Modificazioni del tempo
Le modificazioni del tempo comprendono sia tentativi deliberati che azioni casuali che alterano i naturali fenomeni atmosferici. L'uso di sostanze chimiche per produrre pioggia (semina delle nuvole) e per disperdere la nebbia è la forma più comune di modificazione del tempo. Cambiamenti involontari delle condizioni atmosferiche, di cui un esempio sono le piogge acide e lo smog, avvengono a causa dei pericolosi prodotti di scarto provenienti da complessi industriali, città, e certi processi
agricoli.
I progressi nella comprensione dei meccanismi di controllo del tempo sono assai lenti a causa della complessità
dell'atmosfera (v. tempo, variazione del). I cambiamenti che si potranno avere a scadenza ravvicinate, risultanti da modificazioni del tempo deliberate, sono gli aumenti (dal 10 al 20%) nelle piogge estive e (del 30% o più) nelle precipitazioni nevose in montagna; le riduzioni della caduta di grandine (dal 30 al 60%); le riduzioni (dal 10 al 20%) della forza degli uragani. Sebbene questi cambiamenti siano di lieve entità, possono giocare un ruolo importante nel ridurre le morti e le perdite economiche causate da tempeste, siccità e altri fenomeni. Negli Stati Uniti il tempo, mediamente in un anno, causa circa 500 morti e 13 miliardi di dollari di danni, tra cui sono inclusi notevoli danni all'agricoltura (8 miliardi di dollari), all'industria edilizia, ai trasporti, e alle industrie manifatturiere. Gli scienziati addetti alle modificazioni del tempo sperano di essere in grado di ridurre queste perdite con vari
metodi.
Al contrario, la popolazione che vive in un raggio di 50 miglia dalle maggiori città è sottoposta, a causa delle modificazioni involontarie del tempo, a determinati cambiamenti dello stesso quali le temperature più alte, le maggiori precipitazioni piovose, il maggior numero di temporali e la minor forza dei venti. Le precipitazioni piovose sono di norma più sporche di quanto non siano nelle aree rurali, poiché le nuvole catturano elementi inquinanti, i quali a loro volta influiscono sulle piante, i suoli e la qualità dell'acqua (per una più approfondita analisi delle modificazioni involontarie del tempo, v. ambientale, salute; ambiente, inquinamento dell').
STORIA
L'era moderna delle modificazioni del tempo ha avuto inizio nel 1946, quando alcuni scienziati della
General Electric Corporation scoprirono per caso che particelle di ghiaccio secco (biossido di carbonio) immerse in una camera fredda creavano cristalli di ghiaccio identici a quelli che si rinvengono nelle nuvole. Di lì a pochi mesi, alcuni scienziati gettarono, da un aeroplano, all'interno di un banco di altocumuli sovraraffreddati, ghiaccio secco triturato che provocò dei buchi nelle nuvole. Le goccioline liquide si trasformarono in cristalli di ghiaccio, che precipitarono come fiocchi di neve. Gli scienziati scoprirono presto che seminando le nuvole con ioduro d'argento si possono ottenere effetti
simili.
A causa delle siccità che colpirono gli Stati Uniti durante i primi anni Cinquanta furono fatti dei tentativi, che non ebbero buon esito, di semina delle nuvole per produrre pioggia. Questi esperimenti non riuscirono a realizzare alcun notevole cambiamento nelle precipitazioni piovose, provocando la delusione del pubblico. Alla fine degli anni Cinquanta il presidente Eisenhower dette il via a un programma federale di ricerche sulle modificazioni del tempo. Da quel momento svariati progetti operativi e di ricerca sono stati portati avanti sia da agenzie governative che da aziende private, con risultati non sempre
soddisfacenti.
A causa dell'incompleta comprensione dei meccanismi della temperatura e della sua variabilità è difficile produrre le prove di una possibilità di controllo del tempo. I tentativi di modificazione del tempo sono comunque andati avanti, sia per la richiesta del pubblico e delle industrie di un programma per attenuare i danni derivanti dalle intemperie, sia perché i costi della semina delle nuvole sono sostanzialmente bassi. Negli anni Settanta progetti operativi di semina delle nuvole che si diffusero ampiamente negli stati orientali e centro occidentali degli USA dettero comunque luogo ad alcune vivaci discussioni sulla loro utilità. Oltre a ciò, tentativi di eliminare la grandine sono stati bloccati da organizzazioni locali convinte che i tentativi di sopprimere la grandine eliminassero anche le precipitazioni piovose.
METODI
Cambiamenti meteorologici possono essere indotti attraverso l'avvio e l'intensificazione dei processi atmosferici naturali, facendo uso di agenti chimici; attraverso l'immissione diretta di calore; o attraverso l'alterazione delle superfici terrestri o acquee. Un esempio del primo metodo può essere la semina delle nuvole, uno del secondo la dispersione della nebbia. Il terzo metodo, sebbene ancora inesplorato, potrebbe realizzare idee come l'utilizzo di acqua oceanica fredda portata in superficie per mezzo di potenti pompe, per ridurre la forza degli
uragani.
Semina delle nuvole
Il maggior sforzo effettuato nel campo delle modificazioni del tempo è costituito dalla semina delle nuvole con agenti chimici. Il presupposto fisico della semina delle nuvole è l'induzione di un cambiamento interno nella nuvola anticipatamente o con maggiori effetti di quanto non avvenga in natura. La maggior parte dei progetti di semina delle nuvole prevede il fatto che almeno una porzione della nuvola da sottoporre a trattamento contenga acqua sovraraffreddata (gocce d'acqua non ancora gelate a temperature inferiori allo zero), che possano essere prodotte più particelle di ghiaccio, e che il trattamento con agenti chimici o refrigeranti possa cambiare una parte della nuvola in
ghiaccio.
Dopo la semina, la risultante mistura di acqua e ghiaccio è instabile; il vapore acqueo si deposita rapidamente sui cristalli di ghiaccio, mentre simultaneamente l'acqua evapora dalle goccioline sovraraffreddate nella parte superiore della nuvola, che possiede una temperatura inferiore. I cristalli di ghiaccio diventano sufficientemente grandi per cadere collegati alle rimanenti goccioline, e i cristalli assorbono vapore acqueo e goccioline mano a mano che discendono attraverso la nuvola. Queste particelle di ghiaccio e acqua possono crescere fino a essere abbastanza grandi e pesanti per cadere dalla nuvola sotto forma di
precipitazione.
In un procedimento conosciuto come semina
dinamica, vengono introdotti all'interno della nuvola agenti chimici in alta concentrazione, al fine di indurre una maggior conversione di acqua in ghiaccio, un processo che libera un enorme quantitativo di calore latente. Il risultato a cui si punta è la formazione di nuvole più alte di maggiore durata e in grado di provocare maggiori
precipitazioni.
Gli agenti chimici impiegati per la semina delle nuvole sono stati in primo luogo il ghiaccio secco e lo ioduro d'argento. Il ghiaccio secco dà luogo a enormi quantitativi di cristalli di ghiaccio, ma deve essere sparso da quote molto alte. Lo ioduro d'argento viene immesso nelle nuvole sotto forma di fumo, sia attraverso generatori di fumo che attraverso meccanismi pirotecnici. Per la semina della nuvole si è fatto uso anche di urea, un composto organico di norma usato come
fertilizzante.
Eliminazione della grandine
I progetti di eliminazione della grandine prevedono l'uso di enormi quantitativi di ioduro d'argento per trasformare quasi tutta l'acqua sovraraffreddata in cristalli di ghiaccio; i risultati di questi programmi sono incerti. Tentativi di eliminazione della grandine sono stati effettuati regolarmente per un gran numero di anni in Russia, Francia, Svizzera, Italia, in Canada e negli Stati Uniti. Stime effettuate in base ai progetti di eliminazione della grandine portati avanti nell'America Settentrionale sembrano indicare la possibilità di raggiungere diminuzioni nella caduta che vanno dal 20 al 40%, ma i risultati fino a questo momento non possono essere ritenuti
definitivi.
Eliminazione dei fulmini
Tentativi di sopprimere i fulmini per ridurre la violenza dei temporali o il pericolo di incendi in aree aride sono stati effettuati mediante la semina delle formazioni temporalesche con striscioline metalliche (metallic chaff), per originare una corrente che si ritiene sia in grado di neutralizzare il campo elettrico. Viene immesso anche ioduro d'argento, per creare cristalli di ghiaccio dipolari. I risultati di questi tentativi non hanno ancora carattere
definitivo.
Dissipazione delle nuvole
Ancora non si è in grado di determinare l'alterazione delle precipitazioni dalle nuvole stratiformi (quelle che in genere appaiono insieme ai sistemi ciclonici su larga scala propri delle condizioni meteorologiche più fredde). Comunque, la semina di formazioni come le nuvole stratiformi con nuclei può portare alla loro dispersione; questa tecnica è stata utilizzata con successo per disperdere le nuvole al di sopra degli
aeroporti.
Induzione di precipitazioni nevose
Esperimenti e programmi operativi che comportavano la semina con ioduro d'argento di nuvole d'origine montana (orografiche), condotti durante l'inverno in Colorado e in California, hanno indicato la possibilità di provocare, in certe condizioni, un aumento delle precipitazioni nevose che va dal 10 al 30%. Questa tecnologia è in rapido sviluppo per poterla applicare su larga scala nelle più importanti regioni montuose degli Stati Uniti. L'induzione della neve avrebbe benefiche conseguenze per le località sciistiche e potrebbe provvedere alla creazione di riserve
d'acqua.
Eliminazione della nebbia
Ciascuno dei due tipi di nebbia, quello caldo e quello freddo, necessita di un diverso metodo di soppressione. La dispersione delle
nebbie fredde, di quelle cioè costituite da goccioline liquide a temperature inferiori allo zero, ha assunto le caratteristiche di una ben rodata tecnologia di modificazione del tempo, messa in atto in 15 aeroporti degli Stati Uniti. Aeroplani in volo sopra la nebbia diffondono ghiaccio secco tritato o ioduro d'argento. Le
nebbie calde - quelle con goccioline a temperature al di sopra dello zero - sono invece risultate refrattarie ai tentativi di modificazione. Sono stati provati numerosi metodi, tra cui quello che prevedeva il riscaldamento dell'aria per far evaporare la nebbia (tentativi effettuati durante la seconda guerra mondiale) o quello basato sull'essiccazione della nebbia mediante agenti chimici.Un interessante sistema per combattere la nebbia che disturba gravemente le operazioni di atterraggio e decollo negli aeroporti è in corso di sperimentazione anche in Italia nell'ambito di una collaborazione condotta con la Russia. A partire dal dicembre 1997 è stata infatti avviata la sperimentazione per tre mesi, nell'aeroporto di Parma, di un metodo di dissolvimento della nebbia che si basa sull'impiego di azoto liquido. L'azoto, liquido alla temperatura di -196ºC, viene disperso nella nebbia inviandone in essa dei getti. La temperatura dell'aria in tal modo si abbassa, provocando la condensazione delle particelle di vapor d'acqua di cui la nebbia è costituita. A differenza di altri reagenti già usati, come il propano liquido, il metodo non presenta alcuna pericolosità, essendo l'azoto inerte, respirabile e non infiammabile. Oltre che a Parma, si pensa di utilizzare il metodo nell'aeroporto di Verona. Un limite all'impiego di questa tecnologia è tuttavia da vedere nella sua scarsa efficacia quando la temperatura della nebbia è decisamente al di sopra di zero gradi, non risultando sufficiente per la condensazione, in tal caso, il raffreddamento provocato dall'azoto. Ancora più problematica, data l'ampiezza degli spazi e la varietà dei microclimi incontrati, è la sua applicazione per eliminare la nebbia dalle
autostrade.
Esperimenti con gli uragani
Un uragano contiene enormi quantitativi di acqua sovraraffreddata, e la semina di ioduro d'argento, di conseguenza, dovrebbe poter dare luogo a certe modifiche nel comportamento delle tempeste. Test effettuati con semine per mezzo di aerei hanno indicato piccoli cambiamenti di lieve durata nelle nuvole "a muro" degli uragani, che davano luogo a diminuzione delle velocità dei venti per poche ore. I risultati finora ottenuti nella tecnologia della modificazione degli uragani non sono convincenti.Non esistono tecnologie in grado di modificare le precipitazioni piovose e gli eccessi del maltempo sulle principali aree popolate e ad alto sviluppo per popolazione e agricoltura in modo economicamente vantaggioso. La ricerca in questo campo non deve essere orientata esclusivamente verso i problemi tecnici, ma deve affrontare anche i risvolti sociali e ambientali. Fino a quando non sarà possibile rendere le modificazioni pianificate del tempo efficaci e insieme gestite con la massima attenzione per il benessere generale, le polemiche su questo tema saranno, così come lo sono già state in passato,
inevitabili.
Copyright © 2002 Motta Editore
|
