Dùng Laser để tạo mưa pot

Dùng Laser để tạo mưa Chiếu những xung laser cực mạnh qua không khí ẩm có thể kích thích sự hình thành các đám mây, theo kết quả của một đội khoa học châu Âu. Họ cho biết tính hiệu quả của phương pháp này là dễ định giá hơn so với những kĩ thuật gieo mây truyền thống và nó có thể mang lại một phương tiện thực tiễn của việc tăng lượng mưa. Việc gieomầm tạo mây đã được triển khaiở nhiều nước trên thế giới và thường thì người ta thêm những hạt nhỏ vào khíquyển từ những trạm mặtđất, máy bayhoặc tên lửa, để tăng cường lượng mưa và giảmmưa đá. Kĩ thuật này có thể thực hiện bằng việc sử dụngcác phântử bạc iodidelàm nhân xungquanh đó nước chậm đôngtrongnhững đám mâytầng cao đôngđặc lại, tạothành tinh thể băngvà rơi xuống khiđủ nặng.Người ta cũngcó thể sử dụng các hợpchấtkhác, như các muối natri, lithi, và kali thả vào những đám mây tầng thấp để kích thích sự kết tụ của những giọtnước nhỏ. Mặcdù việcgieo mây có thể có nhữnglợi ích thực tiễn lớn, nhưng nó vẫn gây tranh cãi vì các nhà khoa học khôngthể biết đượcnó cóthật sự làmthay đổi lượng mưa đáng kể hay không.Trongsố nhiều cáichưa biết rõ là nhữnghạnchế trong sự hiểu biếtcủa chúng ta về các thăng giánglượngmưa tự nhiên và kiến thức của chúng ta về quy mô màcác aerosolđộchại kích thích sự kết tủa. Những dây ánh sáng Philipp Rohwetter tạitrường Đại học Tự do Berlin và các đồngnghiệp ở Đức, Thụy Sĩ và Pháp tin rằnghọ có thể khắc phục nhữngtrở ngại này đếnmột chừng mực nàođó bằng cáchgieo mầm các đám mâybằngnhững chùm laser. Để chứng minh choý tưởngcủahọ, họ đã sử dụnglaser hồngngoạiTeramobilecầm tay với những chùm xung kéo dài chỉ 10-13 s và công suất 5x1012 W. Nhữngxung như vậy là đủ mạnh để làm thay đổi chiết suất của khôngkhí, làm chochùm tiatự hội tụ lại. Điều này làmtăng thêm cườngđộ, tạo ra những dây tóc ánhsáng đủ mạnh để gây ionhóakhông khí và kích thích sự ngưngtụ. Các nhà nghiên cứu đã chiếu lasertrênvào khí quyển và vào mộtmôi trường có điều khiển –một buồng mây chứa đầy không khí xung quanh. Trongcả hai trường hợp, họ soi rọi quỹ đạo của chùmlaservới một laser thứ hai, công suất thấphơn, nósẽ chịu một sự tán xạ lớn hơn nếu như có mặt nhiều giọt nước hơn. Đó thật sự làcái họ tìm thấy– sự tán xạ của chùm laser thứ hai tănglên mỗi khi mộtxungphát ratừ laser thứ nhất đượcchiếu vào. Họ quan sátthấy kiểu hành xử này ở hơn 900 xunglaser,cung cấp một bằng chứng rõ ràngcủa khả năng gieo mầm mây của laser xung, cái không thể thiết lậpđối với những kĩ thuật gieomầm truyền thống. Quét chùm tia Theo thành viênđội nghiên cứuJerôme Kasparian, ở trườngĐại học Geneva, một vài năm sẽ là cần thiết để biến minhchứng vật línày thành mộtkĩ thuật thực tiễn. Đặc biệt,ông nói, một laser mạnh hơn có khả năng sẽ cần được phát triển để khai thác lợi thế củamột hiệuứng quét mà họ đã lưu ý thấy –sự ion hóa tiếp diễn trong vài giây sau khi laserđã ngừngchiếu sángvà vì thế bằng cách quét chùm tia, người ta có thể gieo mầm một thể tích không khílớn hơn.Quan trọng hơn,các nhà nghiêncứu cần phảixác lập cơ sở vật lí của hiệu ứngđể biết làm thế nào tốiưuhóa bướcsóng, độ dài xungvà những thông số khác của laser trên. Họ chắc chắn rằng các ion trong plasmado laser sinhra góp phần cho sự ngưng tụ nhưng họ cũng tin rằng sự ngưngtụ có thể xảy ratrênnhững phân tử acid sulphuric vàacid nitric, chúng hình thành khi cácelectrontừ khối plasmalàmphát ragốc OHsau đó lần lượtlàm oxyhóa sulphurdioxide vànitrogen. Tuy nhiên, cácthí nghiệm trên không thuyết phụcđược những nhà nghiên cứu khác. Bill Cotton tại trường đại học Bang Coloradoở Mĩ mô tả cáckết quả trên là “hấp dẫn” nhưng vẫngiữ quan điểm cho rằngRohwettervà các đồngsự đã “cườngđiệu quámức trường hợp của họ đốivới nhữngtác độnglên sự hìnhthành mây thực tế và, đặc biệt, lên sự kết tủa”.Đặc biệt, ông cho biết không khítrong buồng mây có độ ẩm tương đối 230% trong khitrong khi quyếnhiếm khinào vượt quá 101%,nghĩa là sự hình thành giọt trong buồngmâysẽ không nhất thiết gợi đến sự hình thành giọt trong khíquyển. Quanđiểm này được ủng hộ bởi Dan Breed thuộc Trungtâm Quốc giaNghiên cứu Khí quyển ở Colorado, ông chobiết, mặtkhác, sự ngưngtụ dolaser cảm ứng trongkhôngkhí với độ ẩm tương đốinhỏ hơn100% sẽ rất ngắnngủi và do đó khôngcó khả năng phát sinh những lượng đáng kể của giọt nước mây mới,để cho một mìnhsự kết tủa xảy ra. “Bước tiến này đối với việc tăng cường mây, và thậm chí là một bướcnhảy lớn đốivới tác dụng kết tủa, là rất có tính suyđoán, vàtôi tinrằngnó không thựctế cho lắm”, ông khẳng định. Nghiêncứu công bố trên tờ Nature Photonics. Sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao Khoảng cách từ mặt trời tới Trái Đất vào khoảng 144.000.000 km, so với bề dày của khí quyển ở tầng cao nhất là 120 km, thì gấp tới 1.200.000 lần nên khi còn trong tầng khí quyển thì dù có bay lên gần hay xa Mặt trời thì lượng nhiệt của Mặt Trời tác dụng lên bạn đều không có thay đổi đáng kể gì cả. Nguyên nhân chính của việc thay đổi nhiệt độ theo độ cao là 1 hiện tượng quen thuộc: hiệu ứng nhà kính. Trungbìnhmỗigiây TráiĐấtnhận từ MặtTrời 1nănglượng(haycông suất) là 342W/m2,tương đương lượng nhiệt nhận được khi đặt 1 bóngđèn 50Wcách xa 10 cm. Nếu không cókhí quyển, bề mặt Trái Đất sẽ bức xạ hầu hết nănglượng mà nó nhận đượcnày vào khônggian,lúc nàynhiệtđộ trung bình của TráiĐất là khoảng -23độ C, hành tinh này chỉ là 1 khối băng vô sinh. May mắn là Trái Đất có khíquyển, mộthỗn hợp78.1% Nitơ, 28.9% ôxy phần còn lại là các khí hiếm ( chủ yếu làargon)và CO2, hơi nước Khíquyển giống như 1 lồng kính ngăncản hầuhết cácbướcsóng ánh sáng của Mặt Trời,chỉ cho phần ánh sáng khả kiến( ánhsángthấy được đối với mắt người )qua được. Khi ánhsángkhả kiến của Mặt Trời chiếu tới Trái Đất,các vậthấp thu ánh sáng này ( mặt đất, cây cối,đồ vật, con người ) sẽ bức xạ ra lại nănglượngở dạng bức xạ hồng ngoại. Bức xạ hồng ngoại này tới lượt nó cũng không thể thoát qua khí quyển để rakhông gian mà chỉ lẩn quẩn bêntrong "lồngkính",làmtrong "lồng kính" ấm hơnbên ngoài rất nhiều. Theo những con số mìnhcó được thì nhờ sự "giamgiữ" ánhsánghồng ngoại này mà TráiĐất tăngđược 40 độ C, Trái Đất thay vì lạnh -23độ C thì nayđã trở thành 17 độ C, một nhiệt độ khá dễ chịu. Cơ chế của việc"giam giữ" bức xạ hồng ngoại nàylà do các khígây hiệu ứng nhà kính ( CO2,CH4, hơi nước ) hấp thu bứcxạ hồngngoại phát ratừ mọi vật trên Trái Đấtvà bức xạ ra mọi hướng, trongđó có một phần là bức xạ ngượcvề mặt đất, phần cònlại phát tán vào khônggian.Phần năng lượngbị phát tán vàokhônggian này sẽ được bù đắp bằnglượng năng lượng ánhsáng Mặt Trời cung cấp tiếp ngay sau đó.Theotính toánthì lượng nănglượngbù đắp này đúngbằnglượng năng lượng phát tán,vì thế, nhiệt độ Trái Đất luôn là ổn định.Việc nhiệtđộ Trái Đất khôngổn địnhmìnhsẽ bàn tới sau khigiải thích tạisao nhiệt độ giảm theo độ cao nha. Vì các khí gây hiệu ứng nhàkính kể trên đều có khối lượng nên chúng không thể pháttán đều trong toànkhíquyển mà chúng có xu hướnglắng xuống sát mặtđất hơn. Chính điều này làm chogầnmặt đấtcó nhiệt độ cao hơn sovới xamặt đất( vì chịu ảnh hưởngcủa hiệuứngnhà kính nhiềuhơn ). Cànglên cao,lớp khí gây hiệu ứng nhàkính này càngloãng, nhiệt độ sẽ càng giảm. Riêng về việc Trái Đất không thể giữ được nhiệt độ của mình ổn định thì đó là do con người ngày càng xả nhiều các tác nhângây hiệuứngnhà kínhnhư CO2, NxOy vào môi trường,tăng lượng khí này thìnhiệt độ sẽ tăng cao.Huỷ diệt rừngcũng là 1 tội ácvì rừnghấp thu nhiệt Mặt Trời để chuyển hóa thành nănglượnsinh học ( tinhbột ) và giúp cân bằng lượng CO2 và ôxy. Ngoài ra, sự thay đổicủa trụcnghiêngTrái Đất, sự thay đổi từ trường của Trái Đất, ảnh hưởngcủa bão từ của Mặt Trời, các va chạm với thiên thạchcũng có thể làm biến đổi nhiệt độ và khí hậu trên Trái Đất. Ngườita cho là nguyên nhân của các thời kỳ băng hà trong lịch sử Trái Đất là do các nguyên nhân này. Ví dụ khácnữa là người anhem SaoHỏa. Sao Hỏa quá khứ đã từng có nước, vàcó thể có cả dạng sống nữa. Theo nghiên cứu thì sau1 thời gian phát triển thuận lợi, khôngrõ nguyên nhân gìkhiến cho Sao Hỏa đột nhiên thayđổi chiều và bề dày của lớp từ trường ( có thể do 1 tiểu hành tinhnàođó va quẹt ). Sự thay đổi này làmcho Sao Hỏakhôngthể chống chọi nổi với những cơn bão từ đến từ Mặt trời. Kếtquả là Sao Hỏagiốngnhư 1 miếng mít để trong lò sấycủa Vinamit,toàn bộ nước bề mặt bị bay hơi hết, sự sống theođó cũng quéo luôn. . Dùng Laser để tạo mưa Chiếu những xung laser cực mạnh qua không khí ẩm có thể kích thích sự hình thành các đám mây,. lượng mưa. Việc gieomầm tạo mây đã được triển khaiở nhiều nước trên thế giới và thường thì người ta thêm những hạt nhỏ vào khíquyển từ những trạm mặtđất, máy bayhoặc tên lửa, để tăng cường lượng mưa. mâybằngnhững chùm laser. Để chứng minh choý tưởngcủahọ, họ đã sử dụnglaser hồngngoạiTeramobilecầm tay với những chùm xung kéo dài chỉ 10-13 s và công suất 5x1012 W. Nhữngxung như vậy là đủ mạnh để làm thay