การทำฝนเทียม

การทำฝนเทียมเป็นกรรมวิธีดัดแปรสภาพอากาศเพื่อให้เกิดฝน การทำฝนเทียมเป็นกรรมวิธีเลียนแบบธรรมชาติ โดยทำจากเมฆซึ่งมีลักษณะพอเหมาะที่จะเกิดฝนได้ จากนั้นจึงเร่งให้เกิดการควบแน่นของเมฆ ด้วย 3 ขั้นตอน คือ ก่อกวน, เลี้ยงให้อ้วน, และโจมตี มักทำใน 2 สภาวะ คือ การทำฝนเมฆเย็น เมื่อเมฆมีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส และ การทำฝนเมฆอุ่น เมื่อเมฆมีอุณหภูมิสูงกว่า 0 องศาเซลเซียส การทำฝนเทียมในสองสภาวะนี้จะใช้สารในการดัดแปรสภาพอากาศที่แตกต่างกัน

เครื่องบิน Cessna 210 กับอุปกรณ์ในการทำฝนเทียม

ประวัติการทำฝนเทียม

ความพยายามในการทำฝนเทียมนั้น ได้เริ่มกันมานานแล้ว ทั้งชาวอินเดียนแดง และชาวไทยมีวิธีขอฝนต่างๆ นานา เช่น แห่นางแมว เป็นต้น วิธีเหล่านี้ยังไม่เคยพิสูจน์ว่า ได้ผลในทางวิทยาศาสตร์เลย

ขั้นตอนการทำฝนเทียม

การทำฝนเทียมในปัจจุบันได้อาศัยเทคนิคจากการศึกษาค้นคว้าในเรื่องที่ว่า กรรมวิธีของฝนธรรมชาติเกิดขึ้นได้อย่างไร ฉะนั้น ในการทำฝนเทียม นักวิทยาศาสตร์จึงได้พยายามเลียนแบบธรรมชาติโดยทำจากเมฆซึ่งมีลักษณะเหมาะสมพอจะเกิดฝนได้ การทำฝนเทียมในปัจจุบันมีอยู่ 2 วิธี ดังนี้

ก. การทำฝนเทียมในเขตอบอุ่นซึ่งมีเมฆที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0°C.

การทำฝนเทียมในเมฆชนิดนี้ เขาใช้โปรยหรือหว่าน ด้วยเม็ดน้ำแข็งแห้งเล็กๆ (dry ice) หรือซิลเวอร์ ไอโอไดด์ (silver iodide) ตามธรรมดาเม็ดน้ำแข็งแห้งเม็ดเล็กๆ ซึ่งมีอุณหภูมิ -78°C. จะสามารถทำให้เมฆกลายเป็นผลึกน้ำแข็ง และเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว และตกลงมา ส่วนผงซิลเวอร์ไอโอไดด์นั้นทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสของการเกิดผลึกน้ำแข็ง ผลึกน้ำแข็งที่เกิดขึ้นนี้จะเติบโตอย่างรวดเร็ว และตกลงมาเป็นหิมะหรือฝน การหว่านเม็ดน้ำแข็งแห้ง หรือผงซิลเวอร์ไอโอไดด์นั้น อาศัยหลักของการเกิดฝนตามกรรมวิธีของเบอร์เจอรอน-ฟินดีเซน และใช้สำหรับทำฝนเทียมในเมฆซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า 0°C. แต่ทว่าปฏิกิริยาของน้ำแข็งแห้ง หรือผงซิลเวอร์ไอโอไดด์ทำหน้าที่ต่างกัน

ข. การทำฝนเทียมในเขตร้อนซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่า 0°C.

การทำฝนเทียมจากเมฆซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่า 0°C. หรือเรียกว่าเมฆอุ่นนี้มีหลายแห่งที่เขาใช้โปรยด้วยเม็ดน้ำธรรมดา หรือน้ำเกลือ เพื่อที่จะให้เม็ดของน้ำ หรือน้ำเกลือทำหน้าที่เป็นเม็ดเมฆขนาดใหญ่กว่าเม็ดเมฆที่เป็นอยู่ และเมื่อเม็ดของเมฆมีขนาดต่างๆ กัน ก็จะทำให้เกิดการรวมตัวกันโดยการชนกัน ตามกรรมวิธีรวมตัวกัน และชนกัน ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว

เรื่องการทำฝนเทียมนี้ยังจะต้องทำการค้นคว้ากันอีกมากในขณะนี้มีนักวิทยาศาสตร์ เข้าใจว่า อาจจะเพิ่มฝนได้มากกว่าฝนธรรมชาติประมาณร้อยละ 10 ถึง 20 แต่เรื่องนี้ก็ยัง ไม่มีการพิสูจน์ได้แน่นอนเด็ดขาด เพราะการแยกปริมาณน้ำฝนจากฝนธรรมชาติและฝนเทียมนั้น ทำได้ลำบากมาก

สารเคมีที่ใช้ทำฝนเทียม

สารเคมีประเภทคลายความร้อนหรือทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น (Exothermic chemical) ปัจจุบันนี้มีใช้ในการทำฝนเทียมในประเทศไทย 3 ชนิด คือ

• แคลเซียมคาร์ไบด์ (Calcium carbide; CaC2)
• แคลเซียมคลอไรด์ (Calcium chloride; CaCl2)
• แคลเซียมออกไซด์ (Calcium oxide; CaO)

สารเคมีประเภทดูดกลืนความร้อนหรือทำให้อุณหภูมิต่ำลง (Endothermic chemicals) ปัจจุบันมีการใช้สารเคมีประเภทนี้อยู่ 3 ชนิด คือ

• ยูเรีย (Urea; CO(NH2)2)
• แอมโมเนียไนเตรด (Ammoniumnitrate; NH4N03)
• น้ำแข็งแห้ง (Dry ice; CO2(S))

สารเคมีที่ทำหน้าที่ดูดซับความชื้นประการเดียว

• เกลือ (Sodium chloride; NaCl)
• สารเคมีสูตร ท.1

การทำฝนเทียมนั้นใช้เพื่อประโยชน์หลากหลาย เช่น การเกษตร ดับไฟป่า หรือกระทั่งเพื่อป้องกันการตกของฝนในวันที่กำหนด เช่นในโอลิมปิกฤดูร้อน 2008 ที่ประเทศจีน

อ้างอิง

1. การทำฝนเทียม, สื่อการเรียนรู้ โดยศูนย์กลางความรู้แห่งชาติ
2. สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ เล่มที่ ๔ เรื่องที่ ๕ ปรากฏการณ์ของอากาศ การทำฝนเทียม
3. สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ เล่มที่ ๔ เรื่องที่ ๕ ปรากฏการณ์ของอากาศ การทำฝนเทียม
4. China practices artificial rain reduction for sunny Olympics, สำนักข่าวซินหัว, 9 สิงหาคม พ.ศ. 2550

แหล่งข้อมูลอื่น

• การทำฝนเทียม ศูนย์กลางความรู้แห่งชาติ