8 Belangrijkste soorten klimatologische modificaties
Dit artikel werpt licht op de acht belangrijkste soorten klimaataanpassingen. De typen zijn: 1. Veldklimaatmodificaties 2. Modificatie van uitwisselingsprocessen 3. Aanpassingen van weersrisico's 4. Wijziging van neerslag 5. Modificatie van cycloon 6. Modificatie van mist 7. Wijziging van vorst 8. Wijziging van verdamping.
Typen klimatologische modificaties:
- Veldklimaataanpassingen
- Aanpassing van Exchange-processen
- Aanpassingen van weersrisico's
- Wijziging van neerslag
- Modificatie van cycloon
- Wijziging van mist
- Wijziging van Frost
- Wijziging van verdamping
Type # 1. Wijzigingen in het veldklimaat:
Veldklimaat verwijst naar het microklimaat van de bodem en dat van de gewassen. Het microklimaat van de kale bodem is anders dan dat van het vegetatieve oppervlak. Het microklimaat van de kale bodem verwijst naar de oppervlaktelaag van de grond en de luchtlaag net boven het grondoppervlak en de grondlaag onder het grondoppervlak.
Overdag ontvangt de grondoppervlakte zonnestraling en warmt het op door het te absorberen. Het bodemoppervlak wordt warmer dan de luchtlaag erboven en de grondlaag onder het actieve grondoppervlak.
Op heldere nachten verliest het grondoppervlak snel warmte in de vorm van langegolfstraling (IR), terwijl het grondoppervlak een kleine hoeveelheid infrarode straling terugkrijgt van de waterdampen, luchtmoleculen en ozon die in de atmosfeer aanwezig zijn. Het grondoppervlak is dus een actief oppervlak waar het grootste deel van de stralingsenergie wordt geabsorbeerd, gereflecteerd en uitgestraald.
Overdag raakt de warmte-energie sneller op de kale grond dan dat deze kan worden afgevoerd. Dientengevolge neemt de oppervlaktetemperatuur toe als gevolg van de accumulatie van de warmte-energie. De maximale temperatuur treedt op wanneer de invoer- en uitvoerenergie gelijk zijn.
Later overschrijdt de uitvoer de ingangsenergie, waardoor de temperatuur daalt. De temperatuur blijft dalen zolang de snelheid van het verlies groter is dan de snelheid van de versterking. De minimumtemperatuur vindt plaats op het moment dat de invoer en de uitvoer elkaar in evenwicht houden. Daarom gebeurt de minimale temperatuur net na zonsopgang en de maximale temperatuur vindt halverwege de middag plaats.
Op de kale grond neemt de temperatuur af met de hoogte in de lagere troposfeer en neemt deze ook af met de diepte in de grond gedurende de dag. Het wordt genoemd als vervaltijd. Tijdens de nacht neemt de luchttemperatuur toe met de hoogte boven het grondoppervlak en neemt de bodemtemperatuur ook toe met de diepte. Het verwijst naar temperatuurinversie.
Het grondoppervlak ervaart het grootste energiesurplus. Daarom treedt overdag het grootste dagtemperatuurbereik op, terwijl het grondoppervlak het grootste energietekort ondervindt tijdens de nacht en de laagste temperatuur nabij het oppervlak. De temperatuurgradiënt is het grootst nabij het oppervlak en neemt af met de hoogte en de gronddiepte.
Wanneer planten beginnen te groeien, wordt het microklimaat van het veld aangepast. In een korte tijd beginnen de bladeren van een plant de bladeren van andere aangrenzende planten te raken. Deze planten en bladeren hebben de neiging om de uitwisseling van warmte, vocht en momentum tussen grond en atmosfeer te belemmeren.
Wanneer hun bladeren de grond volledig in de schaduw stellen, wordt de top van de gewasluifel een actief oppervlak voor warmte en andere uitwisselingen en wordt het bodemoppervlak een secundaire. Transpiratie en thermische straling van de plantendelen binnen de gewasluifel vormen een tertiaire bron voor de energie- en vochtfluxen.
Elk gewas heeft de neiging om zijn eigen stand te ontwikkelen en een microklimaat met verschillende kenmerken te vormen. Tijdens de warmte-uitwisseling in en over een vegetatief oppervlak, laat de plant verlaten deelnemen aan verschillende vormen van verwijdering van geabsorbeerde straling heeft zeer kleine thermische capaciteiten. De plantendelen werpen schaduwen op het bodemoppervlak waardoor de warmte-uitwisseling in de grond tussen de bodem en de laag van de gewassen lucht afneemt.
De stroom van warmte die de grond en de bladeren en de luchtlaag in en onder de overkapping binnentreedt of verlaat, is dus erg klein. Verminderde transpiratie als gevolg van tekort aan grondwater gedurende de dag, verhoog de bladtemperatuur met 5-10 ° C boven die van de lucht.
De groei van elk gewas wordt beïnvloed door verschillende weerparameters. De belangrijkste weerparameters zijn temperatuur, straling, zonneschijn, regenval, vochtigheid en windsnelheid. Elke afwijking in deze parameters beïnvloedt de normale groei van het gewas. Daarom veroorzaken excessen en tekorten grote spanningen. Overmatige regenval in elk gebied heeft een negatief effect op de groei van het gewas.
Evenzo veroorzaakt vochttekort ook stress door de uitwisselingsprocessen te beïnvloeden. Extreme temperaturen zijn schadelijk voor het gewas. Lage temperaturen tijdens het winterseizoen en omstandigheden met hoge temperaturen tijdens het zomerseizoen hebben ernstige gevolgen voor het gewas. De massale energie-uitwisselingsprocessen worden nadelig beïnvloed door stressomstandigheden veroorzaakt door extreme weersomstandigheden.
Type # Wijziging van Exchange-processen:
De luchtstroom in horizontale richting wordt wind genoemd. Ongelijke verdeling van zonnestraling op het aardoppervlak veroorzaakt ongelijke temperaturen. Het verschil in temperatuur veroorzaakt luchtmassa's met verschillende dichtheden. Koude luchtmassa genereert hoge druk en warme luchtmassa genereert lage druk. Een drukverschil is ingesteld tussen twee plaatsen.
Dientengevolge wordt een drukgradiënt opgezet, die de luchtmassa van hoge druk naar lagedrukgebied beweegt. Hierdoor wordt wind gegenereerd, die koolstofdioxide, waterdamp en thermische energie van de ene plaats naar de andere plaats en ook van de bodem naar de bovenste luchtlagen kan transporteren.
De plantengroei kan zowel direct als indirect door de wind worden beïnvloed. De planten worden dwerg in die gebieden waar sterke winden de overhand hebben. Dit komt door de vorming van kleine cellen door verminderde turgescentie, wanneer de cellen uitzetten en rijpen.
De groei van de planten lijkt te zijn verminderd als de windsnelheid 10 km / u overschrijdt. Windsnelheid oefent een direct effect uit op de transpiratie door waterdamp uit de omgeving van de bladeren te verwijderen. Sterke winden dwingen de lucht uit de stomatale holtes door de zachte bladeren te buigen.
De luchtstroom over het aardoppervlak is ongelijk vanwege de wrijvingskracht die wordt veroorzaakt door de ruwheid van de aarde. Een dunne laag lucht is zeer dicht bij het grondoppervlak ingesloten, waar de overdrachtsprocessen worden gecontroleerd door moleculaire diffusie. Deze dunne laag lucht wordt laminaire sublaag genoemd.
Onder winderige omstandigheden kan de dikte van de laminaire sublaag ongeveer enkele millimeters zijn. Er bevindt zich een turbulente oppervlaktelaag net boven de laminaire sublaag. De hoogte van deze turbulente oppervlaktelaag kan zich uitstrekken van 50 tot 100 m. Deze laag wordt gekenmerkt door een zone van sterke menging, waar wervelstromen worden opgewekt.
De windstructuur in de turbulente oppervlaktelaag hangt af van de aard van het onderliggende oppervlak en de temperatuurgradiënt in de verticale richting. De wrijvingskracht uitgeoefend door het grondoppervlak domineert de turbulente oppervlaktelaag, waar de effecten van de corioliskracht worden verwaarloosd.
De gewasproductie wordt beïnvloed door de luchtbeweging binnen de begroeiing van het gewas. De luchtstroom nabij het grondoppervlak wordt gedomineerd door turbulentie gedurende de dag onder sterke oppervlaktewinden, maar turbulentie wordt 's nachts onder rustige omstandigheden verwaarloosbaar. Deze stroomfactor domineert de ruimtelijke verdeling van wind, waterdamp en temperatuur.
Warmteoverdracht door geleiding en convectie van het gewasoppervlak en het bodemoppervlak in de atmosfeer hangt af van de aard van de luchtstroom in de laag die deze oppervlakken omringt. De aard van de luchtstroming in dergelijke lagen verschilt van die van de buitenkant vanwege de sterke invloed van de viscositeit in de laag die net grenst aan een object. De grenslaag wordt gekenmerkt door sterke gradiënten van 1 temperatuur, waterdamp en luchtstroom.
Het microklimaat van de gewasoppervlakken wordt gecontroleerd door de overdracht van gevoelige warmte-energie, waterdampen en koolstofdioxide. De luchtstroom heeft een sterke invloed op de uitwisselingsprocessen van massa en energie. De luchtturbulentie speelt een cruciale rol bij het regelen van de beweging en verdeling van de luchtmassa binnen de begroeiing van het gewas.
Luchtturbulentie is het diffuus middel bij het matigen van de extreme omstandigheden van temperatuur en waterdampen. Turbulente overdracht is verantwoordelijk voor de overdracht van luchtmoleculen. De ruwheid van het oppervlak versnelt de evapotranspiratiesnelheid in die gebieden die worden gedomineerd door sterke advectie.
De overdracht van gevoelige warmte, waterdampen en kooldioxide is erg belangrijk binnen de begroeiing van het gewas. De windsnelheid aan het gewasoppervlak wordt verminderd door de weerstand of wrijving veroorzaakt door het ruwe oppervlak.
Er is overdracht van momentum tussen de planten en de atmosfeer als gevolg van de variaties in de windsnelheid. De wervel diffusiviteit met betrekking tot uitwisseling tussen het gewasoppervlak en de atmosfeer is van hogere orde dan het moleculaire diffusieproces.
Voor efficiënte menging dichtbij het gewasoppervlak, moet er een effectief mechanisme zijn dan de moleculaire diffusie. Dit snelle mechanisme staat bekend als de eddy-diffusie, die wordt veroorzaakt door turbulentie. Langzame moleculaire diffusie regelt de transportprocessen zeer dicht bij de oppervlakken.
Vanwege grote waarden van diffusiviteitscoëfficiënt van lucht, wordt de concentratie van koolstofdioxide gehandhaafd en wordt niet snel uitgeput gedurende de dag wanneer het fotosyntheseproces zeer actief is.
De fotosynthesesnelheid neemt toe met een toename van de windsnelheid en deze blijft stijgen tot een bepaalde limiet. De snelheid van fotosynthese neemt echter af met een toename in windsnelheid. Daarom veroorzaken sterke oppervlaktewinden een ongunstig effect op de groei van de gewassen.
Een lichte en matige wind is nuttig voor transpiratie en koolstofdioxide voor de fotosynthese in cultuurgewassen. Alle uitwisselingsprocessen die plaatsvinden in de begroeiing van het gewas worden zwaar beïnvloed door sterke oppervlaktewinden.
Waargenomen is dat sterke oppervlaktewinden ernstige schade toebrengen aan de gewasplanten in de droge en semi-aride gebieden door het veroorzaken van bodemerosie en het transporteren van de gronddeeltjes. Deze gronddeeltjes worden afgezet op de bladeren van de gewassen.
Veel onderzoekers probeerden de technieken te bepalen om de nadelige effecten van sterke oppervlaktewinden te verminderen. Dit kan worden gedaan door windbreuken aan te leggen, die een haag of een schuilplaats kunnen zijn die bestaat uit kunstmatig materiaal.
Sinds de oudheid zijn er veel beschermingsmaatregelen genomen tegen weersrisico's. Irrigatie is een van de oude technieken die worden gebruikt om de gewassen te beschermen tegen lage temperaturen en hoge temperaturen. Irrigatie is nuttig bij het wijzigen van de thermische belasting van de planten tijdens het zomerseizoen, terwijl tijdens het winterseizoen irrigatie de bodemtemperatuur en de luchttemperatuur verhoogt.
Evenzo kan het microklimaat in het veld worden aangepast door verschillende soorten mulches te gebruiken. Shelterbelts zijn een van de beste technieken om de gewassen te beschermen tegen de schadelijke gevolgen van koude en hete wind.
Type # 3. Aanpassingen van weersrisico's:
De plantengroei en opbrengst worden beïnvloed door verschillende weerparameters. Belangrijke weerparameters zijn neerslag / vocht, temperatuur, zonnestraling, verdamping en verdamping en wind. Normale gewasgroei vindt plaats als deze parameters gunstig zijn. Maximale gewasgroei treedt op bij optimale weersomstandigheden. De gewasgroei wordt negatief beïnvloed als er een afwijking in deze parameters optreedt.
Boven of onder optimale weersomstandigheden zijn er extreme weersomstandigheden. Deze extreme weersomstandigheden leiden tot weersrisico's. Overmatige regenval leidt bijvoorbeeld tot overstromingen, terwijl neerslag met een tekort leidt tot droogte.
Als de temperatuur aanzienlijk onder normaal is, zullen er koude golfcondities optreden. Aan de andere kant, als de temperatuur aanzienlijk boven normaal is, kan dit leiden tot hittegolfcondities. Evenzo hebben cyclonen een negatieve invloed op de groei van het gewas.
Weersrisico's vormen een grote bedreiging voor de gewassen en voor de menselijke activiteiten. Daarom moet het wijzigen van weersrisico's worden uitgevoerd met behulp van verschillende technieken, zodat de verliezen kunnen worden geminimaliseerd.
Type # 4. Wijziging van neerslag:
Primaire eis van een gewas is het vocht. Gewassen gegroeid onder geïrrigeerde omstandigheden worden water geleverd door irrigatie en de gewassen geteeld onder regengevoede omstandigheden halen het vocht uit de regen. Regenval is erg belangrijk in die gebieden, waar gewassen worden geteeld onder regengevoede omstandigheden.
De groei van de gewassen hangt af van de hoeveelheid neerslag en de verdeling ervan gedurende de hele levenscyclus. Vochtgebrek in elk stadium van het gewas is schadelijk, maar het effect ervan is dodelijker als vochttekort optreedt tijdens de voortplantingsperiode. Het effect van het vochttekort kan tot een minimum worden beperkt door kunstmatige regen te veroorzaken.
Historische achtergrond van kunstmatige regen:
Kunstregen is gebaseerd op het principe dat kunstmatige condensatiekernen in de wolken worden geïntroduceerd, omdat er mogelijk niet voldoende condensatiekernen in de atmosfeer beschikbaar zijn. Dit kan de weermodificatie worden genoemd.
Weersmodificatie wordt gedefinieerd als de kunstmatige verandering van het weer op een bepaalde plaats door verschillende kernen te gebruiken. In het begin bleef de focus op regen maken en hagel-onderdrukking. Bergeron en Findeicen stelden in 1930 een theorie voor waarin ze beweerden dat regendruppels zich in een wolk beginnen te vormen wanneer een paar ijskristallen verschijnen bij een temperatuur lager dan 0 ° C.
De theorie van ijskristallen gaat ervan uit dat waterdruppels in een wolk niet bevriezen bij 0 ° C. Water kan zelfs tot -40 ° C in vloeibare toestand blijven. Dit wordt supergekoeld water genoemd. IJskristallen blijken vaste kernen te bevatten met een diameter van ongeveer één micrometer. Dit worden vrieskernen genoemd.
Wanneer deze ijskristallen in contact komen met supergekoeld water, verandert de hele wolk snel in een ijskoude wolk. Daarom groeien deze kristallen snel ten koste van supergedraaide druppeltjes. Ze vallen uit de wolk als regen of hagel of sneeuw.
The Nuclei of Cloudy Condensation:
Er is waargenomen dat condensatie van waterdampen in zuivere vochtige lucht niet optreedt tenzij de relatieve vochtigheid 70-80% wordt. De relatieve vochtigheid van deze orde kan worden verkregen door snelle adiabatische uitzetting in de Wilson-wolkkamer.
In de atmosfeer worden op deze wijze geen wolken gevormd en de condensatie van waterdampen begint niet tenzij deze een geschikte kern heeft waarop waterdampen kunnen condenseren. De atmosferische lucht is niet helemaal puur. Het bevat meestal grote variëteiten van deeltjes, aërosolen genoemd, waarin waterdampen condenseren wanneer de lucht enigszins oververzadigd of zelfs minder is.
De atmosferische aerosolen hebben een zeer groot bereik van 0, 005μ tot 10μ.
Ze kunnen worden ingedeeld in drie categorieën op basis van hun grootte:
(a) AITKEN-kernen: 0, 005μ tot 0, 2μ.
(b) Grote kernen: 0, 2μ tot 1μ.
(c) Reuzenkernen:> 1μ.
Er zijn twee soorten condensatie-kernen:
ik. Hygroscopische kernen:
Ze hebben een sterke affiniteit voor waterdamp waarop condensatie plaatsvindt zelfs voordat de lucht verzadigd raakt.
ii. Niet-hygroscopische kernen:
Ze vereisen een zekere mate van superverzadiging afhankelijk van de volgende factoren:
(a) Temperatuur en snelheid van koeling, die de snelheid regelt waarmee damp beschikbaar komt voor condensatie.
(b) De concentratie, grootte en aard van de kernen die de snelheid bepalen waarmee de damp condenseert.
Deze condensatie-kernen spelen een essentiële rol in het allereerste begin van de wolkenvorming. De waterdamp condenseert wanneer de relatieve vochtigheid 100% is. In de thermodynamica, zolang de relatieve vochtigheid minder is dan 100%, condenseren de waterdamp niet in de vorm van vloeistof.
De relatieve vochtigheid (H) of de verzadigingsverhouding van de lucht wordt gedefinieerd als de werkelijke dampspanning die nodig is om de lucht bij dezelfde temperatuur te verzadigen.
H = e / e 's
Het wordt uitgedrukt in percentage. Wanneer de lucht verzadiging bereikt, is e = e s & H = 1.
Verzadiging:
Lucht is naar verluidt verzadigd, wanneer er geen netto overdracht van dampmoleculen is tussen het en een vlak oppervlak van water bij dezelfde temperatuur.
Super verzadiging:
De relatieve vochtigheid overschrijdt 100% wanneer de waterdampen in de lucht meer zijn dan nodig om de lucht te verzadigen, dwz e is groter dan e s . Dit wordt superverzadiging genoemd en wordt aangeduid met s, waarbij s = (e / e s - 1). Dit kan worden uitgedrukt als percentage door te vermenigvuldigen met 100.
Wanneer de verzadigingsverhouding 1, 01 is, is de RV 101% dat wil zeggen
S = (e - e s / e s ) = 1.01 - 1 = .01 = 1%
Basisveronderstellingen van wijzigingen:
(i) De aanwezigheid van ijskristallen in een supercoiled cloud is noodzakelijk om regen door het Bergeron-proces vrij te maken.
(ii) De aanwezigheid van een relatief grote waterdruppel is essentieel om het coalescentie-mechanisme te initiëren.
(iii) Sommige wolken neerslaan inefficiënt, omdat deze middelen van nature tekortschieten.
(iv) Deze tekortkoming kan worden gecompenseerd door de wolken kunstmatig te bezaaien met ofwel vast C02, Agl om ijskristallen te produceren of door het introduceren van waterdruppeltjes of grote hygroscopische kernen.
De condensatie-kernen spelen een belangrijke rol bij de vorming van wolken. De stijgende lucht in de atmosfeer koelt adiabatisch droog en raakt verzadigd. Verdere afkoeling van de lucht leidt tot condensatie resulterend in vorming van wolken en neerslag. Er is waargenomen dat er geen neerslag kan optreden, zelfs als de wolken aanwezig zijn.
Nu is ontdekt dat wolken mogelijk niet voldoende kernen hebben voor de condensatie of sublimatie om de groei van regendruppels te initiëren. Aanvankelijk groeien de wolkendruppeltjes in de stijgende superverzadigde luchtmassa, later is er een afname in de groeisnelheid vanwege afname van superverzadigde druppels.
De wolkendruppeltjes die in de wolk worden gevormd, hebben de neiging de beschikbare waterdamp op te vangen. Neerslag treedt op wanneer de wolkendruppels zo groot worden dat ze worden ondersteund door de opwaartse stroming.
Wolken kunnen in twee soorten worden verdeeld, afhankelijk van hun thermische energie:
(i) Koude bewolking.
(ii) Warme wolken.
Kenmerken van de koude wolken:
De vorming van deze wolken is gebaseerd op het proces van Bergeron-Findeicen. Deze wolken kunnen zich ontwikkelen tot voorbij het vriesniveau zonder de vorming van ijskristallen. De wolkendruppels worden supergekoeld. Met de toename in superkoeling boven het vriesniveau, worden steeds meer invrieskernen actief. Deze bevriezende kernen worden het actieve centrum voor de vorming van ijskristallen.
Maximaal aantal ijskristallen in het temperatuurbereik van -15 ° tot -20 ° C. De vorming van ijskristal is gebaseerd op het principe dat de verzadigingsdampdruk meer is dan supergekoeld water dan over ijskristallen. Daarom groeien ijskristallen ten koste van supergekoelde druppels.
Zaaien van koude wolken:
Als de koude wolken niet voldoende ijskristallen hebben, is er mogelijk geen regen. Onder deze omstandigheden kunnen kunstmatige kernen in de wolken worden geïntroduceerd om het aantal ijskristallen te vergroten, zodat precipitatie kan worden geïnitieerd. Het is experimenteel getest dat ijskernen kunnen worden verhoogd door kunstmatige hygroscopische kernen in de wolk te introduceren.
Deze kunstmatige kernen worden hieronder gegeven:
ik. Zilveren jodide.
ii. Vast koolstofdioxide (droogijs).
Aard van de seeding agents :
ik. Gewoon zout met een diameter van 1-5μ is de meest effectieve condensatie-kernen in warme wolken.
ii. Zilverjodide wordt gebruikt om kernen te bevriezen. Zeer kleine deeltjes zijn het beste voor maximale output per massa-eenheid.
Cloud Seeding met Silver Iodide:
Zilverjodide heeft een hexagonale kristalstructuur die zich dicht bij de ijsdeeltjes bevindt. Dit zijn geschikte nucleatoren. Puur zilverjodide is sterk hygroscopisch en vrijwel onoplosbaar in water. Beide eigenschappen worden sterk beïnvloed door geabsorbeerde onzuiverheden. Onder -10 ° C is superverzadiging meer dan 10 procent ten opzichte van ijs.
Wanneer zilverjodide in de wolk wordt geïntroduceerd, begint de temperatuur te dalen. Dientengevolge verschijnt een bepaalde hoeveelheid ijskristallen. De snelheid van vorming van ijskristallen neemt toe met afname van temperatuur. Rond -15 ° C worden alle zilverjodidedeeltjes omgezet in ijskernen.
De introductie van zilverjodide rook genereert een enorm aantal ijskristallen, wat instabiliteit in de supergekoelde waterdruppeltjes veroorzaakt. De meeste van de supergekoelde waterdruppeltjes veranderen in ijskristallen resulterende neerslag.
Afgezien van zilverjodide, zijn andere stoffen die kunnen worden gebruikt als kunstmatige kernen, loodjodide, metaldehyde, cuprisulfiden, koper (II) oxiden en bismutjodide. De kristallen van loodjodide zijn vergelijkbaar met zilverjodide. Het is actief tot -5 ° C temperatuur. Het aantal gegenereerde kernen is hetzelfde als dat van zilverjodide.
De kristallen van metaldehyde zijn effectieve nucleator bij -10 ° C. Het verdampt met waterdampen. Het resulteert in het bevriezen van gecondenseerde mistdruppels. Van al deze stoffen wordt meestal zilverjodide gebruikt. Het ijskiemvormend vermogen van Agl neemt echter af onder invloed van ultraviolet licht.
Wolk zaaien met droog ijs (vaste CO 2 ):
Het belangrijkste kenmerk van het vaste koolstofdioxide is dat het een zeer hoge dampspanning heeft bij -30 ° C. Als gevolg hiervan verdampt het zeer snel, waardoor de oppervlaktetemperatuur daalt tot -80 ° C. Een klein stuk droogijs dat door een bewolkte lucht valt, produceert een zeer groot aantal ijskristallen. Het aantal ijskristallen hangt af van de grootte en dalingssnelheden van het droge ijs.
Droogijspallets zijn zwaar. Ze vallen snel door de wolk en hebben geen blijvend effect. Deze worden daarom door het vliegtuig geïntroduceerd in de top van de supergekoelde wolken. Deze methode van zaaien is effectiever in de cumuluswolken waarvan de toppen een temperatuur onder -5 ° C hebben, op voorwaarde dat de wolken niet vóór een half uur verdampen.
Zaaien van warme wolken:
In deze wolken is het coalescentieproces zeer actief. Daarom hangt de groei van de wolkendruppel af van het coalescentieproces. Dit proces wordt beïnvloed door vele factoren, zoals aanvankelijke druppelgrootte, opwaartse druk, vloeibaar watergehalte en elektrisch veld.
Het coalescentieproces in warme wolken kan alleen worden gestart als grote waterdruppels in de wolken aanwezig zijn. De afwezigheid van grote waterdruppeltjes in sommige van de wolken kan het coalescentieproces versnellen, daarom kan neerslag afwezig of gebrekkig zijn.
Het zaaien van warme wolken is gebaseerd op de aanname dat het coalescentieproces kan worden versneld door het introduceren van grote hygroscopische kernen. Natriumchloride bekend als gewoon zout kan worden gebruikt als kiemmiddel, dat reusachtige kernen kan produceren. Het kan worden gebruikt in de vorm van een oplossing of een vaste stof.
Het grote voordeel van zout is dat de dampspanning van de oplossing lager is dan die van het zuivere oplosmiddel. Het uitzetten van warme wolken door water lijkt goedkoper te zijn dan door zout te zaaien. Maar in de praktijk is het zaaien door zout economischer vanwege de belangrijke rol van reusachtige hygroscopische kernen in het coalescentieproces.
De effectiviteit of efficiëntie van kunstmatige kernen is afhankelijk van het type wolk:
Convectieve wolken:
10-20% van het vloeibare water wordt omgezet in regen.
Orografische wolken:
Ongeveer 25% van het vloeibare water wordt omgezet in regen.
Laagwolken:
Aanzienlijke hoeveelheid vloeibaar water wordt omgezet in regen.
Gebleken is dat in reeds regent wolken of wolken die op het punt staan te regenen, de toevoeging van kunstmatige kernen het meest effectief is in het verhogen van neerslag.
Factoren die van invloed zijn op de Cloud-seeding-werking van Adversely:
Er zijn twee problemen die de cloud seeding-operatie negatief beïnvloeden.
Dit zijn:
I. Onzekerheid van entmateriaal dat de wolkenniveaus bereikt. Om deze reden wordt zaaien gedaan door vliegtuigen net onder de wolkenbasis of net boven het doelgebied.
II. Instabiliteit van zilverjodide in zonlicht. Het heeft geleid tot een zoektocht naar andere kiemvormende middelen zoals mataldehyde.
Type # 5. Modificatie van Cyclone:
Cycloon is een van de ergste weersomstandigheden die de landbouwgewassen in de kustgebieden ernstig kunnen verwoesten. Alle menselijke activiteiten worden nadelig beïnvloed door cyclonen. Deze cyclonen kunnen ook worden aangeduid als tropische cyclonen, tyfonen of orkanen. Het belangrijkste voordeel van deze cyclonen is om regen over het land te veroorzaken, maar overmatige regenval kan overstromingen veroorzaken over het uitgestrekte gebied, vooral aan de kust.
Vanwege de verwoestende aard van deze weersystemen, is het noodzakelijk om ze aan te passen. De modificatie van de cyclonen kan worden uitgevoerd door de buitenwolken rondom het oog van de cycloon uit te zaaien, zodat neerslag kan optreden voordat de volwassen fase is bereikt.
Tijdens de neerslag komt er een enorme hoeveelheid latente condensatiewarmte vrij. De latente warmte heeft de neiging om de storm over een enorm gebied te verspreiden, zodat het effect van gewelddadige kracht kan worden geminimaliseerd.
Zilverjodide wordt gebruikt als een kiemmiddel omdat de wolk rond het oog van de cycloon een grote hoeveelheid supergekoeld water met een temperatuur van minder dan -4 ° C bevat. Het is gebaseerd op het principe dat de dampdruk van de ijskristallen minder is dan de dampspanning van de supergekoelde waterdruppeltjes. Dientengevolge groeien ijskristallen ten koste van de druppeltjes.
De introductie van zilverjodide kan de supergekoelde waterdruppeltjes omzetten in ijskristallen. Tijdens dit proces wordt de latente smeltwarmte vrijgegeven. Het kan de cycloon op zo'n manier verspreiden dat de omvang van de gewelddadige kracht wordt verminderd. De vermindering van de omvang van de gewelddadige kracht kan de omvang van de verliezen verminderen.
Type 6. Modificatie van mist:
Mist is een vochtgerelateerd fenomeen dat optreedt op heldere nachten met rustige omstandigheden. Mist komt voor op vochtig land als gevolg van radiokoeling 's nachts. Als gevolg van afkoeling raakt de lucht nabij het aardoppervlak verzadigd.
Wanneer de luchttemperatuur daalt tot het dauwpunt, begint de verzadigde lucht te condenseren op het oppervlak van de kernen. De waterdruppeltjes blijven in de lucht hangen. De opeenhoping van deze waterdruppeltjes in de lucht leidt tot de vorming van mist.
De mistvorming wordt versneld door lichte winden, die het verlies van voelbare warmte van de luchtlaag naar het grondoppervlak vergroten. Stralingsnevel blijft een paar uur na zonsopgang zichtbaar, maar soms kan deze de hele dag blijven zitten, als deze abnormaal dikker is. De horizontale zichtbaarheid kan worden teruggebracht tot een afstand van 1 km.
Verschillende soorten mist worden hieronder gegeven:
I. Warme mist (temperatuur boven 0 ° C).
II. Supergekoelde mist (temperatuur varieert van 0 tot -30 ° C).
III. IJsmist (temperatuur blijft onder -30 ° C).
IV. Opgaande mist (deze wordt gevormd wanneer vochtige lucht gedwongen wordt omhoog te stijgen langs de helling van de bergen).
V. Warme mist in de regen (het komt voor als de regen door een koudere laag bij het oppervlak valt en de verdamping van de regendruppels de laag verzadigt).
Mist treedt meestal op tijdens het winterseizoen wanneer de luchttemperatuur daalt tot het dauwpunt als gevolg van radiokoeling. Tijdens het condensatieproces wordt een grote hoeveelheid waterdamp neergeslagen. De hoeveelheid neerslag door mist is veel groter dan die van dauw. Mist kan worden behandeld als wolken op laag niveau. Soms kan mist meer bijdragen dan lichte regenval.
In sommige gevallen kan mist voldoen aan de waterbehoefte van de gewassen die in de kustgebieden worden gekweekt. Mist dient dus als een natuurlijke bron van vocht voor natuurlijke vegetatie in de kustgebieden, in het bijzonder in de afwezigheid van regenval.
Tijdens het winterseizoen vermindert mist het zicht en vormt het een groot probleem voor lucht-, zee- en wegtransport. De schadelijke gevolgen van mist kunnen worden waargenomen tijdens de ochtenduren, wanneer de lucht-, spoor- en wegtransporten vele uren opgeschort blijven.
Vluchten en treinen worden vertraagd of soms opgeschort vanwege dichte mist. Tijdens het winterseizoen veroorzaken verstoringen in het westen troebelheid en regen in veel delen van Noordwest-India.
Soms veroorzaakt een westerse storing regenval en verplaatst deze zich van west naar oost over het noordwesten van India. Tegelijkertijd wordt het gevolgd door een andere westerse storing die neerslag veroorzaakt. De mist gecreëerd door de eerste westerse verstoring wordt geïntensiveerd als gevolg van de mist gecreëerd door de tweede westerse verstoring.
Op deze manier omhult een deken van dichte mist het hele noorden van India gedurende vele dagen gedurende de maanden januari en eerste helft van februari. Nevel genereert vochtige weersomstandigheden, die gunstig zijn voor het voorkomen van plantenziekten. De schadelijke gevolgen van mist kunnen tot een minimum worden beperkt door deze te modificeren of te dissiperen.
Dissipatie van warme mist:
Dit soort mist komt voor in veel delen van de wereld. Oke (1981) rapporteerde de volgende technieken voor de verspreiding van warme mist:
Mechanisch mengen:
Het is gebaseerd op het feit dat drogere, schonere en warmere lucht boven de mist ligt. In dit geval kunnen helikopters worden gebruikt om downdraft te genereren, waardoor de warme lucht naar beneden kan worden gedwongen en zich kan vermengen met de mist. Zodra de warme lucht de mist binnenkomt, neemt de temperatuur toe, waardoor de waterdruppeltjes kunnen verdampen. Maar deze methode is alleen effectief voor een kleiner gebied, waar sprake is van ondiepe mist.
Hygroscopische kernen:
Bij deze methode worden hygroscopische kernen van natriumchloride en ureum in de mist gebracht. Natriumchloride en ureum hebben een sterke affiniteit voor water. Deze deeltjes kunnen water absorberen door condensatie, groeien in omvang en kunnen na ongeveer vijf minuten uitvallen. Het verwijderen van water uit de laag 'droogt' de lucht voldoende en veel van de resterende druppels verdampen.
Het zicht verbetert 10 minuten na het zaaien. De grootte van de deeltjes is erg belangrijk. Als de deeltjes te groot zijn, vallen ze snel uit en daarom treedt er geen condensatie op. Als ze te klein zijn, blijven ze hangen en dat kan de zichtbaarheid verder verminderen.
Directe verwarming:
Als er voldoende warmte aan de mistlaag wordt toegevoegd, neemt het watervasthoudend vermogen van de lucht toe. Dientengevolge verdampen de waterdruppeltjes. Straalmotoren die langs de zijkanten van de luchthaven van de luchthaven worden geïnstalleerd, blijken effectief te zijn, maar zijn duur om te installeren.
Dispersal of Cold Fog:
Dit type mist kan heel eenvoudig worden verwijderd. De verspreiding van koude mist is gebaseerd op het feit dat de verzadigingsdampdruk op het oppervlak van de ijskristallen iets minder is dan die op het wateroppervlak bij dezelfde temperatuur.
Een dampdrukgradiënt wordt gestuurd van de waterdruppel naar het ijskristal. Dientengevolge krimpen de waterdruppeltjes als gevolg van verdamping en de ijskristallen groeien in omvang als gevolg van de dampafzetting. De meest gebruikte stoffen zijn droogijs en vloeibaar propaan. Droogijs komt vrij uit een vliegtuig boven de mist.
Type # 7. Wijziging van Frost:
Het doel van de vorstcontrole is om de vegetatie boven de dodelijke temperatuur te houden. Dit kan gedaan worden door de luchttemperatuur te verhogen waar het gewas groeit. Tijdens het winterseizoen neemt de nachttemperatuur af als gevolg van radiokoeling.
Er is sprake van vorst wanneer de temperatuur van het grondoppervlak onder 0 ° C daalt. De vriestemperatuur treedt op wanneer de luchttemperatuur rond de 0 ° C is. Radiative frost en advective frost komen veel voor in de natuur.
Radiatief rijp treedt op als gevolg van radiokoeling met een heldere hemel en lichte wind. Advectieve bevriezing treedt op in die gebieden waar koude lucht wordt aangeheven uit koudere gebieden door sterkere winden. Advectieve vorst of windvorst kan op elk moment van de dag of nacht optreden, ongeacht de luchtomstandigheden.
In sommige gevallen kan de advective frost worden versterkt door stralingsvorst. Deze twee nachtvorstjes kunnen ook gelijktijdig voorkomen. Vorst en vriestemperatuur veroorzaken schade aan de veldgewassen en fruitgewassen.
Type 8. Wijziging van verdamping :
Verdampingsverliezen kunnen worden geminimaliseerd door gebruik te maken van windschermen die bekend staan als shelterbanden. Onderdakgordels kunnen de windsnelheid aan de lijwaartse kant verminderen. De waterdampen die door de planten ontstaan, hopen zich op in het beschutte gebied.
Als gevolg hiervan neemt de relatieve vochtigheid toe. Gecombineerd effect kan de verdampingsverliezen aan de lijwaartse kant verminderen. Het albedo van het wateroppervlak kan ook worden verhoogd om de verdamping te verminderen.
Stralingvorst kan in twee soorten worden ingedeeld:
ik. Hoar Frost of White Frost:
In dit geval veranderen de waterdampen door sublimatie direct in ijsdeeltjes wanneer de snelkoelende lucht in contact komt met de koude voorwerpen.
ii. Black Frost:
In dit geval bevat lucht niet voldoende vocht voor de vorming van rijp. In dit geval wordt de vegetatie bevroren als gevolg van de verlaging van de luchttemperatuur.
