A semeadura de nuvens é uma forma de modificação do tempo de adição de diferentes substâncias ( aerossóis , pequenas partículas de gelo) nas nuvens para influenciar a precipitação. Visa intervir nos processos microfísicos ligados às trocas entre as diferentes fases da água na nuvem (vapor, líquido, gelo) e consequentemente na distribuição e tamanho das partículas da nuvem.
A semeadura de nuvens pode ser usada para dispersar a névoa , diminuir o tamanho das pedras de granizo ou aumentar a quantidade de precipitação , fazer chover antes de uma cerimônia ou evento. É utilizado em vários campos, incluindo a agricultura, a luta contra a desertificação e também no campo militar.
As substâncias mais comumente usadas são o dióxido de carbono e o iodeto de prata para iniciar a fase de gelo e o cloreto de sódio para formar gotas maiores.
As gotículas de uma nuvem antes da precipitação crescem principalmente pela captura de outras gotículas. Os cristais de gelo crescem mais rápido quando estão na presença de uma infinidade de gotas de água super-resfriadas (por transferência de vapor d'água ou por colisão). Naturalmente, nuvens e névoas não precipitantes são compostas por uma infinidade de gotículas de água microscópicas ou cristais de gelo que não são grandes o suficiente para cair e atingir o solo como precipitação (em condições normais de supersaturação, levaria mais de 10 horas para crescer uma gota por condensação para 100 micrômetros).
Os experimentos de semeadura visam perturbar esse equilíbrio, acelerando o crescimento de certas gotículas ou sua transformação em cristais de gelo, introduzindo nas nuvens partículas artificiais, como poeira com forte afinidade por água (sais de sódio, cálcio, magnésio), materiais refrigerantes gelo, propano líquido ou nitrogênio, etc.) ou núcleos de gelo (iodeto de prata, etc.). O iodeto de prata é a partícula artificial mais comumente usada para essa finalidade.
As partículas de iodeto de prata têm uma estrutura cristalina semelhante à do gelo, são muito pouco solúveis em água e são núcleos de gelo eficazes a -5 ° C. Em contato, as gotas de água super-resfriadas congelam, então elas crescem, primeiro com o vapor d'água emitido pelas gotas circundantes que permaneceram líquidas, depois por coalescência (após a colisão) com essas gotas. A propagação de nuvens por esses núcleos visa aumentar a precipitação (o gelo derrete antes de atingir o solo) ou limitar o crescimento de granizo (por um fenômeno de competição benéfica).
Os sais higroscópicos agem como núcleos de condensação, isto é, promovem a formação de gotículas de água salgada por condensação sob certas condições de supersaturação, então seu crescimento primeiro a partir do vapor emitido pelas gotículas circundantes permaneceu puro, então por coalescência com essas gotas. Eles podem ser usados para desencadear a precipitação em nuvens cujas partes estão com temperatura positiva.
Duas estratégias são propostas:
A chuva artificial de semeadura de nuvens é uma técnica desenvolvida e aplicada pela primeira vez em 1946 nos Estados Unidos para combater a seca na área de Nova York. Em seguida, se espalhou para lutar contra a falta de água em todo o mundo. Muitos países estão começando a usar essa tecnologia para combater a seca.
Desde a década de 1950, a semeadura de nuvens também tem sido usada para lutar contra o granizo . Ao adicionar partículas de iodeto de prata aos núcleos de gelo já presentes no ar, a glaciação de gotículas super-resfriadas em tempestades é desenvolvida e, por meio da competição, o crescimento de granizo e danos causados pelo granizo deve diminuir.
A Associação Nacional de Estudos e Combate às Pragas Atmosféricas (ANELFA) foi criada na França em 1951 para colocar a técnica em prática e medir seus efeitos em parceria com a Universidade. A técnica também é praticada na Austrália há mais de 50 anos, no sul da Itália ( Sicília e Sardenha ), Brasil e Canadá ( Alberta ) para estourar nuvens antes do granizo cair.
Em 2004, a Organização Meteorológica Mundial identificou mais de 100 projetos de modificação do clima artificial em todo o mundo, implementados por dezenas de países, especialmente em regiões áridas e semi-áridas. O maior projeto atual está na China. Hoje, entretanto, não há evidências de que os métodos atuais de semeadura de nuvens aumentem a precipitação.
Na África, o programa " Al Ghait " no Marrocos começou em 1982 sob o reinado do Rei Hassan II (1929-1999) . O programa “SAAGA” no Burkina Faso , de 1997 , é uma continuação do “Al Ghait” na medida em que o governo de Burkinabé solicitou a ajuda do governo marroquino para a sua implementação. Os países da África Subsaariana reunidos em torno do CILSS ( Comitê Interestadual de Controle da Seca ) decidiram colocar em prática essa nova tecnologia.
AméricaNo Canadá, o Alberta Hail Project é um dos muitos programas de pesquisa que estudam a física da nuvem e a dinâmica da produção de granizo para projetar e testar meios de supressão de granizo. Durante a década de 1960, Irving P. Krick & Associates montou uma operação de semeadura de nuvem bem-sucedida na área de Calgary , Alberta. Ele usou fogo terrestre e aviões de iodeto de prata na atmosfera na tentativa de reduzir a ameaça de danos causados pelo granizo. Ralph Langeman, Lynn Garrison e Stan McLeod, todos ex-membros do Royal Canadian Air Force 403 Squadron que frequentaram a Universidade de Alberta , passaram os verões neste trabalho. O Projeto de Supressão de Granizo de Alberta continua pagando às seguradoras C $ 3 milhões por ano para reduzir os danos de granizo no sul de Alberta.
Nos Estados Unidos, no verão de 1948, o prefeito da cidade de Alexandria, na Louisiana , cidade que costuma ser bem regada, autorizou o lançamento de gelo seco nas nuvens do aeroporto municipal para um período de seca. Isso resultou em 0,85 polegadas (22 mm) de chuva. Muitos experimentos e programas se seguiram. Em 2011, o Conselho de Modificação do Clima da América do Norte reúne 11 estados do oeste e a província canadense de Alberta que têm programas operacionais de modificação do clima para a produção de chuva ou neve e supressão de granizo.
ÁsiaA técnica foi usada para fins militares no Vietnã . Durante a Guerra da Indochina , foi tentada uma experiência sob a direção do Coronel Genty para diminuir o abastecimento das tropas do General Giap durante a batalha de Dien Biên Phu . Várias missões francesas, chamadas de Operação Downpour, aconteceram em maio de 1954, mas o cessar-fogo pôs fim aos testes. Durante a Guerra do Vietnã , as Forças Armadas dos Estados Unidos fizeram a semeadura de nuvens em maior escala durante a Operação Popeye sobre a trilha Ho Chi Minh para dificultar o acesso, aumentando as chuvas. Parece que entre 1967 e 1968 o Air Weather Service conseguiu aumentar a quantidade de chuvas em 30% dessa forma. Em outra ocasião, o sal teria sido liberado durante o cerco de Khe Sanh para precipitar a névoa e melhorar as condições climáticas, mas sem muito sucesso.
Os tratados internacionais agora proíbem tentativas de mudar o clima para fins militares. Assim, o monitoramento meteorológico e a modificação do clima para fins militares são expressamente proibidos por uma resolução das Nações Unidas de10 de dezembro de 1976 e que foi assinado em 18 de maio de 1977(Resolução 31/72 da Assembleia Geral, TIAS 9614). Este regulamento entrou em vigor em5 de outubro de 1978mas teve que ser ratificado por cada um dos estados membros. Foi feito em13 de dezembro de 1979nos Estados Unidos pelo presidente Jimmy Carter e pelo Senado em17 de janeiro de 1980. Dois projetos de alteração a esta lei foram apresentados em 2005 para atribuir certas isenções, estabelecer um comitê de pesquisa sobre operações de modificação do clima e estabelecer uma política nacional sobre o assunto. Eles nunca foram adotados, no entanto.
Na China, o estado causa precipitação antes de certas cerimônias ou para lutar contra a seca de 2009. A China iniciou, no final da década de 1950, suas pesquisas para modificar o clima. Em 2004, a China tentou baixar a temperatura em Xangai. Durante as Olimpíadas, a China tentou em Pequim modificar o clima em 2008. No ano novo de 1997, a China já estava usando essas tecnologias de modificação do clima (nitrogênio líquido e iodeto de prata). Em 2006, após uma tempestade de areia, a China "semeou" as nuvens. Durante o 60 º aniversário do reinado do Partido Comunista, 1100 foguetes foram disparados.
A China anunciou no final de 2020 que o país possui um vasto programa de modificação do clima de escala sem precedentes. Esse sistema, que deve estar operacional até 2025, é baseado na semeadura de nuvens, com a dispersão de partículas de iodeto de prata na atmosfera, por meio de foguetes disparados do solo ou de aeronaves. A escala sem precedentes desse novo programa chinês preocupa cientistas e países vizinhos, que temem uma desestabilização duradoura do clima na região.
Israel também está tentando mudar o clima.
EuropaNa Rússia: em 1986, para proteger Moscou da precipitação radioativa de Chernobyl, nuvens foram semeadas. Uma chuva negra então caiu logo após a passagem dos aviões lançando "materiais coloridos". Três vezes por ano, durante as cerimônias, a Rússia semeia as nuvens, assim como durante as férias de verão. Em 1980, nos Jogos Olímpicos de Moscou, a Rússia semeou as nuvens.
Na França, a semeadura com iodeto de prata foi desenvolvida para reduzir os danos causados pelo granizo em várias regiões onde plantações de alto valor agregado são estabelecidas: vinhedos de Bordeaux, Cognac, Borgonha (desde 2014), mas também arboricultura no vale do Ródano e nos Pirenéus Orientais.
Na Suíça, a semeadura é feita em Lavaux e Begnins.
Dada a complexidade dos fenômenos atmosféricos e a grande variabilidade no tempo e no espaço da precipitação, demonstrar a eficiência da semeadura é uma tarefa difícil. Os experimentos randomizados não permitiram concluir, principalmente porque foram julgados muito curtos. Outros projetos baseados em séries históricas ou medições do solo relatam resultados positivos que ainda são objeto de discussão entre os cientistas.
A semeadura de nuvens não pode ser uma solução milagrosa para os problemas de seca porque essa técnica não cria nuvens, mas melhora o rendimento da precipitação. As nuvens orográficas são tratadas no outono e no inverno para aumentar a precipitação, principalmente na forma de neve. Nuvens convectivas são tratadas na estação quente.
O aumento fica entre 5 e 20% o que explica a dificuldade de separá-lo da variação natural do clima.
O processo de chuva artificial, para alcançar resultados reais em um país, requer um conjunto de pré-condições. Para que a chuva artificial seja lucrativa para o país que a utiliza, é necessário, em primeiro lugar, planejar seu lançamento em terras próprias para a agricultura, cultiváveis, mas carentes de água. Portanto, é importante escolher a hora certa e o período certo.
É também necessário dispor de infra-estruturas hidráulicas e hidroeléctricas adequadas, bem como de um sistema de rega suficientemente desenvolvido para acolher o processo. Em todos os casos e independentemente do método utilizado, são necessárias condições atmosféricas específicas.
Vários conceitos são propostos para a prevenção do granizo, sendo os principais a competição benéfica por água super-resfriada e a aceleração do desenvolvimento da chuva. A sua interpretação leva alguns a considerar que o efeito da semeadura pode ser prejudicial ou mesmo perigoso, por não impedir o crescimento de granizo e aumentar seu número. Na França, como parte das operações da Anelfa, Jean Dessens observou uma diminuição nas perdas de safra medidas usando dados de seguro, depois uma diminuição na intensidade das tempestades de granizo usando medidas físicas obtidas com medidores de granizo. No entanto, seus resultados foram fortemente criticados, uma segunda análise estatística mostrando nenhuma eficácia dos dispositivos.
Gotículas de névoa de cristal são precipitadas por dispersão de núcleos de gelo ou resfriamento local do ar por evaporação de gelo seco ou propano líquido.
Os especialistas em modificação do clima têm grandes esperanças de avanços em modelos numéricos (que podem simular a semeadura com mais precisão) e ferramentas de observação aprimoradas (que fornecem uma melhor compreensão dos processos físicos acionados nas nuvens) para determinar melhor o efeito da semeadura.
Embora alguns cientistas Sugiram que as quantidades de iodeto de prata emitidas durante a semeadura das nuvens são mínimas e sem consequências negativas, outros Vão mais longe e dizem que o iodeto de prata é bom para o coração e que os mineiros nas minas de prata viver mais, a questão dos riscos representados pelo iodeto de prata no ecossistema terrestre e aquático sujeito a anos e anos de semeadura de nuvens permanece em aberto.
Na França, em 2013, a ANELFA (associação nacional de estudos e combate às pragas atmosféricas) indica (relativamente aos difusores de iodeto de prata em vinhas) que “o iodeto de prata assim disseminado não representa qualquer risco neste nível de concentração (1.000 vezes inferior do que o limite crítico de toxicidade). " Em 2005, o governo francês disse que “nenhum estudo foi capaz de demonstrar quaisquer efeitos nocivos. "
Em laboratório, os íons de prata introduzidos em grandes quantidades em aquários para alevinos de trutas mostram-se capazes de aderir às brânquias dos peixes, inibindo sua respiração. Mas, ressalta o cientista que trabalha com o assunto, esse fenômeno nunca ocorreria. com a semeadura porque as quantidades de iodeto de prata usadas são mínimas. .
O iodeto de prata é muito pouco solúvel em água, por isso apresenta pouco perigo para os humanos. Córregos e rios que drenam a água da chuva contaminada, por meio da percolação, a maior parte da prata será absorvida pela argila e colóides orgânicos e aí ficará imobilizada. O iodeto de prata penetra na terra e pode atingir os lençóis freáticos para contaminar a água. As consequências de seu impacto nas águas subterrâneas são difíceis de avaliar.
A longo prazo, as mudanças podem incluir: alteração da vegetação, mudanças na população da fauna, mudança hidrológica, acúmulo de iodeto de prata e prata livre, efeitos inibitórios em: solo, microrganismos aquáticos e invertebrados e em plantas terrestres
O dinheiro é um de metais nobres. É muito reativo e pode formar muitos complexos em solução. Seus sais são geralmente pouco solúveis, exceto nitrato, perclorato, fluoreto, acetato e clorato. O sal menos solúvel é Ag 2 S. Com relação aos compostos solúveis, a reação com haletos e haloides dá complexos mais ou menos estáveis cuja ordem de estabilidade decrescente é a seguinte: I> CN> Br> SCN> Cl> F. Os complexos podem também ser formada com grupos hidrossulfeto e amino, com sulfuretos, tiossulfato e também com compostos orgânicos.
Para os países onde a maioria da população bebe água da chuva, os riscos de contaminação com iodeto de prata são preocupantes. A semeadura regular de nuvens, ano após ano, resultará em um efeito cumulativo de iodeto de prata nos ecossistemas. O iodeto de prata é muito tóxico para as espécies aquáticas, principalmente as menores, das quais bloqueia a fase de reprodução. Nos países do Sahel onde é praticado, observamos uma secagem precoce das folhas de certas árvores, o dinheiro que se acumula nas raízes obviamente sobe para as folhas.
Para um melhor controle para verificar a presença de iodeto de prata na água, solo, amostras de plantas, o ar semeado deve ser coletado regularmente antes e depois de cada operação de semeadura de nuvem. O método de ensaio depende da concentração de íons Ag + e outros íons interferentes. Para uma concentração da ordem de 10 -2 M a 10 -3 M, um ensaio volumétrico simples é adequado na condição de que os íons interferentes sejam eliminados de antemão ou primeiro analise esses íons interferentes por outro método e, em seguida, diferencie com o que teremos trazido em jogo no total com a dosagem de íons Ag +.
Para concentrações mais baixas, ou seja, menos de 10 -3 M e até 10 -5 M e até 10 -6 M, então a absorção atômica é necessária. Para concentrações abaixo de 10 -6 M, a absorção atômica não é mais sensível e um ensaio polarográfico pulsado é então necessário usando a técnica de deposição catódica seguida por redissolução anódica em um eletrodo suspenso de mercúrio ou em um eletrodo de carbono vítreo. A titulação coulométrica com detecção amperométrica também pode ser usada. Com a quantidade de íons liberada durante a semeadura da nuvem, a absorção atômica será o método correto.
Por exemplo, a medição da prata por absorção atômica na precipitação coletada em uma região com semeadura de iodeto de prata para prevenção de granizo na Espanha dá um valor máximo de 0,16 micrograma por litro.
As propriedades antibacterianas da prata são conhecidas desde os tempos antigos , quando esse metal era usado para purificar a água. Pomadas e unguentos contendo prata também eram comumente usados para limpar feridas. Por outro lado, o uso da prata na forma de nanopartículas é muito recente. O interesse é manter uma boa eficácia antibacteriana e ao mesmo tempo reduzir as quantidades necessárias deste caro metal. Na verdade, quanto menores forem as “peças” de um material, maior será sua área de superfície relativa em relação à sua massa e, portanto, mais ativos eles serão.
De acordo com a Agência de Monitoramento de Substâncias Tóxicas dos EUA:
Vários estudos publicados sobre o uso de iodeto de prata foram feitos em diferentes partes do mundo desde o início de seu uso na semeadura de nuvens. Foi reconhecido que a toxicidade do íon prata na água é significativamente melhorada pela presença na água de íons cloreto, íons carbonato, íons sulfeto e carbono orgânico dissolvido. Além disso, foi demonstrado que a prata é amplamente adsorvida em partículas suspensas em água. A maioria conclui que não há impacto significativo se as concentrações usadas seguirem as diretrizes da OMM sobre o assunto.
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