వర్షం కృత్రిమం

ఉక్కపోస్తే ఫ్యాన్‌ వేసుకుంటాం. చుట్టుపక్కల గాలిని మనవైపు తిప్పుకొంటాం. ఇంట్లో ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే ఏసీ వేసుకుంటాం. వేడి గాలిని చల్లబరచి హాయిని అనుభవిస్తాం. ప్రవహించే నదులకు అడ్డుకట్ట వేస్తాం. ఆనకట్టలతో ఆపి, అవసరమైన చోటుకు నీటిని పారిస్తాం. ఇలా ఎన్నో ఉపాయాలతో ప్రకృతి శక్తులను అనుకూలంగా మలచుకుంటూనే వస్తున్నాం. ఇప్పుడు వర్షం మీదా దృష్టి సారించాం. దేశ రాజధానిలో కృత్రిమంగా వర్షాన్ని కురిపించి కాలుష్యాన్ని తగ్గించాలని ప్రయత్నిస్తున్నారు మరి. ఐఐటీ కాన్పూర్‌ ఈ ప్రయోగాత్మక కార్యక్రమాన్ని చేపట్టనుంది. అన్నీ సక్రమంగా సాగితే మరో వారంలోనే దిల్లీలో కృత్రిమ వాన కురవటాన్ని చూడొచ్చు. ఇంతకీ వానను కృత్రిమంగా ఎలా కురిపిస్తారు? దీని వెనకున్న పరిజ్ఞానమేంటి?

నీరే జీవాధారం. ఇది వానలతోనే సమృద్ధిగా లభిస్తుంది. సాధారణంగా ఎండ వేడికి చెరువులు, నదులు, సముద్రాల్లోని నీరు ఆవిరవుతుంది. ఇది గాల్లో పైకి ఎగుస్తున్నకొద్దీ చల్లబడి, నీటి బిందువులుగా మారుతుంది. బిందువులు కలిసి మేఘం ఏర్పడుతుంది. మరీ బరువెక్కినప్పుడు కరిగి, వర్షంగా కురుస్తుంది. ఇదే కాలువలు, నదుల్లో ప్రవహించి సముద్రంలో కలుస్తుంది. కొంత నీటిలోకి ఇంకుతుంది. ఇదంతా ఒక చట్రంలా సాగుతుంది. మనం తాగే నీరు, పంటలకు వాడుకునే నీరు చాలావరకు వర్షం నుంచే లభిస్తుంది. ఇది కాలుష్యం తగ్గటానికీ తోడ్పడుతుంది. వాహనాలు, పరిశ్రమల నుంచి వెలువడే కాలుష్యం, నుసి గాల్లో తేలియాడుతూ ఉంటాయి. వర్షం కురిసినప్పుడు చినుకులతో కలిసి భూమికి చేరుకుంటాయి. ఫలితంగా గాల్లో కాలుష్యం తగ్గుతుంది. కాబట్టే ఇప్పుడు కృత్రిమ వానతో దిల్లీలో వాయు కాలుష్యాన్ని తగ్గించాలని ప్రయత్నిస్తున్నారు.

రేణువుల చుట్టూ..

నీటి ఆవిరి మేఘంగా మారటంలో వాతావరణంలో తేలియాడే సూక్ష్మ దుమ్ము లేదా లవణ రేణువులు ముఖ్యపాత్ర పోషిస్తాయి. వీటి చుట్టూ నీటి ఆవిరి గూడుకట్టటం వల్లనే మేఘాలు ఏర్పడతాయి. అందుకే ఈ రేణువులను మంచు కేంద్రకాలనీ (ఐస్‌ న్యూక్లీ) పిలుచుకుంటారు. ఇవి లేకపోతే నీటి బిందువులు, మంచు తునకలేవీ ఏర్పడవు. వర్షం కురవదు. కృత్రిమ వర్షం (క్లౌడ్‌ సీడింగ్‌) ప్రక్రియలోనూ ఇదే ముఖ్యం. ఒకరకంగా దీన్ని వాతావరణాన్ని మార్చే పద్ధతని అనుకోవచ్చు. మేఘాల్లోకి సూక్ష్మ మంచు కేంద్రకాలను ప్రవేశపెట్టి వర్షం కురిసేలా చేయటం దీనిలోని కీలకాంశం. నీటి బిందువులు గూడుకట్టటానికి ఈ  కేంద్రకాలు ఆధారంగా నిలుస్తాయి. కొత్తగా ఏర్పడిన బిందువులు త్వరగా పెద్దగానూ అవుతాయి. దీంతో మేఘం బరువెక్కి, కిందికి దిగుతుంది. దీనిలోని నీటి బిందువులు వర్షం రూపంలో కురుస్తాయి.  

ఎలా కురిపిస్తారు?

కృత్రిమ వర్షం కోసం మేఘాలను సృష్టించటం రెండు రకాలుగా చేయొచ్చు. మేఘంలో నీటి బిందువులు గూడుకట్టటానికి తోడ్పడే లవణాలను నేల మీది జనరేటర్ల నుంచి పైకి వెదజల్లొచ్చు. లేదా విమానాల్లోంచి మేఘాల మీదికి జార విడవొచ్చు. సాధారణంగా సిల్వర్‌ అయోడైడ్‌, పొటాషియం అయోడైడ్‌, డ్రైఐస్‌ (ఘన కార్బన్‌డయాక్సైడ్‌) వంటి రసాయనాలను కృత్రిమ వర్షం కోసం వినియోగిస్తుంటారు. ఇవి అదనపు మంచు కేంద్రకాలుగా పనిచేస్తాయి. మేఘాల్లో అంటుకోని అతి చల్లటి నీటి ఆవిరిని తమ చుట్టూ చేరుకునేలా పురికొల్పుతాయి. నీటి ఆవిరితో కూడిన బిందువులు దట్టంగా గూడుకట్టేలా చేస్తాయి. బిందువులు పెద్దగా అయ్యేంత వరకు ఈ ప్రక్రియ కొనసాగుతుంది. అవి మరీ పెద్దగా అయ్యి, చివరికి వాన చినుకుల్లా కురుస్తాయి. సిల్వర్‌ అయోడైడ్‌ అచ్చం మంచు స్ఫటికాల్లా ఉంటుంది. అందువల్ల మరింత సమర్థంగా పనిచేస్తుంది. వేడి వాతావరణాల్లో క్యాల్షియం క్లోరైడ్‌ ఎక్కువగా వాడుతుంటారు. మామూలు ఉప్పు(సోడియం క్లోరైడ్‌)తోనూ శాస్త్రవేత్తలు కృత్రిమ వర్షం కురిపించటానికి పరిశోధనలు చేస్తుంటారు.

•  విద్యుదావేశ రేణువులు సైతం మేఘాల్లో ఆవేశిత రేణువుల పంపిణీని ప్రభావితం చేస్తాయి. ఇదీ కృత్రిమ వర్షానికి ఉపయోగపడుతుంది. యునైటెడ్‌ అరబ్‌ ఎమిరేట్స్‌ (యూఏఈ) 2021 నుంచి ఇలాంటి పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగిస్తోంది. డ్రోన్ల ద్వారా ప్రత్యేక పరికరాలతో గాలి అణువుల్లోకి విద్యుదావేశాన్ని వెదజల్లటం దీని ప్రత్యేకత. ఇది పెద్దఎత్తున కృత్రిమ వర్షాన్ని కురిపిస్తున్నట్టు అనుభవాలు చెబుతున్నాయి.
•  పరారుణ లేజర్‌ చోదనాలతోనూ 2010లో ప్రయోగాలు నిర్వహించారు. యూనివర్సిటీ ఆఫ్‌ జెనీవా పరిశోధకులు బెర్లిన్‌లో ఆకాశంలోకి నేరుగా లేజర్‌ ప్రచోదనాలు వెలువరించారు. ఇవి వాతావరణంలోని సల్ఫర్‌ డయాక్సైడ్‌, నైట్రోజన్‌ డయాక్సైడ్‌లను ప్రేరేపించి రేణువులు ఏర్పడేలా చేస్తాయి. అవి మంచు కేంద్రకాలుగా మారి, నీటి ఆవిరిని మేఘాలుగా ఏర్పడేలా ప్రోత్సహిస్తాయి.

అనువైన వాతావరణం కావాలి

కృత్రిమ వర్షాన్ని ఎప్పుడంటే అప్పుడు, ఎక్కడంటే అక్కడ కురిపించటం సాధ్యం కాదు. దీనికి అనువైన వాతావరణం అవసరం. ఆకాశంలో తేమతో కూడిన మబ్బులు ఉంటేనే కృత్రిమ వర్షానికి ఆస్కారముంటుంది. మేఘాలు తగినంత.. కనీసం పెద్ద పర్వతాలంత ఎత్తులో ఉండాలి. వర్షం కురవాలనుకునే చోట గాలి వాటం కూడా సరైన స్థితిలో ఉండాలి. అప్పుడే కృత్రిమ వర్షాన్ని కురిపించే లవణాలను చేరవేయటం వీలవుతుంది. గాలి వీచే వేగం కూడా మరీ ఎక్కువగా ఉండకూడదు. అప్పుడే లవణాల చుట్టూ నీటి ఆవిరి చేరి, వర్షం కురవటానికి వీలవుతుంది.

నష్టాలు లేకపోలేదు

కృత్రిమ వర్షం కురవటానికి రసాయనాలు వాడటం వల్ల పర్యావరణానికి.. ముఖ్యంగా చెట్లు, జంతువులకు హాని కలగొచ్చు. సిల్వర్‌ అయోడైడ్‌ మన ఆరోగ్యానికి హాని చేయకపోయినప్పటికీ మున్ముందు దీని ప్రభావాలు ఎలా ఉంటాయో తెలియదు. దీనిపై పరిశోధనలు చేయాల్సి ఉంది. వర్షం కురవటానికి వీలున్న పరిస్థితుల్లోనే కృత్రిమ వర్షం ప్రక్రియను ప్రయోగిస్తుంటారు. అందువల్ల దీంతోనే నిజంగా వర్షం కురుస్తోందా? సహజంగానా? అనేది కచ్చితంగా తెలియదు. కృత్రిమ వర్షం వాతావరణాన్ని మారుస్తుంది కాబట్టి పర్యావరణమూ మారే అవకాశముంది. పైగా దీనికి చాలా ఎక్కువగా ఖర్చవుతుంది.

రకాలు

• స్టాటిక్‌: ఇది సిల్వర్‌ అయోడైడ్‌ను మేఘాల్లోకి వెదజల్లే పద్దతి. తేమ గూడుకట్టి, మంచు స్ఫటికాలుగా ఏర్పడేలా చేస్తుంది. అప్పటికే మేఘాల్లో ఉన్న తేమను మరింత సమర్థంగా నీటి బిందువులుగా మారుస్తుంది.
• డైనమిక్‌: ఇది కాస్త సంక్లిష్ట విధానం. ఇది నిలువుగా ప్రవహించే గాలి ఉద్ధృతిని ప్రోత్సహిస్తుంది. మరింత ఎక్కువ వర్షం కురిసేలా చేస్తుంది.
• హైగ్రోస్కోపిక్‌: మేఘాల దిగువన మంటలు లేదా పేలుళ్ల ద్వారా లవణాలను వెదజల్లే పద్ధతిది. నీరు చేరుతున్నకొద్దీ లవణాల సైజు పెరుగుతూ వస్తుంది.

ప్రయోజనాలు

అవసరమైన చోట వర్షం కురిసేలా చేయటం వల్ల కరవు, క్షామం నివారించుకోవచ్చు. తుపాన్లు వచ్చినప్పుడు మరింత నష్టం కలగకుండా నీటి ఆవిరిని నియంత్రించొచ్చు కూడా.

1946లో తొలిసారి

కృత్రిమ వర్షం పద్ధతిని అమెరికా రసాయన శాస్త్రవేత్త విన్సెంట్‌ జె.షాపర్‌ కనుగొన్నారు. ఆయన 1946లో తొలిసారి ప్రయోగశాలలో కృత్రిమంగా పొగమంచును కురిపించారు. అనంతరం పశ్చిమ మసాచుసెట్స్‌లోని గ్రేలాక్‌ పర్వతం సమీపంలో విమానం ద్వారా 2.5 కిలోల డ్రై ఐస్‌ను మేఘాల మీద చల్లి మంచును కురిపించటంలో విజయం సాధించారు. వర్షం, మంచు కురవటంలో తెలియని ఎన్నో రహస్యాల గుట్టును విప్పారు. కరవు నివారణకు, తుపాన్ల నియంత్రణకు, కార్చిచ్చులను ఆపటానికి కృత్రిమ వర్షాన్ని వాడుకోవచ్చనే ఆశలు కల్పించారు. అయితే కేవలం వీటికే కాదు.. శత్రువులను కట్టడి చేయటానికీ వాడుకోవచ్చని వియత్నాం యుద్ధం నిరూపించింది. దీని ద్వారా వర్షాకాలాన్ని పొడిగించి, సరకు రవాణా మార్గంలో వరదలు వచ్చేలా చేశారు. కృత్రిమ వర్షాల విషయంలో చైనా గొప్ప పురోగతి సాధించింది. ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద కృత్రిమ వర్షం వ్యవస్థ అక్కడే ఉంది. చైనా ఏడాదికి 5500 కోట్ల టన్నుల కృత్రిమ వర్షాన్ని కురిపిస్తోంది! దీన్ని మరో నాలుగింతలు ఎక్కువ చేయాలనీ ప్రయత్నిస్తోంది. 2008 ఒలింపిక్‌ క్రీడలకు ముందు గాలి కాలుష్యాన్ని తగ్గించటానికి బీజింగ్‌లో కృత్రిమ వర్షాలను కురిపించారు కూడా. అమెరికాలో కరవు ప్రాంతాల్లో వర్షం కురిపించటానికే కాకుండా వడగళ్ల నివారణ కోసం,  విమానాశ్రయాల చుట్లూ పొగమంచును తగ్గించటానికి కూడా కృత్రిమ వర్షం పద్ధతిని వాడుతున్నారు. మనదేశంలోనూ ఇప్పటికే తమిళనాడు, కర్ణాటక వంటి రాష్ట్రాల్లో కరవు ప్రాంతాల్లో కృత్రిమ వర్షాలను కురిపించారు. ఐఐటీ కాన్పూర్‌ కృత్రిమ వర్షం పద్ధతిలో గొప్ప విజయాలు సాధించింది. ఆరేళ్ల నిర్విరామ పరిశోధనల అనంతరం గత జూన్‌లో కృత్రిమ వర్షాన్ని కురిపించటంలో విజయం సాధించింది. ఇది పర్యావరణానికి హాని చేయని విధంగా ఉండటం వల్ల కరవు ప్రాంతాల్లో సుస్థిర పరిష్కారంగా ఉపయోగపడగలదని ఆశిస్తున్నారు.