الهندسة الجيولوجية:هل يمكننا التحكم في الطقس؟

• التحكم في الطقس
• البذر السحابي
• الهندسة الجيولوجية البحرية
• أبراج التبييض السحابي
• بناة Iceberg
• تخصيب المحيطات
• التبخير الاصطناعي
• الهندسة الجغرافية في الفضاء
• موارد إضافية
• قائمة المراجع

الهندسة الجيولوجية هو المصطلح المستخدم لوصف التلاعب بالطقس لمكافحة آثار الاحتباس الحراري ، وفقًا لـ برنامج أكسفورد للهندسة الجيولوجية (يفتح في علامة تبويب جديدة). تنقسم هذه الطرق عمومًا إلى فئتين - إزالة ثاني أكسيد الكربون والهندسة الجيولوجية الشمسية.

تساعد إزالة غازات الدفيئة من الغلاف الجوي على منع دفء الشمس المحاصر في الغلاف الجوي السفلي للأرض وتقليل تحمض المحيطات. وفي الوقت نفسه ، فإن الهندسة الجيولوجية الشمسية هي محاولة لعكس ضوء الشمس إلى الفضاء مرة أخرى. فيما يلي بعض عمليات الهندسة الجيولوجية المقترحة والحالية ، المصممة لتغيير المناخ.

هل يجب أن نتحكم في الطقس؟

قد يكون موضوع الحديث الصغير اليومي ، ولكن موضوع الطقس وحالاتها المتغيرة لها تأثير كبير على الأفراد والمناطق المحلية والكوكب ككل. في بعض البلدان لفترات طويلة الجفاف يخلق ظروفًا قاسية وجافة ، بينما يتعرض الآخرون لتهديد مستمر من جراء اندفاع مياه الفيضانات . يختلف الطقس القاسي بشكل كبير من بلد إلى آخر ، ولكن وفقًا لـ الأمم المتحدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، هناك تغيير واحد في المناخ شائع في جميع أنحاء العالم - درجات الحرارة العالمية تستمر في الزيادة بشكل مطرد.

مع تقدم التكنولوجيا الحديثة وتزايد فهمنا لعمليات الأرصاد الجوية ، يكتشف العلماء طرقًا جديدة للتحكم في الطقس. بدلاً من الاستسلام لجدول الطبيعة ، تم وضع مشاريع لجعل السماء تمطر ، وإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ومنع الأحداث المناخية القاسية مثل الأعاصير والفيضانات.

بينما قد يكون من السهل أحيانًا التلاعب بالطقس ، إلا أنه قد يكون ضروريًا في بعض الأحيان. الهدف من الهندسة الجيولوجية هو حماية الكوكب. ومع ذلك ، يعتقد بعض العلماء أن البشر لا يجب أن يلعبوا بالبيئة ، وفقًا لـ الطبيعة (يفتح في علامة تبويب جديدة). قد تبدو النتيجة إيجابية عند تحليلها نظريًا ومع المعرفة التي نمتلكها ، ولكن ماذا عن العواقب التي لا ندركها؟ كبشر ، لعبنا دورًا مهمًا في تغير المناخ ، ويعتقد الكثيرون أنه من أجل التحكم في الطقس للأفضل ، يجب أن نركز على عكس أفعالنا بشكل طبيعي. وهذا يشمل استخدام كميات أقل من الوقود الأحفوري والحفاظ على الحياة النباتية.

استمطار السحب وأصولها

استمطار السحب هو طريقة تستخدم لجعل السحب تمطر. باستخدام الطائرات أو الطائرات بدون طيار أو الصواريخ ، يتم إطلاق جزيئات صغيرة من الفضة أو يوديد الرصاص في السماء. نظرًا لأن هذه الجسيمات لها بنية مشابهة للجليد ، فإن قطرات الماء في السحابة - وهي أصغر من أن تسقط مثل المطر - تحيط باليود الفضي ، وفقًا لـ Encyclopaedia Britannica (يفتح في علامة تبويب جديدة). عندما يتحد الماء ويوديد الفضة ، تتشكل بلورات الثلج. في النهاية ، تصبح بلورات الجليد ثقيلة جدًا بحيث لا تبقى في الهواء. عندما يسقطون ، يذوبون ليصبحوا قطرات مطر.

في عام 1974 ، أثناء حرب فيتنام ، استخدم الجيش الأمريكي البذر السحابي لتغيير الطقس. كان الهدف هو إطالة موسم الرياح الموسمية في فيتنام ، مما يجعل القتال أكثر صعوبة على العدو. تمت تسمية الخطة باسم عملية Popeye وتعني أن القوات الأمريكية كانت أكثر استعدادًا لموسم الأمطار الغزير ، وفقًا للوثائق المنشورة على الإنترنت في مكتب المؤرخ (يفتح في علامة تبويب جديدة). استخدمت عملية بوباي المطر كسلاح لتدمير الطرق وغمر الأنهار.

للقيام بذلك ، طار الطيارون العسكريون فوق مناطق مختارة مع عبوات من الفضة أو يوديد الرصاص. تم إشعال العبوات لإطلاق الجزيئات في السحب. عندما تم الإعلان عن أحداث عملية Popeye ، تم فرض حظر من قبل اتفاقية التعديل الأوروبية لمنع التكتيكات العسكرية التي تتحكم في الطقس.

في عام 2008 ، استخدمت الصين برنامج تعديل الطقس للتحكم في التنبؤات الجوية لدورة الألعاب الأولمبية في بكين ، وفقًا لما ذكرته بي بي سي (يفتح في علامة تبويب جديدة). نفذت الدولة استمطارًا للغيوم في العاصمة ، للتأكد من سقوط المطر قبل أحداث مثل حفل الافتتاح ، وليس أثناءها.

الهندسة الجيولوجية البحرية

1. أبراج تبييض السحب

يعتمد لون السحابة على حجم جزيئاتها وتكوينها. يمكن أن ترضي الغيوم البيضاء الساطعة العين ، لكنها تحمل أيضًا خاصية مفيدة أخرى - يمكنها الانعكاس يعود ضوء الشمس إلى الفضاء ، إلى جانب الطاقة الحرارية التي يحملها. هذه هي الفكرة من وراء أبراج التبييض السحابية ، والتي تهدف إلى تفتيح الغيوم من أجل تقليل ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، وفقًا لـ BBC .

سيتم بناء الأبراج على أسطول من القوارب المستقلة ، تطفو على سطح المحيط. ثم يتم ضخ المياه من البحر ورشها في السماء من خلال هذه الأبراج. سيؤدي هذا الرذاذ الناعم من مياه البحر إلى تقليل متوسط ​​حجم القطرات داخل السحب المحيطة. تبدد القطرات الصغيرة في السحب الضوء ، مما يجعل الغيوم تبدو بيضاء ، وبالتالي تعكس هذه السحب البيضاء مزيدًا من ضوء الشمس بعيدًا عن الأرض.

2. بناة جبل الجليد

ذوبان جليد القطب الشمالي غالبًا ما يرتبط بالاحترار العالمي. هناك العديد من الإجراءات غير المباشرة التي يمكننا اتخاذها لتقليل أنماط الطقس الحار ، ولكن ماذا لو تمكنا من استخدام الآلات لإعادة تجميع القطب الشمالي معًا؟ صممت مجموعة من العلماء الإندونيسيين ، بقيادة المهندس المعماري فارس راجاك كوتاهاتوهاها ، غواصة لصنع جبل جليدي ، كجزء من مسابقة ASA التجريبية للتصميم (يفتح في علامة تبويب جديدة).

ستغرق هذه الأوعية أولاً تحت الماء حتى يمتلئ مركزها السداسي بالماء. بعد ذلك يتم ترشيح الملح من هذا الماء الموجود. هذه الخطوة ضرورية لأن إزالة الملح من مياه البحر يرفع نقطة التجمد . المياه مخفية ، بحيث لا تدفئها أشعة الشمس ، مما يجعلها تتجمد بشكل طبيعي.

بعد حوالي شهر ، سيخرج الجليد من السفينة بجبل جليدي سداسي بعرض 16 قدمًا (خمسة أمتار) وعمق 82 قدمًا (25 مترًا). تم اختيار هذا الشكل لزيادة إمكانية دمج كتلتين جليديتين معًا.

3. تخصيب المحيطات

تخصيب المحيطات هي عملية يتم من خلالها نقل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي إلى قاع المحيط. بينما يمكن للإنسان بدء هذه العملية ، يعتمد تخصيب المحيط على نشاط العوالق النباتية ، وفقًا لـ الجمعية الملكية (يفتح في علامة تبويب جديدة). تم تقييم هذه الخطة المقترحة في العديد من التجارب ، لكن بعض العلماء قلقون بشأن الاستخدام الواسع النطاق لهذه الطريقة وقدرتها على تغيير النظم البيئية للمحيطات بشكل كبير في أعماق مختلفة.

أولاً ، تُستخدم القوارب لإطلاق كميات كبيرة من الحديد داخل المحيط. لأن الميكروسكوب الطحالب البحرية ، التي تسمى العوالق النباتية ، تحتاج إلى الحديد لإنتاج الغذاء والنمو ، وتؤدي إضافة الحديد إلى تكاثر الطحالب.

تمتص العوالق النباتية ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وإطلاق الأكسجين. ثم ، عندما تموت العوالق النباتية في النهاية ، فإنها تغرق تحت السطح وتحمل معها الكربون الممتص. الكربون التي يتم حملها في أعماق المحيط يمكن أن تظل خارج الغلاف الجوي لأكثر من مائة عام.

4. تقوية اصطناعية

تتضمن هذه العملية نقل مياه المحيطات العميقة نحو المياه الضحلة ، عن طريق ضخها عبر أنابيب صناعية كبيرة. نتيجة لهذه العملية ، يتم تشتيت المياه الأكثر برودة والغنية بالمغذيات بالقرب من السطح ، وفقًا لـ Journal of Atmospheric and Oceanic Technology (يفتح في علامة تبويب جديدة). في بعض الحالات ، تسبب ارتفاعات المياه في انخفاض درجات حرارة الهواء حيث تمتص المياه السطحية الباردة مزيدًا من الحرارة من الغلاف الجوي.

في حين أن هذا من شأنه أن يغير الطقس مؤقتًا ، تشير الأبحاث إلى أن نظام المياه المتدفقة يجب أن يبقى إلى أجل غير مسمى. خلاف ذلك ، سيتم إطلاق الحرارة الممتصة وخلق تأثير الاحترار المعكوس.

الهندسة الجيولوجية في الفضاء

تم إنشاء جميع مشاريع الهندسة الجيولوجية لتغيير مناخ الأرض. لكنها ليست كلها مصممة للعمل على كوكبنا. تتضمن الهندسة الجيولوجية الفضائية التراجع عن الأرض ، في محاولة لإجراء تعديلات أكثر أهمية. الدخول إلى الفضاء يعني أن تكون أقرب إلى الشمس ، والكثير من تكنولوجيا الهندسة الجيولوجية المتوخاة لمدار الأرض تتضمن التلاعب بضوء الشمس الذي ينير كوكبنا.

جاءت الفكرة الأولى لهذا الشكل من التكنولوجيا الفضائية من المهندس جيمس في وقت مبكر من عام 1989. تضمن مفهومه بناء لوح زجاجي عملاق يبلغ عرضه 1،242 ميلاً (2000 كيلومتر) ، وفقًا لـ British Interplanetary Society (يفتح في علامة تبويب جديدة). عند الدوران حول الأرض ، سيكون هذا الهيكل الزجاجي بمثابة حاجز بين الشمس والأرض ، ويعكس ضوء الشمس مرة أخرى في الفضاء ويقلل من الإشعاع الذي يدخل الغلاف الجوي للأرض. سيكون هذا الهيكل الصلب ذو الحجم الكبير مكلفًا للغاية للطيران إلى الفضاء ومن المحتمل أن يحتاج إلى تجميعه في الفضاء. في تكنولوجيا التجميع الفضائي شيء يتم تجربته حاليًا ، وفقًا لـ المجلة الصينية للملاحة الجوية (يفتح في علامة تبويب جديدة).

نظرًا لأنه ليس لدينا وجود بشري طويل المدى على جسم كوكبي آخر ، فقد تصور بعض علماء اليوم مجموعة أكثر قابلية للإدارة من الأقمار الصناعية ذات المرايا الأصغر ومناطق غبار الكويكبات الكثيفة لتكون بمثابة حاجز شمسي ، وفقًا لـ Space.com (يفتح في علامة تبويب جديدة).