بارورسازی ابرها چقدر باران می آورد

به‌عبارت‌دیگر باروری ابرها یا ایجاد باران مصنوعی روشی برای تأثیرگذاری روی ابرهای طبیعی است که در آن با استفاده از مواد شیمیایی، آب بیشتری از ابر به شکل باران یا برف گرفته می‌شود.

در ایران نیز تحقیق و مطالعه روی این روش از سالها پیش آغاز شده و مرکز ملی تحقیقات و مطالعات باروری ابرها وابسته به مرکز تحقیقات آب در وزارت نیرو، به عنوان تنها مرکز اجرایی و تحقیقاتی در زمینه تعدیل وضع هوا و انجام پروژه های افزایش بارش در کشور، روی این روش متمرکز شده است.

حال با توجه به موضوع کاهش بارندگی در کشور و نیز معضل کم آبی، استفاده از روش بارورسازی ابرها در محافل مختلف مدیریتی مطرح شده و قرار است به عنوان یکی از راهکارهای افزایش بارندگی اجرایی شود.

با این وجود اما در اینکه روش بارورسازی ابرها روش قطعی و تاثیرگذار برای حل معضل کم آبی است همچنان در محافل علمی محل مناقشه است.

موافقان بارورسازی ابرها می گویند که این روش یک واقعیت علمی تایید شده توسط مجامع علمی بین المللی است که در صورت مدیریت درست، می تواند باعث افزایش بارندگی شود. اما مخالفان این پروژه معتقدند که به اجبار و صرف هزینه بسیار نمی توان ابر بدون رطوبت را بارور کرد و اگر این روش کارگشا بود کشورهای پیشرفته مشتری اصلی آن بودند.

به اعتقاد مخالفان بارورسازی ابرها، حتی اگر باران زایی با این روش ممکن باشد، حجم بارش تولید شده بسیار محدود است و باید به جای اتکا به راه‌حل‌های کوتاه مدت، بر کاهش مصرف و نیاز آبی کشور تمرکز کنیم.

نبود شواهد قطعی بر موفقیت باروری ابرها

دکتر امیر آقاکوچک، دانشیار دانشگاه کالیفرنیا در ارواین که موفق به دریافت جایزه علوم هیدرولوژیک (آب) از اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا شده است در گفتگو با خبرنگار مهر، در مورد علمی بودن روش باروری ابرها توضیح می دهد.

وی با بیان اینکه گزارشهای منتشر شده از آکادمی علوم آمریکا در زمینه تغییر دادن در آب و هوا و روش باروری ابرها نشان می دهد که هنوز دلیل علمی مبنی بر موفقیت این روش وجود ندارد، می گوید: این گزارش نتیجه گیری کلی از تحقیقات تعدادی از محققان و کنار هم قراردادن تحقیقات بین المللی است. با این وجود بسیار از کشورها این روش را آزمایش کرده اند.

آقاکوچک ادامه می دهد: روش بارورسازی ابرها در برخی کشورها جواب داده و در بعضی جاها نیز موفق نبوده و به دلیل آنکه این روش کاملا قابل کنترل نیست، مشکلاتی نیز ایجاد کرده است.

وی گفت: این روش در هر منطقه آب و هوایی ویژگیهای متفاوتی دارد و برای مثال ممکن است در یک منطقه با توجه به میزان ابر و رطوبت، پاسخ مثبت داشته باشد.

دانشیار دانشگاه کالیفرنیا در ارواین خاطرنشان می کند: از سوی دیگر انجمن شیمیدانان آمریکا نیز گزارشی که از چند مقاله مختلف تحلیلی انجام داده است، نتیجه گیری کلی مربوط به سال ۲۰۱۶ داشته است که در این سری گزارشات و آزمایشهای انجام شده نیز اعلام کردند که هنوز نمی توان شواهد قطعی برای افزایش میزان بارندگی با روش بارورسازی ابرها ارائه کرد.

وی با اشاره به وضعیت آب و هوایی کشورهای مختلف و تاثیر این وضعیت در روش بارورسازی ابرها می گوید: تاثیر این روش در مناطق خشک و مرطوب مانند امارات متحده و یا مناطقی که بارندگی بسیار دارد مانند تایلند با بعضی از ایالات آمریکا که تابستان و زمستان سرد دارد، متفاوت است.

آقاکوچک به ایالت وایومینگ آمریکا اشاره می کند که آب و هوایی مانند ایران داشته و ادامه می دهد: گزارشهای مقدماتی از انجام این طرح حاکی از آن است که روش بارورسازی ابرها شواهد خیلی مثبتی به همراه نداشته است.

به گفته دانشیار دانشگاه کالیفرنیا، یکی از کاربردهای بارورسازی ابرها در کشورهایی مانند کانادا و روسیه است که بارش تگرگ بسیار زیاد است و این مساله با خود خسارت بسیار به همراه دارد. به همین دلیل با روش بارورسازی ابرها، تگرگ به باران تبدیل می شود که در این زمینه، این روش به نسبت موفقیت آمیز بوده است.

کاهش بارندگی در ایران آنچنان هم زیاد نیست

پروفسور سروش سروشیان، رئیس مرکز سنجش از راه دور و هیدرومتئورولوژی دانشگاه کالیفرنیا در گفتگو با خبرنگار مهر، معقد است که برمبنای آمارهایی که از طریق این مرکز برای سازمان هواشناسی بین المللی امریکا تهیه شده است، ایران در ۳۵ سال اخیر با کاهش بسیار بارندگی مواجه نبوده است و کاهش سطح بارندگی ایران، از نظر آماری آنچنان هم بالا نیست.

این دانشمند ایرانی که جوایز متعدد جهانی در حوزه هواشناسی و علوم آب را به خود اختصاص داده است، با اشاره به آمارهای تهیه شده از سوی مرکز سنجش از راه دور دانشگاه کالیفرنیا می گوید: این آمار از طریق داده های ماهواره ای و اندازه گیری همه روزه بارندگی دور کره زمین در ۳۵ سال اخیر به دست آمده است. برمبنای این آمار که سطح ۲۵ کیلومتری زمین را مورد بررسی قرار داده و هر ماه در حال به روزرسانی است، سطح بارندگی به طور کلی روی کشور ایران شاید کمی پایین رفته باشد اما این کاهش از نظر آماری زیاد نیست.

دارنده جایزه جامعه آمریکایی هواشناسان با بیان اینکه نمی توانیم بگوییم که ایران در این مدت به طور خیلی شدیدی با کمی باران مواجه شده است، ادامه می دهد: حتی برخی استانها تا اندازه ای بارندگیشان بیشتر هم شده است. این درحالی است که در مقایسه با کشورهای همسایه ایران مانند عراق و یا عربستان که از نظر آماری میزان بارندگیشان کمتر شده است، وضعیت ایران به این شدت نیست.

نتیجه باروری ابرها در همه جا متفاوت است

رئیس مرکز سنجش از راه دور دانشگاه کالیفرنیا با اشاره به بررسی های علمی که از ۱۰ سال پیش در آکادمی علمی آمریکا برای بارورسازی ابرها صورت گرفته معتقد است که، نتیجه کلی این گزارشها نشان می دهد که روش ثابت شده ای وجود ندارد که بتوان از طریق بارورکردن ابرها، به افزایش قطعی باران رسید. به همین دلیل این موضوع چه در ایران و چه در کشورهای دیگر اگر بخواهد عملیاتی شود نتیجه آن به طور قطع متفاوت خواهد بود.

باروری ابرها در عربستان نتیجه مثبتی نداشت

به گفته پروفسور سروشیان، کشوری مانند عربستان ۱۰ سال پیش سرمایه گذاری علمی در حوزه بارورسازی ابرها انجام داد و با انعقاد قرارداد با ۳ مرکز علمی دنیا برای انجام تحقیقات، قصد پیاده سازی این روش را داشت اما این مطالعات علمی نتیجه مثبتی نداشت و برنامه ای در این کشور پیاده سازی نشد. در امارات هم ۶ سال پیش و به دلیل علاقه شخصی یکی از رهبران این کشور، یک برنامه ریزی علمی با چند گروه تحقیقاتی آمریکایی تدوین شد اما نتیجه بخش نبود.

دارنده جایزه آب یونسکو با بیان اینکه بارورسازی ابرها برای افزایش بارندگی به طور علمی، آنطور که باید ثابت شده نیست، می گوید: اما این به معنی این نیست که این موضوع امکان پذیر نباشد. بلکه مساله این است که این روش را نمی توان در سطح وسیعی برای باروری مقدار زیادی ابر به کار گرفت و حتی در کشور آمریکا نیز در سطح وسیعی از این روش استفاده نشده است.

ابری برای باروری در ایران مشاهده نمی شود

وی معتقد است که زمانی که خشکسالی اتفاق می افتد همه تلاش این است که از روش های مختلف این مشکل حل شود اما به هرترتیب برای بکارگیری روش باروری ابرها باید ابر بارش زایی وجود داشته باشد که بتوان آن را بارور کرد. به همین دلیل باید این موضوع که چه اندازه شبکه های ابری در ایران، این قابلیت را دارند مورد بررسی قرار گیرد اما نتایج پیش بینی ما از بارندگی های دور کره زمین برمبنای داده های ماهواره ای که در مرکز سنجش از راه دور دانشگاه کالیفرنیا صورت می گیرد، نشان می دهد که به تازگی در این منطقه (ایران) حتی ابر هم دیده نمی شود.

پروفسور سروشیان با اشاره به افزایش جمعیت و مصرف آب که بحران کم آبی را در شرایط تغییر اقلیم و خشکسالی ایجاد کرده است، می گوید: باید روشهای مصرف آب را مدیریت کرد. برای مثال هم اکنون در جنوب کالیفرنیا از روش تصفیه آب فاضلاب استفاده می شود که کیفیت بیش از ۵۰ درصد این آبها پس از تصفیه، به اندازه ای است که حتی از آبهای طبیعی و زیرزمینی هم بهتر است. در بخش کشاورزی هم در این منطقه از هر قطره آب در مناطق کشاورزی، مصرف بهینه صورت می گیرد. اما در ایران به دنبال آنکه خشکسالی اتفاق می افتد روشهای سریع را به کار می گیرند که متاسفانه به همین سادگی ها که فکر می شود، نیست.

باروری ابرها گوشه کوچکی از تامین آب

فرهاد یزدان دوست، دانشیار مهندسی آب دانشگاه خواجه نصیر نیز در گفتگو با خبرنگار مهر، در مورد بکارگیری روش باروری ابرها به عنوان راهکاری برای حل بحران کم آبی اظهار داشت: هم اکنون با ترسیم بحران زده ای از وضعیت کم آبی در کشور مواجه هستیم و طبیعی است که در این شرایط، دغدغه مجموعه مدیریت بحران، تامین منابع آب باشد.

وی با بیان اینکه عقل حکم می کند که در استفاده از تمامی منابع طبیعی در چرخه تامین، تقاضا و مصرف به طور همزمان برنامه ریزی صورت گیرد، اضافه می کند: ما معتقدیم که نباید قطره ای از آب قابل تامین و قابل استحصال را از مردم دریغ کنیم اما در کنار آن موضوع مدیریت مصرف مهمترین عاملی  است که می بایست در نظر گرفته شود.

دانشیار مهندسی آب دانشگاه خواجه نصیر بر لزوم مدیریت مصرف در این بازه زمانی تاکید کرده و می گوید: بحث باروری ابرها تنها گوشه کوچکی از تامین آب است که از دو دهه پیش در وزارت نیرو تعریف و پیاده سازی شد.

معاون دانشگاه خواجه نصیر با اشاره به اینکه کشورهای مختلف برای برآورده کردن نیاز کم آبی از این روش استفاده کرده اند، اضافه می کند: حتی از این روش فناورانه در زمان پرآبی و برای جابجایی توزیع مکانی و زمانی نیز استفاده می شود. برای مثال روسیه در زمانهایی از این روش برای جابجایی بارش های برفی سنگین نیز استفاده کرده است.

یزدان دوست با بیان اینکه روش باروری ابرها به طور کل جایگاه علمی خود را دارد خاطرنشان می کند: اما نباید بیش از آنچه که مطابق تحلیل های علمی از آن انتظار می رود به آن بپردازیم؛ در زمانی که به دلیل توزیع مکانی و زمانی ابرهای بارش زا، کشورمان در موقعیت خوبی قرار ندارد، باروری یکی از روش های اصلی برون رفت از معضل کم آبی نیست.

وی استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی و در نهایت مدیریت مصرف را راهکارهای در دسترس تری برای رویارویی با چالش آب در کشور می داند و می گوید: در مناطقی که ابری وجود ندارد چندان امیدی به نتایج فناوری باروری ابرها نیست.

استفاده از باروری ابرها فقط برای افزایش باران نیست

علیرضا مساح بوانی، دانشیار پردیس ابوریحان دانشگاه تهران نیز در گفتگو با خبرنگار مهر، درباره علمی بودن روش بارورسازی ابرها در ایران معتقد است: بارورسازی ابرها یک واقعیت علمی تایید شده توسط مجامع علمی بین المللی به خصوص سازمان هواشناسی جهانی (WMO ) است. این سازمان در بیانیه های مختلفی در سالهای ۲۰۰۷ ، ۲۰۰۹ و ۲۰۱۳ به صراحت اعلام کرده که بارورسازی ابرها یک بحث تایید شده است و کشورها بهتر است که در این زمینه با انجام تحقیقات، آن را اجرایی کنند.

وی با اشاره به بررسی روش بارورسازی ابرها به عنوان یکی از روشهای افزایش بارندگی توسط انجمن مهندسان عمران آمریکا ( ASCE )  ) می گوید: این انجمن علمی در سال ۲۰۰۳ مطرح کرده که بحث باروری ابرها بحثی است که قابلیت مدیریت آب را دارد و می تواند باعث افزایش بارندگی شود. همچنین این انجمن در سال ۲۰۱۶ آخرین ویرایش کتاب استاندارسازی تعدیل آب و هوا را به بحث بارورسازی ابرها اختصاص داده است.

این استاد دانشگاه با بیان اینکه باروری ابرها لزوما فقط برای بحث افزایش بارش نبوده و ۳ هدف افزایش بارش، کاهش تگرگ و مه زدایی را مورد توجه قرار می دهد، می افزاید: از آنجایی که در ایران بارش تگرگ خسارت زیادی به بخش کشاورزی وارد می کند، این روش می تواند تا حد زیادی جلوی خسارت ناشی از تگرگ را بگیرد. این در حالیست که برغم خسارات زیاد تگرگ بر محصولات کشاورزی در کشور (خسارت بیش از چند ده میلیارد تومانی در سال) هنوز عملیاتی در زمینه کاهش بارش تگرگ از ابرها در کشور انجام نشده و بحث عمده استفاده از روش بارورسازی ابرها برای برون رفت از معضل کاهش بارش باران به کار گرفته شده است. برای مثال در کشورهای آمریکا، آلمان، کانادا، فرانسه و ... عملیات متعددی برای کاهش بارش تگرگ انجام شده که بررسی ها نشان از کاهش ۴۰ تا ۵۰ درصدی در میزان بارش تگرگ بوده است.

افزایش ۱۰ تا ۱۵ درصدی بارش در صورت بارورسازی ابرها

مساح در تعریف بارورسازی ابرها می گوید: هنگامی که ابری باشد و آن ابر شرایط لازم برای بارش را داشته باشد، با تزریق موادی در داخل ابر می توان میزان بارش را افزایش داد. اما میزان این افزایش بارش مهم است.

وی با تاکید براینکه افزایش بارش از طریق بارورسازی ابرها، در تمام نقاط دنیا بطور میانگین ۱۰ تا ۱۵ درصد است و بیش از این انتظار افزایش بارش نمی رود، اضافه می کند: بنابراین تمام بخش های مساله کمبود فعلی آب، با بارورسازی ابرها قابل حل نیست. نکته دیگر این است که بارورسازی ابر در شرایط خشکسالی بسیار محدود می شود؛ چرا که در شرایط خشکسالی ابرهای بارش زا در منطقه کم است و ابری وجود ندارد که بخواهیم آن را بارور کنیم. بارورسازی زمانی کاربردی است که قبل و یا بعد از خشکسالی، مطابق با یک برنامه جامع بلندمدت پیوسته ای در یک کشور انجام شود. در این صورت می توان انتظار داشت بخشی از کمبود بارش در دوره خشکسالی توسط این روش، جبران شود.

دانشیار پردیس ابوریحان دانشگاه تهران خاطرنشان می کند: نکته مهم این است که در این روش افزایش ۱۰ تا ۱۵ درصدی بارش مورد انتظار است و نه بیشتر.به بیان دیگر در بهترین شرایط اگر ابری وجود داشته باشد، می تواند ۱۰ تا ۱۵ درصد به وضعیت کمبود بارش کمک کند. البته باید توجه داشت که هر ابری هم امکان بارورسازی ندارد و به همین دلیل قطعا این روش، نیازمند امکان سنجی و بررسی شرایط موجود است.

۵۶ کشور بارورسازی ابرها را امتحان کردند

وی در مورد وضعیت استفاده سایر کشورها از این روش علمی تصریح می کند : سازمان هواشناسی جهانی در سال ۲۰۱۳ اعلام کرده که ۴۲ کشور و در سال ۲۰۱۶ اعلام کرده که ۵۶ کشور این روش را به کار می گیرند. برای مثال استرالیا از سال ۱۹۴۷ این برنامه را به طور مداوم به کار بسته است. چین از سال ۱۹۵۸، تایلند از سال ۱۹۷۱ و امریکا بحث بارورسازی ابرها را در ۹ ایالت انجام می دهد.

این کارشناس امور آب با اشاره به ۳ ایالتی که در امریکا بیشترین استفاده را از روش بارورسازی ابرها داشته اند، ادامه می دهد: در ایالت نوادا، مرکزی به نام DRI یا موسسه تحقیقات بیابان وجود دارد که حدود ۴۰ سال است که این بارورسازی را انجام می دهد ولی تنها ۱۰ درصد افزایش باران داشته است و یا مواردی در وایومینگ، تگزاس،  و .... آمریکا نیز این روش انجام شده است و شهرداریها، دولتی های ایالتی، شرکتهای غیردولتی و شرکتهای بهره بردار از نیروگاههای برق آبی، این اقدام را انجام می دهند.

وی با بیان اینکه در حال حاضر در ایران مشکل کاهش سرانه آب تجدید پذیر را به ۲ دلیل کاهش باران و افزایش تقاضا و مصرف داریم، می گوید: سرانه آب در ایران براساس اطلاعات موجود در سال ۱۳۳۵، حدود ۶۸۰۰ متر مکعب بوده اما در سال ۹۵ به هزار و ۴۵۰ متر مکعب به ازای هر نفر در سال رسیده است و شاهد هستیم که سرانه هر فرد در حال کاهش است و مشکلات زیادی به دنبال دارد.

مساح تاکید می کند: برای حل این مشکل باید دو راهکار مدیریت عرضه و مدیریت تقاضا و مصرف را به موازات جلو برد. اما آنچه که تا الان انجام شده این بوده که مدیریت مصرف و تقاضا کاملا رها شده و فقط به مدیریت عرضه پرداخته شده است.

وی با اشاره به اینکه مدیریت عرضه روشهایی مانند ایجاد سد، انتقال آب بین حوضه ای و شیرین کردن آب شور و از این جنس راهکارها را شامل می شود، ادامه می دهد: در حال حاضر باید روی مدیریت تقاضا و مصرف تمرکز کرده و سعی کنیم مصرف و تقاضا را پایین بیاوریم تا بهره وری آب کشاورزی بالا برود و مشکل کم آب را مدیریت کنیم .

مساح با تاکید براینکه گرچه بحث مدیریت تقاضا و مصرف مهم است اما مدیریت عرضه را نیز نباید نادیده گرفت و صفر کرد، می افزاید: تمام گزینه ها باید روی میز باشد و باید سبدی کامل از راهکارهای مدرن در مدیریت عرضه و تقاضا را بررسی کنیم و انجام دهیم.

بارورسازی ابرها مقرون به صرفه ترین راهکار برای مدیریت عرضه

وی با اشاره به هزینه های پیش بینی شده برای بارورسازی ابرها نیز می گوید: در مدیریت عرضه مطابق با بررسی های انجام شده اگر هزار متر مکعب آب را از طریق راهکارهای مدیریت عرضه از جمله شیرین سازی، انتقال آب بین حوضه و بارورسازی ابرها و تصفیه فاضلاب استحصال کنیم، هزار مترمکعب آب از طریق روش شیرین کردن آب شور ۲ هزار دلار هزینه دارد. این هزار متر مکعب از روش انتقال بین حوضه ای حدود ۴۰۰ دلار، از طریق روشهای تغذیه آبهای زیرزمینی ۲۳۰ دلار و برای تصفیه فاضلاب ۲۲۰ دلار و برای بارورسازی ابرها فقط ۱۶ دلار هزینه دربرخواهد داشت.

به گفته وی، بنابراین بارورسازی ابرها مقرون به صرفه ترین راهکار برای مدیریت عرضه است. اما این دلیل نمی شود که ما فقط به فکر بارورسازی باشیم و مثلا سد نزنیم. هر کاری که می خواهیم انجام دهیم باید با مطالعه وتجزیه و تحلیل باشد. پس از تجزیه و تحلیل حتی انتقال آب بین حوضه ای که با آن مخالفت زیادی صورت می گیرد، اگر در مقصد و مبدا بررسی های لازم به لحاظ اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی انجام شود می تواند اجرا شود.

وی با اشاره به اقدامات صورت گرفته در مرکز بارورسازی ابرها در یزد، نیز می افزاید: این مرکز درسال  ۱۳۷۶ شروع به فعالیت کرده و در سالهای مختلف بارورسازی ابرها را در سطح کشور و در استانهای مختلف مانند فارس، یزد، کرمان و اصفهان و مرکزی و گیلان، آذربایجان غربی، آذربایجان شرقی، خراسان جنوبی، چهارمحال و بختیاری و کهکیلویه و بویراحمد انجام داده است. نکته مهم این است که در هر سالی که در این حوزه فعالیت مختلفی در جریان بوده، ارزیابی عملکرد بارورسازی ابرها نیز صورت گرفته است تا مشخص شود این روش موثر بوده و یا خیر.

محاسبه ۵۰ تومانی هزینه هر مترمکعب آب با روش بارورسازی

به گفته مساح، بررسی هایی که توسط موسسه آب دانشگاه تهران برای سال آبی ۹۳-۹۴ صورت گرفته، میزان افزایش بارش در ایران مرکزی بگونه ای بوده است که حدود ۲ میلیارد متر مکعب آب (دو برابر حجم مخزن سد زاینده رود) از طریق بارورسازی ابرها استحصال شده است. طبق بررسی های این مرکز و ارزیابی صورت گرفته هزینه قیمت تمام شده برای هر مترمکعب آب از روش بارورسازی، کمتر از ۵۰ تومان محاسبه شده است.

این کارشناس ادامه می دهد: فرض کنید عملیات بارورسازی ابرها برای نیمی از کشور که دارای ابرهای مناسب بارورسازی هستند انجام شده و در طی آن ۲۰ میلیمتر به بارندگی این مناطق اضافه شود، در این صورت حدود ۱۶ میلیارد متر مکعب (۱۶ برابر حجم مفید سد زاینده رود) آب استحصال خواهد شد. البته باید توجه کرد که در شرایطی که ابر باران زا نداریم و درگیر خشکسالی هستیم، بارورسازی ابرها راه حل برون رفت از مسئله کم آبی نخواهد بود .تنها راه حل، مدیریت مصرف و تقاضا است.

 اظهارات مخالفان و موافقان بارورسازی ابرها که در اجرای این پروژه نقشی نداشته و صاحبنظران کاملا مستقل اجرای این طرح هستند، بر یک موضوع مشترک است و آن این است که این روش علمی اگرچه در کشورهای مختلف پیاده سازی شده اما روش قطعی و صددرصدی برای حل مشکل کم آبی و افزایش بارندگی نخواهد بود و بهترین راه در کشور ما مانند سایر کشورها می تواند مدیریت بر مصرف و تقاضای آب باشد.