پیشنهاد به‌کارگیری بارورسازی ابرهای مانسون برای تأمین آب شرب تهران

نویسنده: محمدامین گنجه ای- دکترای ژئوتکنیک از دانشگاه صنعتی امیرکبیر- [email protected]

 مقدمه:

این روزها دغدغه همه ما ایرانیان کمبود آب شده است. همزمان هم در این تابستان ابرهای سنگین پدیده جوی مانسون را بالای سرمان میبینیم. این پدیده جوی باعث گسیل ابرها به سمت ایران عمدتاً در تیر و مرداد به ایران از سمت اقیانوس هند میگردد. ولی معمولا این ابرهای پربار در مناطق مرکزی ایران به دلیل کمبود رطوبت هوا و دمای بالا باعث بارندگی موثری نمیگردند. 

بارورسازی ابرها از دهه ۱۹۵۰ میلادی به عنوان یک راهکار علمی برای افزایش بارش مورد توجه بوده است. در ایران، از سال ۱۳۷۸ پروژه‌های آزمایشی در استان یزد آغاز شد و به مرور به سایر استان‌ها گسترش یافت. یکی از مهم‌ترین فرصت‌های جوی ایران، عبور ابرهای مانسون در تیر و مرداد از جنوب و مرکز کشور است که گاهی به بارندگی طبیعی نیز منجر می‌شود.

ایده کلی این مقاله استفاده از فرصت عبور ابرهای مانسون و بارورسازی این ابرها و دریافت بارش موثر در فصل تابستان که اوج نیاز آبی کشور میباشد، است. در استان تهران مزیت نسبی وجود کوه های بلند و سدهای بزرگ در دامنه آنها است. مزیت این کوه های بلند کاهش نیاز به هواپیماهای مخصوص بارورسازی ابرها میباشند. یعنی با استقرار ایستگاه های پرتابشگر محموله های بارورسازی ابرها بر بالای خط الراس این ارتفاعات هزینه های بارورسازی به شدت کاهش می یابد.

بارورسازی ابرها به دو روش عمده انجام می‌شود:

• یخ‌زایی (Ice Nucleation): با استفاده از مواد هسته‌ساز مانند یدید نقره (AgI) که ساختار مشابه بلور یخ دارد.
• هسته‌زایی نمکی (Hygroscopic Seeding): با استفاده از نمک طعام (NaCl) یا ترکیبات مشابه برای جذب بخار آب.

تحقیقات نشان داده‌اند که نانوذرات این مواد به علت سطح فعال بالا (سطح ویژه بسیار زیاد)، بازده هسته‌زایی را به طور محسوسی افزایش می‌دهند.

 پیشنهاد اجرایی:

• محل نصب تجهیزات: ارتفاعات مشرف به حوضه آبریز تهران، از کوه‌های طالقان تا کوه دماوند.
• زمان اجرا: تیر و مرداد، همزمان با عبور ابرهای مانسون.
• نوع مواد: نانو AgI و نانو NaCl.

روش‌ها:

• پرتابگرهای زمینی (توپ یا موشک) برای شلیک گلوله‌های حاوی مواد.
• استفاده از پهپاد یا هواپیما برای پخش گسترده در لایه‌های فوقانی ابر.

 مزایا:

• هزینه کمتر نسبت به شیرین‌سازی و انتقال آب از جنوب کشور.
• استفاده از ظرفیت‌های طبیعی موجود بدون نیاز به زیرساخت عظیم انتقال.
• قابلیت تکرارپذیری سالانه و بهبود عملکرد با داده‌های آماری.

برآورد هزینه و تأمین مالی:

هزینه‌ها می‌تواند از محل افزایش جزئی آب‌بهای تابستانی برای مشترکان تأمین شود. بر اساس تجربه پروژه‌های مشابه، هزینه تولید هر متر مکعب آب باران از طریق بارورسازی در ایران حدود ۳۰۰۰ تا ۵۰۰۰ تومان است که به مراتب کمتر از هزینه شیرین‌سازی آب دریاست (۲۰ تا ۳۰ هزار تومان)

ملاحظات زیست‌محیطی:

میزان مصرف AgI در این روش بسیار کمتر از حد مجاز زیست‌محیطی است (طبق گزارش WMO، کمتر از ۰٫۵ گرم بر هکتار)

با این حال، لازم است پایش مداوم خاک و منابع آب برای تجمع احتمالی نقره انجام شود.

نتیجه‌گیری:

اجرای این طرح پیشنهادی می‌تواند بخشی از نیاز آبی تهران را در فصل تابستان تأمین کند و فشار بر منابع آب زیرزمینی را کاهش دهد. با توجه به هزینه کمتر و امکان اجرا در کوتاه‌مدت، این گزینه ارزش بررسی و پایلوت را دارد.

فهرست منابع و مراجع:

۱٫ World Meteorological Organization (WMO). (2018). Guidelines for Cloud Seeding to Enhance Precipitation.

۲٫  رضایی، م. و همکاران. (۱۳۹۷). «بررسی اثر بارورسازی ابرها در استان یزد»، مجله مهندسی آب ایران، ۱۲

۳٫ Silverman, B. A. (2001). A critical assessment of glaciogenic seeding of convective clouds for rainfall enhancement. Bulletin of the AMS.

۴٫  فرهمند، ع. (۱۴۰۰). «تحلیل اقتصادی روش‌های تأمین آب شرب در ایران»، فصلنامه منابع آب.