ผู้เชี่ยวชาญด้านอุตุนิยมวิทยาคาดว่าจะปฏิบัติภารกิจ เพาะเลี้ยงเมฆ มากถึง 300 ภารกิจทั่วสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ในปี 2024 เพื่อสนับสนุนปริมาณน้ำฝนและการรับมือกับปัญหาการขาดแคลนน้ำ
อัลอาระบียะห์ รายงานว่าโครงการวิจัยวิทยาศาสตร์เพื่อการเพิ่มปริมาณฝนของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ – ศูนย์อุตุนิยมวิทยาแห่งชาติ (UAEREP-NCM) – หน่วยงานที่อยู่เบื้องหลังระบบการเลี้ยงเมฆของประเทศ ระบุว่าสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาคที่ร้อนที่สุดและแห้งแล้งที่สุดในโลก ได้เป็นผู้นำความพยายามในการเพาะเลี้ยงเมฆและเพิ่มปริมาณฝนมานานกว่า 23 ปี
ในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ การบรรจบกันของผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้นได้เพิ่มความกดดันต่อทรัพยากรน้ำ ความต้องการที่เพิ่มขึ้นนี้ได้ผลักดันให้สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ซึ่งแต่เดิมต้องอาศัยโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำทะเลซึ่งใช้น้ำทะเล เข้าสู่จุดหัวเลี้ยวหัวต่อที่สำคัญ
อุณหภูมิโลกที่สูงขึ้นและรูปแบบสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปทำให้ปัญหาการขาดแคลนน้ำรุนแรงขึ้น ทำให้เกิดความตึงเครียดเพิ่มเติมกับแหล่งน้ำจืดที่มีอยู่อย่างจำกัดของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ในขณะที่จำนวนประชากรที่มีความต้องการน้ำเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนมากขึ้น
“สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ดำเนินภารกิจสำรวจเมฆเกือบ 300 ภารกิจในแต่ละปี และความถี่อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น รูปแบบสภาพอากาศ ความพร้อมของเมฆ และสภาพภูมิอากาศ” เจ้าหน้าที่ NCM บอก โดยกล่าวถึงตัวเลขที่ใกล้เคียงกัน “โดยประมาณ” ของภารกิจต่างๆ มีแนวโน้มที่จะดำเนินการได้ในปี 2024 ขึ้นอยู่กับความพร้อมของ “เมฆที่เอื้ออำนวย”
“NCM วิเคราะห์ตัวแปรเหล่านี้เพื่อตัดสินใจอย่างมีข้อมูลว่าการดำเนินการบนเมฆควรเกิดขึ้นเมื่อใดและบ่อยแค่ไหนตลอดทั้งปี เป้าหมายคือการเพิ่มประสิทธิภาพการเพิ่มปริมาณฝนเพื่อประโยชน์ของความมั่นคงทางน้ำในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์และภูมิภาคแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้งอื่นๆ” เจ้าหน้าที่กล่าว
เจ้าหน้าที่ของ NCM กล่าวว่าการเพาะเลี้ยงเมฆแสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ที่น่าหวังในการเพิ่มปริมาณน้ำฝนทุกปี โดยการทดลองสุ่มทางสถิติบ่งชี้ถึงการปรับปรุงที่สำคัญ ในบรรยากาศขุ่นมัว โดยเข้าหมายเพิ่มศักยภาพปริมาณฝนได้มากถึง 15 เปอร์เซ็นต์
“ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อนำไปใช้ในบรรยากาศที่สะอาด อัตราส่วนการปรับปรุงอาจสูงถึง 25 เปอร์เซ็นต์ ตัวเลขเหล่านี้เน้นย้ำถึงประสิทธิภาพของการเพาะเลี้ยงก้อนเมฆซึ่งเป็นเทคนิคที่ส่งผลเชิงบวกต่อปริมาณน้ำฝนประจำปี”
ภารกิจเลี้ยงเมฆเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่โลกต้องต่อสู้กับความท้าทายในการจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกให้สูงกว่าระดับก่อนยุคอุตสาหกรรมไว้ที่ 1.5°C ดังที่ได้เน้นย้ำไว้ในการประชุม COP28 ล่าสุดของเวทีในดูไบ นักวิทยาศาสตร์ระบุเกณฑ์นี้ว่าเป็นจุดที่คาดว่าจะเกิดผลกระทบร้ายแรงจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์จึงพยายามร่วมกันเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำสำรองของประเทศจะได้รับการอนุรักษ์
ตามข้อมูลของ Climates to Travel คู่มือสภาพภูมิอากาศโลกในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ปริมาณน้ำฝนต่อปีเกือบทุกที่ต่ำกว่า 100 มิลลิเมตร (4 นิ้ว) และจะกระจุกตัวในช่วงฤดูหนาว ฝนตกเกิดขึ้นไม่บ่อยนักแต่มักเกิดขึ้นในรูปแบบของฝนหรือฝนที่ตกลงมาซึ่งบางครั้งอาจมีความรุนแรง
“สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์มองว่าความมั่นคงทางน้ำเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของความมั่นคงแห่งชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาจากสภาพภูมิอากาศที่แห้งแล้งซึ่งมีฝนตกต่อปีน้อยที่สุด อัตราการระเหยของน้ำผิวดินสูง และอัตราการเติมน้ำใต้ดินต่ำ” เจ้าหน้าที่ของ NCM กล่าว “ด้วยช่องว่างอย่างมากระหว่างการใช้น้ำต่อปีและทรัพยากรที่มีอยู่ ประเทศตระหนักถึงความสำคัญที่สำคัญของการจัดการกับความท้าทายในการขาดแคลนน้ำผ่านการสำรวจโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมที่นำไปสู่ความยั่งยืนของทรัพยากรน้ำ ไม่เพียงแต่ในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงภูมิภาคที่แห้งแล้งอื่นๆ ทั่วโลกด้วย ”
“สิ่งนี้สอดคล้องกับความพยายามในการลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในวงกว้างของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ซึ่งแสดงให้เห็นโดยกำหนดให้ปี 2023 เป็นปีแห่งความยั่งยืนและเป็นเจ้าภาพการประชุม COP28 ด้วยโครงการริเริ่ม Cloud Seeding ที่กำลังดำเนินอยู่และในอนาคต ประเทศมีเป้าหมายเพื่อค้นหาแหล่งน้ำทางเลือกที่น่าเชื่อถือและ เพิ่มความยืดหยุ่นเมื่อเผชิญกับสภาพภูมิอากาศที่แห้งแล้ง และส่งเสริมความร่วมมือระดับโลกในการจัดการกับปัญหาการขาดแคลนน้ำ” เขากล่าวเพิ่มเติม
นักวิทยาศาสตร์ในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ใช้วิธีการต่างๆ มากมายในภารกิจเพาะเลี้ยงเมฆ โดยทั่วไปแล้ว จะใช้การยิงพลุเกลือดูดความชื้นโดยปล่อยอนุภาคนาโนของเกลือซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ออกไปสู่ก้อนเมฆเพื่อกระตุ้นและเร่งกระบวนการควบแน่นเพื่อสร้างหยดน้ำที่มีขนาดใหญ่พอที่จะตกลงมาเป็นสายฝน
“เทคโนโลยีการเพาะเมล็ดบนคลาวด์ทำงานโดยการแนะนำตัวแทนการเพาะเมล็ดที่ส่วนล่างของคลาวด์ซึ่งมีการไหลเวียนที่ดี” เจ้าหน้าที่ของ NCM กล่าว “สารเหล่านี้ถูกพาขึ้นไปบนเมฆ ช่วยเพิ่มกระบวนการทางจุลฟิสิกส์ เช่น การควบแน่นและการรวมตัวกัน”
เขากล่าวเสริมว่า “เทคโนโลยีนี้จะนำไปสู่การขยายขนาดหยดน้ำ ทำให้มีน้ำหนักมากขึ้น กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการกระจายสารเพื่อเลี้ยงเมฆเหล่านี้สู่ชั้นบรรยากาศโดยใช้วิธีการต่างๆ รวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าภาคพื้นดินและเครื่องบิน ในโปรแกรมการเพาะเมล็ดบนคลาวด์ของเราที่ NCM เราใช้แนวทางทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับการจุดพลุดูดความชื้นที่มีเกลือธรรมชาติ ซึ่งมีโพแทสเซียมคลอไรด์เป็นหลัก พลุเหล่านี้ถูกปล่อยออกมาจากเครื่องบินพิเศษ”
โครงการริเริ่ม cloud seeding ของ UAE ซึ่งริเริ่มในทศวรรษ 1990 กำลังดำเนินอยู่และพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดย NCM สำรวจเทคโนโลยีใหม่ๆ อื่นๆ อย่างต่อเนื่อง เมื่อปีที่แล้ว NCM เปิดเผยแผนการที่จะปรับปรุงโครงการโดยการนำเครื่องบิน cloud seeding ขั้นสูงเพิ่มเติมเข้ามาในฝูงบินของตน
“นับตั้งแต่ก่อตั้ง UAEREP มีความสนใจอย่างมากในการบูรณาการความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและนวัตกรรมเข้ากับโครงการเลี้ยงเมฆ ความคิดริเริ่มล่าสุดเกี่ยวข้องกับการใช้วัสดุนาโนชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าวัสดุทั่วไปในการเพิ่มการตกตะกอน”
นักวิทยาศาสตร์ยังใช้อากาศไร้คนขับ (UAV) ในการทดลองการกระจายประจุในชั้นบรรยากาศและการวัดเมฆ ควบคู่ไปกับปัญญาประดิษฐ์ที่ได้รับการฝึกข้อมูลจากแบบจำลองสภาพอากาศ
UAEREP-NCM ยังมีเป้าหมายที่จะกระตุ้นการลงทุนเพิ่มเติมในด้านเงินทุนวิจัย และส่งเสริมความร่วมมือทั่วโลกผ่านทุนวิจัย เพื่อค้นหาวิธีใหม่ๆ ในการเพิ่มปริมาณน้ำฝน โดยเสนอข้อเสนอการวิจัยที่ชนะรางวัลแต่ละข้อในสาขาการปรับปรุงฝนโดยให้ทุนสูงถึง 1.5 ล้านดอลลาร์ โดยแบ่งจ่ายเป็นเวลาสามปีด้วยจำนวนเงินสูงสุดต่อปี 550,000 ดอลลาร์
“โครงการที่ได้รับรางวัลภายใต้ UAEREP ได้มีส่วนร่วมในการจัดการกับความท้าทายในการขาดแคลนน้ำในภูมิภาคด้วยการพัฒนาความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงฝน” เจ้าหน้าที่ของ NCM กล่าว
“โครงการเหล่านี้ดำเนินการวิจัยและการทดลองเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเทคนิคการเพาะเลี้ยงเมฆ ระบุวัสดุในการเพาะเมฆที่มีประสิทธิภาพ และเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอน”
เจ้าหน้าที่ของ NCM ระบุอีกว่า “ความรู้ที่ได้รับจากโครงการเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มปริมาณน้ำฝนในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์เท่านั้น แต่ยังมีศักยภาพในการนำไปใช้ในภูมิภาคแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้งอื่นๆ ทั่วโลกอีกด้วย ด้วยการแบ่งปันการค้นพบของเรากับชุมชนวิทยาศาสตร์ โครงการเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมความก้าวหน้าในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการเพิ่มปริมาณน้ำฝน ซึ่งท้ายที่สุดแล้วมีส่วนช่วยในการจัดการกับปัญหาการขาดแคลนน้ำในวงกว้างมากขึ้น”
โครงการที่ได้รับรางวัลจาก UAEREP ยังคงสำรวจแนวทางผ่านแอปพลิเคชัน และเทคโนโลยีใหม่ๆ ในการติดตามเมฆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แคมเปญภาคสนาม “ปฏิกิริยาระหว่างคลาวด์-สเปรย์-ไฟฟ้าสำหรับการทดลองเพิ่มปริมาณน้ำฝน (CLOUDIX)” ที่ดำเนินการเมื่อเร็วๆ นี้ถือเป็นก้าวสำคัญ CLOUDIX ทดสอบศักยภาพของวิธีการสร้างเมฆแบบต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรวมกับประจุไฟฟ้า
“โครงการริเริ่มนี้ให้ข้อมูลอันล้ำค่าเพื่อเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพลวัตของระบบเมฆแบบหมุนเวียน” เจ้าหน้าที่ของ NCM กล่าว พร้อมเสริมว่าความสำเร็จที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการบรรลุความร่วมมือกับมหาวิทยาลัย Khalifa ในเรื่องแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเพื่อปรับปรุงภารกิจการเพาะเลี้ยงเมฆ
เมื่อมองไปข้างหน้า UAEREP วางแผนที่จะสนับสนุนโครงการที่ได้รับรางวัลต่อไปในการดำเนินแคมเปญทดสอบภาคสนามในปี 2024 โครงการริเริ่มเหล่านี้จะมีส่วนช่วยในการประเมินผลงานของโครงการอย่างต่อเนื่อง และความก้าวหน้าเพิ่มเติมในกลยุทธ์การปรับปรุงฝนสำหรับพื้นที่แห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง
“ความท้าทายที่สำคัญประการหนึ่งอยู่ที่ความอ่อนแอของการดำเนินงานกับเมฆต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และสภาพอากาศที่ไม่สามารถคาดเดาได้โดยธรรมชาติ โดยต้องใช้กลยุทธ์ที่ปรับเปลี่ยนได้เพื่อนำทางการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ” เจ้าหน้าที่ของ NCM อธิบายอีกว่า “ยิ่งกว่านั้น หลายประเทศ โดยเฉพาะประเทศที่เผชิญกับการขาดแคลนน้ำ ต้องเผชิญกับอุปสรรคในการจัดสรรทรัพยากรที่เพียงพอ บุคลากรที่มีทักษะ และอุปกรณ์ที่จำเป็นซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำเนินการตามความคิดริเริ่มด้าน Cloud Seeding ให้ประสบความสำเร็จ”
“การติดตามการพัฒนาทางเทคโนโลยีล่าสุดใน Cloud Seeding ก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน และการบูรณาการแนวทางและวัสดุใหม่ๆ จำเป็นต้องมีการวิจัยอย่างต่อเนื่องและความร่วมมือกับสถาบันระดับโลก” เจ้าหน้าที่กล่าว
นอกจากนี้ การรับรู้และความตระหนักรู้ของสาธารณชนยังเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสำเร็จของโครงการเลี้ยงเมฆ เขากล่าวเสริม สิ่งนี้ทำให้จำเป็นต้องจัดการกับความเข้าใจผิดและข้อกังวลผ่านการสื่อสารที่โปร่งใสเพื่อให้มั่นใจว่าได้รับความไว้วางใจและการสนับสนุนจากสาธารณะ
“ที่ UAEREP เราจัดการกับความท้าทายเหล่านี้อย่างกระตือรือร้นด้วยแนวทางที่ครอบคลุม โดยเกี่ยวข้องกับความร่วมมือกับสถาบันวิจัยระดับโลก และการรักษาช่องทางการสื่อสารแบบเปิดกับสาธารณะเพื่อสร้างความตระหนักรู้เกี่ยวกับประโยชน์ของเทคโนโลยีเหล่านี้” เขากล่าวเพิ่มเติม
การรวบรวมข้อมูลผ่านภารกิจค้นหาเมฆหลายร้อยครั้งต่อปีมีความสำคัญพอๆ กับการเร่งปริมาณน้ำฝน เจ้าหน้าที่ของ NCM กล่าว
NCM อำนวยความสะดวกในการรวบรวมและติดตามข้อมูลอย่างแข็งขันเพื่อประเมินประสิทธิผลของความคิดริเริ่มในการเพาะเมฆ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการให้นักวิจัยสามารถเข้าถึงข้อมูลการทดลองคุณภาพสูง รวมถึงข้อกำหนดต่างๆ ของเนื้อหาและส่วนผสมในระบบเมฆ
“ข้อมูลนี้ช่วยให้ได้ข้อสรุปที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการพัฒนาระบบเมฆ โดยใช้เครื่องมือและเทคนิคการวัดที่แม่นยำ นอกจากนี้ ข้อมูลยังให้ความกระจ่างเกี่ยวกับขอบเขตของการมีส่วนร่วมในความพยายามในการเพาะหยดน้ำบนเมฆ และวิธีการสุ่มทางสถิติถูกนำมาใช้เป็นการทดลองที่ได้รับการยอมรับเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของขั้นตอนการปฎิบัติการ” เจ้าหน้าที่กล่าว
เขากล่าวเสริมว่า “แผนระยะยาวสำหรับโครงการเพาะเมฆในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์หลังจากปี 2024 เกี่ยวข้องกับข้อเสนอที่ได้รับรางวัลในรอบที่ 5 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความมุ่งมั่นเชิงกลยุทธ์และยั่งยืนของ UAEREP ในการพัฒนาวิทยาศาสตร์การเพิ่มปริมาณฝนให้ก้าวหน้า สิ่งนี้จะช่วยเสริมสร้างขีดความสามารถของโครงการในการพัฒนาแนวทางปฏิบัติเพื่อรับมือกับความท้าทายในการขาดแคลนน้ำ และสนับสนุนความพยายามระดับโลกในการจัดการทรัพยากรน้ำอย่างยั่งยืน”
Cloud Seeding ถูกนำมาใช้ในประเทศต่างๆ รวมถึงสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีการวิจัยที่ก้าวล้ำในช่วงกลางศตวรรษที่ 20
ในพื้นที่อื่นๆ ในภูมิภาคนี้ รัฐอ่าวอื่นๆ ก็หันมาใช้การเพาะเมฆเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำฝนในแต่ละปี ศูนย์อุตุนิยมวิทยาแห่งชาติของซาอุดีอาระเบีย (NCM) ดำเนินภารกิจเพาะเมฆทั่วราชอาณาจักรเป็นประจำเพื่อปรับรูปแบบสภาพอากาศและเพิ่มปริมาณน้ำฝนจากอัตราปัจจุบันซึ่งไม่เกิน 100 มม. ต่อปี
โครงการริเริ่ม cloud seeding เป็นหนึ่งในผลลัพธ์ของการประชุม Middle East Green Initiative Summit ซึ่งได้รับการแนะนำโดยมกุฏราชกุมาร โมฮัมเหม็ด บิน ซัลมาน แห่งซาอุดิอาระเบีย โดยเป็นส่วนหนึ่งของวิสัยทัศน์ของราชอาณาจักรปี 2030
ในปี 2023 ภารกิจประวัติศาสตร์ของซาอุดีอาระเบียไปยังสถานีอวกาศนานาชาติยังได้เห็น นักบินอวกาศชาวซาอุดีอาระเบีย Ali al-Qarni และ Rayyanah Barnawi ซึ่งเป็นสตรีชาวอาหรับคนแรกในอวกาศ – ทำการทดลองในการเพาะเมฆ
นักบินอวกาศทำการทดลองการหยอดเมฆครั้งแรกในอวกาศภายใต้สภาวะไร้น้ำหนัก เพื่อช่วยพัฒนาเทคโนโลยีควบคุมสภาพอากาศเพื่อสร้างฝนเทียมในการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์บนดวงจันทร์และดาวอังคารในอนาคต