Cloud Seeding ist möglicherweise nicht so günstig, wie von Dürre geplagte Staaten erwarten

Prognostiker der National Oceanic and Atmospheric Administration gaben ihre US-Frühjahrsausblick am 17. März 2022, und ihre Hauptsorge war die Verschlechterung der Dürre in den westlichen und südlichen Ebenen. Mehrere Weststaaten haben mit Cloud Seeding experimentiert, um zu versuchen, den Niederschlag zu erhöhen, aber wie gut funktioniert das tatsächlich?, erklärt der Atmosphärenwissenschaftler William Cotton.

Auf Berggipfeln, die über ganz Colorado verstreut sind, Maschinen werden aufgestellt, um Chemikalien in die Wolken zu feuern bei Versuchen, Schnee zu erzeugen. Der Prozess wird Cloud Seeding genannt, und wenn die globalen Temperaturen steigen, mehr Länder und von Dürre geplagte Staaten verwenden es in manchmal verzweifelten Bemühungen, das Wetter zu ändern.

Aber Cloud Seeding ist nicht so einfach, wie es sich anhört, und es ist möglicherweise nicht so vielversprechend, wie die Leute es sich wünschen.

als Atmosphärenwissenschaftler, ich habe studiert und geschrieben über Wettermodifikation seit 50 Jahren. Cloud Seeding Experimente, die Schnee oder Regen erzeugen erfordern die richtige Art von Wolken mit genügend Feuchtigkeit und den richtigen Temperatur- und Windverhältnissen. Die prozentuale Zunahme der Niederschläge ist gering, und es ist schwer zu sagen, wann Schnee oder Regen auf natürliche Weise gefallen ist und wann er durch Aussaat ausgelöst wurde.

Wie das moderne Cloud Seeding begann

Das moderne Zeitalter der Wettermodifikation begann in den 1940er Jahren in Schenectady, New York.

Vince Schaefer, ein Wissenschaftler, der für General Electric arbeitet, entdeckt, dass kleine Trockeneispellets hinzugefügt werden zu einem Gefrierschrank mit „unterkühlt” Wassertropfen lösten eine Vermehrung von Eiskristallen aus.

Andere Wissenschaftler hatten theoretisiert dass die richtige Mischung aus unterkühlten Wassertropfen und Eiskristallen Niederschlag verursachen könnte. Schneeformen Wenn Eiskristalle in Wolken zusammenkleben. Wenn den Wolken eisbildende Partikel hinzugefügt werden könnten, so die Überlegung der Wissenschaftler, könnte Feuchtigkeit, die sonst verdunsten würde, möglicherweise besser herunterfallen. Schaefer hat bewiesen, dass es funktionieren kann.

Am 13.11.1946 Schäfer fallen gelassenes zerkleinertes Trockeneis aus einem Flugzeug in unterkühlte Stratuswolken. „Ich schaute nach hinten und war begeistert, lange Schneefahnen zu sehen, die von der Basis der Wolke fielen, durch die wir gerade geflogen waren.“ er schrieb in sein Tagebuch . Ein paar Tage später schrieb er, dass der Versuch mit der gleichen Technik die Sicht im Nebel anscheinend verbessert habe.

Ein Kollege von GE, Bernie Vonnegut, durchsuchte chemische Tabellen nach Materialien mit einer kristallographischen Struktur ähnlich wie Eis und entdeckte, dass Rauch von Silberjodidpartikeln könnte bei Temperaturen unter -4 F die gleiche Wirkung haben wie Trockeneis.

Ihre Forschung führte zu Projekt Cirrus, ein gemeinsames zivil-militärisches Programm, das die Aussaat einer Vielzahl von Wolken untersuchte, darunter unterkühlte Stratuswolken, Kumuluswolken und sogar Hurrikane. Innerhalb weniger Jahre gaben Gemeinden und Unternehmen, die auf das Wasser angewiesen sind, 3 bis 5 Millionen US-Dollar pro Jahr für Cloud-Seeding-Projekte aus, insbesondere im von der Dürre geplagten Westen der USA. laut Aussage des Kongresses in den frühen 1950er Jahren.

Aber funktioniert Cloud Seeding wirklich?

Die Ergebnisse von etwa 70 Jahren Forschung zur Wirksamkeit von Cloud Seeding sind gemischt.

Die meisten wissenschaftlichen Studien, die darauf abzielen, die Auswirkungen der Aussaat von Kumuluswolken zu bewerten, haben wenig bis gar keine Wirkung gezeigt. Die Ergebnisse der Aussaat im Winter jedoch orografische Wolken – Wolken, die entstehen, wenn Luft über einem Berg aufsteigt – haben angezeigt Niederschlagszunahmen.

Es gibt zwei grundlegende Ansätze zum Impfen von Wolken. Einer besteht darin, unterkühlte Wolken mit Silberiodid oder Trockeneis zu impfen, wodurch Eiskristalle wachsen, Feuchtigkeit aus der Wolke verbrauchen und als Schnee oder Regen fallen. Es könnte in die Wolken geschossen werdenin Raketen oder von einem Flugzeug oder Berggipfel gesprüht. Der zweite beinhaltet warme Wolken und hygroskopisch Materialien wie Salzpartikel. Diese Partikel nehmen Wasserdampf auf, werden größer und fallen schneller.

Die Menge an Schnee oder Regen, die mit der Wolkenbildung verbunden ist, variiert mit bis zu 14 % berichtet in Experimenten in Australien. In den USA haben Studien eine Zunahme der Niederschläge um einige Prozentpunkte festgestellt. In einer Studie aus dem Jahr 2020, Wissenschaftler verwendetes Radar, um etwa 20 Minuten Wolkenaussaat zu beobachten bewirkte, dass sich die Feuchtigkeit in den Wolken verdichtete und abfiel. Insgesamt sammelte sich in etwas mehr als einer Stunde etwa ein Zehntel Millimeter Schnee auf dem Boden darunter.

Eine andere Studie aus dem Jahr 2015 verwendete Klimadaten und a sechsjähriges Cloud-Seeding-Experiment in den Bergen von Wyoming, um das abzuschätzenBedingungen dort waren richtig für Wolkensaat etwa ein Viertel der Zeit von November bis April. Aber die Ergebnisse würden die Schneedecke wahrscheinlich um erhöhen nicht mehr als etwa 1,5 % für die Saison.

Obwohl diese Experimente ermutigend sind, haben sie keineswegs die Bedeutung erreicht, die Schaefer und seine Kollegen erwartet hatten.

Wettermodifikation gewinnt wieder an Interesse

Wissenschaftler führen heute weiterhin randomisierte Seeding-Experimente durch um zu bestimmen, wann Wolkensaat den Niederschlag verstärkt und um wie viel.

Menschen haben einige Bedenken hinsichtlich der negativen Auswirkungen von Cloud Seeding geäußert, aber diese Auswirkungen scheinen gering zu sein. Silberionen sind ein giftiges Schwermetall, aber die Menge an Silberiodid in der gesäten Schneedecke ist so gering, dass extrem empfindliche Instrumente verwendet werden müssen, um seine Anwesenheit zu erkennen.

Unterdessen steigern extreme Wetterbedingungen und Dürren das Interesse an Wettermodifikationen.

Die Weltorganisation für Meteorologie berichtete 2017, dass Wettermodifikationsprogramme, einschließlich der Unterdrückung von ernteschädigendem Hagel und zunehmendem Regen und Schneefall, im Gange waren mehr als 50 Länder . Mein Heimatstaat Colorado hat unterstützte Cloud-Seeding-Operationen seit Jahren. Ungeachtet der gemischten Beweise verlassen sich viele Gemeinden darauf, dass es funktioniert.

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