Die spanische Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) berichtet dass sie das Wetter durch sogenanntes «Cloud Seeding» manipuliert und neue Seeding-Materialien auf Grundlage von Nano-Technologien wie Silberjodid, Natriumchlorid oder Trockeneis nutzt.
Derzeit führen mehr als 50 Länder Aktivitäten zur künstlichen Veränderung des Wetters durch, deren Status sich in den regelmäßigen Berichten des Expertenausschusses der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) widerspiegelt.
Dank der fortschreitenden wissenschaftlichen Entwicklung der Meteorologie, die auf das Design der ersten meteorologischen Instrumente im siebzehnten Jahrhundert zurückgeht und sich vom späten neunzehnten Jahrhundert bis zur Gegenwart beschleunigte, aufgrund des modernen wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts, begannen die Forscher in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts in der Lage zu sein, die Veränderung des Wetters für ihre Interessen anzugehen, obwohl die Ergebnisse im XXI. Jahrhundert sehr bescheiden sind und die Unbekannten und Schwierigkeiten bestehen bleiben.
Jedes Jahr werden immer mehr Forschungsressourcen für künstliche Wettermodifikationen aufgewendet, mit dem Ziel, die Niederschläge an den am stärksten benachteiligten und bedürftigsten Orten oder in von Bränden verwüsteten Wäldern zu erhöhen. Aber die Ziele der künstlichen Modifikation des Wetters gehen noch weiter. Einige Aktionen und Forschungsfelder sind in die entgegengesetzte Richtung gerichtet, nämlich auf die Unterdrückung von Niederschlägen. Dies ist der Fall bei Versuchen, Hagelstürme zu vermeiden, die für die Landwirtschaft schädlich sind, oder starke Schneefälle in wichtigen städtischen Zentren.
Menschliche Angst und Hilflosigkeit angesichts der negativen Auswirkungen von Wetter und Klima sind so alt wie der Mensch. Religiöse Rituale, von denen, die von den ersten Menschen verwendet wurden, bis zu den Gebeten, die noch heute gefeiert werden, sind Versuche, mit diesen Widrigkeiten fertig zu werden. Manchmal beruhen solche Versuche nicht auf Spiritualität, sondern auf dem Einsatz von Techniken, die, obwohl sie im Lichte der modernen wissenschaftlichen Erkenntnisse unbegründet sind, von den Benutzern solcher Techniken als theoretisch oder empirisch begründet angesehen werden oder angesehen wurden.
Dank der fortschreitenden wissenschaftlichen Entwicklung der Meteorologie, die auf das Design der ersten meteorologischen Instrumente im siebzehnten Jahrhundert zurückgeht und sich vom späten neunzehnten Jahrhundert bis zur Gegenwart beschleunigte, aufgrund des modernen wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts, begannen die Forscher in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts in der Lage zu sein, die Veränderung des Wetters für ihre Interessen anzugehen, obwohl die Ergebnisse im XXI. Jahrhundert sehr bescheiden sind und die Unbekannten und Schwierigkeiten bestehen bleiben.
Jedes Jahr werden immer mehr Forschungsressourcen für künstliche Wettermodifikationen aufgewendet, mit dem Ziel, die Niederschläge an den am stärksten benachteiligten und bedürftigsten Orten oder in von Bränden verwüsteten Wäldern zu erhöhen. Dies liegt daran, dass viele der sozioökonomischen Aktivitäten in vielen Regionen von den oft unregelmäßigen und knappen Niederschlägen abhängen. Veränderungen der Klimazyklen natürlichen oder anthropogenen Ursprungs könnten die Situation in verschiedenen Gebieten verschärfen und den Wasserstress von Dürren oder die Häufigkeit zerstörerischer Stürme erhöhen.
Aber die Ziele der künstlichen Modifikation des Wetters gehen noch weiter. Einige Aktionen und Forschungsfelder sind in die entgegengesetzte Richtung gerichtet, nämlich auf die Unterdrückung von Niederschlägen. Dies ist der Fall bei Versuchen, Hagelstürme zu vermeiden, die für die Landwirtschaft schädlich sind, oder starke Schneefälle in wichtigen städtischen Zentren.
Künstliche Wettermodifikation wird auch verwendet, um Frost zu bekämpfen und Nebel zu vertreiben. In viel größerem Maßstab gab es auch Versuche, tropische Wirbelstürme zu bekämpfen, die bereits in den vergangenen Jahrzehnten aufgegeben wurden. In jüngster Zeit werden auch Projekte im Zusammenhang mit Climate Engineering aktuell. In diesem Sinne ist es zweckmäßig, zwischen künstlicher Veränderung des Wetters und Geoengineering zu unterscheiden. Laut dem IPCC (in seinem Fünften Bericht, 2014) ist Geoengineering eine Vielzahl von Methoden und Technologien, die darauf abzielen, das Klimasystem bewusst zu verändern, um die Auswirkungen des Klimawandels zu mildern. Die meisten, aber nicht alle Methoden zielen darauf ab, 1) die Menge an Sonnenenergie, die in das Klimasystem absorbiert wird, zu reduzieren (Sonnenstrahlungsmanagement) oder 2) die Nettosenken von Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf ein Ausmaß zu erhöhen, das groß genug ist, um das Klima zu verändern (Kohlendioxidentfernung). Umfang und Zweck sind von größter Bedeutung. Zwei der Hauptmerkmale von Geoengineering-Methoden, die von besonderem Interesse sind, sind, dass sie das Klimasystem (z. B. in der Atmosphäre, an Land oder im Ozean) auf globaler oder regionaler Ebene nutzen oder beeinflussen und dass sie erhebliche unbeabsichtigte grenzüberschreitende Auswirkungen haben könnten. Geoengineering unterscheidet sich von künstlicher Modifikation des Wetters und ökologischer Technik, aber die Kluft kann etwas verschwommen sein.
Auf der ganzen Welt gibt es bereits Dutzende von Ländern, die Ressourcen für die Erforschung und Umsetzung von Programmen zur künstlichen Wettermodifikation bereitstellen. Obwohl diese Art von Maßnahmen große Vorteile haben könnte, stehen Wissenschaftler angesichts dieser Herausforderungen vor großen Herausforderungen, und in den meisten Fällen sind die Ergebnisse sehr unsicher und bescheiden.
Die Energie, die mit Cloud-Systemen verbunden ist, ist enorm. Deshalb basiert der Ansatz der künstlichen Modifikation des Wetters auf kleinen Veränderungen, die in der Lage sind, Gleichgewichte zu modifizieren, die wiederum zum Bruch signifikanter Gleichgewichte führen. Dies ist die einzig mögliche Strategie, da die Energien, die sich global bewegen, die Fähigkeit zum menschlichen Eingreifen übersteigen. Cloud Seeding basiert auf diesem Konzept. Aus diesem Grund sind adäquate bewölkte Startbedingungen erforderlich, auf die reagiert werden kann, da künstliche Wettermodifikationsprogramme nicht von jeder meteorologischen Situation ausgehen können.
Wolken bilden sich, wenn die relative Luftfeuchtigkeit ausreicht, damit Wasserdampf zu winzigen Wassertröpfchen kondensiert oder sich in winzigen Eiskristallen absetzt. Dieser Prozess der Bildung von Wasser- oder Eispartikeln wird als Nukleation bezeichnet. Die Keimbildung erfordert die Vermittlung von festen (oder flüssigen) Partikeln geringer Größe, um den Prozess zu starten und Tröpfchen oder kleine Eiskristalle zu bilden. Diese Aerosole werden als hygroskopische Kondensationskerne bzw. glaziogene Kerne bezeichnet, je nachdem, ob sie zur Bildung von Tröpfchen oder Kristallen führen.
Ein Wassertropfen im Subfusionszustand ist einer, der in einem flüssigen Zustand unterhalb des Gefrierpunkts verbleibt. Dies liegt daran, dass die Oberflächenspannung das Einfrieren verhindert, wenn kein Gefrierkern vorhanden ist, der den Prozess katalysiert. Dieser Zustand des Wassers ist häufiger, als es in Wolken erscheinen mag. Es ist selten, Übersättigungen von mehr als 100% Feuchtigkeit in der Atmosphäre zu finden, da es immer Sättigungskerne gibt, die den Prozess katalysieren. Ohne sie würde der Wasserdampf nicht kondensieren, dies ist ein Phänomen, das die Physik erklärt und mit einem Konzept namens Oberflächenspannung zu tun hat, einer Oberflächenkohäsionskraft, die verhindert, dass ein kleiner Wolkentropfen an Größe zunimmt. Wie bereits erwähnt, ist es jedoch leicht, unterkühlte Wolkentröpfchen zu finden. Tatsächlich ist es bis zu -20 ° C häufig, da glaziogene Kerne in der Natur nicht so häufig vorkommen wie hygroskopische.
Das Wachstum von Wolkenpartikeln durch Kondensation/Sublimation von Wasserdampf erlaubt es nicht, die typische Größe von Niederschlagspartikeln (zwei Größenordnungen größer als die von Wolkenpartikeln) in der durchschnittlichen Lebensdauer einer Wolke zu erreichen. Die Einbeziehung anderer, schnellerer Wachstumsmechanismen ist daher notwendig, damit sie innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens stattfinden kann.
Bei warmen Wolken (Temperatur > = 0 ºC in der gesamten Wolke) erfolgt dieser Wachstumsmechanismus durch Kollision und Koaleszenz (Vereinigung nach Kollision), während es bei kalten oder gemischten Wolken (Temperatur < 0 ºC in der gesamten Wolke bzw. einem Teil der Wolke) das Wachstum durch Akkretion von Tröpfchen oder Eiskristalliten ist. Bei diesen Sweep-Wucherungen ist es sehr wichtig, dass die Wolkenpartikel je nach Partikelgrößenspektrum unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen, was die Anzahl der Kollisionen erhöht.
Der Sublimationsmechanismus benötigt weniger Wasserdampfdruck, so dass, wenn Wassertröpfchen und Eiskristalle nebeneinander existieren, letztere auf Kosten der ersteren durch die Diffusion von Wasserdampf in Richtung der Kristallite wachsen (Bergeron-Theorie – Findeisen).
Das Obige liefert die theoretische Grundlage, auf der die meisten Strategien der künstlichen Modifikation des Wetters basieren, indem die Mikrophysik von Wolken verändert wird, indem dieselben mit Kondensation oder Gefrierkernen gesät werden.
Cloud Seeding ist im Grunde ein Mechanismus, durch den der Wolke mehr Hydrometeor-bildende Partikel (Wolkenkondensationskerne oder Eisnukleationspartikel) hinzugefügt werden. Alle Aussaatpartikel, die in der Wolkenbildungsphase hinzugefügt werden, folgen natürlich den gleichen Gesetzen wie natürlich vorkommende Aerosolpartikel. Seine Aktivierung hängt von der Übersättigung sowie von seiner Größe und chemischen Zusammensetzung ab. Abhängig von seiner Größe und Zusammensetzung in Bezug auf die Hintergrundaerosolpartikel kann es in die eine oder andere Richtung wirken, so dass es die resultierende Anzahl und Größe der in der Wolke vorhandenen Hydrometeore beeinflussen kann.
HÄUFIGSTE ANWENDUNGEN DER KÜNSTLICHEN WETTERMODIFIKATION
Dutzende von Ländern sind an Projekten zur künstlichen Wettermodifikation beteiligt, um den verschiedenen Herausforderungen zu begegnen, die sich aus der Herausforderung ergeben. Im Folgenden geben wir einen Überblick über den Stand der Wissenschaft in verschiedenen Handlungsfeldern:
Kampf gegen Hagel
Es gibt Hinweise auf verschiedene Techniken zur Bekämpfung von Hagel. Einige von ihnen basieren auf dem Einsatz von Sprengraketen oder Schallkanonen. Trotz des Vertrauens einiger Anwender und des kommerziellen Erfolgs wurde in der konsultierten wissenschaftlichen Literatur jedoch keine plausible wissenschaftliche Grundlage gefunden, um ihre Wirksamkeit zu rechtfertigen.
Eine weitere der am häufigsten verwendeten Techniken ist das Cloud Seeding. Es ist eine Methode, die ihre theoretische Grundlage in der vorteilhaften Konkurrenz um Wasserdampf zwischen den gefrierenden Kernen hat, die die Bildung von mehr Kristallen, aber von geringerer Größe, begünstigt. Dies kann entweder durch Leichtflugzeuge oder Raketen erfolgen, die die Oberseite der Wolke an Orten freisetzen, die zuvor nach einer früheren Studie ausgewählt wurden, oder durch Oberflächenbrenner, die die konvektiven Aufwinde der Wolke nutzen. Die Wirksamkeit dieser Methoden ist schwer zu beurteilen und ihr Erfolg kann stark von der Technik und der Strenge ihrer Anwendung abhängen. In jedem Fall ist der Erfolg nicht garantiert, und es ist ratsam, eine Kosten-Nutzen-Analyse, die je nach Ernte und Produktivität unterschiedlich ist, gut zu bewerten und die Kosten dieser Methoden im Vergleich zu denen von Versicherungen und anderen Schutzmaßnahmen von Pflanzen gegen Hagel zu bewerten.
Künstliche Zunahme des Niederschlags
Orographische Wolken gelten traditionell als eines der günstigsten Systeme für den Einsatz künstlicher Wettermodifikationstechniken. Darüber hinaus hat die größere Persistenz und Regelmäßigkeit vieler meteorologischer Situationen, die Regen in den Bergen verursachen, eine bessere Untersuchung und ein besseres Verständnis dieser Situationen ermöglicht, und andererseits ist das Interesse der Behörden, die Niederschläge in diesen Bergen zu erhöhen, größer als in anderen Gebieten, da sich dort normalerweise die Quellgebiete der Flüsse und die großen Stauseen befinden, die die verschiedenen mit Wasser versorgen Regionen.
In einigen Studien werden die mit diesen Methoden verbundenen Niederschlagszunahmen bestenfalls als bis zu 20% angesehen, aber es gibt immer eine Unsicherheit bei ihrer Bewertung. Die Frage, ob die Intensivierung des Niederschlags nach Luv ihn verringern oder sogar nach Lee erhöhen könnte, wird aufgeworfen, aber es ist ein Thema, das mehr Forschung erfordert, da es nicht viele Beweise dafür gibt, dass so etwas passiert.
Mischphasen-Konvektionswolken werden mit hygroskopischen oder glaziogenen Partikeln besiedelt, um flüssigen Niederschlag auszulösen. Die Unvorhersehbarkeit des Verhaltens einer solchen Wolke macht es schwierig, die Ergebnisse zu bewerten. Darüber hinaus sind die Auswirkungen des Pflanzens Stunden später oder an entfernten Orten zu spüren.
Umwelteinflüsse der eingesetzten Partikel
Was die möglichen Umweltauswirkungen der bei der Wolkenimpfung verwendeten Materialien betrifft, so sind die verwendeten Partikel die Grundlage der Programme, die in Dutzenden von Ländern entwickelt und zugelassen werden, von denen einige zu den fortschrittlichsten der Welt gehören. Dies sind Verbindungen wie Silberiodid, die am weitesten verbreitete Verbindung, Natriumchlorid oder Trockeneis, die bei nicht sehr häufiger Anwendung und in den verwendeten geringen Konzentrationen als unbedenklich für die Umwelt gelten. Wie bereits erwähnt, wird auch an der Verwendung anderer Arten von Partikeln geforscht, die auf nanotechnologischen Techniken basieren, für deren Zulassung und Verwendung in fortgeschrittenen Ländern vor der Zulassung Filter und behördliche Genehmigungen erforderlich sind.
In Spanien ist das Königliche Dekret 849/1986 zur Genehmigung der Verordnung über den öffentlichen Wasserbau in Kraft. Dieser Königliche Erlass entwickelt einige Titel des Wassergesetzes. Gemäß dieser Verordnung müssen in den Projekten der künstlichen Änderung des Zeitpunkts, zu dem die behördliche Genehmigung beantragt wird, die zu diesem Zweck zugelassenen Produkte oder Methoden angegeben werden. Wenn man also davon ausginge, dass Sekundäreffekte auftreten könnten, die über den Zweck der Maßnahme mit positiven Effekten hinausgehen, wäre das Projekt nicht genehmigt.
Ein Artikel von Cayetano Torres Moreta, Leiterin des Kommunikationsbereichs von AEMET, Estrella Gutiérrez Marco, Leiterin der Abteilung für die Koordinierung territorialer Delegationen, José Luis Ruiz Camacho, Delegierter von AEMET in Katalonien, Juan Esteban Palenzuela Cruz, Delegierter von AEMET und Murcia, Marcelino Núñez Corchero, Delegierter von AEMET in Extremadura, Paloma Castro Lobera, kooperierende Meteorologin des Kommunikationsbereichs und Ricardo Torrijo Murciano, Meteorologe des National Prediction Center von AEMET.
Übersetzt und Zusammengefasst von KI
Quelle: AEMET
Bild: Copyright: sharkyphoto
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