Bulut Tohumlama Teknolojisi

ucaklar-gumus-iyoduru-bulutlara-serpiyor

Bulut Tohumlama Teknolojisi

Hava çok soğuk olmasına rağmen bazen kar yağıyor ancak bazen yağmıyor. Doğa ana yağışların ne zaman gerçekleşeceğini nereden biliyor?

Bu durumun baş rolü havadaki nemi kristalleştiren gümüş iyodür maddesinin keşfidir. Bu madde sadece gökyüzünün değil soğutucularında kahramanıdır. Peki bu mekanizma nasıl işliyor?

Amaç bulutların hareketini ertelemek veya bulutları geciktirmektir. Küçük katı parçacık süper soğuk (-40 °C) sıvı içerisinde yoğunlaşma çekirdeği görevi görebilir ve buluttaki su molekülleri buz kristali formunda bir çekirdek üzerinde hızla birleşerek yağış oluşturur. İlk uygulamalar Vincent Schaefer ve Irving Langmuir tarafından 1940’lı yıllarda uçaktan ezilmiş kuru buz (katı CO2) parçacıkları atılması şeklinde yapılmıştır. Bulutun içine atılan kuru buz havayı soğutur ve sıvı damlacıkların çoğalarak -40°C sıcaklığın altında donmalarına neden olur. Sonra oluşan buz kristalleri birikme ile büyüyerek yağış olarak düşer (Rogers, 1979). Bulut tohumlamada kadminyum iyodür, amonyum nitrat ve diğer higroskopik materyaller çekirdek görevi görmek üzere yağmur bulutuna püskürtülmektedir. Bu maddelerin aynı şartlar altında oluşturacağı kristaller farklıdır. İlk olarak 1947’de Bernard Vonnegut tarafından bulut tohumlama işleminde kullanılan gümüş iyodürün etkili bir buz çekirdeği olmasının nedeni buz kristaline benzer bir kristal yapısına sahip olmasıdır (Mason, 1971; Rogers, 1979). Gümüş iyodür uçağın kanadından veya yer yüzeyindeki kaynaklardan çıkan yanıcı maddelerden buluta taşınabilir olmasından dolayı kullanımı kuru buzdan daha kolaydır. Ayrıca bu maddelerin tesir derecesi sıcaklıkla değişir. Örneğin, bir gram gümüş iyodürün oluşturduğu kristal sayısı -6 °C’de 10 iken 14 °C’de bu sayı 1010’a çıkar. Bu nedenle en etkilisi gümüş iyodür’dür.

Bulut tohumlama olabilmesi için ilk şart nem oranı yüksek bir bulutun mevcut olması ve bulut üstü sıcaklığın belli bir değere düşmesi yani en azından bulutun bir parçası süper soğumuş olmalıdır. İkinci şart, yoğuşma çekirdeği olarak hizmet edecek olan higroskopik maddelerin, bulut içindeki en uygun yere zamanında ve doğru miktarda ulaştırılmasıdır (Pruppacher & Klett, 1979). Ancak yağış oluşum biçimi çok karmaşık olduğundan tohumlama konusunda belirsizlikler vardır. Tohumlama zamanlaması rüzgâr profili, havanın yukarı yükselme hızı ve diğer hava şartları, süper soğumuş su damlacıkları, çekirdek konsantrasyonu, damlacıkların birleşip büyüme durumu ve yönü gibi pek çok faktöre bağlıdır. Genel olarak yağış tahmini yapılır ve diğer şartlar da uygunsa tohumlama yapılır. Tohumlamadan 15 dakika veya birkaç saat sonra yağış olabilir. Orta şiddetle sağanak üreten yaz kümülüs bulutları ve alçak kış bulutları uygun tohumlama imkânı sunar.

Bu keşif bizlere gösteriyor ki, kısa sürede ve az maliyetle yağışların zamanı ve miktarı ayarlanabilir. Peki bu mekanizma nasıl çalışıyor.

Bulut Tohumlama Yöntemleri:

1.Uçakla Bulut Tohumlama:

Havadan tohumlamada uçaklar tohumlama maddesini bulutun tipi, sıcaklığı, düşey akımlar gibi ölçütlere bağlı olarak bulutun içine bırakabilirler.Örneğin; sıcaklığı -5 °C üzerinde olan sıcak bulutlar tabanından tohumlanarak düşey hareket yardımıyla çarpma birleşme ile damlacıkların büyümesi sağlanabilir.

2. Yer Yüzeyinden Yapılan Bulut Tohumlama

Yerden bulut tohumlama işlemi havan topları, roketler ile tanklarda bulunan gümüş iyodürün yer jeneratör yardımıyla buluta püskürtülmesi ile yapılır. İşlemde hedef bölgenin belirlenerek dikey hareketlerden kaçınmak zorluk yaratır. Bu nedenle en pahalı fakat en isabetli olan tohumlama yöntemi roketlerdir.

Çinli meteorojistler 2008 yılında Beijing Yaz Olimpiyatları açılış töreninde açık bir gökyüzü oluşturmak amacıyla bulut tohumlama işleminin tersini uygulamıştır. Yağışın olması gereken günden daha erkene çekilmesiyle olimpiyat açılışı başarıyla gerçekleşmiştir. Çin 2008 yılından bu yana uluslararası alanda çığır açan ‘Sky River’ projesini ilerleterek bulut tohumlama çalışmalarını hayata geçirmeye devam ediyor.

Sonuç olarak; bulut tohumlama yolu ile yapılan yapay yağış işlemi, yağış azlığının ve kuraklığın su kaynakları üzerindeki olumsuz etkisini gidermek amacı ile fayda/maliyet analizinin yüksek olduğu bölgelerde ve uygulanma potansiyeli olan bir hava modifikasyonu işlemidir ve sadece uygun sıcaklık ve nem koşullarına sahip bulutlara uygulanabilmektedir.

Yazan: Kardelen Yılmaz