منوعات

الهندسة الجيولوجية: هل يمكننا التحكم في الطقس؟

بالعربي/اكتشف كيف يمكن لتقنيات الهندسة الجيولوجية الحالية والمستقبلية أن تساعد البشر على التلاعب بالمناخ

الهندسة الجيولوجية هو المصطلح المستخدم لوصف التلاعب بالطقس لمكافحة آثار الاحتباس الحراري ، وفقًا لبرنامج أكسفورد للهندسة الجيولوجية . 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 ، لكن الطقس وحالاته المتغيرة لها تأثير كبير على الأفراد والمناطق المحلية والكوكب ككل. في بعض البلدان ، يتسبب الجفاف المطول في ظروف قاسية وجافة ، بينما يتعرض البعض الآخر لتهديد مستمر من جراء ارتفاع منسوب مياه الفيضانات . يختلف الطقس القاسي بشكل كبير من بلد إلى آخر ، ولكن وفقًا للأمم المتحدة ، هناك تغير واحد في المناخ شائع في جميع أنحاء العالم – تستمر درجات الحرارة العالمية في الارتفاع باطراد. 

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 للطبيعة . 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 الكثير 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 وأصوله

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 بيوديد الفضة ، وفقًا لموسوعة بريتانيكا . 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. سميت الخطة باسم عملية باباي وتعني أن القوات الأمريكية كانت أكثر استعدادًا لموسم الأمطار الغزير ، وفقًا للوثائق المنشورة على الإنترنت في مكتب المؤرخ . 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 للسيطرة على توقعات الطقس لأولمبياد بكين ، وفقًا لهيئة الإذاعة البريطانية . نفذت الدولة استمطارًا للغيوم في العاصمة ، للتأكد من سقوط المطر قبل أحداث مثل حفل الافتتاح ، وليس أثناءها. 

الهندسة الجيولوجية البحرية

1. أبراج التبييض السحابي

يعتمد لون السحابة على حجم جزيئاتها وتكوينها. يمكن أن ترضي الغيوم البيضاء الساطعة العين ، لكنها تحمل أيضًا خاصية مفيدة أخرى – يمكنها عكس  ضوء الشمس مرة أخرى في الفضاء ، جنبًا إلى جنب مع الطاقة الحرارية التي تحملها. هذه هي الفكرة من وراء أبراج التبييض السحابية ، والتي تهدف إلى تفتيح الغيوم من أجل تقليل ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، وفقًا لبي بي سي . 

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

غالبًا ما يرتبط ذوبان جليد القطب الشمالي بالاحتباس الحراري. 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؟ قامت مجموعة من العلماء الإندونيسيين ، بقيادة المهندس المعماري فارس راجاك كوتاهاتوهاها ، بتصميم غواصة لصنع جبل جليدي ، كجزء من مسابقة التصميم التجريبي ASA . 

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 درجة التجمد . المياه مخفية ، بحيث لا تدفئها أشعة الشمس ، مما يجعلها تتجمد بشكل طبيعي. الإعلانات

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. تسميد المحيطات

تخصيب المحيطات هي عملية يتم من خلالها نقل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي إلى قاع المحيط. في حين يمكن للبشر بدء هذه العملية ، يعتمد تخصيب المحيطات على نشاط العوالق النباتية ، وفقًا للجمعية الملكية . 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 في المحيط. لأن الطحالب البحرية المجهرية ، التي تسمى العوالق النباتية ، تحتاج إلى الحديد لإنتاج الغذاء والنمو ، فإن إضافة الحديد يؤدي إلى تكاثر الطحالب. 

تمتص العوالق النباتية ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتطلق الأكسجين. ثم ، عندما تموت العوالق النباتية في النهاية ، فإنها تغرق تحت السطح وتحمل معها الكربون الممتص. يمكن أن يظل الكربون الذي يتم حمله في أعماق المحيطات خارج الغلاف الجوي لأكثر من مائة عام. 

4. UPWELLING الاصطناعي

تتضمن هذه العملية نقل مياه المحيطات العميقة نحو المياه الضحلة ، عن طريق ضخها عبر أنابيب صناعية كبيرة. نتيجة لهذه العملية ، تتشتت المياه الباردة والغنية بالمغذيات بالقرب من السطح ، وفقًا لمجلة Atmospheric and Oceanic Technology . 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 احترار معكوس.

الهندسة الجيولوجية في الفضاء

تم إنشاء جميع مشاريع الهندسة الجيولوجية لتغيير مناخ الأرض. لكنها ليست كلها مصممة للعمل على كوكبنا. تتضمن الهندسة الجيولوجية الفضائية اتخاذ خطوة كبيرة إلى الوراء عن الأرض ، في محاولة لإجراء تعديلات أكثر أهمية. يعني الدخول إلى الفضاء أن نكون 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 المعتمدة على الفضاء من المهندس جيمس في وقت مبكر من عام 1989. تضمن مفهومه بناء لوح زجاجي عملاق بعرض 1،242 ميل (2000 كيلومتر) ، وفقًا لجمعية الكواكب البريطانية . 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 تجميع الفضاء شيء يتم تجربته حاليًا ، وفقًا للمجلة الصينية للملاحة الجوية . 

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 لموقع ProfoundSpace.org . 

لحجب الضوء وتحويله بعيدًا عن الأرض ، يجب أن تظل المعدات في مكان متحكم فيه. المنطقة المقترحة الأكثر شيوعًا لنشر مثل هذا النظام هي نقطة L1 Lagrange. هذه النقطة ، بين الشمس والأرض ، هي المكان الذي تتساوى فيه جاذبية الجسمين وتحتاج إلى طاقة محدودة لإبقاء القمر الصناعي في موضعه ، وفقًا لوكالة ناسا . 

مع تخطيط الموقع والأفكار المتعددة قيد المعالجة ، لماذا لم تتحقق هذه المفاهيم بعد في أنظمة الحياة الواقعية؟ في الوقت الحالي ، العامل الوحيد الذي يمكن أن يجعل الهندسة الجيولوجية الفضائية ناجحة للغاية هو أيضًا العامل الذي يمكن أن يؤدي إلى أكبر فشل – المقياس. على عكس اختيار جانب من جوانب الطقس لتغييره على الأرض ، والذي يتيح إجراء تغييرات دقيقة ، فإن تغيير الطقس من الفضاء يركز على الكوكب بأكمله. 

لا يمكن اختبار هذه التعديلات واسعة النطاق بشكل صحيح حتى يتم إطلاق المهمة بشكل حقيقي. ولا يمكن لأحد أن يعرف على وجه اليقين كيف سيستجيب الكوكب للتبريد المفاجئ وانخفاض الضوء. 

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com

السابق
ما هي كمية الماء في الغلاف الجوي للأرض؟
التالي
أذهلتنا الطبيعة 10 مرات في عام 2021

اترك تعليقاً