جدیدترین مطالب
فصلنامه «گام سوم» شماره ۱
در این شماره، مقالات متنوعی در موضوعات اقتصاد، آینده مشاغل، آیندهپژوهی، خانواده، تغییرات اقلیمی و سیاست به همراه بخشها نوشتار، شرح مفصل، گفتوگو و پروندهای با عنوان «شک عمیق» چاپ شده است.
صنعت بازی و شمشیر دو لبه هوش مصنوعی
بازیهای ویدیویی با قدرت هوش مصنوعی سریعتر تولید میشوند، اما این موضوع چه تاثیری بر کیفیت بازیها و آینده شغلی هنرمندان و کارگران صنعت بازیسازی دارد؟ این مقاله شما را به عمق این چالش میبرد.
بایدها و نبایدهای اشتغال نوجوانان
اشتغال نوجوانان میتواند فرصتی برای یادگیری مهارتهایی مثل مدیریت زمان یا تقویت اخلاق کاری باشد یا میتواند به کابوسی تبدیل شود. همه آنچه والدین باید بدانند را اینجا بخوانید.
پایان اینفلوئنسرها
در جهانی که اینفلوئنسرها در حال افزایش بیرویه هستند و دامنه توجه انسان کمتر از چند ثانیه شده است، چه اتفاقی برای ارزش واقعی محتوا خواهد افتاد؟ این مقاله به بررسی اشباع شبکههای اجتماعی از اینفلوئنسرها و تأثیر آن بر کیفیت ارتباطات و فرهنگ دیجیتال میپردازد.
نویسنده: امیت کاتوالا مترجم: مرجان بختیاری ۳۰ مهر ۱۴۰۳
خدایان جدید هوا: ماجراجویی امارات در بارورسازی ابرها
در دل صحرای امارات، دانشمندان و مهندسان با فناوریهای نوین در تلاشاند تا ابرها را به فرمان خود درآورند و باران تولید کنند. اما آیا این فناوریها واقعاً قادر به مقابله با کمبود آب و خشکسالی هستند؟ در این مقاله، نگاهی دقیق به تاریخچه و چالشهای مربوط به بارورسازی ابرها و ادعاهای مطرحشده در این حوزه میاندازیم.
این مطلب نوشتهای است از امیت کاتوالا که در تاریخ ۳۰ جولای ۲۰۲۴ با عنوان
The New Gods of Weather Can Make Rain on Demand—or So They Want You to Believe
در وبسایت Wired منتشر شده است. ترجمه این مطلب توسط مرجان بختیاری انجام شده و در اختیار خوانندگان گرامی قرار میگیرد.
۱- پرواز برای باروری ابرها در امارات
در آسمان العین، در امارات متحده عربی، خلبان مارک نیومن منتظر سیگنال است. وقتی که رسید، چندین سوئیچ نقرهای روی پنلی کنار پایش را فشار میدهد، دو صفحه سیاه را میچرخاند و سپس دکمه قرمز رنگی با برچسب FIRE را فشار میدهد.
یک قوطی باریک نصب شده روی بال هواپیمای کوچک پروانهای او باز میشود و یک ستون گرد و غبار سفید ریز آزاد میکند. این گرد و غبار - که در واقع نمک خوراکی معمولی پوشیده شده با یک لایه نانومتری از اکسید تیتانیوم است - توسط جریانهای هوای گرم به سمت بالا حمل میشود و آن را به قلب ابرهای همرفتی پفداری میبرد که در این قسمت از امارات متحده عربی تشکیل میشوند، جایی که شنهای چند رنگ ابوظبی با کوهها در مرز با عمان برخورد میکنند. این کار حداقل در تئوری، مولکولهای آب را جذب میکند و قطرات کوچک تشکیل میدهد که با قطرات دیگر برخورد کرده و با هم ترکیب میشوند تا زمانی که به اندازه کافی بزرگ شوند تا گرانش، آنها را از آسمان به عنوان باران بیرون بکشد.
این بارندگی مصنوعی است. این یکی از صدها ماموریتی است که نیومن و همکاران خلبانش امسال در چارچوب تلاش بلندپروازانه ده ساله امارات متحده عربی برای افزایش بارندگی در سرزمینهای بیابانی خود انجام خواهند داد. نشسته در صندلی کمک خلبان در کنار او، میتوانم زمین قرمز را تا افق کشیده ببینم. تنها آبی که در دیدرس است، استخر یک هتل لوکس است که بر روی دامنه کوهی زیر کاخ یک شیخ قرار دارد و مانند یک جواهر میدرخشد.
بیش از ۵۰ کشور از دهه ۱۹۴۰ در باروری ابرها دست به کار شدهاند؛ برای رفع خشکسالی، پر کردن مجدد مخازن برق آبی، حفظ برف در دامنههای اسکی، یا حتی استفاده به عنوان سلاح جنگی. در سالهای اخیر علاقه جدیدی به وجود آمده است، تا حدی به دلیل پیشرفتهای علمی، اما همچنین به این دلیل که کشورهای خشک با تأثیرات اولیه تغییر اقلیم روبرو هستند. مانند سایر فناوریهای طراحی شده برای درمان علائم گرم شدن کره زمین (مثلاً پمپاژ دی اکسید گوگرد به جو برای بازتاب نور خورشید به فضا)، باروری ابرها نیز زمانی بحثبرانگیز بود اما اکنون جذاب به نظر میرسد، شاید حتی ضروری باشد. دورههای خشک طولانیتر و شدیدتر میشوند: در اسپانیا و جنوب آفریقا، محصولات کشاورزی در مزارع پژمرده میشوند و شهرهایی از بوگوتا تا کیپ تاون مجبور به جیرهبندی آب شدهاند. تنها در نه ماه گذشته، باروری ابرها به عنوان راه حلی برای آلودگی هوا در پاکستان، راهی برای جلوگیری از آتشسوزی جنگلها در اندونزی و بخشی از تلاش برای پر کردن مجدد کانال پاناما که در حال خشک شدن است، مطرح شده است.
به غیر از چین که عملیات باروری ابری گسترده خود را به شدت مخفی نگه میدارد، امارات متحده عربی نسبت به هر کشور دیگری در پیشبرد علم تولید باران جاهطلبتر بوده است. این کشور سالانه حدود ۵ تا ۷ اینچ بارندگی دارد؛ تقریباً نیمی از مقدار بارشی که در نوادا، خشکترین ایالت آمریکا میبارد. امارات متحده عربی برنامه باروری ابری خود را در اوایل دهه ۲۰۰۰ آغاز کرد و از سال ۲۰۱۵ میلیونها دلار در برنامه افزایش بارندگی سرمایهگذاری کرده است که تحقیقات جهانی در مورد فناوریهای جدید را تامین میکند.
آوریل گذشته، زمانی که طوفانی به اندازه یک سال بارندگی را در عرض ۲۴ ساعت بر امارات متحده عربی فرو ریخت، سیل گسترده در دبی به سرعت به باروری ابرها نسبت داده شد. اما حقیقت مبهمتر است. سابقه طولانی از مردم وجود دارد [رؤسای قبایل، کلاهبرداران مسافرتی، دانشمندان نظامی و اخیراً تکنسینهای حمایتشده توسط سرمایهگذاران خطرپذیر] که ادعا میکنند میتوانند به خواست خود باران بیاورند. اما باروری ابرها نمیتواند ابرها را از «هیچ» ظاهر کند. این فقط میتواند آب بیشتری را از آنچه که در حال حاضر در آسمان است، بیرون بکشد. دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که میتوانند آن را در مقیاس بزرگ به طور قابل اعتماد انجام دهند. سیل دبی بیشتر نتیجه یک سیستم طوفان منطقهای بود که توسط تغییر اقلیم و کمبود سیستمهای زهکشی مناسب در شهر تشدید شد.
هدف اعلامشده برنامه افزایش بارندگی این است که اطمینان حاصل شود نسلهای آینده نه تنها در امارات متحده عربی بلکه در مناطق خشک سراسر جهان آب مورد نیاز برای زنده ماندن را داشته باشند. معماران این برنامه استدلال میکنند که «امنیت آب عنصری اساسی از امنیت ملی است» و کشورشان در «تکنولوژیهای جدید» و «حفظ منابع» «پیشرو» است. اما امارات متحده عربی که مترادف با زندگی لوکس و مصرف چشمگیر است، یکی از بالاترین نرخهای سرانه مصرف آب در جهان را دارد. بنابراین آیا واقعاً در ماموریتی برای ساختن آینده گرمتر و خشکتر برای همه قابل سکونتتر است؟ یا اینکه این کشور کوچک نفتی که ثروت و قدرت سیاسی بینظیر خود را از کمک به تغذیه اعتیاد به سوختهای فسیلی جهان صنعتی به دست آورده است، به دنبال کسب ثروت و قدرت بیشتر با فروش رویای یک درمان است؟
من با ماموریت خاص خودم به اینجا آمدهام: برای اینکه بفهمم آیا این موج جدید باروری ابرها اولین قدم به سوی جهانی است که در آن واقعاً میتوانیم آب و هوا را کنترل کنیم یا دور دیگری از نرمافزارهای مجازی.
۲- نخستین تلاشهای تاریخی برای بارانسازی
اولین تلاشهای سیستماتیک برای بارانسازی به ۵ آگوست ۱۸۹۱ برمیگردد، زمانی که یک قطار با ۸ تن اسید سولفوریک، ۷ تن چدن، نیم تن اکسید منگنز، نیم دوجین دانشمند و چندین کهنه سرباز جنگ داخلی آمریکا وارد میدلند، تگزاس شد، از جمله ژنرال ادوارد پاورز، یک مهندس عمران از شیکاگو، و سرهنگ رابرت جورج دیورنفورت، یک وکیل سابق ثبت اختراع. پاورز متوجه شده بود که به نظر میرسد در روزهای پس از جنگ بیشتر باران میبارد و به این باور رسیده بود که «تکانهای» آتش توپخانه در طول جنگ باعث میشود جریانهای هوا در جو فوقانی با هم مخلوط شوند و رطوبت آزاد کنند. پاورز فکر میکرد که میتواند با صداهای بلند، خواه با چیدن صدها توپ در یک دایره و نشانه رفتن آنها به سمت آسمان یا ارسال بالنهای پر از مواد منفجره، به درخواست خودش باران ایجاد کند. ایدههای او که در کتابی به نام جنگ و هواشناسی منتشر شد و سالها برای آن لابی کرد، سرانجام دولت فدرال ایالات متحده را برای تامین مالی آزمایش در میدلند برانگیخت.
تیم پاورز و دیورنفورت در یک مرزعه گاوداری محلی گرد هم آمدند و برای حملهای تمام عیار به آسمان آماده شدند. آنها از لولههای بلند خمپاره ساختند، دینامیت را در سوراخهای سنجاب پر کردند و بوتهها را با راکاروک، یک ماده منفجره مورد استفاده در صنعت معدن زغال سنگ، پوشاندند. آنها بادبادکهایی با برق شارژ کردند و بالنهایی پر از مخلوطی از هیدروژن و اکسیژن ساختند که دیورنفورت فکر میکرد هنگام انفجار به آب تبدیل میشود. (منتقدان اشاره کردند که حمل یک پارچ آب به بالن آسانتر و ارزانتر خواهد بود.)
گروه با مشکلات فنی روبرو بود؛ در یک لحظه، یک کوره آتش گرفت و یک کابوی مجبور شد آن را با طناب بگیرد و به یک مخزن آب بکشد تا خاموش شود. وقتی که آنها بالاخره راهاندازی آزمایش خود را تمام کردند، باران به طور طبیعی شروع شده بود. با این حال، آنها ادامه دادند و در شب ۱۷ اوت یک رشته انفجارها را آزاد کردند و وقتی باران ۱۲ ساعت بعد دوباره بارید، پیروزی خود را اعلام کردند.
اینکه چقدر میتوانستند افتخار کنند جای سوال بود. آنها درست در آغاز فصل بارندگی به تگزاس رسیده بودند و بارندگی قبل از آزمایش توسط اداره هواشناسی ایالات متحده پیشبینی شده بود. در مورد نظریه پاورز مبنی بر اینکه باران بعد از جنگها میبارد، خوب، جنگها معمولاً در هوای خشک شروع میشد، بنابراین فقط چرخه طبیعی چیزهایی بود که هوای مرطوب اغلب پس از آن میآمد.
با وجود شک گرایی از سوی دانشمندان جدی و تمسخر در برخی از رسانهها، آزمایشهای میدلند فتیله نیم قرن شبه علم بارانسازی را روشن کرد. اداره هواشناسی به زودی خود را در یک نبرد رسانهای مداوم برای رد تلاشهای خودخوانده بارانسازانی که در سراسر کشور شروع به فعالیت کرده بودند، یافت.
مشهورترین این افراد چارلز هاتفیلد بود که بسته به اینکه از چه کسی میپرسیدید، به او لقب شتابدهنده رطوبت یا شیاد آسمانها را میدادند. او که در اصل یک فروشنده ماشین خیاطی از کالیفرنیا بود، خود را بهعنوان یک گوهر اقلیمی بازسازی کرد و دهها قرارداد با شهرهای ناامید بست. وقتی به یک مکان جدید میرسید، یک سری برج چوبی میساخت، مخلوطی مخفی از ۲۳ بشکه مواد شیمیایی را مخلوط میکرد و آن را در وانهای بالای برجها میریخت تا در آسمان تبخیر شود. روشهای هاتفیلد حالتی جادویی داشت، اما او استعداد بازی با شانس را داشت. در لس آنجلس، او وعده ۱۸ اینچ بارندگی بین اواسط دسامبر و اواخر آوریل داد، زمانی که سوابق تاریخی بارندگی نشان میداد که احتمال ۵۰ درصدی برای وقوع آن وجود دارد.
در حالی که این نمایشگران و شارلاتان جیبهای خود را پر میکردند، دانشمندان به آرامی در حال کشف چیزی بودند که واقعاً باعث باران میشد؛ چیزی به نام هستههای تراکم ابر. حتی در یک روز صاف، آسمان پر از ذرات است، برخی از آنها بزرگتر از یک دانه گرده یا یک رشته ویروسی نیستند. یک فیزیکدان ابر به من گفت: «هر قطره ابر در جو زمین روی یک ذره آئروسل (aerosol) از پیش موجود تشکیل شده است.» انواع ذرات بسته به مکان متفاوت است. در امارات متحده عربی، آنها شامل ترکیبی پیچیده از ماسههای غنی از سولفات از بیابان «ربعالخالی»، اسپری نمک از خلیج فارس، مواد شیمیایی از پالایشگاههای نفت که در منطقه قرار دارند و مواد آلی از مناطق دور مانند هند هستند. بدون آنها هیچ ابری وجود نخواهد داشت؛ بدون باران، برف، تگرگ.
بسیاری از قطرات باران بهعنوان بلورهای یخ معلق در هوا آغاز میشوند که در حین سقوط به زمین ذوب میشوند. اما بدون هستههای تراکم ابر، حتی بلورهای یخ نیز تا زمانی که دما به زیر ۴۰- درجه فارنهایت نرسد، تشکیل نخواهند شد. در نتیجه، جو پر از نواحی آب مایع فوقسرد است که در دما زیر صفر است اما هنوز به یخ تبدیل نشده است.
در سال ۱۹۳۸، یک هواشناس در آلمان پیشنهاد کرد که بارورسازی ابرها این مناطق آب سرد با هستههای مصنوعی تراکم ابر ممکن است باعث تشکیل کریستالهای یخ شود که به سرعت به اندازه کافی بزرگ میشوند تا ابتدا به صورت برف و سپس به صورت باران بیفتند. پس از جنگ جهانی دوم، دانشمندان آمریکایی در جنرال الکتریک این ایده را گرفتند. یک گروه به رهبری شیمیدانان وینسنت شفر و ایروینگ لانگمویر دریافتند که دی اکسید کربن جامد که به عنوان یخ خشک نیز شناخته میشود، این کار را انجام میدهد. وقتی شافر دانههای یخ خشک را به داخل فریزر خانگی خود که به عنوان یک اتاقک ابر موقت استفاده میکرد انداخت، کشف کرد که آب به راحتی در اطراف ساختار کریستالی ذرات یخ میزند. وقتی یک هفته بعد شاهد این اثر بود، لانگمویر سه کلمه را در دفترچه یادداشت خود نوشت: «کنترل آب و هوا». طی چند ماه، آنها گلولههای یخ خشک را از هواپیماها بر فراز کوه گریلوک در غرب ماساچوست میریختند و یک خط 3 مایلی از یخ و برف ایجاد میکردند.
یکی دیگر از دانشمندان جنرال الکتریک، برنارد فونگوت، بر یک ماده بذرپاشی متفاوت متمرکز بود: یدید نقره. این ماده ساختاری بسیار شبیه به یک کریستال یخ دارد و میتواند برای بارورسازی ابرها در طیف گستردهتری از دماها استفاده شود. (برادر فونگوت، کرت، که در آن زمان به عنوان روابط عمومی در جنرال الکتریک کار میکرد، بعدها کتاب گهواره گربه را نوشت، کتابی درباره یک ماده بذرپاشی به نام یخ-۹ که باعث میشود تمام آب روی زمین به یکباره یخ بزند.)
در پی این موفقیتها، جنرال الکتریک با درخواستهایی بمباران شد: کارناوالهای زمستانی و استودیوهای فیلم به برف مصنوعی نیاز داشتند. برخی دیگر آسمان صاف برای کاوش و نجات (مسیریابی) میخواستند. سپس، در فوریه 1947، همه چیز ساکت شد. از دانشمندان این شرکت خواسته شد که در مورد باروری ابرها علنا صحبت نکنند و تلاشهای خود را به سمت یک برنامه نظامی طبقهبندی شده ایالات متحده به نام پروژه سیروس هدایت کنند.
چند سال پس از پایان آن جنگ، بیش از ۳۰ کشور از جمله ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی سابق کنوانسیون منع استفاده نظامی یا هرگونه استفاده خصمانه از تکنیکهای تغییر محیط زیست را امضا کردند. تا آن زمان، علاقه به باروری ابرها نیز شروع به از بین رفتن کرده بود، ابتدا در میان ارتشها و سپس در بخش غیرنظامی. کاتا فریدریش، که فیزیک ابرها را در دانشگاه کلرادو تحقیق میکند، میگوید: «ما واقعاً ابزار لازم - مدلهای عددی و همچنین مشاهدات - برای اثبات آن را نداشتیم.» (این مانع از باروری ابرها توسط اتحاد جماهیر شوروی در نزدیکی محل ذوب هستهای چرنوبیل به امید اینکه محتوای رادیواکتیو خود را به جای مسکو بر روی بلاروس تخلیه کنند، نشد.)
برای قرار دادن بارورسازی ابرها بر روی یک پایه علمی محکم، آنها نیاز داشتند تا درک بهتری از باران در همه مقیاسها، از علم میکروفیزیکی هستهزایی تا حرکت جهانی جریانهای هوا، به دست آورند. در آن زمان، دانشمندان نمیتوانستند سه کاری را که برای عملی شدن این فناوری لازم بود انجام دهند: شناسایی مناطق هدف آب مایع فوق سرد در ابرها، تحویل ماده بارورسازی به داخل آن ابرها و تأیید اینکه واقعاً همان کاری را انجام میدهد که آنها فکر میکردند. چگونه میتوانستید بگویید که آیا یک ابر به دلیل بارورسازی برف میبارد یا اینکه به هر حال برف میبارید؟
تا سال ۲۰۱۷، محققان در ایالات متحده با استفاده از رایانههای جدید و قدرتمندتر که جدیدترین نسل نرمافزار شبیهسازی را اجرا میکردند، در نهایت آماده پاسخگویی به این سوال بودند، از طریق پروژه Snowie. مانند شیمیدانان جنرال الکتریک سالها قبل، این آزمایشکنندگان یدید نقره را از هواپیماها رها کردند. این آزمایشها در کوههای راکی انجام شد، جایی که بادهای غالب زمستانی رطوبت را به سمت دامنهها میبرد و منجر به تشکیل ابر به طور قابل اعتماد در همان زمان در هر روز میشد. نتایج چشمگیر بود: محققان توانستند ۱۰۰ تا ۳۰۰ فوت اضافی برف از هر طوفانی که بارورسازی کرده بودند، استخراج کنند. اما قانعکنندهترین شواهد، داستانها و روایتها بودند. هنگامی که هواپیما در زاویهای نسبت به باد غالب پرواز میکرد، الگوی زیگزاگی از مواد کاشت (بارورسازی) را در آسمان پخش میکرد. این الگو در رادار آب و هوا بهصورت یک الگوی زیگزاگی از برف بازتاب میشد. یکی از دانشمندانی که روی پروژه Snowie کار کرده بود، میگوید: «مادر طبیعت الگوهای زیگزاگ تولید نمیکند.»
در تقریباً یک قرن باروری ابرها ، این اولین بار بود که کسی کل زنجیره رویدادها از بارورسازی ابرها تا رسیدن بارش به زمین را نشان میداد.
۳- مرکز ملی هواشناسی امارات: قلب فناوری باروری ابرها
مرکز ملی هواشناسی امارات متحده عربی یک مکعب شیشهای است که از زمین بایر اطراف ابوظبی سر برآورده است و توسط شبکهای از بزرگراههای خاکآلود احاطه شده است. درون این مکعب با احمد الکمالی، مدیر عملیات باران این مرکز ملاقات میکنم؛ مردی جوان و مرتب با ریشی تمیز و عینک قابدار تیره. او در دانشگاه ردینگ انگلستان تحصیل کرده و قبل از اینکه در عملیات بارورسازی ابرها تخصص پیدا کند به عنوان پیشبینیکننده هوا کار کرده است. مانند همه مردان اماراتی که در این سفر ملاقات میکنم، او یک کندوره پوشیده است؛ ردای سفید و آزادی که با یک بند ضخیم سیاه روی سر محکم شده است.
ما با آسانسور به طبقه سوم میرویم، جایی که مرکز کنترل عملیات بارورسازی ابرها را پیدا میکنم. با تزئینات طلایی و کف مرمرین، این مکان شبیه به لابی یک هتل لوکس به نظر میرسد، بجز یک نقشه راداری بزرگ از خلیج فارس که تمام یک دیوار را پر کرده است. پیشبینیکنندگان [مردانی در لباس سفید و زنانی در لباس سیاه] پشت میزهای متعدد نشستهاند و تصاویر ماهوارهای و دادههای راداری را برای یافتن ابرهایی که قابل بارورسازی باشند، بررسی میکنند. نزدیک ورودی یک هرم شیشهای کوچک روی یک پایه قرار دارد که حدود یک فوت در پایه عرض دارد. این هرم یک پروژکتور هولوگرافیک است. وقتی الکمالی آن را روشن میکند، یک ابر کوچک انیمیشنی در داخل آن ظاهر میشود. یک هواپیما دور آن میچرخد و باران شروع به باریدن میکند. شروع به فکر کردن میکنم: چقدر از این موضوع یک نمایش است؟
انگیزه برای بارورسازی ابرها در امارات متحده عربی در اوایل دهه ۲۰۰۰ شکل گرفت، زمانی که کشور در میانهی یک رونق ساختمانی بود. دبی و ابوظبی به دریایی از جرثقیلها تبدیل شده بودند؛ جمعیت در دهه گذشته بیش از دو برابر شده بود چون مهاجران به اینجا میآمدند تا از آب و هوای خوب و مالیات کم بهرهمند شوند. شیخ منصور بن زاید آل نهیان، یکی از اعضای خاندان سلطنتی ابوظبی که در حال حاضر نایب رئیس و معاون نخست وزیر امارات متحده عربی است، فکر میکرد بارورسازی ابرها، همراه با شیرینسازی آب دریا، میتواند به جبران منابع آب زیرزمینی کشور و پر کردن مخازن آن کمک کند. (شیخ منصور در سطح جهانی شاید بیشتر به عنوان مالک باشگاه فوتبال منچستر سیتی شناخته شود.) هنگامی که اماراتیها برنامه خود را راهاندازی میکردند، تعدادی از کارشناسان را از یک کشور خشک دیگر برای کمک دعوت کردند.
در سال ۱۹۸۹، تیمی از محققان در آفریقای جنوبی مشغول مطالعه چگونگی تقویت تشکیل قطرات باران بودند. آنها در حال اندازهگیری ابرها در شرق کشور بودند که یک ابر کومولوس را مشاهده کردند که در حالی که همه ابرهای دیگر در منطقه خشک بودند، باران میبارید. وقتی یک هواپیما را برای جمعآوری نمونهها به داخل ابر فرستادند، متوجه شدند که اندازه قطرات در این ابر بسیار متنوعتر از سایر ابرها است؛ برخی از آنها به اندازه نیم سانتیمتر قطر داشتند.
این کشف نشان داد که تنها تعداد قطرات در یک ابر مهم نیست، بلکه اندازه آنها نیز اهمیت دارد. ابری که قطرات آن همگی هماندازه باشند، به خوبی ترکیب نمیشود زیرا همه با سرعت یکسان سقوط میکنند. اما اگر بتوان قطرات بزرگتری را وارد کرد، آنها سریعتر به زمین فرو میریزند و با برخورد و ادغام با قطرههای دیگر، قطرات بزرگتری تشکیل میدهند که جرم کافی برای ترک ابر و تبدیل شدن به باران را دارند. محققان آفریقای جنوبی دریافتند که هرچند ابرهای مناطق نیمهخشک کشور در هر سانتیمتر مکعب هوا صدها قطره آب دارند، اما در ایجاد باران نسبت به ابرهای دریایی که حدود یکششم تعداد قطرات را دارند کمتر کارآمد هستند ولی اندازه آنها متنوعتر است.
پس چرا این ابر خاص قطرات بزرگتری داشت؟ مشخص شد که دودکش یک کارخانه کاغذسازی نزدیک، ذراتی را به هوا پمپاژ میکرد که آب را جذب میکردند. در طی چند سال بعد، محققان آفریقای جنوبی مطالعات طولانیمدتی را انجام دادند تا بهترین روش برای بازسازی اثر کارخانه کاغذسازی به صورت دلخواه را پیدا کنند. آنها به نمک معمولی رسیدند؛ جذبکنندهترین مادهای که میتوانستند پیدا کنند. سپس فشفشههایی توسعه دادند که هنگام اشتعال، جریان ثابتی از کریستالهای نمک آزاد میکردند.
این فشفشههای پیشرو نمونههایی هستند که امروزه اماراتیها استفاده میکنند و در کارخانه تکنولوژی تعدیل آبوهوا به صورت محلی ساخته میشوند. الکمالی چند نمونه از آنها را به من نشان میدهد: آنها لولههایی به طول یک فوت و قطر چند اینچ هستند که هر کدام یک کیلوگرم ماده بارورسازی را در خود دارند. یک نوع از این فشفشهها حاوی مخلوطی از نمکها است. نوع دیگر حاوی نمکهایی است که با لایه نانویی دیاکسید تیتانیوم پوشانده شدهاند که در اقلیمهای خشکتر آب بیشتری را جذب میکنند. اماراتیها آنها را غیث ۱ و غیث ۲ مینامند. «غیث» یکی از کلمات عربی برای «باران» است. هرچند زبان عربی کلمه نزدیک دیگری به نام «مطر» نیز دارد، اما این کلمه دارای مفاهیم منفی است؛ بارانی به عنوان مجازات، عذاب، بارانی که سدها را میشکند و مزارع را غرق میکند. در مقابل، «غیث» بارانی است که به عنوان رحمت و برکت شناخته میشود، سیلابی که خشکسالی را پایان میدهد.
۴- پرواز به سوی باران: تجربهی نزدیک از مأموریت بارورسازی
صبح روز بعد از بازدیدم از مرکز ملی هواشناسی، با تاکسی به العین میروم تا پرواز بارورسازی ابر را تجربه کنم. اما مشکلی پیش میآید. وقتی صبح ابوظبی را ترک میکنم، مه غلیظی سراسر کشور را پوشانده است، اما وقتی به فرودگاه کوچک العین میرسم که حدود ۱۰۰ مایل از شهرهای ساحلی فاصله دارد، مه پراکنده شده و آسمان صاف و آبی است. ابری برای بذرکاری وجود ندارد.
پس از عبور از گارد امنیتی شدید و رسیدن به آشیانه طلایی رنگ (این فرودگاه همچنین برای پروازهای آموزشی نظامی استفاده میشود)، با نیومن ملاقات میکنم که قبول میکند به هر حال من را با خود ببرد تا بتواند آنچه را که در یک ماموریت واقعی اتفاق میافتد نشان دهد. او کلاه آبی رنگی با لوگوی برنامه تقویت باران امارات بر سر دارد. قبل از اینکه ۱۱ سال پیش با خانوادهاش به امارات نقل مکان کند، نیومن به عنوان خلبان هواپیمای مسافربری در جتهای مسافربری کار میکرد و وقت خود را بین انگلستان و آفریقای جنوبی زادگاهش تقسیم میکرد. او دقیقاً همان حضور اطمینانبخش محکمی را دارد که از کسی که میخواهید با او سوار هواپیمای کوچک شوید، انتظار دارید.
هر ماموریت بارورسازی ابر با پیشبینی هوا شروع میشود. تیمی متشکل از شش اپراتور در مرکز هواشناسی تصاویر ماهوارهای و دادههای شبکه رادارها و ایستگاههای هواشناسی امارات را بررسی میکنند و مناطقی را شناسایی میکنند که احتمال تشکیل ابر در آنها وجود دارد. اغلب این منطقه در اطراف العین است که کوههای مرزی با عمان بهعنوان یک مانع طبیعی برای رطوبت ورودی از دریا عمل میکنند.
اگر به نظر میرسد که باران میبارد، اپراتورهای بارورسازی ابر با آشیانه تماس میگیرند و برخی از ۹ خلبان را در حالت آمادهباش قرار میدهند؛ یا در خانه، در حالتی که نیومن آن را «حالت آمادهباش ویلا» مینامد، یا در فرودگاه یا در یک الگوی انتظار در هوا. با شروع تشکیل ابرها، آنها روی رادار هواشناسی ظاهر میشوند و با بزرگتر شدن قطرات و افزایش بازتابش ابرها، رنگ آنها از سبز به آبی و سپس زرد و قرمز تغییر میکند.
پس از تأیید ماموریت، خلبان یک طرح پرواز را خطخطی میکند در حالی که خدمه زمینی یکی از چهار هواپیمای بوئینگ کینگ ایر C90 اصلاح شده را آماده میکنند. ۲۴ شعله به هر بال متصل است [نیمی غيث۱، نیمی غيث ۲] برای مجموع ۴۸ کیلوگرم ماده بذر در هر پرواز. نیومن در حالی که به سمت باند تاکسی میگیریم به من میگوید زمانبندی مهم است. خلبانان باید در لحظه مناسب به ابر برسند.
پس از پرواز، نیومن به ارتفاع ۶۰۰۰ فوتی صعود میکند. سپس، مانند یک شاهین که از جریانهای گرمایی استفاده میکند، به دنبال جریانهای هوای صعودی میگردد. او از طریق هدست میگوید: بارورسازی ابر کار ذهنی چالشبرانگیز و گاهی خطرناکی است. ماموریتهای واقعی تا سه ساعت طول میکشند و میتوانند بسیار پر تلاطم شوند زیرا هواپیما بین ابرها حرکت میکند. خلبانان معمولاً سعی میکنند از تلاطم جلوگیری کنند اما ماموریتهای بارورسازی ابرها به دنبال آن هستند.
وقتی به ارتفاع مناسب رسیدیم، نیومن با زمین تماس میگیرد تا اجازه شلیک شعلهها را بگیرد. یکی از اپراتورهای بارورسازی ابرها به من گفت که قوانین سختی برای تعداد شعلههایی که باید در هر ابر قرار داد وجود ندارد. این بستگی به قدرت جریان هوای صعودی دارد که توسط خلبانان گزارش شده است، و اینکه همه چیز روی رادار چگونه به نظر میرسد. بیشتر شبیه هنر است تا علم.
نیومن یکی از شعلههای نمکی را روشن میکند و من برای تماشا چرخیدم: با دود سفید-خاکستری میسوزد. او اجازه میدهد تا یکی از شعلههای نانو را روشن کنم. کمی ضد اقلیمی است: درب سبز لوله باز میشود و مواد بیرون میریزد. یاد کسی میافتم که پنیر رنده شده روی اسپاگتی میپاشد.
برخی از خلبانها و اپراتورهای بارورسازی ابرها با شور و شوق مذهبی درباره این کار صحبت میکنند—هیجان فشردن دکمهای روی پانل ابزار و دیدن انفجار ابرها جلوی چشمانشان. مثل خدایان. نیومن ویدیویی در تلفن همراهش به من نشان میدهد که در آن ابری را که تازه بارور کرده بود، قطرات سنگین باران را روی شیشههای جلوی هواپیما میریزد. اپراتورها قسم میخورند که میتوانند تغییرات ابرها را روی رادار ببینند.
اما هنوز در مورد اینکه بارورسازی با ذرات جاذب رطوبت چقدر مؤثر است، ابهام وجود دارد. امارات میلیونها دلار برای توسعه فناوریهای جدید برای افزایش بارندگی سرمایهگذاری کرده است - و به طرز شگفتآوری سرمایهگذاری کمی در تأیید واقعی تأثیر بارورسازی که در حال حاضر انجام میدهد، کرده است. پس از کار امکانسنجی اولیه در اوایل دهه ۲۰۰۰، تجزیه و تحلیل طولانیمدت بعدی از اثربخشی این برنامه تا سال ۲۰۲۱ انجام نشد. این مطالعه افزایش ۲۳ درصدی بارندگی سالانه در مناطق بذرکاری شده را در مقایسه با میانگینهای تاریخی نشان داد، اما هشدار داد که «نابهنجاریهای مرتبط با تغییرات اقلیمی» ممکن است این رقم را به روشهای غیرقابل پیشبینی تحت تأثیر قرار دهند. همانطور که فریدریش خاطرنشان میکند، نمیتوان لزوماً فرض کرد که اندازهگیریهای بارندگی مثلاً از سال ۱۹۸۹ با سال ۲۰۱۹ قابل مقایسه مستقیم است، زیرا شرایط آب و هوایی میتواند سال به سال یا دهه به دهه بسیار متفاوت باشد.
به گفته کارشناسان، بهترین شواهد برای بارورسازی با ذرات جاذب رطوبت از هند میآید، جایی که به مدت ۱۵ سال، مؤسسه هیدرولوژی گرمسیری هند مطالعهای آهسته و صبورانه انجام داده است. برخلاف امارات، هند از یک هواپیما برای بارورسازی و یکی دیگر برای اندازهگیری اثر آن بر روی ابر استفاده میکند. در صدها ماموریت بارورسازی، محققان افزایش ۱۸ درصدی تشکیل قطرات باران در داخل ابر را مشاهده کردند. اما نکته اینجاست که هر بار که میخواهید باران را در یک مکان جدید ایجاد کنید، باید ثابت کنید که در آن منطقه، در آن شرایط خاص، با هر ترکیب منحصر به فردی از ذرات آئروسل که ممکن است وجود داشته باشد، کار میکند. محقق اصلی به من میگوید آنچه در رشته کوههای غات غربی موفق میشود حتی برای مناطق دیگر هند قابل اجرا نیست، چه برسد به سایر نقاط جهان.
اگر امارات میخواست به طور قابل اعتمادی میزان آب شیرین در کشور را افزایش دهد، تعهد به شیرینسازی بیشتر شرط مطمئنتری بود. از نظر تئوری، باورسازی ابر ارزانتر است: طبق مقالهای که در سال ۲۰۲۳ توسط محققان مرکز ملی هواشناسی منتشر شده است، متوسط هزینه بارندگی قابل برداشت تولید شده توسط بارورسازی ابر بین ۱ تا ۴ سنت برای هر متر مکعب است، در مقایسه با حدود ۳۱ سنت برای هر متر مکعب آب از شیرینسازی در نیروگاه نمکزدایی آب دریا در حسیان. اما هر ماموریت تا ۸۰۰۰ دلار هزینه دارد و هیچ تضمینی وجود ندارد که آبی که به صورت باران میبارد واقعاً به جایی که مورد نیاز است برسد.
یکی از محققانی که با او صحبت کردم و در تحقیقات بارورسازی ابرها در امارات متحده عربی کار کرده و به دلیل اینکه هنوز در صنعت فعالیت دارد، خواست که به صورت غیررسمی صحبت کند، نسبت به کیفیت علم در امارات انتقاد کرد. او گفت که تمایل به «دروغهای سفید» در حال گسترش است؛ مقامها به رؤسای خود چیزی میگویند که میخواهند بشنوند، با وجود اینکه شواهد کافی وجود ندارد. این فرد استدلال کرد که حاکمان کشور بههرحال فکر میکنند بارورسازی ابرها مؤثر است، بنابراین اعتراف یک مقام رسمی به غیر از این، در حال حاضر مشکلساز خواهد بود. (مرکز ملی هواشناسی در مورد این ادعاها نظری نداد.)
تا زمانی که العین را ترک میکنم، شروع به شک کردن میکنم که آنچه در آنجا اتفاق میافتد بیشتر از آنکه به واقعیت بارش باران مرتبط باشد «متظاهرانه» است. امارات متحده عربی تاریخچهای از اعلامهای چشمگیر در مورد فناوریهای پیشرفته دارد [از خودروهای پرنده گرفته تا ساختمانهای چاپشده سهبعدی و افسران پلیس رباتیک] بدون اینکه محصول نهایی زیادی داشته باشند.
برای امارات متحده عربی، این که آیا بارورسازی ابرها مؤثر است یا نه، تقریباً بیاهمیت است. قدرت نرم در این است که دیده شوند قادر به کنترل آب و هوا هستند.
اکنون که جهان در حال گذار از سوختهای فسیلی است که برای ۵۰ سال گذشته شریان حیاتی این کشور بوده، امارات تلاش میکند خود را بهعنوان یک رهبر در زمینه تغییرات اقلیمی مطرح کند. سال گذشته، این کشور میزبان کنفرانس سالانه سازمان ملل متحد درباره تغییرات اقلیمی بود و رئیس مرکز ملی هواشناسی امارات برای رهبری سازمان جهانی هواشناسی انتخاب شد، جایی که او به شکلدهی اجماع جهانی درباره بارورسازی ابرها و سایر اشکال تغییرات اقلیمی در مقیاس بزرگ کمک خواهد کرد. (وی برای مصاحبه در دسترس نبود.)
امارات متحده عربی حتی شروع به صادرات تخصص خود در زمینه بارورسازی ابرها کرده است. یکی از خلبانانی که با او صحبت کردم، تازه از سفری به لاهور برگشته بود، جایی که دولت پاکستان از متخصصان بارورسازی ابرهای امارات خواسته بود باران بیاورند تا آسمانهای آلوده را پاک کنند. باران بارید، اما آنها واقعاً نمیتوانستند ادعا کنند که این به خاطر تلاشهایشان بوده است. او گفت: «ما میدانستیم که قرار است باران بیاید و فقط بارانی را که قرار بود به هر حال ببارد، بارور کردیم.»
۵- واقعیت امارات: چالش آب در کشوری با ظاهر پرآب
از پلههای هتل امارات پالاس ماندارین اورینتال در ابوظبی که به اطراف نگاه میکنم، به نظر نمیرسد که امارات کشوری باشد که با کمبود آب مواجه است. وقتی روز دوم اقامتم به ورودی طولانی هتل میرسم، میتوانم فوارهها و چمنهای سرسبز را ببینم. آبپاشها در حال کار هستند. من اینجا هستم تا در مراسمی شرکت کنم که برای پنجمین دوره اعطای کمکهزینههای تحقیقاتی برنامه امارات برای علم تقویت بارش برگزار میشود. از سال ۲۰۱۵، این برنامه ۲۱ میلیون دلار به ۱۴ پروژه که در حال توسعه و آزمایش روشهایی برای افزایش بارش هستند، اهدا کرده و قرار است فهرست جدیدی از دریافتکنندگان را اعلام کند.
در سالن مجلل، مقامات محلی بهطور غیررسمی خود را بر اساس جنسیت تفکیک کردهاند. من آب هندوانه مینوشم و با افراد حاضر در مراسم صحبت میکنم، از جمله برندگان قبلی این جوایز. لیندا زو، یک پژوهشگر چینی مستقر در دانشگاه خلیفه ابوظبی، یکی از آنهاست که ذرات بارورسازی با پوشش نانو را در مشعلهای Ghaith 2 توسعه داده است. علی ابشایف، که از یک خاندان متخصص در بارورسازی ابرها میآید (پدرش مدیر مرکز تحقیقات مهار تگرگ روسیه است)، یکی دیگر از حاضران است که ماشینی ساخته است که مواد جاذب رطوبت را از زمین به آسمان اسپری میکند. یکی از پژوهشگران توضیح میدهد که این دستگاه مانند «یک موتور جت وارونه» عمل میکند.
سایر پروژهها در حال بررسی «تغییرات زمینشناسی» هستند؛ اینکه آیا کاشت درختان یا ساخت موانع خاکی در مکانهای خاص میتواند باعث تشکیل ابرها شود. جایلز هریسون از دانشگاه ریدینگ در حال تحقیق است که آیا جریانهای الکتریکی آزادشده در ابرها میتوانند قطرات باران را به هم بچسبانند. همچنین کارهای زیادی در زمینه شبیهسازی کامپیوتری انجام میشود. یوسف وهبه، یکی از مدیران برنامه امارات، در مصاحبهای مبهم درباره دیدگاه آینده توضیح میدهد: جفتهایی از پهپادها که با هوش مصنوعی کار میکنند؛ یکی برای اندازهگیری ابرها و دیگری برای تولید مواد بارورسازی که دقیقاً برای همان ابر خاص طراحی شده است. این کار همزمان با حال پرواز انجام میشود.
من به ویژه تحت تأثیر یکی از برندگان امسال هستم. گیوم ماتراس، که پیش از انتقال به امارات متحده عربی در شرکت دفاعی فرانسوی Thales کار میکرد، امیدوار است که با شلیک یک لیزر غولپیکر به آسمان، باران ایجاد کند. وهبه این رویکرد را بهعنوان «پرخطر» توصیف میکند. فکر میکنم منظورش این است که «ممکن است کار نکند»، نه اینکه «ممکن است کل جو را به آتش بکشد». به هر حال، من مجذوب شدهام.
بنابراین، پس از پرواز بارورسازی ابرها، با خودرویی به شهر نظامی زاید، یک پایگاه نظامی بین العین و ابوظبی، میروم تا از آزمایشگاه محرمانهای که توسط دولت تأمین مالی شده و ماتراس در آن کار میکند، بازدید کنم. در ورودی مجموعه، پاسپورتم را میگیرند و قبل از ورود به خود آزمایشگاه، از من خواسته میشود که تلفنم را در یک قفسه که در واقع یک قفس فارادی است [کاملاً در برابر ارسال و دریافت سیگنالها مهر و موم شده] قرار دهم.
بعد از اینکه کلاه شبکهای، روپوش آزمایشگاهی، و عینک ایمنی رنگی به تن میکنم، ماتراس مرا به داخل آزمایشگاه میبرد، جایی که شاهد چیزی شگفتانگیز هستم. داخل یک جعبه سیاه و بزرگ به اندازه یک تلویزیون کوچک، یک لیزر فوقالعاده قدرتمند قرار دارد. یکی از تکنسینها لیزر را روشن میکند. در ابتدا هیچ اتفاقی نمیافتد. سپس ماتراس به جلو خم میشود و یک عدسی را باز میکند تا پرتو لیزر را متمرکز کند.
صدایی بسیار بلند و تیز، شبیه صدای یک موتور الکتریکی، شنیده میشود. این صدای پاره شدن هواست. یک رشته بسیار نازک، شاید به قطر نیم سانتیمتر، در هوا ظاهر میشود. شبیه یک تار عنکبوت است، اما آبی روشن است. این پلاسماست؛ چهارمین حالت ماده. اگر اندازه و قدرت لیزر را افزایش دهید، میتوانید در واقع بخشی از جو را به آتش بکشید. یک صاعقه مصنوعی. اولین سوال من، بهطور واضح، این است که اگر دستم را داخل آن بگذارم چه اتفاقی میافتد. یکی از محققان با چهرهای کاملاً جدی پاسخ میدهد: «دستت به پلاسما تبدیل میشود.» دستم را دوباره داخل جیبم میگذارم.
ماتراس میگوید که این پرتوهای لیزری میتوانند بارش باران را به سه روش افزایش دهند.
اول: صوتی؛ مانند نظریهی ضربه قدیمی، تصور میشود که صدای پاره شدن اتمها در هوا ممکن است قطرات باران مجاور را تکان دهد تا به هم بپیوندند، بزرگتر شوند و به زمین بیفتند.
دوم: همرفت؛ این پرتو حرارت ایجاد میکند و جریانهای صعودی تولید میکند که باعث میشود قطرات با هم مخلوط شوند. (این من را به یاد یک طرح ناتمام در دهه ۱۸۴۰ میاندازد که هدفش ایجاد باران با آتش زدن تکههای بزرگ از رشتهکوههای آپالاش بود.)
در نهایت: یونیزاسیون. هنگامی که پرتو خاموش میشود، پلاسما دوباره تشکیل میشود؛ مولکولهای نیتروژن، هیدروژن و اکسیژن داخل آن دوباره به صورت تصادفی به هم میچسبند و ذرات جدیدی ایجاد میکنند که آب میتواند دور آنها تجمع کند.
هدف این است که این فناوری به اندازه یک کانتینر حمل و نقل بزرگ شود که بتوان آن را بر پشت یک کامیون قرار داد و به محلهای مورد نیاز منتقل کرد. این ایده به نظر دیوانهوار میرسد. من بهطور ناگهانی متوجه میشوم که در یک پایگاه نظامی هستم. آیا این لیزر غولپیکر قابل جابهجایی نمیتواند بهعنوان سلاح استفاده شود؟ ماتراس میگوید: «بله». او مدادی را برمیدارد که نوک آن به شدت تیز است و ادامه میدهد: «اما هر چیزی میتواند بهعنوان سلاح استفاده شود.»
این کلمات در ذهنم باقی میمانند وقتی که به شهر برمیگردم، از کنار زمینهای گلف سرسبز و فوارههای هتل و کارگرانی که از بطریهای پلاستیکی آب مینوشند عبور میکنم. بار دیگر، در آسمان هیچ ابری وجود ندارد. اما شاید این موضوع مهم نباشد. برای امارات متحده عربی که بسیار تمایل دارد قدرت فناوری خود را در سطح منطقه و جهان به نمایش بگذارد، تقریباً بیاهمیت است که آیا بارورسازی ابرها مؤثر است یا خیر. وجود قدرت نرم در این است که دیده شود قادر به کنترل آب و هوا هستند. در سال ۲۰۱۸، یکی از کشورها، امارات و اسرائیل را به دزدیدن باران کشورش متهم کرد.
ماتراس گفته بود هر چیزی میتواند به سلاح تبدیل شود. اما سلاحهای نظامی، سلاحهای اقتصادی، و سلاحهای فرهنگی و سیاسی نیز وجود دارند. هر چیزی میتواند سلاح باشد، حتی خود ایده یک سلاح.
درباره نویسنده:
امیت کاتوالا؛ یک ویراستار و نویسنده در مجله وایرد است که در لندن مستقر است. او در مجله چاپی بریتانیا و در زمینههای ویژگیها، علم و فرهنگ فعالیت میکند.