8 tipi principali di modifiche climatiche
Questo articolo getta luce sugli otto principali tipi di modifiche climatiche. I tipi sono: 1. Modifiche climatiche sul campo 2. Modifica dei processi di scambio 3. Modifiche dei pericoli meteorologici 4. Modifica delle precipitazioni 5. Modifica del ciclone 6. Modifica della nebbia 7. Modifica del gelo 8. Modifica dell'evaporazione.
Tipi di modifiche climatiche:
- Modifiche climatiche sul campo
- Modifica dei processi di Exchange
- Modifiche dei pericoli meteorologici
- Modifica della Precipitazione
- Modifica di Cyclone
- Modifica della nebbia
- Modifica di Gelo
- Modifica dell'evaporazione
Tipo 1. Modifiche climatiche sul campo:
Il clima di campo si riferisce al microclima del suolo e a quello delle piante coltivate. Il microclima del terreno nudo è diverso da quello della superficie vegetativa. Il microclima del suolo nudo si riferisce allo strato superficiale del terreno e lo strato di aria appena sopra la superficie del suolo e lo strato di terreno al di sotto della superficie del terreno.
Durante il giorno, la superficie del suolo riceve la radiazione solare e si riscalda assorbendola. La superficie del suolo diventa più calda rispetto allo strato d'aria sopra e lo strato di terreno sotto la superficie del terreno attiva.
Nelle notti limpide, la superficie del terreno perde rapidamente calore sotto forma di radiazioni a onda lunga (IR), mentre la superficie del terreno riceve una piccola quantità di radiazione infrarossa dai vapori dell'acqua, dalle molecole d'aria e dall'ozono presenti nell'atmosfera. Pertanto, la superficie del terreno è una superficie attiva in cui la maggior parte dell'energia radiante viene assorbita, riflessa ed emessa.
Durante il giorno, l'energia termica colpisce più velocemente sul suolo nudo di quanto possa essere dissipato. Di conseguenza, la temperatura superficiale aumenta a causa dell'accumulo dell'energia termica. La temperatura massima si verifica al momento, quando l'energia in ingresso e in uscita sono uguali.
Successivamente, l'uscita supera l'energia in ingresso con conseguente diminuzione della temperatura. La temperatura continua a scendere fintanto che il tasso di perdita è superiore al tasso di guadagno. La temperatura minima si verifica al momento, quando l'input e l'output si bilanciano. Ecco perché la temperatura minima si verifica subito dopo l'alba e la temperatura massima si verifica a metà pomeriggio.
Nel terreno nudo, la temperatura diminuisce con l'altezza nella troposfera inferiore e diminuisce anche con la profondità del suolo durante il giorno. È definito come intervallo di cadenza. Durante la notte, la temperatura dell'aria aumenta con l'altezza sopra la superficie del terreno e anche la temperatura del suolo aumenta con la profondità. Si riferisce all'inversione di temperatura.
La superficie del terreno presenta il maggior surplus di energia. Pertanto, il massimo intervallo di temperatura diurna si verifica durante il giorno, mentre la superficie del terreno presenta un maggiore deficit energetico durante la notte e la temperatura più bassa vicino alla superficie. Il gradiente di temperatura è maggiore vicino alla superficie e diminuisce con l'altezza e la profondità del suolo.
Quando le piante iniziano a crescere, il microclima del campo viene modificato. In un breve periodo di tempo, le foglie di una pianta iniziano a toccare le foglie di altre piante adiacenti. Queste piante e foglie tendono a interferire con lo scambio di calore, umidità e quantità di moto tra il terreno e l'atmosfera.
Quando le loro foglie iniziano a ombreggiare completamente il terreno, la parte superiore del baldacchino diventa una superficie attiva per il calore e altri scambi e la superficie del suolo diventa secondaria. La traspirazione e la radiazione termica dalle parti della pianta all'interno della chioma vegetale costituiscono una fonte terziaria per i flussi di energia e umidità.
Ogni coltura ha la tendenza a sviluppare il proprio stand e formare un microclima con caratteristiche diverse. Durante lo scambio di calore all'interno e sopra una superficie vegetativa, le foglie delle piante che prendono parte a varie forme di smaltimento delle radiazioni assorbite hanno capacità termiche molto piccole. Le parti della pianta proiettano le loro ombre sulla superficie del suolo che diminuisce lo scambio di calore nel terreno tra il suolo e lo strato di aria del raccolto.
Pertanto, il flusso di calore che entra o esce dal suolo e le foglie su di esso e lo strato d'aria dentro e sotto la chioma è molto piccolo. La ridotta traspirazione dovuta alla carenza di acqua del suolo durante il giorno spinge la temperatura delle foglie di 5-10 ° C sopra quella dell'aria.
La crescita di ogni coltura è influenzata da vari parametri meteorologici. I parametri meteorologici importanti sono temperatura, radiazione, sole, pioggia, umidità e velocità del vento. Qualsiasi deviazione in questi parametri influenza la crescita normale del raccolto. Pertanto, eccessi e deficit causano grandi stress. Le precipitazioni eccessive in qualsiasi area provocano effetti negativi sulla crescita del raccolto.
Allo stesso modo, il deficit di umidità causa anche stress influenzando i processi di scambio. Le condizioni estreme di temperatura sono dannose per le colture. Le condizioni di bassa temperatura durante la stagione invernale e le condizioni di alta temperatura durante la stagione estiva influenzano gravemente le colture. I processi di scambio di energia di massa sono influenzati negativamente dalle condizioni di stress causate da condizioni meteorologiche estreme.
Tipo # 2 Modifica dei processi di scambio:
Il flusso d'aria in direzione orizzontale è chiamato vento. La distribuzione non uniforme della radiazione solare sulla superficie della terra causa temperature disuguali. La differenza di temperatura causa masse d'aria di diversa densità. La massa d'aria fredda genera alta pressione e la massa d'aria calda genera bassa pressione. Una differenza di pressione è impostata tra due posizioni.
Di conseguenza, viene impostato un gradiente di pressione, che sposta la massa d'aria da alta pressione verso l'area di bassa pressione. Di conseguenza viene generato il vento, che può trasportare l'anidride carbonica, i vapori d'acqua e l'energia termica da un luogo all'altro e anche dal suolo agli strati superiori dell'aria.
La crescita delle piante può essere influenzata direttamente o indirettamente dal vento. Le piante diventano nane in quelle aree dove prevalgono forti venti. Ciò è dovuto alla formazione di piccole cellule attraverso un ridotto turgore, quando le cellule si espandono e maturano.
La crescita delle piante sembra essere ridotta quando la velocità del vento supera i 10 km / h. La velocità del vento esercita un effetto diretto sulla traspirazione rimuovendo i vapori d'acqua dai dintorni delle foglie. Forti venti spingono l'aria fuori dalle cavità stomatali piegando le foglie teneri.
Il flusso d'aria sulla superficie terrestre è irregolare a causa della forza di attrito causata dalla rugosità della terra. Un sottile strato d'aria è confinato molto vicino alla superficie del terreno, dove i processi di trasferimento sono controllati dalla diffusione molecolare. Questo sottile strato d'aria è chiamato sottostrato laminare.
In condizioni di vento, lo spessore del sottostrato laminare può essere di pochi millimetri. Esiste uno strato superficiale turbolento appena sopra il sottostrato laminare. L'altezza di questo strato superficiale turbolento può estendersi da 50 a 100 m. Questo strato è caratterizzato da una zona di forte miscelazione, in cui vengono generate correnti parassite.
La struttura del vento nello strato superficiale turbolento dipende dalla natura della superficie sottostante e dal gradiente di temperatura nella direzione verticale. La forza di attrito esercitata dalla superficie del terreno domina lo strato superficiale turbolento, dove gli effetti della forza di Coriolis vengono trascurati.
La produzione agricola è influenzata dal movimento dell'aria all'interno della chioma. Il flusso d'aria vicino alla superficie del terreno è dominato dalla turbolenza durante il giorno sotto forti venti di superficie, tuttavia la turbolenza diventa trascurabile in condizioni di calma durante la notte. Questo fattore di flusso domina la distribuzione spaziale del vento, del vapore acqueo e della temperatura.
Il trasferimento di calore per conduzione e convezione dalla superficie del raccolto e dalla superficie del suolo nell'atmosfera dipende dalla natura del flusso d'aria nello strato che circonda queste superfici. La natura del flusso d'aria in tali strati è diversa da quella al di fuori di essa a causa della forte influenza della viscosità nello strato che si trova adiacente a qualsiasi oggetto. Lo strato limite è caratterizzato da forti gradienti di 1 temperatura, vapore acqueo e flusso d'aria.
Il microclima delle superfici coltivate è controllato dal trasferimento di energia termica sensibile, vapori d'acqua e anidride carbonica. Il flusso d'aria ha una forte influenza sui processi di scambio di massa ed energia. La turbolenza dell'aria svolge un ruolo cruciale nel controllo del movimento e della distribuzione della massa d'aria all'interno della chioma.
La turbolenza dell'aria è l'agente diffusore nel moderare le condizioni estreme di temperatura e vapori d'acqua. Il trasferimento turbolento è responsabile del trasferimento di molecole d'aria. La ruvidità della superficie accelera il tasso di evapotraspirazione in quelle aree che sono dominate da un forte richiamo.
Il trasferimento di calore sensibile, vapori d'acqua e anidride carbonica è molto importante all'interno della copertura vegetale. La velocità del vento sulla superficie del raccolto viene ridotta dalla resistenza o dalla frizione causata dalla superficie ruvida.
C'è un trasferimento di quantità di moto tra le piante e l'atmosfera a causa delle variazioni della velocità del vento. La diffusività parassita per quanto riguarda lo scambio tra la superficie del raccolto e l'atmosfera è di grandezza maggiore rispetto al processo di diffusione molecolare.
Per una miscelazione efficiente vicino alla superficie del raccolto, ci deve essere un meccanismo efficace rispetto alla diffusione molecolare. Questo meccanismo rapido è noto come diffusione parassita, che è causato dalla turbolenza. La diffusione molecolare lenta controlla i processi di trasporto molto vicino alle superfici.
A causa dei grandi valori del coefficiente di diffusività dell'aria, la concentrazione di anidride carbonica viene mantenuta e non si esaurisce rapidamente durante il giorno quando il processo fotosintetico è molto attivo.
Il tasso di fotosintesi aumenta con l'aumento della velocità del vento e continua ad aumentare fino a un certo limite. Tuttavia, il tasso di fotosintesi diminuisce con l'aumento della velocità del vento. Pertanto, forti venti superficiali causano effetti negativi sulla crescita delle piante coltivate.
Un vento leggero e moderato è utile per la traspirazione e il biossido di carbonio per la fotosintesi nelle piante coltivate. Tutti i processi di scambio che avvengono all'interno della vegetazione sono gravemente colpiti da forti venti superficiali.
È stato osservato che forti venti superficiali infliggono gravi danni alle piante coltivate nelle regioni aride e semi-aride, causando l'erosione del suolo e il trasporto delle particelle del suolo. Queste particelle di terreno si depositano sulle foglie delle piante coltivate.
Molti ricercatori hanno tentato di determinare le tecniche per ridurre gli effetti avversi di forti venti superficiali. Questo può essere fatto piantando interruzioni del vento, che può essere una siepe o un riparo fatto di materiale artificiale.
Sin dai tempi antichi, sono state utilizzate molte misure di protezione contro i rischi meteorologici. L'irrigazione è una delle vecchie tecniche utilizzate per proteggere le piante da temperature basse e alte temperature. L'irrigazione è utile per modificare il carico termico sulle piante durante la stagione estiva, mentre durante la stagione invernale, l'irrigazione aumenta la temperatura del suolo e la temperatura dell'aria.
Allo stesso modo, il microclima di campo può essere modificato utilizzando diversi tipi di pacciamatura. Le cinture di sicurezza sono una delle migliori tecniche per proteggere le colture dagli effetti nocivi dei venti freddi e caldi.
Tipo n. 3. Modifiche dei pericoli meteorologici:
La crescita e la resa della pianta sono influenzate da vari parametri meteorologici. I parametri meteorologici importanti sono la pioggia / umidità, la temperatura, la radiazione solare, l'evaporazione e l'evapotraspirazione e il vento. Si verifica una normale crescita del raccolto, se questi parametri sono favorevoli. La massima crescita del raccolto avviene in condizioni climatiche ottimali. La crescita del raccolto è influenzata negativamente, se c'è qualche deviazione in questi parametri.
Sopra o sotto le condizioni meteorologiche ottimali, esistono condizioni meteorologiche estreme. Queste condizioni meteorologiche estreme portano a rischi meteorologici. Ad esempio, le piogge eccessive portano a inondazioni, mentre le piogge deficitarie portano a condizioni di siccità.
Se la temperatura è considerevolmente inferiore al normale, si verificheranno condizioni di onde fredde. D'altra parte, se la temperatura è notevolmente superiore al normale, allora può portare a condizioni di ondata di calore. Allo stesso modo, i cicloni influenzano negativamente la crescita del raccolto.
I pericoli meteorologici rappresentano una grande minaccia per le colture e per le attività umane. Pertanto, la modifica dei pericoli meteorologici deve essere effettuata utilizzando varie tecniche, in modo che le perdite possano essere ridotte al minimo.
Tipo n. 4. Modifica della precipitazione:
Il requisito principale di una coltura è l'umidità. Le colture coltivate in condizioni irrigue forniscono acqua attraverso l'irrigazione e le colture coltivate in condizioni piovose ottengono l'umidità dalle piogge. Le precipitazioni sono molto importanti in quelle aree, dove le colture sono coltivate in condizioni di pioggia.
La crescita delle colture dipende dalla quantità di pioggia e dalla sua distribuzione durante tutto il suo ciclo di vita. Il deficit di umidità in qualsiasi fase del raccolto è dannoso, ma il suo effetto è più letale, se il deficit di umidità si verifica durante il periodo riproduttivo. L'effetto del deficit di umidità può essere ridotto al minimo causando la pioggia artificiale.
Sfondo storico della pioggia artificiale:
La pioggia artificiale si basa sul principio che i nuclei di condensazione artificiale sono introdotti nelle nuvole, poiché potrebbero non essere disponibili nell'atmosfera nuclei di condensazione sufficienti. Questo può essere indicato come la modifica del tempo.
La modifica meteorologica è definita come il cambiamento artificiale del tempo in una determinata località usando nuclei diversi. All'inizio, l'attenzione principale è rimasta sulla produzione di pioggia e sulla soppressione della grandine. Bergeron e Findeicen proposero una teoria nel 1930 in cui sostenevano che le gocce di pioggia iniziassero a formarsi in una nuvola quando alcuni cristalli di ghiaccio compaiono ad una temperatura inferiore a 0 ° C.
La teoria dei cristalli di ghiaccio presuppone che le gocce d'acqua in una nuvola non si congelino a 0 ° C. L'acqua può rimanere allo stato liquido anche fino a -40 ° C. Questo è chiamato acqua super-raffreddata. Si trova che i cristalli di ghiaccio contengono nuclei solidi di circa un micrometro di diametro. Questi sono chiamati nuclei di congelamento.
Ogni volta che questi cristalli di ghiaccio entrano in contatto con l'acqua super-raffreddata, l'intera nuvola si trasforma rapidamente in una nuvola di ghiaccio. Pertanto, questi cristalli crescono rapidamente a scapito delle goccioline sovraffollate. Cadono dalla nuvola come pioggia o grandine o neve.
I nuclei di condensazione nuvolosa:
È stato osservato che la condensazione di vapori d'acqua in aria pura umida non si verifica a meno che l'umidità relativa non diventi il 70-80%. L'umidità relativa di questo ordine può essere ottenuta mediante rapida espansione adiabatica nella camera a nebbia di Wilson.
Nell'atmosfera le nuvole non si formano in questo modo e la condensazione dei vapori d'acqua non inizia se non ha un nucleo adatto su cui i vapori d'acqua possono condensarsi. L'aria atmosferica non è completamente pura. Di solito contiene un'ampia varietà di particelle chiamate aerosol su cui i vapori d'acqua si condensano quando l'aria è leggermente super-saturata o anche meno.
Gli aerosol atmosferici hanno una gamma molto ampia da 0, 005μ a 10μ.
Possono essere classificati in tre categorie in base alla loro dimensione:
(a) nuclei di AITKEN: da 0, 005 μ a 0, 2 μ.
(b) Grandi nuclei: da 0, 2μ a 1μ.
(c) Nodi giganti:> 1μ.
Esistono due tipi di nuclei di condensazione:
io. Nuclei igroscopici:
Hanno una forte affinità per il vapore acqueo su cui la condensa ha luogo anche prima che l'aria si saturi.
ii. Nuclei non igroscopici:
Richiedono un certo grado di super saturazione in base ai seguenti fattori:
(a) Temperatura e velocità di raffreddamento, che controlla la velocità con cui il vapore diventa disponibile per la condensazione.
(b) La concentrazione, le dimensioni e la natura dei nuclei che regolano la velocità alla quale il vapore si condensa.
Questi nuclei di condensazione svolgono un ruolo essenziale all'inizio della formazione delle nubi. Il vapore acqueo si condensa quando l'umidità relativa è al 100%. In termodinamica, fintanto che l'umidità relativa è inferiore al 100%, i vapori d'acqua non si condensano sotto forma di liquido.
L'umidità relativa (H) o il rapporto di saturazione dell'aria è definito come la pressione di vapore effettiva a quella richiesta per saturare l'aria alla stessa temperatura.
H = e / e s
È espresso in percentuale. Quando l'aria raggiunge la saturazione, e = e s & H = 1.
Saturazione:
Si dice che l'aria sia satura, quando non c'è trasferimento netto di molecole di vapore tra di esso e una superficie piana di acqua alla stessa temperatura.
Super saturazione:
L'umidità relativa supera il 100% quando i vapori d'acqua presenti nell'aria sono più di quelli richiesti per saturare l'aria, cioè e è maggiore di e s . Si chiama super saturazione ed è denotato da s, dove s = (e / e s - 1). Questo può essere espresso in percentuale moltiplicando per 100.
Quando il rapporto di saturazione è 1.01, l'RH è al 101% cioè
S = (e - e s / e s ) = 1, 01 - 1 = .01 = 1%
Presupposti di base delle modifiche:
(i) La presenza di cristalli di ghiaccio in una nuvola sovraffollata è necessaria per liberare la pioggia dal processo di Bergeron.
(ii) La presenza di gocce d'acqua relativamente grandi è essenziale per avviare un meccanismo di coalescenza.
(iii) Alcune nuvole precipitano in modo inefficiente, perché questi agenti sono naturalmente carenti.
(iv) Questa deficienza può essere compensata seminando artificialmente le nuvole con CO 2 solido, Agl per produrre cristalli di ghiaccio o introducendo goccioline d'acqua o grandi nuclei igroscopici
I nuclei di condensazione svolgono un ruolo importante nella formazione delle nuvole. L'aria che sale nell'atmosfera si raffredda adiabaticamente e diventa satura. Un ulteriore raffreddamento dell'aria porta alla formazione di condensa con conseguente formazione di nubi e precipitazioni. È stato osservato che le precipitazioni potrebbero non verificarsi, anche se sono presenti le nuvole.
Ora è stato scoperto che le nuvole potrebbero non avere nuclei sufficienti per la condensazione o la sublimazione per iniziare la crescita delle gocce di pioggia. Inizialmente le goccioline di nuvola crescono nella crescente massa d'aria super-saturata, in seguito c'è una diminuzione del tasso di crescita a causa del calo delle gocce super-saturate.
Le goccioline di nubi formate nella nuvola avrebbero la tendenza a catturare i vapori d'acqua disponibili. Le precipitazioni si verificano quando le goccioline del cloud diventano così grandi da essere supportate dagli updrafts.
Le nuvole possono essere divise in due tipi a seconda della loro energia termica:
(i) Nuvole fredde.
(ii) Nuvole calde.
Caratteristiche delle nuvole fredde:
La formazione di queste nuvole è basata sul processo Bergeron-Findeicen. Queste nuvole possono svilupparsi ed estendersi oltre il livello di congelamento senza la formazione di cristalli di ghiaccio. Le goccioline della nuvola diventano super raffreddate. Con l'aumento del super raffreddamento sopra il livello di congelamento, diventano sempre più nuclei congelanti attivi. Questi nuclei congelanti diventano il centro attivo per la formazione di cristalli di ghiaccio.
Il numero massimo di cristalli di ghiaccio si forma nell'intervallo di temperatura da -15 ° a -20 ° C. La formazione del cristallo di ghiaccio si basa sul principio che la pressione del vapore di saturazione è superiore all'acqua super raffreddata rispetto ai cristalli di ghiaccio. Pertanto, i cristalli di ghiaccio crescono al costo di goccioline super raffreddate.
Semina di nuvole fredde:
Se le nuvole fredde non hanno un numero sufficiente di cristalli di ghiaccio, potrebbe non esserci pioggia. In queste circostanze, i nuclei artificiali possono essere introdotti nelle nuvole per aumentare il numero di cristalli di ghiaccio in modo da poter iniziare la precipitazione. È stato sperimentalmente testato che i nuclei di ghiaccio potrebbero essere aumentati introducendo nuclei igroscopici artificiali nella nuvola.
Questi nuclei artificiali sono indicati di seguito:
io. Ioduro d'argento.
ii. Anidride carbonica solida (ghiaccio secco).
Natura degli agenti seminativi :
io. Il sale comune con diametro 1-5μ è il nucleo di condensazione più efficace nelle nuvole calde.
ii. Lo ioduro d'argento viene utilizzato per congelare i nuclei. Le particelle molto piccole sono le migliori per la massima potenza per unità di massa.
Cloud Seeding With Silver Iodide:
Lo ioduro d'argento ha una struttura cristallina esagonale che si trova vicino alle particelle di ghiaccio. Questi sono nucleatori adatti. Lo ioduro d'argento puro è altamente igroscopico ed è praticamente insolubile in acqua. Entrambe queste proprietà sono fortemente influenzate dalle impurità assorbite. Sotto i -10 ° C, la super saturazione supera il 10% rispetto al ghiaccio.
Quando il fumo di ioduro d'argento viene introdotto nella nuvola, la temperatura inizia a scendere. Di conseguenza, appare una certa quantità di cristalli di ghiaccio. Il tasso di formazione dei cristalli di ghiaccio aumenta con la diminuzione della temperatura. Intorno a -15 ° C, tutte le particelle di ioduro d'argento vengono convertite in nuclei di ghiaccio.
L'introduzione del fumo di ioduro d'argento genera un numero enorme di cristalli di ghiaccio, che creano instabilità all'interno delle goccioline d'acqua super-raffreddate. La maggior parte delle gocce d'acqua super-raffreddate si trasformano in cristalli di ghiaccio con conseguente precipitazione.
Oltre allo ioduro d'argento, altre sostanze che possono essere utilizzate come nuclei artificiali sono lo ioduro di piombo, la metaldeide, i solfuri rameici, gli ossidi rameici e lo ioduro di bismuto. I cristalli di ioduro di piombo sono simili a ioduro d'argento. È attivo fino a -5 ° C di temperatura. Il numero dei nuclei generati è lo stesso di quello ricevuto da ioduro d'argento.
I cristalli di metaldeide sono nucleatori efficaci a -10 ° C. Evapora con vapori d'acqua. Risulta il congelamento delle gocce di nebbia condensata. Di tutte queste sostanze, lo ioduro d'argento è comunemente usato. Tuttavia, la capacità di nucleanti del ghiaccio di Agl diminuisce sotto l'influenza della luce ultravioletta.
Semina delle nuvole con ghiaccio secco (CO 2 solido):
La principale caratteristica del biossido di carbonio solido è che ha una pressione di vapore molto elevata a -30 ° C. Di conseguenza, evapora molto rapidamente, quindi la sua temperatura superficiale scende a - 80 ° C. Un piccolo pezzo di ghiaccio secco che cade attraverso un'aria nuvolosa produce un numero molto grande di cristalli di ghiaccio. Il numero di cristalli di ghiaccio dipende dalle dimensioni e dalla velocità di caduta del ghiaccio secco.
I pallet di ghiaccio secco sono pesanti. Cadono rapidamente attraverso la nuvola e non hanno alcun effetto persistente. Questi sono, quindi, introdotti dall'aeromobile nella parte superiore delle nuvole super raffreddate. Questo metodo di semina è più efficace nei cumuli, i cui piani hanno temperatura inferiore a -5 ° C, a condizione che le nuvole non si dissipino prima di mezz'ora.
Semina di nuvole calde:
In queste nuvole, il processo di coalescenza è molto attivo. Pertanto, la crescita della gocciolina dipende dal processo di coalescenza. Questo processo è influenzato da molti fattori come la dimensione iniziale della goccia, l'aggiornamento, il contenuto di acqua liquida e il campo elettrico.
Il processo di coalescenza in nubi calde può essere avviato solo se sono presenti grandi gocce d'acqua nelle nuvole. L'assenza di grandi gocce d'acqua in alcune delle nuvole può rallentare il processo di coalescenza, quindi le precipitazioni possono essere assenti o carenti.
La semina delle nuvole calde si basa sul presupposto che il processo di coalescenza può essere accelerato introducendo grandi nuclei igroscopici. Il cloruro di sodio noto come sale comune può essere usato come agente di semina, che può produrre nuclei giganti. Può essere utilizzato sotto forma di soluzione o solido.
Il principale vantaggio del sale è che la tensione di vapore della soluzione è inferiore al solvente puro. La semina di nuvole calde dall'acqua sembra essere più economica della semina con il sale. Ma, in pratica, la semina per sale è più economica a causa del ruolo importante dei nuclei giganti igroscopici nel processo di coalescenza.
L'efficacia o l'efficienza dei nuclei artificiali dipende dal tipo di nuvole:
Nuvole convettive:
Il 10-20% dell'acqua liquida viene convertita in pioggia.
Nuvole orografiche:
Circa il 25% dell'acqua liquida viene convertita in pioggia.
Nuvole di strati:
Considerevole quantità di acqua liquida viene convertita in pioggia.
Si è scoperto che già piovendo nuvole o nuvole che stanno per piovere, l'aggiunta di nuclei artificiali è più efficace nell'aumentare le precipitazioni.
Fattori che influenzano negativamente l'operazione di semina del cloud:
Ci sono due problemi che influenzano negativamente l'operazione di semina del cloud.
Questi sono:
I. Incertezza del materiale di semina che raggiunge i livelli delle nuvole. Per questo motivo, la semina viene effettuata da un velivolo appena sotto la base della nuvola o appena sopravento dell'area bersaglio.
II. Instabilità di ioduro d'argento alla luce del sole. Ha portato alla ricerca di altri agenti nucleanti come la mataldeide.
Tipo # 5. Modifica di Cyclone:
Il ciclone è uno dei peggiori pericoli meteorologici che possono causare gravi danni alle colture agricole nelle zone costiere. Tutte le attività umane sono influenzate negativamente dai cicloni. Questi cicloni possono anche essere indicati come cicloni tropicali, tifoni o uragani. Il principale vantaggio di questi cicloni è quello di causare precipitazioni sul terreno, ma precipitazioni eccessive possono causare alluvioni in tutta la vasta area, in particolare vicino alla costa.
A causa della natura devastante di questi sistemi meteorologici, è necessario modificarli. La modifica dei cicloni può essere effettuata seminando le nubi esterne che circondano l'occhio del ciclone in modo che possano verificarsi precipitazioni prima che venga raggiunto lo stadio maturo.
Durante la precipitazione, viene rilasciata un'enorme quantità di calore latente di condensa. Il calore latente ha la tendenza a diffondere la tempesta su una vasta area in modo che l'effetto della forza violenta possa essere ridotto al minimo.
Lo ioduro d'argento viene usato come agente di semina perché la nube che circonda l'occhio del ciclone contiene una grande quantità di acqua super raffreddata con temperatura inferiore a -4 ° C. Si basa sul principio che la pressione di vapore dei cristalli di ghiaccio è inferiore alla pressione di vapore delle goccioline d'acqua super-raffreddate. Di conseguenza, i cristalli di ghiaccio crescono al costo delle goccioline.
L'introduzione di ioduro d'argento può convertire le gocce d'acqua super-raffreddate in cristalli di ghiaccio. Durante questo processo, viene rilasciato il calore latente di fusione. Può diffondere il ciclone in modo tale da ridurre l'intensità della forza violenta. La riduzione della magnitudo della forza violenta può ridurre l'entità delle perdite.
Tipo # 6. Modifica della nebbia:
La nebbia è un fenomeno legato all'umidità che si verifica nelle notti limpide con condizioni di calma. La nebbia si verifica su terreni umidi a causa del raffreddamento radiante durante la notte. Come risultato del raffreddamento, l'aria vicino alla superficie terrestre si satura.
Quando la temperatura dell'aria diminuisce al punto di rugiada, l'aria satura inizia a condensare sulla superficie dei nuclei. Le gocce d'acqua rimangono sospese nell'aria. L'accumulo di queste gocce d'acqua nell'aria porta alla formazione di nebbia.
La formazione di nebbia è accelerata da venti leggeri, che aumentano la perdita di calore sensibile dallo strato d'aria alla superficie del terreno. La nebbia di radiazioni rimane visibile per alcune ore dopo l'alba, ma a volte può rimanere durante il giorno, se è anormalmente più spessa. La visibilità orizzontale può essere ridotta ad una distanza di 1 km.
Di seguito sono riportati diversi tipi di nebbia:
I. Nebbia calda (temperatura superiore a 0 ° C).
II. Nebbia super-raffreddata (la temperatura varia da 0 a -30 ° C).
III. Nebbia ghiacciata (la temperatura rimane inferiore a -30 ° C).
IV. La nebbia ascendente (si forma quando l'aria umida è costretta a salire verso l'alto lungo il pendio delle montagne).
V. Calda nebbia di pioggia (si verifica quando la pioggia cade attraverso uno strato più freddo vicino alla superficie e l'evaporazione delle gocce di pioggia satura lo strato).
La nebbia si verifica generalmente durante la stagione invernale quando la temperatura dell'aria scende al punto di rugiada a causa del raffreddamento radiante. Durante il processo di condensazione, viene precipitata una grande quantità di vapori d'acqua. La quantità di precipitazioni da nebbia è di gran lunga superiore a quella della rugiada. La nebbia può essere trattata come nuvole di basso livello. A volte la nebbia può contribuire più di una leggera pioggia.
In alcuni casi, la nebbia può soddisfare il fabbisogno idrico delle colture coltivate nelle zone costiere. Pertanto, la nebbia funge da fonte naturale di umidità per la vegetazione naturale nelle zone costiere, in particolare in assenza di precipitazioni.
Durante la stagione invernale, la nebbia riduce la visibilità e crea un grave problema per il trasporto aereo, marittimo e su strada. Gli effetti nocivi della nebbia possono essere osservati durante le ore del mattino, quando il trasporto aereo, ferroviario e stradale rimane sospeso per molte ore.
Voli e treni sono in ritardo o talvolta sospesi a causa della fitta nebbia. Durante la stagione invernale, i disturbi occidentali causano nuvolosità e pioggia in molte parti dell'India nord-occidentale.
A volte, un disturbo occidentale provoca precipitazioni e si sposta da ovest a est attraverso l'India nord-occidentale. Contemporaneamente, è seguito da un altro disturbo occidentale che provoca precipitazioni. La nebbia creata dal primo disturbo occidentale si intensifica a causa della nebbia creata dal secondo disturbo occidentale.
In questo modo, una coltre di nebbia densa avvolge continuamente l'intera India del nord per molti giorni durante i mesi di gennaio e la prima di febbraio. La nebbia genera condizioni atmosferiche umide, favorevoli all'incidenza delle malattie delle piante. Gli effetti nocivi della nebbia possono essere minimizzati modificandoli o dissipandoli.
Dissipazione della nebbia calda:
Questo tipo di nebbia si verifica in molte parti del mondo. Oke (1981) riportò le seguenti tecniche per la dispersione della nebbia calda:
Miscelazione meccanica:
Si basa sul fatto che l'aria più asciutta, più pulita e più calda giace sopra la nebbia. In questo caso, gli elicotteri possono essere utilizzati per generare downdraft, che può forzare l'aria calda verso il basso e mescolare con la nebbia. Una volta che l'aria calda entra nella nebbia, la temperatura aumenta, il che può far evaporare le gocce d'acqua. Ma questo metodo è efficace solo per un'area più piccola, dove c'è nebbia bassa.
Nuclei igroscopici:
In questo metodo, i nuclei igroscopici di cloruro di sodio e urea vengono introdotti nella nebbia. Il cloruro di sodio e l'urea hanno una forte affinità per l'acqua. Queste particelle possono assorbire acqua per condensazione, crescere di dimensioni e cadere in circa cinque minuti. La rimozione dell'acqua dallo strato "asciuga" sufficientemente l'aria e molte delle restanti goccioline evaporano.
La visibilità migliora di 10 minuti dopo la semina. La dimensione delle particelle è molto importante. Se le particelle sono troppo grandi, cadono rapidamente e quindi la condensa non si verifica. Se sono troppo piccoli, rimangono sospesi e possono ulteriormente ridurre la visibilità.
Riscaldamento diretto:
Se viene aggiunto calore sufficiente allo strato di nebbia, la capacità di ritenzione d'acqua dell'aria aumenta. Di conseguenza, le gocce d'acqua evaporano. I motori a reazione installati lungo i lati delle piste dell'aeroporto si sono dimostrati efficaci, ma costosi da installare.
Dispersione di nebbia fredda:
Questo tipo di nebbia può essere eliminato molto facilmente. La dispersione della nebbia fredda si basa sul fatto che la pressione del vapore di saturazione sulla superficie dei cristalli di ghiaccio è leggermente inferiore a quella sulla superficie dell'acqua alla stessa temperatura.
Un gradiente di pressione del vapore è diretto dalla goccia d'acqua al cristallo di ghiaccio. Di conseguenza, le goccioline d'acqua si restringono a causa dell'evaporazione e i cristalli di ghiaccio crescono di dimensioni a causa della deposizione di vapore. Le sostanze più comuni utilizzate sono ghiaccio secco e propano liquido. Il ghiaccio secco viene rilasciato da un aereo sopra la nebbia.
Digitare # 7. Modifica del gelo:
L'obiettivo del controllo del gelo è di mantenere la vegetazione al di sopra della temperatura letale. Questo può essere fatto aumentando la temperatura dell'aria dove cresce il raccolto. Durante la stagione invernale, la temperatura notturna diminuisce a causa del raffreddamento radiante.
Si dice che il gelo si verifica quando la temperatura della superficie del terreno scende al di sotto di 0 ° C. La temperatura di congelamento si verifica quando la temperatura dell'aria è intorno a 0 ° C. Il gelo radiante e il gelo avveniente sono comuni in natura.
Il gelo radiativo si verifica a causa del raffreddamento radiante con cielo sereno e vento leggero. Il gelo avanzato si verifica in quelle aree in cui l'aria fredda viene propagata da zone più fredde da venti più forti. La brina o il gelo del vento possono verificarsi in qualsiasi momento del giorno o della notte indipendentemente dalle condizioni del cielo.
In alcuni casi, il gelo avanzato può essere intensificato dal gelo delle radiazioni. Queste due gelate possono anche verificarsi contemporaneamente. La temperatura di gelo e di congelamento causa danni alle colture da campo e alle piante da frutto.
Tipo n. 8. Modifica dell'evaporazione :
Le perdite di evaporazione possono essere ridotte al minimo utilizzando i frangivento noti come cinture di sicurezza. Le cinture di sicurezza possono ridurre la velocità del vento sul lato sottovento. I vapori d'acqua emessi dalle piante si accumulano nella zona riparata.
Di conseguenza, l'umidità relativa aumenta. L'effetto combinato può ridurre le perdite di evaporazione sul lato sottovento. L'albedo della superficie dell'acqua può anche essere aumentato per ridurre l'evaporazione.
Il gelo delle radiazioni può essere classificato in due tipi:
io. Hoar Frost o White Frost:
In questo caso, i vapori d'acqua si trasformano direttamente in particelle di ghiaccio attraverso la sublimazione quando l'aria che si raffredda viene a contatto con gli oggetti freddi.
ii. Black Frost:
In questo caso, l'aria non contiene umidità sufficiente per la formazione di brina. In questo caso, la vegetazione è congelata a causa della riduzione della temperatura dell'aria.
