از تصادف آزمایشگاهی تا تسخیر آسمان؛ چین چگونه به بارورسازی ابرها روی آورد؟

باشگاه خبرنگاران جوان - در حالی که جهان با بحران بی‌سابقه‌ی کم‌آبی دست‌وپنجه نرم می‌کند، چین مدعی است کلید حل این معما را در آسمان یافته است. پکن با تکیه بر پروژه‌هایی نظیر «تیان‌هه» نه‌تنها به دنبال تولید باران، بلکه در پی بازنویسی قوانین اقلیم است. اما مرز میان معجزه‌ی علمی و فاجعه‌ی زیست‌محیطی کجاست؟

مارس ۲۰۲۵، آسمان مناطق شمالی چین صحنه‌ی عملیاتی عظیم و بی‌سابقه بود؛ ناوگانی از ۳۰ فروند هواپیما و پهپادهای پیشرفته، گلوله‌های حاوی یدید نقره را در دل توده‌های ابری رها کردند. ذرات پودری زرد‌رنگ پس از تماس با هوا، به رشته‌های خاکستری بدل شده و با حرکت متقاطع پرنده‌های هدایت‌پذیر، تاروپودی از مواد شیمیایی را در افق‌های دوردست بافتند. هم‌زمان، در لایه‌های پایین‌تر و روی زمین، بیش از ۲۵۰ ژنراتور زمینی با شلیک راکت‌های حامل مواد، زنجیره‌ی عملیاتی را تکمیل کردند.

پروژه‌ی «باران بهاری» که تحت نظارت مستقیم و متمرکز سازمان هواشناسی چین اجرا شد، هدفی حیاتی، یعنی نجات مناطق خشک شمال و شمال غربی، موسوم به کمربند غلات، از بحران کم‌آبی را دنبال می‌کرد. اجرای عملیات با آغاز فصل حساس کاشت محصولات کشاورزی هم‌زمان شد تا بیشترین بازدهی را برای امنیت غذایی پرجمعیت‌ترین کشور جهان به ارمغان بیاورد. گزارش‌های رسمی از موفقیت چشمگیر این طرح روایت دارند؛ به‌طوری‌که گفته می‌شود حدود ۳۱ میلیون تن بارش اضافی در ۱۰ منطقه‌ی آسیب‌پذیر دربرابر خشکسالی ایجاد شده است.

مبانی علمی بارورسازی ابرها، به دهه‌ی ۱۹۴۰ میلادی در ایالات متحده بازمی‌گردد و مثل بسیاری از ایده‌های بشر، به‌صورت کاملاً تصادفی کشف شد. وینسنت شفر، پژوهشگر شرکت جنرال الکتریک، در حالی که روی روش‌های حیاتی برای جلوگیری از یخ‌زدگی بال هواپیماها در ارتفاعات تحقیق می‌کرد، متوجه شد که افزودن یخ خشک به محیط اشباع از رطوبت درون آزمایشگاه، باعث تشکیل ناگهانی و خیره‌کننده‌ی بلورهای برف می‌شود.

وینسنت شفر، پیشگام بارورسازی ابرها، درحال تلاش برای تبدیل بازدم خود به بلورهای یخ در سال ۱۹۴۹ 

بارورسازی ابرها، فرآیند تحریک ابرهای مستعد با استفاده از ذرات میکروسکوپی (اغلب یدید نقره) است که به دلیل شباهت ساختاری و وزنی به کریستال‌های طبیعی یخ، نقش هسته را ایفا می‌کنند. قطرات آب فوق‌سرد، یعنی آبی که در دمای زیر صفر به دلیل فقدان هسته‌ی انجماد هنوز به حالت مایع باقی مانده است، به دور هسته‌های مصنوعی منجمد‌شده، سنگین می‌شوند و در نهایت تحت‌تأثیر نیروی گرانش، به شکل برف یا باران به زمین سقوط می‌کنند. دولت پکن از سال ۱۹۵۸ به این فناوری روی آورد تا با خشکسالی‌های متناوب که در طول دهه‌ها خسارات سنگینی بر پیکره‌ی کشاورزی و زیرساخت‌های اقتصادی‌اش وارد کرده، مقابله کند.

توسعه‌ی زیرساخت‌های فناوری در سال‌های اخیر، به‌ویژه پیشرفت‌های خیره‌کننده در حوزه‌ی پهپادهای خودران و سامانه‌های راداری کوانتومی، جهشی بزرگ در برنامه‌های تعدیل وضع هوا در چین رقم زده است. در حال حاضر، این کشور عملیات‌های جوی را در بیش از ۵۰ درصد از وسعت سرزمینی‌اش گسترش داده است که عددی بی‌سابقه در مقیاس جهانی محسوب می‌شود. این اقدامات صرفاً به افزایش بارش برای مصارف کشاورزی محدود نمی‌شود و در مواردی برای پاکسازی آسمان و جلوگیری از بارندگی در روزهای خاص، نیز با موفقیت به کار گرفته شده است.

پایگاه‌های عملیاتی بارورسازی ابرها در چین که نخستین آن‌ها در سال ۲۰۱۳ تأسیس شد، امروزه به شش مرکز تحقیقاتی پیشرفته رسیده‌اند که در زمینه‌ی مدل‌سازی‌های عددی و فیزیک ابر با یکدیگر همکاری تنگاتنگی دارند. برنامه‌ی تعدیل وضع هوای چین اکنون به لحاظ وسعت و تجهیزات به بزرگ‌ترین نمونه در جهان تبدیل شده و هم‌زمان، جاه‌طلبی‌های پکن برای استخراج آب از آسمان ابعاد گسترده‌تری یافته است.

پروژه‌ی عظیم تیان‌هه، یکی از ابرپروژه‌های بلندپروازانه‌ای است که قصد دارد با بهره‌گیری از هزاران ژنراتور زمینی مستقر در ارتفاعات، کانالی عظیم از بخار آب را از فلات تبت به سمت مناطق خشک و بیابانی شمال چین هدایت کند. با‌این‌حال، مداخله در چرخه طبیعی آب، انتقادات بین‌المللی گسترده‌ای را به همراه داشته است. الیزابت چالکی، پژوهشگر روابط بین‌الملل و حاکمیت فناوری در دانشکده بالسیلی کانادا، معتقد است که استفاده از فناوری‌های تعدیل آب‌وهوا در چنین مقیاس وسیعی می‌تواند چالش‌هایی جدی برای زیست‌پذیری و امنیت زیستی کشورهای همسایه ایجاد کند.

کاتیا فردریش، استاد علوم جوی و اقیانوسی در دانشگاه کلرادو، می‌گوید درباره‌ی مضرات احتمالی و زیست‌محیطی بارورسازی ابرها، گاهی بزرگ‌نمایی‌های رسانه‌ای صورت می‌گیرد. فردریش با اشاره به سیل‌های ویرانگر دبی در سال ۲۰۲۴ و تگزاس در سال ۲۰۲۵ که در فضای مجازی به غلط به بارورسازی ابرها نسبت داده شده بود، تأکید کرد که هیچ شواهدی مبنی بر اینکه بارورسازی ابرها ناگهان از کنترل خارج شده و طوفان‌های سهمگین تولید کند، وجود ندارد.

با‌این‌وجود، متخصصان هشدار می‌دهند که با پیشرفت سریع برنامه‌های پکن، خلاء قوانین حقوقی بین‌المللی برای محافظت در برابر پیامدهای احتمالی فرامرزی کاملاً محسوس است. محققان حتی سناریوهای بدبینانه‌ای را مطرح می‌کنند که چین با تضعیف تدریجی محیط‌زیست و کاهش زیست‌پذیری در کشورهای رقیب، از فناوری به‌عنوان ابزار امنیتی و جنگ اقلیمی استفاده کند.

دولت چین در دهه‌ی گذشته بارها از نتایج تحول‌آفرین برنامه‌ی بارورسازی سخن گفته است؛ مانند طرح «باران بهاری ۲۰۲۵» که میزان بارش در مناطق هدف را نسبت به سال قبل حدود ۲۰ درصد افزایش داد. همچنین، آژانس هواشناسی چین در دسامبر ۲۰۲۵ ادعا کرد مجموع عملیات‌های باران و برف مصنوعی از سال ۲۰۲۱ تاکنون، منجر به تولید ۱۶۸ میلیارد تن بارش اضافی شده است؛ رقمی معادل حجم آب ۶۷ میلیون استخر استاندارد المپیک که در نوع خود رکوردی خیره‌کننده و باورنکردنی به نظر می‌رسد.

جفری فرنچ، دانشمند علوم جوی در دانشگاه وایومینگ، می‌گوید: «ادعاهای بسیاری از سوی نهادهای دولتی و شرکت‌هایی که از عملیات بارورسازی ابرها نفع مالی یا سیاسی می‌برند، مطرح می‌شود؛ اما معتقدم بخش بزرگی از گزارش‌های منتشرشده از سوی چین، از منظر علمی دقیق و قابل‌راستی‌آزمایی نیستند.» فرنچ در سال ۲۰۱۷ میلادی، رهبری تحول علمی بزرگی در زمینه‌ی اثبات کارایی بارورسازی ابرها را بر عهده داشت. در جریان پروژه‌ی معروف «اسنویی» در کوه‌های ایالت آیداهو، محققان موفق شدند برای نخستین بار داده‌هایی را گردآوری کنند که به‌وضوح نشان‌دهنده‌ی تولید برف بر اثر مداخله انسانی بود.

دستاوردهای اسنویی تاکنون به‌عنوان سندی معتبر در تمامی محافل علمی جهان مورداستناد قرار گرفته است. مدیر ارشد پروژه توضیح می‌دهد که تیم موفق شده است در موارد متعددی، مکان دقیق قرارگیری مواد بارورکننده در دل توده‌های ابری را شناسایی کرده و مستقیماً در همان نقاط به اندازه‌گیری فیزیکی بپردازد. فرنچ تأکید می‌کند که دستیابی به این نتایج با وجود تغییرپذیری بسیار زیاد و غیرقابل‌پیش‌بینی ابرها، دستاوردی بی‌نظیر در تاریخ هواشناسی محسوب می‌شود.

پایگاه داده‌ی گسترده‌ی پروژه اسنویی نه‌تنها امکان‌پذیری بارورسازی ابرها را به اثبات رساند، بلکه تعادل پیچیده و ظریف میان زمان‌بندی و چگونگی دستیابی به بهترین نتیجه را نیز ترسیم کرد. امروزه این داده‌ها به عنوان «استاندارد طلایی» در حوزه‌ی تعدیل آب‌وهوا شناخته می‌شوند؛ حوزه‌ای که پیش‌از‌این به شدت نیازمند شواهد علمی بود. این مطالعه، حتی در مقالات علمی داوری‌شده‌ی پژوهشگران چینی نیز مورداستناد قرار گرفته است؛ زیرا اسنویی به‌شکلی دقیق ثابت کرد که بارورسازی ابرها واقعاً به تشکیل ابرهای باران‌زا و افزایش بارش در سطح زمین منجر می‌شود.

با وجود تمام موفقیت‌ها و گشایش‌های علمی، نتایج اسنویی جنبه‌ی واقع‌گرایانه‌ی این فناوری را نیز آشکار کرد: خروجی نهایی بارورسازی ابرها لزوماً آن‌قدر که تبلیغ می‌شود، زیاد نیست و گاهی ناامیدکننده به نظر می‌رسد.

اگرچه کارایی بارورسازی در برخی نقاط جهان به اثبات رسیده، حتی دانشمندانی که شاهد نتایج مثبت بوده‌اند، هنوز اطمینان ندارند که آیا حجم اندک بارش اضافی تولیدشده، ارزش هزینه‌های سرسام‌آور عملیاتی و تلاش‌های لجستیکی را دارد یا خیر. برخی معتقدند اشتیاق سیاسی برای به‌کارگیری این فناوری از سرعت پیشرفت تحقیقات علمی پیشی گرفته است و هنوز داده‌های قابل‌اتکای کافی برای پشتیبانی از نتایج ادعایی در پروژه‌های بزرگ وجود ندارد. بخش بزرگی از این برنامه‌ها توسط دولت‌هایی نظیر چین و امارات اجرا می‌شوند و تحلیل‌های مستقل و بی‌طرفانه در مورد کارکرد واقعی بسیار اندک است.

تشخیص تمایز میان بارشی که بر اثر بارورسازی ایجاد شده و آنچه ابر قرار بوده به‌خودی‌خود تولید کند، همچنان بزرگ‌ترین چالش در علم فیزیک ابرها به شمار می‌رود. ادل ایگل، دانشیار فیزیک ابر در دانشگاه کالیفرنیا، معتقد است اگرچه تئوری‌های علمی و مدل‌های کامپیوتری بر کارایی این روش صحه می‌گذارند، تأیید پیش‌بینی‌ها از طریق مشاهدات میدانی و اندازه‌گیری‌های روتین، همچنان امری بسیار دشوار و پرهزینه است.

همچنین، محدودیت‌ها مانع از آن می‌شوند که بارورسازی ابرها به ابزاری کاملاً پیش‌بینی‌پذیر تبدیل شود. این فناوری در غیاب ابرهای حاوی رطوبت و با پتانسیل بارشی بالا بی‌اثر است؛ یعنی نمی‌توان از آسمان صاف باران استخراج کرد. همچنین این روش در ماه‌های گرم سال که ابرهای حاوی آب فوق‌سرد به‌ندرت در جو یافت می‌شوند، بازدهی ناچیزی دارد.

در‌حال‌حاضر، ارزیابی پیامدهای درازمدت ناشی از دست‌کاری گسترده و مستمر اقلیم، چه در چین و چه در سایر نقاط جهان، از توان علمی بشر خارج است و ریسک‌های ناشناخته‌ای به همراه دارد. مانون سایمون، پژوهشگر دانشگاه تاسمانی، تأکید می‌کند پیش‌بینی ناهنجاری‌های جوی در نقاط دوردست و اثرات اقلیمی منطقه‌ای ناشی از عملیات‌های بزرگ، بسیار پیچیده است.

همچنین، مشخص نیست آیا مداخله در یک نقطه، به «سرقت باران» از نقطه‌ای دیگر منجر می‌شود یا خیر؛ و آیا این برنامه‌ها در نهایت به خشکسالی‌های شدیدتر یا سیلاب‌های سهمگین ناگهانی ختم خواهند شد؟ بنابراین، شناسایی خطرات نیازمند نظارت مستمر ماهواره‌ای و همکاری‌های بین‌المللی است که در حال حاضر به دلیل رقابت‌های سیاسی، نایاب به نظر می‌رسند.

پیشرفت‌های حاصل‌شده در دهه‌ی بعد از پروژه‌ی اسنویی، به‌ویژه در حوزه‌ی تکنیک‌های نوین بارورسازی و استفاده از سامانه‌های لیدار، احتمالاً بازدهی عملیات‌ها را افزایش داده است. چین اکنون با بهره‌گیری از پهپادهای دورپرواز و ادغام آن‌ها با الگوریتم‌های هوش مصنوعی، دقت رهاسازی مواد بارورکننده را به شکل چشمگیری بهبود بخشیده تا هدررفت مواد را به حداقل برساند.

اکنون، کشورهای پیشرو مانند چین و امارات متحده عربی در حال عبور از روش‌های سنتی و آزمایش روش‌های نوینی همچون استفاده از شراره‌های نانوساختار و تزریق بارهای یونی منفی به ابرها هستند تا فرآیند پیوند قطرات ریز و ایجاد بارش را به صورت الکتریکی تسریع کنند. با‌این‌حال، مانند روش‌های کلاسیک، همچنان کمبود مطالعات مستقل و داوری‌شده که نشان دهد روش‌های جدید قطعاً بارش بیشتری تولید می‌کنند، کاملاً احساس می‌شود.

دانشمندان می‌گویند تشدید خشکسالی‌های ناشی از تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی، میل دولت‌ها به استفاده‌ی شتاب‌زده از فناوری بارورسازی ابرها را افزایش می‌دهد، بدون آنکه پژوهش کافی برای تعیین توجیه اقتصادی و پیامدهای زیست‌محیطی انجام شده باشد. متخصصان توافق دارند که تنها دسترسی به داده‌های مستقل می‌تواند مرز بین موفقیت و تبلیغات سیاسی را روشن سازد. دسترسی به دانش تخصصی و پایش‌های دقیق، فرآیندی زمان‌بر و هزینه‌بر است؛ زمانی که در شرایط بحران کنونی آب و در حالی که تالاب‌ها و رودخانه‌ها در حال خشک‌شدن هستند، برای بسیاری از کشورهای جهان حکمی حیاتی یافته است.

منبع: زومیت