8 Hauptarten klimatischer Änderungen

Dieser Artikel beleuchtet die acht Hauptarten klimatischer Modifikationen. Die Typen sind: 1. Feldklimamodifikationen 2. Modifikation von Austauschprozessen 3. Modifikationen von Wettergefahren 4. Modifikation der Fällung 5. Modifikation des Zyklons 6. Modifikation des Nebels 7. Modifikation des Frosts 8. Modifikation der Verdunstung.

Arten klimatischer Änderungen:

Änderungen des Feldklimas
Änderung von Exchange-Prozessen
Änderungen der Wettergefahren
Änderung der Fällung
Modifikation des Zyklons
Änderung des Nebels
Modifikation von Frost
Modifikation der Verdampfung

Typ # 1. Feld Klimaänderungen:

Feldklima bezieht sich auf das Mikroklima des Bodens und das der Kulturpflanzen. Das Mikroklima des nackten Bodens unterscheidet sich von dem der vegetativen Oberfläche. Das Mikroklima des nackten Bodens bezieht sich auf die Oberflächenschicht des Bodens und die Luftschicht direkt über der Bodenoberfläche und die Bodenschicht unter der Bodenoberfläche.

Während des Tages erhält die Bodenoberfläche Sonnenstrahlung und erwärmt sich, indem sie diese absorbiert. Die Bodenoberfläche wird wärmer als die Luftschicht über und die Bodenschicht unter der aktiven Bodenoberfläche.

In klaren Nächten verliert die Bodenoberfläche schnell Wärme in Form von langwelliger Strahlung (IR), während die Bodenoberfläche etwas Infrarotstrahlung von den in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdämpfen, Luftmolekülen und Ozon erhält. Die Bodenoberfläche ist somit eine aktive Oberfläche, auf der der Großteil der Strahlungsenergie absorbiert, reflektiert und emittiert wird.

Tagsüber trifft die Wärmeenergie schneller auf den nackten Boden, als sie abgeführt werden kann. Infolgedessen steigt die Oberflächentemperatur aufgrund der Ansammlung der Wärmeenergie an. Die maximale Temperatur tritt zu dem Zeitpunkt auf, zu dem Ein- und Ausgangsenergie gleich sind.

Später übersteigt die Ausgabe die Eingangsenergie, was zu einem Temperaturabfall führt. Die Temperatur fällt weiter ab, solange die Verlustrate höher ist als die Gewinnrate. Die Minimaltemperatur tritt zu dem Zeitpunkt ein, an dem sich Eingang und Ausgang gegenseitig ausgleichen. Deshalb ist die Minimaltemperatur gleich nach Sonnenaufgang und die Höchsttemperatur am Nachmittag.

Über dem nackten Boden nimmt die Temperatur in der unteren Troposphäre mit der Höhe ab und im Laufe des Tages nimmt sie mit der Tiefe im Boden ab. Es wird als Stornoquote bezeichnet. In der Nacht steigt die Lufttemperatur mit der Höhe über der Bodenoberfläche und mit der Tiefe auch die Bodentemperatur. Es bezieht sich auf Temperaturinversion.

Die Bodenoberfläche erfährt den größten Energieüberschuss. Daher tritt der größte tägliche Temperaturbereich während des Tages auf, während die Bodenoberfläche das größte Energiedefizit während der Nachtzeit und die niedrigste Temperatur nahe der Oberfläche aufweist. Der Temperaturgradient ist in der Nähe der Oberfläche am größten und nimmt mit der Höhe und Bodentiefe ab.

Wenn Pflanzen zu wachsen beginnen, ändert sich das Mikroklima des Feldes. Innerhalb einer kurzen Zeit beginnen die Blätter einer Pflanze die Blätter der benachbarten Pflanzen zu berühren. Diese Pflanzen und Blätter neigen dazu, den Austausch von Wärme, Feuchtigkeit und Impuls zwischen Boden und Atmosphäre zu stören.

Wenn ihre Blätter anfangen, den Boden vollständig zu beschatten, wird die Oberfläche des Ernteguts zu einer aktiven Oberfläche für Wärme und anderen Austausch und die Bodenoberfläche wird zur sekundären Oberfläche. Transpiration und Wärmestrahlung von den Pflanzenteilen innerhalb des Erntedachs bilden eine tertiäre Quelle für die Energie- und Feuchtigkeitsflüsse.

Jedes Getreide neigt dazu, seinen eigenen Stand zu entwickeln und ein Mikroklima mit unterschiedlichen Eigenschaften zu bilden. Beim Wärmeaustausch in und über einer vegetativen Oberfläche haben die Pflanzenblätter, die an verschiedenen Formen der Entsorgung absorbierter Strahlung teilnehmen, sehr geringe Wärmekapazitäten. Die Pflanzenteile werfen ihre Schatten auf die Bodenoberfläche, wodurch der Wärmeaustausch im Boden zwischen Boden und Ernteluftschicht verringert wird.

Daher ist der Wärmefluß, der in den Boden und die Blätter darauf und in die Luftschicht in und unter der Haube eindringt oder diese verlässt, sehr klein. Reduzierte Transpiration aufgrund von Bodenwassermangel während des Tages drückt die Temperatur der Blätter um 5-10 ° C über die Luft.

Das Wachstum jeder Kultur wird von verschiedenen Wetterparametern beeinflusst. Die wichtigen Wetterparameter sind Temperatur, Strahlung, Sonnenschein, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit. Jede Abweichung dieser Parameter beeinflusst das normale Wachstum der Kultur. Exzesse und Defizite verursachen daher große Spannungen. Übermäßige Niederschläge in jedem Gebiet beeinträchtigen das Pflanzenwachstum.

In ähnlicher Weise verursacht das Feuchtigkeitsdefizit auch Stress, indem es die Austauschprozesse beeinflusst. Extreme Temperaturbedingungen sind schädlich für die Pflanzen. Niedrige Temperaturbedingungen während der Wintersaison und Hochtemperaturbedingungen während der Sommersaison beeinträchtigen die Kultur stark. Die Massenenergieaustauschprozesse werden durch Stressbedingungen beeinflusst, die durch extreme Witterungsbedingungen verursacht werden.

Typ # 2. Änderung von Exchange-Prozessen:

Der Luftstrom in horizontaler Richtung wird als Wind bezeichnet. Eine ungleichmäßige Verteilung der Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche führt zu ungleichen Temperaturen. Der Temperaturunterschied verursacht Luftmassen unterschiedlicher Dichte. Kalte Luftmasse erzeugt einen hohen Druck und warme Luftmasse einen niedrigen Druck. Eine Druckdifferenz wird zwischen zwei Orten eingerichtet.

Dadurch wird ein Druckgradient aufgebaut, der die Luftmasse vom Hochdruck in den Niederdruckbereich bewegt. Dadurch wird Wind erzeugt, der Kohlendioxid, Wasserdämpfe und Wärmeenergie von einem Ort zum anderen und auch vom Boden in die oberen Luftschichten transportieren kann.

Das Pflanzenwachstum kann sowohl direkt als auch indirekt vom Wind beeinflusst werden. In den Gebieten, in denen starke Winde herrschen, werden die Pflanzen zum Zwerg. Dies ist auf die Bildung kleiner Zellen durch verringerte Turgidität zurückzuführen, wenn sich die Zellen ausdehnen und reifen.

Das Wachstum der Pflanzen scheint sich zu verringern, wenn die Windgeschwindigkeit 10 km / h übersteigt. Die Windgeschwindigkeit hat einen direkten Einfluss auf die Transpiration, indem Wasserdämpfe aus der Umgebung der Blätter entfernt werden. Starke Winde drücken die Luft aus den Mundhöhlen, indem sie die zarten Blätter biegen.

Der Luftstrom über die Erdoberfläche ist aufgrund der durch die Rauheit der Erde verursachten Reibungskraft ungleichmäßig. Eine dünne Luftschicht ist sehr nahe an der Bodenoberfläche eingeschlossen, wo die Transferprozesse durch molekulare Diffusion gesteuert werden. Diese dünne Luftschicht wird laminare Unterschicht genannt.

Unter windigen Bedingungen kann die Dicke der laminaren Unterschicht etwa einige Millimeter betragen. Direkt über der laminaren Unterschicht existiert eine turbulente Oberflächenschicht. Die Höhe dieser turbulenten Oberflächenschicht kann sich zwischen 50 und 100 m erstrecken. Diese Schicht zeichnet sich durch eine Zone mit starker Durchmischung aus, in der Wirbelströme erzeugt werden.

Die Windstruktur in der turbulenten Oberflächenschicht hängt von der Beschaffenheit der darunter liegenden Oberfläche und dem Temperaturgradienten in vertikaler Richtung ab. Die von der Bodenoberfläche ausgeübte Reibungskraft dominiert die turbulente Oberflächenschicht, wobei die Auswirkungen der Corioliskraft vernachlässigt werden.

Die Pflanzenproduktion wird durch die Luftbewegung innerhalb des Erntedachs beeinflusst. Die Luftströmung in der Nähe der Bodenoberfläche ist während des Tages bei starken Oberflächenwinden von Turbulenzen beherrscht. In ruhigen Nachtsituationen sind Turbulenzen jedoch vernachlässigbar. Dieser Strömungsfaktor dominiert die räumliche Verteilung von Wind, Wasserdampf und Temperatur.

Die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung und Konvektion von der Feldoberfläche und der Bodenoberfläche in die Atmosphäre hängt von der Art des Luftstroms in der diese Oberflächen umgebenden Schicht ab. Die Art der Luftströmung in solchen Schichten unterscheidet sich von derjenigen außerhalb davon aufgrund des starken Einflusses der Viskosität in der Schicht, die gerade an ein Objekt angrenzt. Die Grenzschicht ist durch starke Gradienten von ¹ Temperatur, Wasserdampf und Luftstrom gekennzeichnet.

Das Mikroklima der Kulturpflanzenoberflächen wird durch die Übertragung von sensibler Wärmeenergie, Wasserdämpfen und Kohlendioxid gesteuert. Die Luftströmung hat einen starken Einfluss auf den Austausch von Masse und Energie. Die Luftverwirbelung spielt eine entscheidende Rolle bei der Steuerung der Bewegung und Verteilung der Luftmasse innerhalb des Erntedachs.

Die Luftverwirbelung ist die Diffusionsagentur, um die extremen Bedingungen von Temperatur und Wasserdampf zu mildern. Turbulenter Transfer ist für den Transfer von Luftmolekülen verantwortlich. Die Rauheit der Oberfläche beschleunigt die Evapotranspirationsrate in den Bereichen, die von starker Advektion dominiert werden.

Die Übertragung von sensibler Wärme, Wasserdämpfen und Kohlendioxid ist innerhalb des Erntedachs sehr wichtig. Die Windgeschwindigkeit an der Ernteoberfläche wird durch den Widerstand oder die Reibung, die durch die raue Oberfläche verursacht wird, verringert.

Aufgrund der Schwankungen der Windgeschwindigkeit kommt es zwischen den Pflanzen und der Atmosphäre zu einer Impulsübertragung. Die Wirbel-Diffusivität in Bezug auf den Austausch zwischen der Kulturoberfläche und der Atmosphäre ist größer als der molekulare Diffusionsprozess.

Für ein effizientes Mischen in der Nähe der Kulturpflanzenoberfläche muss ein wirksamer Mechanismus vorhanden sein als die molekulare Diffusion. Dieser schnelle Mechanismus wird als Wirbeldiffusion bezeichnet, die durch Turbulenzen verursacht wird. Die langsame molekulare Diffusion steuert die Transportvorgänge sehr nahe an den Oberflächen.

Aufgrund der großen Werte des Diffusionskoeffizienten von Luft wird die Kohlendioxidkonzentration aufrechterhalten und wird während des Tages, wenn der photosynthetische Prozess sehr aktiv ist, nicht schnell erschöpft.

Die Photosyntheserate steigt mit zunehmender Windgeschwindigkeit an und steigt bis zu einem bestimmten Grenzwert weiter an. Die Photosyntheserate nimmt jedoch mit zunehmender Windgeschwindigkeit ab. Starke Oberflächenwinde wirken sich daher nachteilig auf das Wachstum der Kulturpflanzen aus.

Ein leichter und mäßiger Wind ist nützlich für die Transpiration und Kohlendioxid für die Photosynthese in Kulturpflanzen. Alle Austauschvorgänge innerhalb des Erntedachs werden durch starke Oberflächenwinde stark beeinträchtigt.

Es wurde beobachtet, dass starke Oberflächenwinde den Kulturpflanzen in ariden und semiariden Regionen schwere Schäden zufügen, indem sie Bodenerosion verursachen und die Bodenteilchen transportieren. Diese Bodenteilchen setzen sich auf den Blättern der Kulturpflanzen ab.

Viele Ermittler versuchten, die Techniken zu bestimmen, um die nachteiligen Auswirkungen starker Oberflächenwinde zu reduzieren. Dies kann durch das Anpflanzen von Windbrüchen geschehen, bei denen es sich um eine Hecke oder um eine aus künstlichem Material bestehende Schutzhütte handeln kann.

Seit der Antike wurden viele Schutzmaßnahmen gegen Wettergefahren eingesetzt. Die Bewässerung ist eine der alten Techniken, mit der die Kulturpflanzen vor niedrigen und hohen Temperaturen geschützt werden. Die Bewässerung ist hilfreich, um die thermische Belastung der Pflanzen während der Sommersaison zu verändern, während die Bewässerung im Winter die Bodentemperatur und die Lufttemperatur erhöht.

In ähnlicher Weise kann das Mikroklima auf dem Feld durch Verwendung verschiedener Mulcharten modifiziert werden. Schutzgurte sind eine der besten Techniken, um die Pflanzen vor den schädlichen Auswirkungen von kaltem und heißem Wind zu schützen.

Typ # 3. Modifikationen von Wettergefahren:

Das Pflanzenwachstum und der Ertrag werden von verschiedenen Wetterparametern beeinflusst. Wichtige Wetterparameter sind Niederschlag / Feuchtigkeit, Temperatur, Sonneneinstrahlung, Verdunstung und Verdunstung sowie Wind. Normales Pflanzenwachstum tritt auf, wenn diese Parameter günstig sind. Maximales Pflanzenwachstum tritt unter optimalen Wetterbedingungen auf. Das Pflanzenwachstum wird beeinträchtigt, wenn diese Parameter abweichen.

Über oder unter optimalen Wetterbedingungen gibt es extreme Wetterbedingungen. Diese extremen Wetterbedingungen führen zu Wettergefahren. Zum Beispiel führt zu starker Regen zu Überschwemmungen, während defizitärer Niederschlag zu Dürrebedingungen führt.

Wenn die Temperatur deutlich unter dem Normalwert liegt, treten Kaltwellenbedingungen auf. Wenn die Temperatur jedoch erheblich über dem Normalwert liegt, kann dies zu Hitzewellenbedingungen führen. In ähnlicher Weise beeinflussen Zyklone das Pflanzenwachstum.

Wettergefahren stellen eine große Bedrohung für die Ernte sowie für die menschlichen Aktivitäten dar. Daher muss die Änderung der Wettergefahren unter Verwendung verschiedener Techniken durchgeführt werden, so dass die Verluste minimiert werden können.

Typ # 4. Modifikation des Niederschlags:

Hauptanforderung an ein Getreide ist die Feuchtigkeit. Unter bewässerten Bedingungen angebaute Pflanzen werden durch Bewässerung mit Wasser versorgt, und die unter Regenbedingungen gezüchteten Kulturen erhalten die Feuchtigkeit aus dem Niederschlag. Niederschlag ist sehr wichtig in Gebieten, in denen Getreide unter regnerischen Bedingungen angebaut wird.

Das Wachstum der Pflanzen hängt von der Niederschlagsmenge und ihrer Verteilung während des gesamten Lebenszyklus ab. Das Feuchtigkeitsdefizit in jedem Stadium der Kultur ist schädlich, aber seine Wirkung ist tödlicher, wenn das Feuchtigkeitsdefizit während der Fortpflanzungsperiode auftritt. Der Effekt des Feuchtigkeitsdefizits kann durch künstlichen Regen minimiert werden.

Historischer Hintergrund des künstlichen Regens:

Künstlicher Regen basiert auf dem Prinzip, dass künstliche Kondensationskeime in die Wolken eingebracht werden, da in der Atmosphäre möglicherweise nicht genügend Kondensationskeime vorhanden sind. Dies kann als Wetteränderung bezeichnet werden.

Wettermodifikation ist definiert als künstliche Wetteränderung an einem bestimmten Ort durch Verwendung verschiedener Kerne. Anfangs lag der Schwerpunkt weiterhin auf der Regenerzeugung und der Hagelunterdrückung. Bergeron und Finde- painicen schlugen 1930 eine Theorie vor, in der sie behaupteten, dass sich Regentropfen in einer Wolke bilden, wenn einige Eiskristalle bei einer Temperatur unter 0 ° C auftreten.

Die Theorie der Eiskristalle geht davon aus, dass Wassertröpfchen in einer Wolke bei 0 ° C nicht gefrieren. Wasser kann bis zu -40 ° C im flüssigen Zustand bleiben. Dies wird als supergekühltes Wasser bezeichnet. Es wurde festgestellt, dass Eiskristalle feste Kerne mit einem Durchmesser von etwa einem Mikrometer enthalten. Man nennt sie Gefrierkerne.

Wenn diese Eiskristalle mit unterkühltem Wasser in Kontakt kommen, verwandelt sich die gesamte Wolke schnell in eine Eiswolke. Daher wachsen diese Kristalle schnell auf Kosten supergesponnener Tröpfchen. Sie fallen als Regen, Hagel oder Schnee aus der Wolke.

Die Kerne der wolkigen Kondensation:

Es wurde beobachtet, dass die Kondensation von Wasserdämpfen in reiner feuchter Luft nicht auftritt, es sei denn, die relative Luftfeuchtigkeit erreicht 70-80%. Die relative Luftfeuchtigkeit dieser Ordnung kann durch schnelle adiabatische Expansion in der Wilson-Wolkenkammer erhalten werden.

In der Atmosphäre bilden sich keine Wolken auf diese Weise, und die Kondensation von Wasserdämpfen beginnt nicht, es sei denn, sie besitzt einen geeigneten Kern, an dem Wasserdämpfe kondensieren können. Die atmosphärische Luft ist nicht vollständig rein. Es enthält normalerweise eine Vielzahl von Partikeln, so genannte Aerosole, an denen Wasserdämpfe kondensieren, wenn die Luft etwas übersättigt ist oder sogar noch weniger.

Die atmosphärischen Aerosole haben einen sehr großen Bereich von 0, 005 bis 10 um.

Sie lassen sich nach ihrer Größe in drei Kategorien einteilen:

(a) AITKEN-Kerne: 0, 005 um bis 0, 2 um.

(b) Große Kerne: 0, 2 um bis 1 um.

Es gibt zwei Arten von Kondensationskernen:

ich. Hygroskopische Kerne:

Sie haben eine starke Affinität für Wasserdampf, an dem Kondensation stattfindet, noch bevor die Luft gesättigt ist.

ii. Nicht hygroskopische Kerne:

Sie erfordern einen bestimmten Grad an Übersättigung in Abhängigkeit von den folgenden Faktoren:

(a) Temperatur und Kühlrate, die die Geschwindigkeit regelt, mit der Dampf für die Kondensation verfügbar wird.

(b) Konzentration, Größe und Art der Kerne, die die Geschwindigkeit bestimmen, mit der Dampf kondensiert.

Diese Kondensationskeime spielen schon zu Beginn der Wolkenbildung eine wesentliche Rolle. Der Wasserdampf kondensiert bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100%. Solange die relative Luftfeuchtigkeit unter 100% liegt, kondensieren die Wasserdämpfe in der Thermodynamik nicht in Form von Flüssigkeit.

Die relative Luftfeuchtigkeit (H) oder das Sättigungsverhältnis der Luft wird als der tatsächliche Dampfdruck definiert, der zum Sättigen der Luft bei derselben Temperatur erforderlich ist.

H = e / e _s

Es wird in Prozent ausgedrückt. Wenn die Luft gesättigt ist, ist e = e _s & H = 1.

Sättigung:

Man sagt, Luft sei gesättigt, wenn zwischen Dampfmolekülen und einer ebenen Wasseroberfläche bei gleicher Temperatur kein Nettotransfer stattfindet.

Supersättigung:

Die relative Luftfeuchtigkeit übersteigt 100%, wenn die in der Luft vorhandenen Wasserdämpfe mehr sind als zur Sättigung der Luft erforderlich, dh e ist größer als es. Sie wird Supersättigung genannt und mit s bezeichnet, wobei s = (e / e _s - 1). Dies kann als Prozentsatz durch Multiplikation mit 100 ausgedrückt werden.

Wenn das Sättigungsverhältnis 1, 01 beträgt, beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 101%

S = (e - es / es) = 1, 01 - 1 = 0, 01 = 1%

Grundannahmen der Modifikationen:

(i) Das Vorhandensein von Eiskristallen in einer supercoiled Wolke ist notwendig, um Regen durch den Bergeron-Prozess freizusetzen.

(ii) Das Vorhandensein eines vergleichsweise großen Wassertropfens ist wesentlich, um den Koaleszenzmechanismus zu initiieren.

(iii) Einige Wolken fallen ineffizient aus, da diese Mittel von Natur aus mangelhaft sind.

(iv) Dieser Mangel kann durch künstliche Impfung der Wolken mit entweder festem CO ₂, Agl zur Erzeugung von Eiskristallen, oder durch Einbringen von Wassertröpfchen oder großen hygroskopischen Kernen ausgeglichen werden

Die Kondensationskeime spielen eine wichtige Rolle bei der Wolkenbildung. Die in der Atmosphäre aufsteigende Luft kühlt sich adiabatisch ab und wird gesättigt. Eine weitere Abkühlung der Luft führt zur Kondensation mit Wolkenbildung und Niederschlag. Es wurde beobachtet, dass kein Niederschlag auftreten kann, selbst wenn die Wolken vorhanden sind.

Nun wurde entdeckt, dass Wolken möglicherweise nicht genügend Kerne für die Kondensation oder Sublimation aufweisen, um das Wachstum von Regentropfen zu initiieren. Anfänglich wachsen die Wolkentröpfchen in der aufsteigenden übersättigten Luftmasse, später nimmt die Wachstumsrate ab, weil die übersättigten Abfälle abnehmen.

Die in der Wolke gebildeten Wolkentröpfchen neigen dazu, die verfügbaren Wasserdämpfe aufzufangen. Regen fällt auf, wenn die Wolkentröpfchen so groß werden, dass sie von den Aufwertungen unterstützt werden.

Wolken können je nach Wärmeenergie in zwei Arten unterteilt werden:

(i) kalte Wolken

(ii) warme Wolken

Eigenschaften der kalten Wolken:

Die Bildung dieser Wolken basiert auf dem Bergeron-Findeicen-Prozess. Diese Wolken können sich entwickeln und über den Gefrierpunkt hinausgehen, ohne dass sich Eiskristalle bilden. Die Wolkentröpfchen werden extrem gekühlt. Mit der Zunahme der Superkühlung über das Gefrierniveau werden immer mehr Gefrierkeime aktiv. Diese einfrierenden Kerne werden zum aktiven Zentrum für die Bildung von Eiskristallen.

Die maximale Anzahl an Eiskristallen bildet sich im Temperaturbereich von -15 ° bis -20 ° C. Die Bildung von Eiskristall beruht auf dem Prinzip, dass der Sättigungsdampfdruck mehr als unterkühltem Wasser liegt als über Eiskristallen. Daher wachsen Eiskristalle auf Kosten hochgekühlter Tröpfchen.

Seeding of Cold Clouds:

Wenn die kalten Wolken nicht genügend Eiskristalle haben, darf es nicht regnen. Unter diesen Umständen können künstliche Kerne in die Wolken eingeführt werden, um die Anzahl der Eiskristalle zu erhöhen, so dass ein Niederschlag ausgelöst werden kann. Es wurde experimentell getestet, dass Eiskerne durch Einführen künstlicher hygroskopischer Kerne in die Wolke erhöht werden konnten.

Diese künstlichen Kerne sind unten angegeben:

ich. Silberjodid.

ii. Festes Kohlendioxid (Trockeneis).

Art der Impfmittel :

ich. Kochsalz mit 1-5µ Durchmesser ist der effektivste Kondensationskern in warmen Wolken.

ii. Silberjodid wird zum Einfrieren von Kernen verwendet. Sehr kleine Partikel eignen sich am besten für eine maximale Leistung pro Masseneinheit.

Wolke, die mit Silberjodid sät:

Silberjodid hat eine hexagonale Kristallstruktur, die nahe an den Eispartikeln liegt. Dies sind geeignete Keimbildner. Reines Silberjodid ist stark hygroskopisch und in Wasser praktisch unlöslich. Beide Eigenschaften werden durch absorbierte Verunreinigungen stark beeinflusst. Unter -10 ° C übersteigt die Supersättigung 10% in Bezug auf Eis.

Wenn Silberjodidrauch in die Wolke eingeführt wird, sinkt die Temperatur. Als Ergebnis erscheint eine bestimmte Menge Eiskristalle. Die Geschwindigkeit der Bildung von Eiskristallen nimmt mit abnehmender Temperatur zu. Bei -15 ° C werden alle Silberjodidteilchen in Eiskerne umgewandelt.

Die Einführung von Silberjodidrauch erzeugt eine enorme Anzahl von Eiskristallen, die zu Instabilität in den unterkühlten Wassertröpfchen führen. Die meisten unterkühlten Wassertröpfchen verwandeln sich in Eiskristalle, was zur Ausfällung führt.

Andere Substanzen, die als Silberkerne verwendet werden können, sind neben Silberiodid Bleiiodid, Metaldehyd, Kupfersulfide, Kupferoxide und Bismutjodid. Die Kristalle von Bleiiodid ähneln Silberiodid. Es ist bis zu einer Temperatur von -5 ° C aktiv. Die Anzahl der erzeugten Kerne stimmt mit der von Silberiodid erhaltenen überein.

Die Metaldehydkristalle sind bei -10 ° C ein wirksamer Keimbildner. Es verdampft mit Wasserdämpfen. Dies führt zum Einfrieren kondensierter Nebeltröpfchen. Von all diesen Substanzen wird üblicherweise Silberiodid verwendet. Die Eiskernbildungsfähigkeit von Agl nimmt jedoch unter dem Einfluss von ultraviolettem Licht ab.

Wolkensaat mit Trockeneis (festes CO ₂ ):

Das Hauptmerkmal des festen Kohlendioxids ist, dass es bei -30 ° C einen sehr hohen Dampfdruck aufweist. Infolgedessen verdampft es sehr schnell, daher fällt seine Oberflächentemperatur auf -80 ° C ab. Ein kleines Stück Trockeneis, das durch eine wolkige Luft fällt, produziert sehr viele Eiskristalle. Die Anzahl der Eiskristalle hängt von der Größe und Fallgeschwindigkeit des Trockeneises ab.

Trockeneispaletten sind schwer. Sie fallen schnell durch die Wolke und haben keine dauerhafte Wirkung. Diese werden daher vom Flugzeug in die Oberseite der supergekühlten Wolken eingeführt. Diese Impfmethode ist wirksamer in den Cumuluswolken, deren Spitzen Temperaturen unter -5 ° C haben, vorausgesetzt, die Wolken lösen sich nicht vor einer halben Stunde.

Aussaat warmer Wolken:

In diesen Wolken ist der Koaleszenzprozess sehr aktiv. Daher hängt das Wachstum des Wolkentröpfchens vom Koaleszenzprozess ab. Dieser Prozess wird durch viele Faktoren beeinflusst, wie z. B. die anfängliche Tropfengröße, den Anstieg, den Wassergehalt und das elektrische Feld.

Ein Koaleszenzprozess in warmen Wolken kann nur ausgelöst werden, wenn in den Wolken große Wassertröpfchen vorhanden sind. Das Fehlen von großen Wassertröpfchen in einigen Wolken kann den Koaleszenzprozess beschleunigen. Daher kann es zu Ausfällen oder zu einem Mangel kommen.

Die Aussaat warmer Wolken basiert auf der Annahme, dass der Koaleszenzprozess durch Einführen großer hygroskopischer Kerne beschleunigt werden kann. Natriumchlorid, bekannt als gewöhnliches Salz, kann als Impfmittel verwendet werden, das Riesenkerne erzeugen kann. Es kann in Form von Lösung oder Feststoff verwendet werden.

Der Hauptvorteil von Salz ist, dass der Dampfdruck der Lösung niedriger ist als das reine Lösungsmittel. Die Aussaat warmer Wolken durch Wasser scheint billiger zu sein als die Aussaat mit Salz. In der Praxis ist die Aussaat durch Salz jedoch aufgrund der wichtigen Rolle riesiger hygroskopischer Kerne im Koaleszenzprozess wirtschaftlicher.

Die Wirksamkeit oder Effizienz von künstlichen Kernen hängt von der Art der Wolken ab:

Konvektive Wolken:

10-20% des flüssigen Wassers wird in Regen umgewandelt.

Orographische Wolken:

Etwa 25% des flüssigen Wassers wird in Regen umgewandelt.

Schichtwolken:

Eine beträchtliche Menge an flüssigem Wasser wird in Regen umgewandelt.

Es hat sich herausgestellt, dass bei bereits regnenden Wolken oder Wolken, die kurz vor dem Regen stehen, der Zusatz künstlicher Kerne bei der Erhöhung des Niederschlags am wirksamsten ist.

Faktoren, die sich negativ auf den Cloud Seeding-Vorgang auswirken:

Es gibt zwei Probleme, die den Cloud-Seeding-Vorgang nachteilig beeinflussen.

Diese sind:

I. Ungewissheit, dass das Saatgut die Wolken erreicht. Aus diesem Grund erfolgt die Aussaat von Flugzeugen direkt unterhalb der Wolkenbasis oder nur im Aufwind auf das Zielgebiet.

II. Instabilität von Silberjodid im Sonnenlicht. Es hat zu einer Suche nach anderen Keimbildnern wie Mataldehyd geführt.

Typ # 5. Modifikation des Zyklons:

Der Wirbelsturm ist eine der schlimmsten Witterungsgefährdungen, die die landwirtschaftlichen Kulturpflanzen in den Küstengebieten schwer beschädigen können. Alle menschlichen Aktivitäten werden von Zyklonen beeinträchtigt. Diese Zyklone können auch als tropische Wirbelstürme, Taifune oder Hurrikane bezeichnet werden. Der Hauptvorteil dieser Wirbelstürme besteht darin, Niederschläge über dem Land zu verursachen, aber übermäßige Niederschläge können Überschwemmungen in dem riesigen Gebiet besonders in der Nähe der Küste verursachen.

Aufgrund der verheerenden Natur dieser Wettersysteme müssen sie geändert werden. Die Modifikation der Zyklone kann durch Animpfen der äußeren Wolken, die das Auge des Zyklons umgeben, vorgenommen werden, so dass ein Niederschlag auftreten kann, bevor das reife Stadium erreicht wird.

Während des Niederschlags wird eine riesige Menge latenter Kondensationswärme freigesetzt. Die latente Hitze hat die Tendenz, den Sturm über ein weites Gebiet auszubreiten, so dass die Wirkung gewalttätiger Kräfte minimiert werden kann.

Silberjodid wird als Impfmittel verwendet, da die Wolke, die das Auge des Zyklons umgibt, eine große Menge supergekühltes Wasser mit einer Temperatur unter -4 ° C enthält. Es basiert auf dem Prinzip, dass der Dampfdruck der Eiskristalle niedriger ist als der Dampfdruck der unterkühlten Wassertröpfchen. Als Ergebnis wachsen Eiskristalle auf Kosten der Tröpfchen.

Die Einführung von Silberjodid kann die supergekühlten Wassertröpfchen in Eiskristalle umwandeln. Während dieses Prozesses wird latente Schmelzwärme freigesetzt. Es kann den Zyklon so ausbreiten, dass die Stärke der Gewaltkraft verringert wird. Die Verringerung der Stärke der Gewaltkraft kann die Stärke der Verluste verringern.

Typ # 6. Modifikation von Nebel:

Nebel ist ein Phänomen der Luftfeuchtigkeit, das in klaren Nächten mit ruhigen Bedingungen auftritt. Nebel tritt auf feuchtem Land auf, da in der Nacht die Strahlung abkühlt. Durch die Kühlung wird die Luft in der Nähe der Erdoberfläche gesättigt.

Wenn die Lufttemperatur auf den Taupunkt absinkt, beginnt sich die gesättigte Luft auf der Oberfläche der Kerne zu kondensieren. Die Wassertröpfchen bleiben in der Luft hängen. Die Ansammlung dieser Wassertröpfchen in der Luft führt zur Bildung von Nebel.

Die Nebelbildung wird durch leichte Winde beschleunigt, die den Verlust an fühlbarer Wärme von der Luftschicht zur Bodenoberfläche verstärken. Nach dem Sonnenaufgang bleibt der Strahlungsnebel einige Stunden lang sichtbar. Manchmal bleibt er jedoch den ganzen Tag über, wenn er ungewöhnlich dicker ist. Die horizontale Sichtweite kann auf eine Entfernung von 1 km reduziert werden.

Verschiedene Arten von Nebel sind unten angegeben:

I. Warmer Nebel (Temperatur über 0 ° C).

II. Supergekühlter Nebel (Temperaturbereich von 0 bis -30 ° C).

III. Eisnebel (Temperatur bleibt unter -30 ° C).

IV. Upslope-Nebel (Es entsteht, wenn feuchte Luft entlang des Berges der Berge nach oben steigt).

V. Warmer Regennebel (tritt auf, wenn Regen durch eine kältere Schicht in der Nähe der Oberfläche fällt und die Verdampfung der Regentröpfchen die Schicht sättigt).

Nebel tritt im Allgemeinen im Winter auf, wenn die Lufttemperatur aufgrund der Strahlungskühlung auf den Taupunkt absinkt. Während des Kondensationsprozesses fallen große Mengen an Wasserdämpfen aus. Die Niederschlagsmenge bei Nebel ist viel größer als bei Tau. Nebel kann als niedere Wolken betrachtet werden. Manchmal kann Nebel mehr als leichter Regen beitragen.

In einigen Fällen kann Nebel den Wasserbedarf der in den Küstengebieten angebauten Kulturpflanzen decken. Daher dient Nebel als natürliche Feuchtigkeitsquelle für die natürliche Vegetation in den Küstengebieten, insbesondere wenn es keinen Regen gibt.

Während der Wintersaison verringert Nebel die Sicht und stellt ein großes Problem für den Luft-, See- und Straßentransport dar. Die schädlichen Auswirkungen von Nebel sind in den Morgenstunden zu sehen, wenn der Luft-, Eisenbahn- und Straßentransport viele Stunden ausgesetzt ist.

Flüge und Züge verspäten sich oder sind wegen starkem Nebel ausgesetzt. In der Wintersaison verursachen westliche Unruhen in vielen Teilen des Nordwestens Indien Bewölkung und Regen.

Manchmal verursacht eine westliche Störung Niederschläge und bewegt sich von West nach Ost quer durch den Nordwesten Indiens. Gleichzeitig folgt eine weitere westliche Störung, die Regen verursacht. Der durch die erste westliche Störung erzeugte Nebel wird durch den durch die zweite westliche Störung erzeugten Nebel verstärkt.

Auf diese Weise umhüllt eine dichte Nebeldecke in den Monaten Januar und ersten Februar zwei Tage lang ganz Nordindien. Nebel erzeugt feuchte Witterungsbedingungen, die für das Auftreten von Pflanzenkrankheiten günstig sind. Die schädlichen Auswirkungen von Nebel können durch Modifizieren oder Zerstreuen minimiert werden.

Ableitung von warmem Nebel:

Diese Art von Nebel kommt in vielen Teilen der Welt vor. Oke (1981) berichtete über folgende Techniken zur Ausbreitung von warmem Nebel:

Mechanisches Mischen:

Es basiert auf der Tatsache, dass trockenere, sauberere und wärmere Luft über dem Nebel liegt. In diesem Fall können Hubschrauber verwendet werden, um einen Abwind zu erzeugen, der die warme Luft nach unten zwingt und sich mit dem Nebel vermischt. Sobald die warme Luft in den Nebel eintritt, steigt die Temperatur, wodurch die Wassertröpfchen verdampfen können. Diese Methode ist jedoch nur für kleinere Bereiche mit flachem Nebel wirksam.

Hygroskopische Kerne:

Bei diesem Verfahren werden hygroskopische Kerne aus Natriumchlorid und Harnstoff in den Nebel eingebracht. Natriumchlorid und Harnstoff haben eine starke Affinität für Wasser. Diese Partikel können Wasser durch Kondensation absorbieren, an Größe zunehmen und in etwa fünf Minuten herausfallen. Die Entfernung von Wasser aus der Schicht "trocknet" die Luft ausreichend und viele der verbleibenden Tröpfchen verdampfen.

Die Sichtbarkeit verbessert sich 10 Minuten nach dem Säen. Die Größe der Partikel ist sehr wichtig. Wenn die Partikel zu groß sind, fallen sie schnell aus und es tritt keine Kondensation auf. Wenn sie zu klein sind, bleiben sie suspendiert, was die Sichtbarkeit weiter beeinträchtigen kann.

Direkte Heizung:

Wenn der Nebelschicht ausreichend Wärme hinzugefügt wird, erhöht sich die Wasserhaltekapazität der Luft. Dadurch verdampfen die Wassertröpfchen. Strahltriebwerke, die an den Seiten der Startbahnen des Flughafens installiert sind, haben sich als wirksam erwiesen, sind jedoch teuer in der Installation.

Ausbreitung von kaltem Nebel:

Diese Art von Nebel kann sehr leicht gelöscht werden. Die Ausbreitung von Kaltnebel beruht auf der Tatsache, dass der Sättigungsdampfdruck auf der Oberfläche der Eiskristalle etwas geringer ist als der Druck über der Wasseroberfläche bei gleicher Temperatur.

Ein Dampfdruckgradient wird vom Wassertropfen zum Eiskristall geleitet. Infolgedessen schrumpfen die Wassertröpfchen aufgrund der Verdampfung und die Größe der Eiskristalle aufgrund der Dampfabscheidung. Die am häufigsten verwendeten Substanzen sind Trockeneis und flüssiges Propan. Über einem Nebel wird Trockeneis aus einem Flugzeug freigesetzt.

Typ # 7. Modifikation von Frost:

Das Ziel des Frostschutzes ist es, die Vegetation über der tödlichen Temperatur zu halten. Dies kann durch Erhöhen der Lufttemperatur dort erfolgen, wo das Erntegut wächst. Während der Wintersaison sinkt die Nachttemperatur aufgrund der Strahlungskühlung.

Es wird gesagt, dass Frost auftritt, wenn die Oberflächentemperatur unter 0 ° C fällt. Gefriertemperatur tritt auf, wenn die Lufttemperatur um 0 ° C liegt. Strahlender Frost und Advective Frost sind in der Natur üblich.

Strahlungsfrost entsteht durch Strahlungskühlung bei klarem Himmel und leichten Winden. Advective Frost tritt in den Bereichen auf, in denen kalte Luft aus kälteren Gegenden durch stärkere Winde gefördert wird. Advective Frost oder Wind Frost kann zu jeder Tages- und Nachtzeit unabhängig von den Himmelsbedingungen auftreten.

In einigen Fällen kann der Advective Frost durch Strahlungsfrost verstärkt werden. Diese beiden Fröste können auch gleichzeitig auftreten. Frost- und Gefriertemperaturen schädigen die Feldfrüchte und Obstpflanzen.

Typ # 8. Modifikation der Verdampfung :

Verdampfungsverluste können durch die Verwendung von Windschutzscheiben minimiert werden. Schutzgurte können die Windgeschwindigkeit auf der Leeseite reduzieren. Die von den Pflanzen durchströmten Wasserdämpfe sammeln sich im geschützten Bereich.

Dadurch steigt die relative Luftfeuchtigkeit. Der kombinierte Effekt kann die Verdampfungsverluste auf der Leeseite reduzieren. Die Albedo der Wasseroberfläche kann auch erhöht werden, um die Verdampfung zu reduzieren.

Strahlungsfrost kann in zwei Arten eingeteilt werden:

ich. Raureif oder weißer Frost:

In diesem Fall wandeln sich die Wasserdämpfe durch Sublimation direkt in Eispartikel um, wenn die schnell kühlende Luft mit den kalten Objekten in Kontakt kommt.

ii. Schwarzer Frost:

In diesem Fall enthält Luft nicht genügend Feuchtigkeit zur Bildung von Raureif. In diesem Fall wird die Vegetation aufgrund der Abnahme der Lufttemperatur eingefroren.