Hình minh họa
Nhiều người không thích tiết trời mưa gió vì ướt át, lầy lội, và nhiều phiền phức. Nhưng khi hạn hán dẫn đến hỏa hoạn, mất mùa và thiếu nước, ta mới thấy được tầm quan trọng của thời tiết.
Nếu có thể kiểm soát điều độ thời tiết, quý vị có tham gia?
Một lượng mưa nhỏ nhoi thôi cũng mang ý nghĩa lớn trong sự khác biệt giữa khó khăn và thành công. Trong gần 80 năm, về mặt lý thuyết, một phương pháp được gọi là ‘Cloud Seeding” (tạm dịch là Đơm Mây) hứa hẹn sẽ mang đến cho con người khả năng có được nhiều mưa và tuyết hơn từ các cơn bão, và giảm độ nghiêm trọng của những cơn mưa đá. Nhưng chỉ gần đây, các khoa học gia mới có thể quan sát kỹ lưỡng các đám mây và bắt đầu thấy được việc tạo mây thực sự có hiệu quả như thế nào.
Trong tạp chí “The Conversation Weekly” tuần này, ba nhà nghiên cứu sẽ nói đôi điều về khoa học tạo mây, những tác động kinh tế nó có thể mang đến cho ngành nông nghiệp, và các nghiên cứu giúp các chính phủ sử dụng phương pháp đơm mây ở nhiều nơi hơn.
Katja Friedrich, giáo sư khoa học về khí quyển và đại dương tại Trường Colorado, Boulder, Hoa Kỳ, là nhà nghiên cứu hàng đầu về phương pháp đơm mây. Bà giải thích: “Khi đơm mây, chúng ta sẽ tìm kiếm những đám mây có những giọt chất lỏng siêu lạnh siêu nhỏ.” Iodide bạc có cấu trúc rất giống với tinh thể băng. Khi những giọt nước chạm vào một hạt iodide bạc, “chúng đóng băng, sau đó chúng có thể bắt đầu hợp nhất với các tinh thể băng khác, trở thành những bông tuyết và rơi ra khỏi đám mây.”
Theo Friedrich, mặc dù quá trình này khá đơn giản, nhưng việc đo lường mức độ hiệu quả của nó trong thế giới thực thì không. Bà giải thích: “Vấn đề là một khi chúng ta điều chỉnh một đám mây, thật khó để nói điều gì sẽ xảy ra nếu ta chưa từng đơm mây.”
Vào năm 2017, nhóm nghiên cứu của Friedrich đã có một bước đột phá trong việc đo lường tác động của việc đơm mây. Bà nói: “Chúng tôi đã lái một số máy bay, giải phóng một số iodide bạc và tạo ra 6 đám mây hình vạch kẻ thẳng hàng ở phía sau đuôi máy bay bay qua.” Sau đó, họ cho một chiếc máy bay thứ hai bay qua những đám mây. Bà cho biết: “Chúng tôi thực sự có thể định lượng lượng số lượng tuyết có thể tạo ra sau hai giờ đơm mây.” Theo nghiên cứu về đơm mây, hiệu ứng đó là sự gia tăng lượng mưa ở đâu đó trong khoảng 5% đến 20%, hoặc cũng có thể là 30%, tùy thuộc vào nhiều điều kiện.
Việc đo lường trực tiếp tác động của việc đơm mây lên lượng mưa – hay tuyết – có thể cần đến khoa học phức hợp và một chút may mắn, nhưng ở những nơi đã sử dụng công nghệ đơm mây trong thời gian dài, lợi ích kinh tế rất rõ ràng.
Dean Bangsund là một nhà nghiên cứu tại North Dakota State University, nghiên cứu về kinh tế nông nghiệp. Bangsund cho biết: “Ở North Dakota, mưa đá gây ra rất nhiều thiệt hại.” Trong nhiều thập niên, chính quyền tiểu bang đã sử dụng phương pháp đơm mây để giảm thiệt hại do mưa đá, vì đơm mây dẫn đến hình thành loại mưa đá có nhiều mảnh nhỏ hơn so với loại mưa đá ít mảnh nhưng gồm những mảnh lớn hơn. “Phương pháp này không loại bỏ 100% mưa đá; nhưng được thiết kế để giảm nhẹ tác động.”
Cứ 10 năm một lần, North Dakota thực hiện một phân tích về tác động kinh tế của chương trình đơm mây này, đo lường cả việc giảm thiệt hại do mưa đá và lợi ích từ lượng mưa tăng lên. Bangsund dẫn đầu báo cáo gần đây nhất và cho biết với mỗi đô la chi cho chương trình đơm mây, “mang lại lợi ích tối thiểu là từ 8 đô la hoặc 9 đô la, hoặc có thể lên tới 20 đô la tính trên mỗi mẫu Anh.” Với hàng triệu mẫu đất nông nghiệp trong khu vực áp dụng kỹ thuật đơm mây, đó là một lợi ích kinh tế to lớn.
Cả Freidrich và Bangsund đều nhấn mạnh rằng kỹ thuật đơm may, mặc dù có hiệu quả trong một số trường hợp, nhưng không thể sử dụng ở mọi nơi. Vẫn còn rất nhiều điều không chắc chắn về mức độ ảnh hưởng của nó. Một cách để nâng cao hiệu quả và khả năng ứng dụng của việc đơm mây là cải tiến ‘hạt mây.’ Linda Zou là giáo sư về cơ sở hạ tầng dân dụng và kỹ thuật môi trường tại Khalifa University ở United Arab Emirates.
Công việc của bà tập trung vào việc phát triển một chất thay thế cho iodide bạc và phòng thí nghiệm của bà đã phát triển một chất bột được gọi là nanopowder. Zou nói: “Tôi bắt đầu với muối ăn, natri clorua. Tinh thể này có kích thước phù hợp, nó sẽ được phủ một lớp titan dioxit nano mỏng.” Khi muối bị ướt, nó tan chảy và tạo thành một giọt có thể hợp nhất với các giọt khác một cách hiệu quả và rơi xuống từ một đám mây. Titanium dioxide có tính hút nước. Đặt cả hai lại với nhau, ta có được một vật liệu tạo mây rất hiệu quả.
Từ các thí nghiệm, Zou nhận thấy rằng “với nanopowder, khả năng hình thành các giọt nước có kích thước lớn cao hơn gấp 2.9 lần.” Các hạt nanopowder này cũng có thể hình thành các tinh thể băng ở nhiệt độ ấm hơn và độ ẩm thấp hơn so với iodide bạc.
Zou nói thêm: “Nếu ta giải phóng loại vật liệu có tính phản ứng cao hơn và có thể hoạt động trong nhiều điều kiện hơn, thì bất kể ta quyết định sử dụng nó vào thời điểm nào, cơ hội thành công đều sẽ lớn hơn.”
Send comment
