ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ข่าววิทยาศาสตร์
ภาพยนตร์วิทยาศาสตร์
เรื่องน่ารู้
พจนานุกรม
นักวิทยาศาสตร์
คำถามวิทยาศาสตร์
สีสันวิทยาศาสตร์
การทดลองวิทยาศาสตร์
บทเรียน / แบบฝึกหัด
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกวิทยาศาสตร์ | เรื่องน่ารู้

เรื่องน่ารู้
   

การทำฝนเทียม
 
การทำ "ฝนเทียม" หรือที่เราเรียกกันว่า "ฝนหลวง"

ความพยายามในการทำฝนเทียมนั้น ได้เริ่มกันมานานแล้ว ทั้งชาวอินเดียนแดงและชาวไทยมีวิธีขอฝนต่างๆ นาน เช่น แห่นางแมว เป็นต้น วิธีเหล่านี้ยังไม่เคยพิสูจน์ว่าได้ผลในทางวิทยาศาสตร์เลยการทำฝนเทียม ในปัจจุบันได้อาศัยเทคนิคจากการศึกษาค้นคว้าในเรื่องที่ว่ากรรมวิธีของฝนธรรมชาติเกิดขึ้นได้อย่างไร ฉะนั้นในการทำฝนเทียมนักวิทยาศาสตร์จึงได้พยายามเลียนแบบธรรมชาติโดยทำจากเมฆซึ่งมีลักษณะเหมาะสมพอจะเกิดฝนได้ การทำฝนเทียมในปัจจุบันมีอยู่ 2 วิธี



  1. การทำฝนเทียมในเขตอบอุ่นซึ่งมีเมฆที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียล

    การทำฝนเทียมแบบนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การทำฝนเมฆเย็น จะทำเมื่อยอดเมฆสูงเฉลี่ย 21,500 ฟุต หรือประมาณ 6,450 เมตร ซึ่งเมฆมีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส เป็นเมฆคิวมูลัส (cumulus) จะเกิดเฉพาะช่วงต้นและปลายฤดูฝน การทำฝนเทียมในเมฆชนิดนี้ จะใช้โปรยหรือหว่านด้วยเม็ดน้ำแข็งแห้งเล็กๆ (dry ice) หรือที่เรียกว่า ซิลเวอร์ ไอโอไดต์ (silver iodide) จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาที่เร่งให้เม็ดน้ำเย็นยิ่งยวด (Supercooled water) เปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นผลึกหรือเกล็ดน้ำแข็งทันทีแล้วคายความร้อนแฝงออกมา พลังงานความร้อนดังกล่าวทำให้มวลอากาศภายในก้อนเมฆลอยตัวขึ้นเบื้องบนมีผลทำให้เกิดแรงดึงดูดใต้ฐานเมฆ ซึ่งจะดูดเอาความชื้นเข้ามาหล่อเลี้ยงทำให้ก้อนเมฆเจริญเติบโตและมีปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้น ขณะเดียวกันแรงยกตัวจะหอบเอาเกล็ดน้ำแข็งเล็กๆ ขึ้นไปข้างบนทำให้เกล็ดน้ำแข็งเหล่านี้มีขนาดใหญ่ขึ้นและมีน้ำหนักมากกว่าที่แรงยกตัวจะพยุงไว้ได้จึงตกลงมา จนผ่านชั้นอากาศที่อุณหภูมิสูงขึ้นเรื่อยๆ ก้อนน้ำแข็งนี้ก็จะละลายกลายเป็นน้ำฝน

    ตามปกติเม็ดน้ำแข็งแห้งเม็ดเล็กๆ มีอุณหภูมิ -78 องศาเซลเซียล จะสามารถทำให้เมฆกลายเป็นผลึกน้ำแข็งที่เติบโตขึ้นอย่างรวดเร็วและตกลงมาได้ ส่วนการใช้ผงซิลเวอร์ไอโอไดด์นั้นจะทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางในการเกิดผลึกน้ำแข็ง ผลึกน้ำแข็งที่เกิดขึ้นนี้จะเติบโตอย่างรวดเร็วและตกลงมาเป็นหิมะหรือฝน การหว่านเม็ดน้ำแข็งแห้งหรือผงซิลเวอร์ไอโอไดด์นั้น อาศัยหลักของการเกิดฝนตามกรรมวิธีของเบอร์เจอรอน และใช้สำหรับทำฝนเทียมในเมฆซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียล แต่ว่าปฏิกิริยาของน้ำแข็งแห้งหรือผงซิลเวอร์ไอโอไดด์ทำหน้าที่ต่างกัน


  2. การทำฝนเทียมในเขตร้อนซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่า 0 องศาเซลเซียล

    การทำฝนเทียมแบบนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การทำฝนเมฆอุ่น ลักษณะของเมฆจะก่อตัวขึ้นเป็นแนวตั้งฉากคือ เมฆคิวมูลัส (cumulus) การทำฝนเทียมจากเมฆซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่า 0 องศาเซลเซียล นี้จะใช้โปรยด้วยเม็ดน้ำธรรมดาหรือน้ำเกลือ เพื่อที่จะให้เม็ดของน้ำหรือน้ำเกลือทำหน้าที่เป็นเม็ดเมฆขนาดใหญ่กว่าเม็ดเมฆที่เป็นอยู่ และเมื่อเม็ดของเมฆมีขนาดต่างๆ กันก็จะทำให้เกิดการรวมตัวกันโดยการชนกันตามกรรมวิธีรวมตัวกันและชนกันของเม็ดเมฆขนาดต่างๆ
การทำฝนเทียมประกอบด้วย 3 ขั้นตอน ดังนี้

ภาพเครื่องบินกำลังโปรยสารเคมีเพื่อทำฝนเทียม


    ขั้นที่ 1 ก่อกวน (Triggering) เป็นการดัดแปรสภาพอากาศด้วยการก่อกวนสมดุล (Equilibrium) หรือ เสถียรภาพ (Stability) ของมวลอากาศเป็นแห่งๆ โดยการโปรย สารเคมีประเภทคายความร้อน (Exothermic chemical) ในท้องฟ้าที่ระดับใกล้เคียงกับระดับกลั่นตัวเนื่องจากการไหลพาความร้อนในแนวตั้ง (Convective condensation level) ซึ่งเป็นระดับของฐานเมฆในแต่ละวัน และโปรยสารเคมีประเภทดูดความร้อน (Endothermic chemicals) ที่ระดับสูงกว่า 2,000-3,000 ฟุต ทั้งนี้เพื่อช่วยให้เกิดเมฆเร็วขึ้นและปริมาณมากกว่าที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ โดยเริ่มก่อกวนในช่วงเวลาเช้าทางด้านเหนือลมของพื้นที่ เป้าหมายหวังผลที่วางแผนกำหนดไว้ในแต่ละวัน

    ขั้นที่ 2 เลี้ยงให้อ้วน (Fatten) เป็นการดัดแปรสภาพอากาศและก้อนเมฆด้วยการกระตุ้น หรือเร่งการเจริญเติบโตของก้อนเมฆที่ก่อตัวแล้ว ให้มีขนาดใหญ่ขึ้นทางฐานเมฆและยอดเมฆ ให้มีขนาดหยดน้ำใหญ่ขึ้น ทำให้ปริมาณน้ำในก้อนเมฆและหนาแน่นมีมากขึ้นเกินกว่าที่จะปล่อยให้เจริญเติบโตเองตามธรรมชาติ โดยการโปรย สารเคมีประเภทที่เมื่อดูดซับความชื้น แล้วทำให้อุณหภูมิลดต่ำลงที่ระดับฐานเมฆหรือยอดเมฆ และบินโปรยสารเคมีเข้าสู่ก้อนเมฆโดยตรง หรือโปรยรอบๆ ระหว่างช่องว่างของก้อนเมฆทางด้านเหนือลม โดยให้กระแสลมพัดพาสารเคมีเข้าสู่ก้อนเมฆ หรือโปรยสารเคมีประเภทคายความร้อนสลับสารเคมีประเภทคายความเย็นในอัตราส่วน 1:4 ทับยอดเมฆทั่วบริเวณที่มีความหนา 2,000-3,000 ฟุต ปกคลุมพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง หรือที่บริเวณพื้นที่ใต้ลมของบริเวณที่เริ่มต้นก่อกวน ทั้งนี้สุดแล้วแต่สภาพของเครื่องบิน ภูมิประเทศและอากาศขณะนั้นจะเอื้ออำนวย

    ขั้นที่ 3 โจมตี (Attack) เป็นการดัดแปรสภาพอากาศในก้อนเมฆโดยตรงหรือบริเวณใต้ฐานเมฆ หรือบริเวณที่ต้องการ ชักนำเมฆฝนที่ตกอยู่แล้วเคลื่อนเข้าสู่พื้นที่ที่ต้องการ เป็นการบังคับหรือเหนี่ยวนำให้เมฆที่แก่ตัวจัดแล้วตกเป็นฝนลงสู่พื้นที่เป้าหมายหวังผลที่วางแผนกำหนดไว้ โดยใช้เครื่องบิน บินโปรยสารเคมีประเภทดูดความร้อนเข้าไปโดยตรงที่ฐานเมฆ หรือยอดเมฆ หรือที่ระดับระหว่างฐานเมฆและยอดเมฆ ชิดขอบเมฆทางด้านเหนือลม หรือใช้เครื่องบิน 2 เครื่องโปรยพร้อมกันแบบแซนด์วิช (Sandwich) เครื่องหนึ่งโปรยที่ฐานเมฆด้านใต้ลม อีกเครื่องโปรยด้านเหนือลมชิดขอบเมฆที่ระดับยอดเมฆหรือไหล่เมฆ เครื่องบินทั้งสองทำมุมเยื้องกัน 45 องศา หรือโปรยสารเคมีประเภทดูดความร้อนที่ระดับต่ำกว่าฐานเมฆไม่น้อยกว่า 1,000 ฟุต หรือสร้างจุดเย็นด้วยสารเคมีประเภทดูดความร้อนเป็นบริเวณแคบในบริเวณพื้นที่เป้าหมายหวังผล เพื่อเหนี่ยวนำให้ฝนที่กำลังตกอยู่เคลื่อนเข้าสู่บริเวณที่ต้องการนั้น
จำนวนคนอ่าน 1093 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved