد، پس به ما آب بده. کیفیت نماز باران مثل نماز عید ، دو رکعت است و رکعت اول ، پنج قنوت و رکعت دوم ‏چهار قنوت دارد و بهتر است که با جماعت‏ خوانده شود. در قنوتها ، هر دعایی می‏توان خواند،ولی بهتر است دعایی خوانده ‏شود که در آن ، از خداوند طلب باران شده باشد و قبل از هر دعا ،صلوات بر پیامبر و آلش فرستاده شود. مستحب است که حمد و سوره‏اش بلند خوانده شود.}