رادار‌ها نمی‌توانند به ابر‌ها دستور بدهند

به گزارش خبرنگار خبرگزاری صدا و سیما؛ آزاده اربابی ,استاد اقلیم‌شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر در نخستین جلسه از سلسله نشست‌های مناظره معاونت علوم انسانی و هنر دانشگاه آزاد اسلامی با عنوان «کارآمدی علم جغرافیا در کشور» و با محور «آینده‌پژوهی و بازآفرینی سکونتگاه‌های انسانی با رویکرد فناوری(چالش باروری ابرها و تغییرات اکولوژیکی) افزود: ویژگی‌های اصلی جغرافیایی (ستون‌های فقرات ایران) ایران یک فلات مرتفع است که دو رشته کوه عظیم، سرنوشت آب‌وهوایی آن را رقم می‌زنند، رشته کوه‌های البرز در شمال مثل یک دیوار بلند مانع از عبور رطوبت دریای خزر به مرکز ایران می‌شود. نتیجه چه می‌شود؟ شمال سبز و مرطوب و مرکز خشک و بیابانی.

رشته کوه‌های زاگرس مثل یک سد در برابر توده‌های هوای مدیترانه‌ای عمل می‌کند

وی افزود: رشته کوه‌های زاگرس هم در غرب و جنوب‌غرب فلات ایران هستند، این رشته کوه مثل یک سد در برابر توده‌های هوای مدیترانه‌ای عمل می‌کند و باعث بارش برف و باران در کوهپایه‌ها می‌شود. چاله‌های مرکزی هم شامل دشت کویر و کویر لوت که از گرم‌ترین و خشک‌ترین نقاط جهان هستند، در قلب این فلات جای گرفته‌اند.‌

اربابی با بیان اینکه الگوهای آب‌وهوایی و توده‌های هوایی مؤثرایران محل تلاقی چندین سامانه بزرگ جهانی است که هر کدام در فصلی خاص وارد میدان می‌شوند، ادامه داد: سامانه مدیترانه‌ای مهم‌ترین منبع بارش در ایران است که از غرب و شمال‌غرب وارد می‌شود و در پاییز و زمستان، باران و برف را برای مناطق وسیعی از کشور (به‌خصوص زاگرس) به ارمغان می‌آورد.

‌این استاد دانشگاه اضافه کرد: توده هوای سودانی هم از سمت جنوب‌غرب (دریای سرخ) وارد و وقتی با رطوبت خلیج فارس ترکیب می‌شود، بارش‌های سیل‌آسایی را در جنوب و مرکز ایران ایجاد می‌کند (مثل همین باران‌های شدیدی که اخیراً دیدیم). سامانه موسمی هند نیز یک مهمان تابستانی است! در حالی که اکثر مناطق ایران در تابستان خشک هستند، رطوبت اقیانوس هند به جنوب‌شرق (سیستان و بلوچستان و هرمزگان) نفوذ می‌کند و باعث بارش‌های ناگهانی و شدید (معروف به بارش‌های «چهل‌پسینی») می‌شود.

سامانه پرفشار سیبری رطوبت ندارد؛ اما دمای هوا را به شدت کاهش می‌دهد

وی گفت: سامانه پرفشار سیبری، همان غول یخی است که در زمستان از سمت شمال و شمال‌شرق وارد ایران می‌شود، رطوبت ندارد؛ اما دمای هوا را به شدت کاهش می‌دهد و باعث سرمای استخوان‌سوز و یخ‌بندان در خراسان و آذربایجان می‌شود.‌ سامانه پرفشار جنب‌حاره‌ای (آزور) هم مسئول گرمای شدید و خشکی طولانی‌مدت تابستان‌های ایران است و مثل یک چتر صلب روی سر ایران قرار می‌گیرد و مانع از صعود ابرها و بارش باران می‌شود.‌

استاد دانشگاه آزاد اسلامی با بیان اینکه بارش‌های سنگینی که اخیراً شاهد بودیم، نتیجه هم‌زمانی چند فاکتور قدرتمند بود، افزود: با فعال شدن مسیر سودانی، یک سامانه بسیار مرطوب از سمت دریای سرخ و شرق آفریقا وارد ایران شد. این سامانه‌ها وقتی با رطوبت خلیج فارس ترکیب می‌شوند، ظرفیت بارش‌های سیل‌آسا دارند. در تغذیه رطوبتی از اقیانوس هند هم به دلیل گرمای غیرعادی آب‌های اقیانوسی، مقدار بخار آب منتقل شده به سمت فلات ایران بسیار فراتر از سال‌های قبل بود. در پدیده بلاکینگ Blocking) ) در لایه‌های بالای جو، یک سیستم پرفشار مانع از حرکت سریع ابرها شد؛ به همین دلیل ابرها به مدت طولانی روی ایران ماندند و تمام رطوبت خود را تخلیه کردند.‌

وی توضیح داد: این بارش‌ها نشانه ترسالی پایدار (بازگشت به روزهای پرآب قدیمی) نیستند؛ بلکه نشانه ((تندخویی اقلیم)) هستند. ما با الگوی جدیدی روبه‌رو هستیم که در آن آب زیادی در زمان کوتاهی از آسمان نازل می‌شود؛ اما به دلیل سرعت زیاد و تبخیر بالا، لزوماً به سفره‌های زیرزمینی نفوذ نمی‌کند و بیشتر به شکل سیلاب از دسترس خارج می‌شود.

یک سیستم بارشی بزرگ انرژی‌ای معادل هزاران بمب اتمی در خود دارد

اربابی با بیان اینکه یک سیستم بارشی بزرگ (مثل همین سامانه‌هایی که از روی ایران رد می‌شوند) انرژی‌ای معادل هزاران بمب اتمی در خود دارد، گفت: رادارهایی که ما داریم، امواج الکترومغناطیسی ساطع می‌کنند تا فقط ببینند در ابر چه می‌گذرد. انرژی این امواج در برابر انرژی عظیم یک سامانه جوی که از اقیانوس‌ها

تغذیه می‌شود، مثل فوت کردن به یک توفان بزرگ است. رادار می‌تواند ابر را رصد کند، اما نمی‌تواند به آن دستور بدهد کجا برود یا کجا ببارد.

این استاد دانشگاه توضیح داد: پروژه هارپ یا رادارهای پیشرفته، دستگاه‌های مطالعه لایه‌های بالایی جو (یونسفر) هستند. این لایه فرسنگ‌ها بالاتر از جایی است که ابرها تشکیل می‌شوند (تروپوسفر). امواج این دستگاه‌ها اصلاً با ابرها تعاملی ندارند که بتوانند آن‌ها را حذف یا جابه‌جا کنند.

وی ادامه داد: یک سامانه بارشی که از روی ایران رد می‌شود، ممکن است هزاران کیلومتر طول و چندین کیلومتر ضخامت داشته باشد. مقدار آبی که در این ابرها معلق است، میلیون‌ها تن وزن دارد. برای اینکه کسی بتواند جلوی بارش این حجم از آب را بگیرد، باید انرژی‌ای تولید کند که دمای کل آن منطقه را به شدت بالا ببرد تا ابرها تبخیر شوند، یا کل رطوبت را با مواد شیمیایی در جای دیگری تخلیه کند. تولید چنین انرژی‌ای از توان تمام نیروگاه‌های برق کره زمین هم خارج است.

ادعای جلوگیری از بارش ایران توسط کشورهای دیگر بیشتر یک شایعه سیاسی یا هیجانی است

اربابی یادآور شد: ادعای جلوگیری از بارش ایران توسط کشورهای دیگر بیشتر یک شایعه سیاسی یا هیجانی است تا یک واقعیت علمی. واقعیت تلخ این است که کم‌بارشی‌های ما بیشتر ناشی از تغییر اقلیم جهانی و سوءمدیریت منابع آب در داخل است تا تکنولوژی‌های جادویی کشورهای همسایه.

استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر با بیان اینکه بارورسازی ابرها هم یک سوءتفاهم رایج است که اگر کشوری (مثلاً ترکیه یا امارات) ابرها را بارور کند، سهم ایران را کمتر می‌کند، گفت: ابرها مثل یک اسفنج خیس هستند. باروری ابرها فقط می‌تواند حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد از رطوبت همان لحظه‌ی ابر را تخلیه کند. وقتی ابر حرکت می‌کند، به دلیل حرکت روی دریاها و اقیانوس‌ها، مدام در حال بازسازی رطوبت خود است؛ بنابراین، باروری ابرها در یک کشور، تأثیر محسوسی بر میزان بارش در کشور همسایه که صدها کیلومتر آن‌طرف‌تر است، ندارد‌.

این استاد دانشگاه با تأکید بر اینکه آینده ایران لزوماً بی‌آبی مطلق نیست، بلکه ((آشفتگی آب‌وهوایی))است، اضافه کرد: باید یاد بگیریم که چطور در کشوری زندگی کنیم که یک روز از شدت خشکی می‌سوزد و روز دیگر با سیلاب‌های سهمگین روبه‌رو می‌شود. مدیریت هوشمندانه و علمی، تنها راهی است که می‌تواند این تهدیدها را به فرصتی برای ذخیره آب تبدیل کند.

کشوری که امسال این همه فراوانی آب دارد، باید نحوه ذخیره کردن و مدیریت هوشمندانه را بداند

اربابی افزود: کشوری که امسال این همه فراوانی آب دارد، باید نحوه ذخیره کردن و مدیریت هوشمندانه را بداند نه اینکه از وجود آب در سالی در فرط خوشحالی برود و با جاری کردن آب در رودخانه ها و شوره زارها لذت ظاهری آن را بخورد و نه زمان خشکسالی دست به بقه بنشیند؛ اما واقعیت این است که علم راه خودش را خواهد رفت و تحت تاثیر هیچ شایعه و یا دلواپسی غیر علمی نباید باشد.

بر اساس این گزارش، نخستین نشست از سلسله نشست‌های مناظره از سوی معاونت علوم انسانی و هنر دانشگاه آزاد اسلامی با عنوان «کارآمدی علم جغرافیا در کشور» و با محور «آینده‌پژوهی و بازآفرینی سکونتگاه‌های انسانی با رویکرد فناوری(چالش باروری ابرها و تغییرات اکولوژیکی) با حضور استادان آقایان دکتر علیرضا استعلاجی و دکتر سیدعلی الحسینی المدرسی (به‌صورت حضوری)، دکتر صدرالدین متولی و خانم دکتر آزاده اربابی سبزواری (به صورت برخط و مجازی) و مخاطبانی ازجمله انجمن‌های علمی و گروه‌های تخصصی علمی در حوزه برنامه‌ریزی شهری، روستایی، جغرافیا، محیط زیست، مدیریت، معماری، شهرسازی، عمران و سایر علاقه‌مندان و اندیشمندان، یکشنبه 31 خرداد 1405 در سالن جلسات معاونت برگزار شد.

سیدعلی الحسینی المدرسی, استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد نیز در این جلسه گفت: اگر بخواهیم ادعای «رادارهای نظامی باند X باعث کاهش بارش می‌شوند» را با معیارهای فیزیک جو، مهندسی رادار و شواهد علمی بررسی کنیم، اکنون شواهد علمی معتبر از چنین ادعایی پشتیبانی نمی‌کنند و بر عکس، دانش موجود نشان می‌دهد رادارها اساساً ابزار اندازه‌گیری و مشاهده هستند نه ابزار مؤثر برای حذف بارش.

وی با طرح این پرسش که چرا از نظر فیزیکی این ادعا قابل پشتیبانی نیست؟ بیان کرد: نخست اینکه، توان انرژی رادار نسبت به انرژی سامانه‌های جوی بسیار ناچیز است. رادارهای نظامی باند X معمولاً در بازه فرکانسی حدود ۸ تا ۱۲ گیگاهرتز کار می‌کنند. این امواج الکترومغناطیسی برای آشکارسازی هدف به‌صورت پالس‌های کوتاه ارسال می‌شوند.

المدرسی عنوان کرد: برای آنکه بارش کاهش یابد، باید یکی از فرایندهای «کاهش تراکم بخار آب»، «جلوگیری از رشد قطرات»، «تغییر پایدار در همرفت» و «تغییر تعادل گرمای نهان در حجم بزرگی از جو» در مقیاس ابر تغییر کند؛ اما انرژی موجود در یک سامانه بارشی (ابرهای کومه‌ای یا سامانه‌های سینوپتیک) در مقیاس گیگاژول تا تراژول است؛ درحالی‌که انرژی تابشی که از یک رادار به حجم بزرگی از ابر می‌رسد، چندین مرتبه بزرگی کمتر است و توان ایجاد تغییر ترمودینامیکی معنادار ندارد. این نتیجه با مبانی شناخته‌شده فیزیک جو و انتشار امواج سازگار است.

استادتمام جغرافیا دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد تشریح کرد: دومین دلیل برای اینکه از نظر فیزیکی این ادعا قابل پشتیبانی نیست آنکه؛ طول موج X-band برای «مشاهده بارش» مناسب است، نه کنترل آن؛ بنابراین رادارهای باند X به دلیل طول موج کوتاه‌تر، حساسیت بالایی به قطرات باران و ساختار ریز ابر دارند؛ به همین دلیل در هواشناسی و هوانوردی نیز استفاده می‌شوند؛ اما همین ویژگی باعث می‌شود خودِ بارش، سیگنال رادار را تضعیف کند (attenuation)، نه اینکه رادار بتواند بارش را حذف کند. به بیان ساده‌تر، باران روی رادار اثر می‌گذارد و رادار به‌طور معمول روی باران اثر اقلیمی مؤثر نیست.

وی گفت: سومین دلیل آنکه؛ در پژوهش‌های اصلاح آب‌وهوا، رادار نقش «اندازه‌گیری» دارد نه «عامل تغییر». در مطالعات علمی مرتبط با بارورسازی ابرها (Cloud Seeding)، رادار X-band مرتب استفاده می‌شود؛ اما نقش آن ثبت و پایش تغییرات بارش است، نه ایجاد آن. پژوهش‌های منتشرشده درباره افزایش یا ارزیابی بارش از رادار برای مشاهده استفاده کرده‌اند و عامل مداخله معمولاً موادی مانند یدید نقره، سامانه‌های صوتی یا روش‌های دیگر بوده است.

المدرسی در توضیح دلیل چهارم اظهار کرد: اگر رادار بتواند بارش را کاهش دهد، باید آثار قابل تکرار دیده می‌شد. ادعای کاهش بارش توسط رادار نظامی یک ادعای قابل آزمون است؛ چراکه مناطق دارای استقرار دائمی رادار باید کاهش بارش سیستماتیک نشان دهند، تغییر باید با روشن/خاموش شدن سامانه تکرار شود و ایستگاه‌های مستقل هواشناسی باید آن را ثبت کنند.

به گفته این استاد دانشگاه، تا امروز چنین الگوی تکرارپذیر و پذیرفته‌شده‌ای در ادبیات علمی معتبر مشاهده نشده است. در مقابل، مدل‌های پیش‌بینی عددی و سامانه‌های هواشناسی همچنان بارش را عمدتاً تابع دینامیک جو، رطوبت، توپوگرافی و انتقال انرژی می‌دانند.

استادتمام جغرافیا دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد در جمع‌بندی مناظره خود بیان کرد: بر اساس فیزیک امواج، مقیاس انرژی سامانه‌های جوی و مطالعات منتشرشده؛ رادارهای نظامی باند X برای آشکارسازی و رهگیری طراحی شده‌اند، انرژی آن‌ها برای کاهش معنی‌دار بارش در مقیاس جوی کافی شناخته نشده است و تاکنون شواهد علمی قوی و تکرارپذیر مبنی بر اینکه رادارهای نظامی باعث کاهش بارندگی شوند، ارائه نشده است.