تواجه المملكة تحديًا مائيًا يرتبط بمحدودية الأمطار واتساع المساحة وارتفاع الطلب على المياه، لذلك تتجه إلى مجموعة متنوعة من الحلول تشمل التحلية وإعادة استخدام المياه وترشيد الاستهلاك، إلى جانب البحث في تقنيات تحسين فرص الهطول. ومن أبرز هذه التقنيات الاستمطار الصناعي في السعودية، الذي انتقل من الدراسات والتجارب إلى برنامج تشغيلي يعتمد على الطائرات والرادارات والبحوث الجوية.
ويثير الاستمطار أسئلة كثيرة لدى الجمهور: هل يمكن للطائرة صناعة سحابة ممطرة؟ وهل تهطل الأمطار فور إطلاق المواد داخل السحب؟ وما المناطق التي تستفيد من العمليات؟ وهل تؤثر المواد المستخدمة في البيئة؟
الإجابة العلمية تبدأ من فهم أن الاستمطار لا يصنع السحب من الصفر، ولا يستطيع إجبار السماء الصافية على إنزال المطر. فهو يعتمد على وجود سحب طبيعية تحمل خصائص مناسبة، ثم تُبذر بمواد دقيقة بهدف تحسين العمليات الفيزيائية داخلها وزيادة كفاءة الهطول عندما تسمح الظروف الجوية بذلك. وتؤكد المنظمة العالمية للأرصاد الجوية أن الطاقة الهائلة للأنظمة الجوية تجعل إنشاء أنظمة سحابية ممطرة أو تغيير الرياح على نطاق واسع أمرًا غير ممكن بهذه التقنية.
ما المقصود بالاستمطار الصناعي؟
الاستمطار الصناعي، أو بذر السحب، هو تدخل علمي محدود يستهدف بعض السحب الموجودة بالفعل. تُضاف إليها جسيمات دقيقة تساعد قطرات الماء الصغيرة أو البلورات الجليدية على النمو والتجمع، بما قد يزيد فرص سقوطها على شكل مطر.
ويصف المركز الوطني للأرصاد الهدف الأساسي بأنه زيادة كمية الهطول من أنواع معينة من السحب، من خلال استغلال خصائصها الفيزيائية وبذر مواد دقيقة في مواقع محددة داخلها. لذلك لا تنجح العملية مع كل سحابة، ولا تنفذ الرحلات بمجرد ظهور الغيوم في السماء.
لماذا يقال استمطار وليس صناعة المطر؟
التسمية قد توحي بأن الطائرة تنتج المطر، بينما الوصف الأدق أنها تحاول تعزيز هطول محتمل داخل سحابة مناسبة. يجب أن تحتوي السحابة أصلًا على الرطوبة والقطرات والتيارات الهوائية والظروف الحرارية اللازمة.
إذا كانت السحابة ضعيفة أو لا تحتوي على كمية كافية من الماء، فلن تحولها عملية البذر إلى عاصفة ممطرة. كما أن النتائج تختلف باختلاف نوع السحابة والرياح ودرجة الحرارة ومرحلة نموها، ولهذا تخضع كل مهمة للتحليل قبل إطلاق الطائرة.
كيف تعمل عملية استمطار السحب؟
تبدأ العملية قبل إقلاع الطائرة بساعات. يراقب المتخصصون صور الأقمار الصناعية والرادارات ونماذج الطقس والرطوبة والرياح، ثم يبحثون عن سحب قابلة للاستهداف.
يوضح البرنامج الإقليمي لاستمطار السحب أن تصميم المهام اليومية يبدأ بدراسة توقعات تمتد من 12 إلى 18 ساعة، مع مراجعة توقعات اليومين إلى الأربعة أيام التالية، ثم تستمر مراقبة تطور الحالة الجوية في الوقت الفعلي.
رصد السحابة المناسبة
لا تحمل جميع السحب فرصة متساوية للهطول. يبحث الفريق عن خصائص محددة مثل وجود قطرات مائية مناسبة، وقوة التيارات الصاعدة، ومرحلة نمو السحابة، واتجاه حركتها.
ويحلل المتنبئون احتمال تطور السحابة، والمكان الذي قد تنتقل إليه، والوقت المناسب للتدخل. وقد تتغير الخطة سريعًا؛ لأن السحب تتحرك وتتطور خلال دقائق.
توجيه طائرة الاستمطار
عندما تظهر فرصة مناسبة، ينسق مركز العمليات مع قطاع الطيران لتحديد الجاهزية والمسار الآمن. وبعد الإقلاع، تُعرض حركة الطائرة فوق بيانات الرادار، ويستمر توجيهها إلى الأجزاء المناسبة من السحب بحسب تطورها الفعلي.
ولا يطير الطيار عشوائيًا داخل السحابة، بل يعمل مع متخصصين يتابعونها من غرفة العمليات. وقد تتغير نقطة البذر أو يُلغى الاستهداف إذا فقدت السحابة الخصائص المطلوبة أو ظهرت مخاطر تشغيلية.
إطلاق مواد البذر
تحمل الطائرات شعلات أو تجهيزات تطلق مواد دقيقة داخل مناطق محددة. وتختلف المواد المستخدمة وطريقة نشرها بحسب طبيعة السحابة والهدف العلمي للعملية.
في البذر الاسترطابي تستهدف المواد تحسين تصادم قطرات الماء واندماجها، بينما يستهدف البذر الجليدي السحب التي تحتوي على ماء فائق البرودة لتشجيع تكوين البلورات الجليدية. وتوضح المنظمة العالمية للأرصاد أن نجاح كل أسلوب مرتبط بشروط دقيقة تختلف بين أنواع السحب والبيئات الجوية.
ما المناطق المستفيدة من الاستمطار في السعودية؟
يعرض الموقع الرسمي للبرنامج تغطية جغرافية تشمل مناطق الرياض والقصيم وحائل ومكة المكرمة والباحة وعسير. ويرتبط اختيار هذه المناطق بخصائص السحب ومسارات الحالات الجوية وأهداف المراحل التشغيلية والبحثية، وليس بوجود جدول ثابت يضمن تنفيذ عمليات في كل مدينة بصورة يومية.
وقد نفذ البرنامج خلال مراحله السابقة عمليات على أجواء الرياض والقصيم وحائل والطائف والباحة وعسير، مع استخدام طائرات تشغيلية وطائرة مخصصة للأبحاث وقياس خصائص السحب.
منطقة الرياض والوسطى
تستقبل المنطقة الوسطى حالات سحابية موسمية يمكن تحليلها واستهداف المناسب منها. ويساعد العمل فيها على دراسة السحب التي تتكون فوق مساحات واسعة ذات طبيعة صحراوية، ومدى استجابتها لعمليات البذر.
ولا يعني إدراج الرياض ضمن التغطية أن المطر سيصل إلى جميع أحياء العاصمة، لأن العملية تستهدف سحبًا محددة ومسارات جوية قد تمر فوق محافظات أو مناطق مختلفة.
القصيم وحائل
تمثل القصيم وحائل جزءًا من المسار التشغيلي للبرنامج، وتخضع السحب فيهما للرصد بحسب الموسم والحالة الجوية. وقد تساهم زيادة الهطول، عند تحققها، في دعم الغطاء النباتي والمراعي وتجميع المياه السطحية، لكن مقدار الأثر يعتمد على مكان المطر وشدته وطبيعة الأرض.
مكة المكرمة والطائف
تكتسب منطقة مكة أهمية خاصة بسبب كثافتها السكانية ووجود المشاعر المقدسة، إضافة إلى التضاريس المرتفعة في الطائف. وأنجز البرنامج دراسة بحثية تناولت ظروفًا جوية مرتبطة بالطائف بهدف بحث فرص تحسين الهطول وكثافة السحب الركامية في مكة والمشاعر المقدسة، مع الإشارة إلى الحاجة إلى تجارب عملية لاستكمال النتائج.
الباحة وعسير
تتميز الباحة وعسير بالتضاريس الجبلية وتكوّن السحب في مواسم متعددة، ما يجعلهما مهمتين للعمليات والبحوث. وانطلقت إحدى أولى رحلات طائرة الأبحاث من رابغ لجمع بيانات جوية مرتبطة بسحب الباحة وعسير، بما يشمل درجات الحرارة والرياح وتوزيع الجسيمات المائية داخل السحب.
هل يزيد الاستمطار كمية الأمطار فعلًا؟
توجد أدلة علمية على إمكانية تعديل البنية الدقيقة لبعض السحب وتعزيز الهطول في ظروف مناسبة، لكن قياس النتيجة بدقة يظل معقدًا. فالسحابة قد تمطر طبيعيًا حتى من دون تدخل، وقد تتغير سريعًا بسبب الرياح والتيارات الجوية.
وتوضح المنظمة العالمية للأرصاد أن بعض التجارب سجلت تعزيزًا للهطول، لكن النتائج تعتمد بقوة على خصائص السحب الطبيعية، ولا يمكن نقل نتيجة تجربة في بيئة معينة مباشرة إلى بيئة أخرى. كما تتطلب عمليات التقييم مقارنة علمية بين الحالات المستهدفة وغير المستهدفة وقياسات ميدانية ونماذج عالية الدقة.
لماذا يصعب تحديد كمية المطر الإضافية؟
لا توجد نسختان متطابقتان من السحابة نفسها حتى يجري بذر إحداهما وترك الأخرى للمقارنة. لذلك يعتمد الباحثون على الرادارات والمقاييس الأرضية والطائرات والنماذج الإحصائية والعددية.
ويفصل البرنامج السعودي بين التشغيل والتقييم البحثي؛ إذ تُسجل بيانات الرحلات والبذر، وتُراجع جودتها وتحفظ لتحليل فاعلية العمليات وتحسينها.
نتائج البرنامج السعودي
أعلن المركز الوطني للأرصاد في أكتوبر 2024 أن البرنامج أتم ست مراحل تشغيلية شملت 444 رحلة وأكثر من 1400 ساعة طيران، باستخدام أربع طائرات للبذر، إلى جانب أكثر من 160 ساعة لطائرة البحث العلمي. وتهدف هذه الرحلات والبحوث إلى رفع كفاءة الاستهداف وتوطين المعرفة والتقنيات المستخدمة.
ويجب قراءة الأرقام التشغيلية باعتبارها مؤشرًا على حجم العمل، لا ضمانًا بأن كل رحلة أنتجت مطرًا أو أن كل منطقة حصلت على النتيجة نفسها.
هل مواد الاستمطار آمنة؟
أعلن البرنامج السعودي أن المواد الدقيقة المستخدمة في عملياته لا تسبب ضررًا بيئيًا وفق الدراسات التي يستند إليها. كما تشير المنظمة العالمية للأرصاد إلى أن الدراسات المنشورة لم تظهر أثرًا مهمًا في صحة الإنسان أو البيئة من يوديد الفضة وغيره من المواد الشائعة بالكميات المستخدمة في العمليات السابقة، مع ضرورة تقييم أي مادة جديدة أو زيادة كبيرة في الكميات.
لماذا تستمر المراقبة البيئية؟
عدم ظهور ضرر مهم في الدراسات المتاحة لا يعني الاستغناء عن المتابعة. يجب مراقبة تراكم المواد في التربة والمياه، وتوثيق الكميات، ودراسة التأثيرات المحتملة على المناطق الواقعة باتجاه الرياح.
وتؤكد المنظمة العالمية للأرصاد أن الآثار غير المقصودة، بما فيها التأثيرات البيئية المحتملة خارج منطقة الاستهداف، تحتاج إلى مزيد من البحث ضمن أي برنامج لتعديل الطقس.
هل يحل الاستمطار مشكلة شح المياه؟
الاستمطار أداة مساندة وليس بديلًا عن مصادر المياه الأساسية. لا يمكن الاعتماد عليه لتوفير كميات ثابتة؛ لأن تشغيله مرتبط بوجود سحب مناسبة، بينما تحتاج المدن والزراعة والصناعة إلى إمدادات يمكن التخطيط لها طوال العام.
لذلك تأتي فائدته ضمن منظومة تشمل التحلية وإعادة الاستخدام وحصاد مياه الأمطار والسدود وحماية المياه الجوفية ورفع كفاءة الاستهلاك. ويقدم البرنامج نفسه بوصفه مساهمة في زيادة الهطول واستعادة النظم البيئية ودعم مستقبل أكثر استدامة، لا حلًا وحيدًا للأمن المائي.
دعم الغطاء النباتي
يمكن للأمطار الإضافية، عندما تهطل في المكان والوقت المناسبين، أن تساعد النباتات والمراعي وتغذي الأودية والسدود. لكن الاستفادة تتأثر بسرعة الجريان ونوع التربة ودرجة التبخر وقدرة الموقع على حفظ المياه.
لهذا يجب ربط تقييم البرنامج بقياسات المياه والغطاء النباتي، لا بعدد الرحلات أو دقائق الهطول فقط.
ما الفرق بين الاستمطار وتغيير المناخ؟
الاستمطار يستهدف سحابة أو حالة جوية محلية خلال فترة قصيرة، بينما يتعلق تغير المناخ بتحولات طويلة المدى في درجات الحرارة وأنماط الأمطار على نطاق واسع.
وتفرق المنظمة العالمية للأرصاد بين تعديل الطقس المحلي والتدخل المناخي العالمي، وتؤكد أن بذر السحب لا يستطيع إعادة توجيه الأنظمة الجوية الكبرى أو إنهاء الجفاف على نطاق قارة أو منع الظواهر الشديدة مثل الأعاصير والفيضانات.
كيف تطور السعودية قدراتها في هذا المجال؟
يركز البرنامج على توطين المعرفة والطائرات والتقنيات وبناء القدرات المحلية. وفي عام 2024 دُشنت برامج ومشروعات تستهدف تدريب الكفاءات، ورفع التغطية التشغيلية، وخفض تكاليف تشغيل الطائرات، وتحسين جودة النتائج البحثية والفنية.
ويشمل التطوير تدريب الطيارين والمتنبئين والباحثين وفنيي الطائرات والرادارات، إلى جانب تحليل البيانات والنمذجة الجوية. وكلما تحسنت المعرفة بخصائص السحب السعودية، أمكن اختيار الحالات المناسبة بصورة أدق وتجنب تنفيذ مهمات ضعيفة الجدوى.
الخاتمة
الاستمطار الصناعي في السعودية برنامج علمي وتشغيلي يهدف إلى الاستفادة من السحب الطبيعية المناسبة وتحسين فرص الهطول، وليس وسيلة لصناعة المطر من سماء صافية. تبدأ العملية برصد الطقس وتحليل السحب، ثم توجيه طائرات متخصصة لبذر مناطق محددة، يلي ذلك تقييم النتائج بالبيانات والبحوث.
وتشمل التغطية مناطق الرياض والقصيم وحائل ومكة المكرمة والباحة وعسير، لكن التنفيذ يعتمد على توفر الظروف الملائمة، ولا يعني إدراج المنطقة ضمان هطول المطر فيها.
وتكمن القيمة الحقيقية للبرنامج في الجمع بين التشغيل والبحث وتوطين الخبرة، مع التعامل معه كجزء من منظومة الأمن المائي والاستدامة. فكل تقدم في فهم السحب وتحسين الاستهداف يمكن أن يرفع كفاءة العمليات، لكن الاستمطار سيظل مرتبطًا بحدود الطبيعة وبالحاجة إلى تقييم علمي شفاف ومستمر.
أسئلة شائعة
هل يستطيع الاستمطار تكوين سحب جديدة؟
لا، يعتمد على سحب طبيعية موجودة وتحمل خصائص مناسبة، ثم يحاول تحسين العمليات الفيزيائية التي تساعد على الهطول.
هل تهطل الأمطار بعد كل رحلة استمطار؟
ليس بالضرورة؛ لأن النتيجة تعتمد على نوع السحابة ورطوبتها وتياراتها وتوقيت البذر والرياح.
ما المناطق التي يستهدفها البرنامج؟
تظهر التغطية الرسمية للبرنامج مناطق الرياض والقصيم وحائل ومكة المكرمة والباحة وعسير، مع اختلاف المهمات وفق الحالات الجوية.
هل مواد البذر مضرة بالصحة؟
تشير الدراسات التي تلخصها المنظمة العالمية للأرصاد إلى عدم ظهور آثار مهمة من المواد الشائعة بالكميات المستخدمة سابقًا، مع ضرورة استمرار المراقبة وتقييم أي مواد أو كميات جديدة.
هل يمكن استخدام الاستمطار لمنع الفيضانات؟
لا توجد طريقة مثبتة لاستخدام بذر السحب للتحكم في الفيضانات أو الظواهر الجوية الشديدة، وفق المنظمة العالمية للأرصاد.
هل الاستمطار بديل عن تحلية المياه؟
لا، هو مصدر مساعد محتمل يرتبط بوجود السحب، بينما توفر التحلية وإعادة الاستخدام موارد أكثر استقرارًا وقابلية للتخطيط.
0 تعليقات