Công nghệ tạo mưa nhân tạo như thế nào?

Người đầu tiên chế tạo ra mưa nhân tạo là nhà hóa học người Mỹ Vincent Schaefer. Ông đã tạo ra mưa nhân tạo vào năm 1946 bằng cách đưa một lượng nhỏ cacbon dioxide vào các đám mây. Kết quả là xảy ra trận mưa tuyết ở Schenectady, ngoại ô New York, Mỹ.

Các quá trình tạo mưa nhân tạo: Phun hóa chất lên các đám mây, các phân tử nước ngưng tụ nặng lên và rơi xuống.

Mưa nhân tạo là một hoạt động gây tác động vào các đám mây bằng cách thêm các tác nhân bên ngoài. Các phần tử ngoại lai được bổ sung vào những đám mây này có thể là đá khô (carbon dioxide rắn), i-ốt bạc , bột muối... Quá trình này được gọi là Cloud Seeding (tạm dịch là tạo mây mưa). Sự kích thích này được thực hiện bằng máy bay hoặc tên lửa. Và rồi cuối cùng là mưa xuống.

Quá trình tạo mưa nhân tạo

Mưa tự nhiên được bắt đầu từ việc bốc hơi nước từ biển hoặc bất kỳ vùng nước nào khác. Sau đó, nó di chuyển ngược dòng khi gió tăng cao trong tầng đối lưu (lớp dưới cùng của khí quyển) khiến một số giọt hợp nhất và sau đó quá trình hợp nhất này tiếp tục và khi độ dày của giọt nước đạt gần 0,1mm thì chúng không thể trôi lên trên nữa mà trút mưa xuống dưới. Hiểu được nguyên lý này, các nhà khoa học đã tạo ra mưa nhân tạo như sau:

- Kích động : Giai đoạn đầu tiên bao gồm việc sử dụng các chất hóa học (ôxit Canxi , hợp chất của Urê và Amoni Nitrat hoặc Clorua Canxi cacbonat...) để kích thích luồng gió khối không khí của khu vực mục tiêu bay lên và hình thành các đám mây. Những hóa chất này hấp thụ hơi nước và giúp quá trình ngưng tụ.

- Giai đoạn hình thành: Trong giai đoạn thứ hai, khối lượng của đám mây được tích tụ bởi urê, đá khô, muối ... để tăng mật độ của các đám mây.

- Tạo mây mưa: Trong giai đoạn cuối cùng của mưa nhân tạo, các hóa chất siêu mát (đá khô hoặc i-ốt bạc) được bắn vào các đám mây để tạo ra các hạt nước và khiến chúng rơi xuống như mưa.

Mưa nhân tạo có thể gây tác hại với môi trường vì sử dụng một lượng hóa chất độc hại, trong đó có i-ốt bạc.

Ở các vùng khô hạn như sa mạc, nhiệt độ có khi lên đến 50 độ C như Các tiểu vương quốc Ả rập Thống nhất, Ả rập Xê út... người ta đã áp dụng công nghệ mưa nhân tạo để giảm thiểu hạn hán.

Giải thích về quá trình này, nhà khoa học Kondala Murali Mohan cho biết: “Các hóa chất như i-ốt bạc, i-ốt kali và đá khô được đưa vào khí quyển thông qua máy bay trực thăng hoặc tên lửa. Các hạt này hút hơi nước trong không khí, dẫn đến hình thành các đám mây vũ tích và cuối cùng là mưa. Thường mất nửa giờ để tạo ra lượng mưa bằng phương pháp này. Thời gian cần thiết để tạo ra mưa phụ thuộc vào phần nào của đám mây mà các hóa chất được bơm vào. Tác động vào các lớp trên cùng sẽ cho kết quả nhanh nhất ”.

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nước ngọt ở các quốc gia vùng Vịnh, trong đó có Ả Rập Xê Út, các nhà chức trách đã khởi động một dự án làm thay đổi cấu trúc của các đám mây để tăng lượng mưa bằng công nghệ tạo mây mưa. Ả Rập Xê Út đã bắt đầu giai đoạn đầu tiên của chương trình tạo mây mưa để thay đổi lượng và loại mưa.

Sau khi chính phủ Ả Rập Xê Út phê duyệt kế hoạch này, một máy bay đã được triển khai trên bầu trời cao nguyên đá Najd rộng lớn ở khu vực trung tâm của Vương quốc này phóng ra những chùm i-ốt bạc vào các đám mây. Điều này khiến các tinh thể băng hình thành trong các đám mây, kích thích lượng mưa trên các khu vực mục tiêu. Đây là một trong những giải pháp hứa hẹn nhất ở Ả Rập Xê Út.

Hai tác nhân tạo mây mưa được sử dụng trong hoạt động của Ả Rập Xê Út là các vật liệu hút ẩm (các chất có xu hướng hút ẩm từ không khí) như muối và i-ốt bạc với nồng độ nhỏ. Ả-rập Xê-út chủ yếu sử dụng các tế bào hút ẩm để tạo ra các giọt lớn hơn để chúng có thể dễ dàng va chạm với nhau hơn và giữ nước mưa.

Tạo mây mưa được coi là một cách khả thi, thân thiện với môi trường để tăng nguồn cung cấp nước ở Ả Rập Xê Út trong tương lai. Chính vì những yếu tố nhân tạo và môi trường mà phương pháp tạo mây mưa được coi là một giải pháp đặc biệt hiệu quả cho khu vực đặc biệt này.

Tác hại với môi trường

Các nhà khoa học cho biết: “Phương pháp tạo mưa nhân tạo có thể dẫn đến axit hóa đại dương, suy giảm tầng ôzôn và làm tăng mức độ khí cacbonic trong khí quyển. Bạc là một kim loại nặng, độc hại và nó gây hại cho sức khỏe của thực vật, con người và động vật. Tạo mây mưa cũng là một phương pháp tốn kém, có nhiều tác dụng phụ và làm biến đổi khí hậu”.

Các đám mây bắt đầu kết tủa tại một điểm với mức độ ngưng tụ nâng lên. Trong quá trình tạo đám mây, các hóa chất như i-ôt bạc và muối hút ẩm được sử dụng làm chất xúc tác để đạt được mức đó. Sau đó, các phân tử đám mây liên kết lại với nhau để tạo thành những đám mây lớn hơn dẫn đến mưa. Điều này có thể dẫn đến mất cân bằng sinh thái, ảnh hưởng đến lượng mưa tự nhiên.

Hiện Dubai của Các tiểu vương quốc Ả rập thống nhất đã có một lựa chọn thân thiện với môi trường hơn. Dự án tạo mưa nhân tạo ở Dubai hiện đang được thử nghiệm bằng phương pháp tích điện bằng cách làm cho các giọt nhỏ dính vào nhau và sử dụng máy bay nhỏ, chạy bằng pin.