Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 21. 26 maj 1951 - Konstgjort regn, av Bert Bolin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
442
TEKNISK TIDSKRIFT
ligen fryser till is och att dessa iskärnor sedan
tillväxer genom sublimation.
På den andra frågan kan vi lämna ett bättre
svar. Antalet iskristaller som i naturliga fall
finns i molnen varierar oerhört beroende på
luftmassans ursprung och temperatur. Vissa
undersökningar av Schaeffer ger en god uppfattning om
detta. De första iskristallerna bildas vid en
temperatur av omkring — 10°C och antalet ökar
mycket snabbt vid ytterligare underkylning
(fig. 1). I några enstaka fall har man dock inte
kunnat finna en enda iskristall trots avkylning
till — 20°C. Vanligen bildas dock 101—105
kristaller per ni3 vid denna temperatur och man har
funnit luftprov där antalet iskristaller varit ända
upp till 10T per m\ Dessa mycket stora
variationer är av speciellt intresse när det gäller
konstgjord nederbörd.
Teori för nederbördens bildande
De ovan nämnda resultaten tyder på att det är
något slags kärnor som förorsakar
kristallbildning och att denna alltså inte sker spontant.
Detta bestyrkes av det faktum att luften kan
avkylas ända ner till — 40°C utan att vattenmolnet
ombildas till ett moln av iskristaller, om den
renas omsorgsfullt innan den sugs in i
köldkam-maren. Det är då helt naturligt att fråga sig vad
de partiklar består av som utlöser
kristallbildningen. Schaefer har undersökt en rad ämnen i
detta avseende, framför allt sådana som kan
tänkas förekomma i atmosfären t.ex. stoft från olika
jordarter och sot. Han har funnit att många av
dem utlöser iskristallbildning dock aldrig förrän
underkylning skett till — 12°G eller lägre. Ännu
vet vi dock inte vad som är av störst betydelse
för den naturliga iskristallbildningen.
Vi kommer nu till den tredje frågan: Hur
många iskärnor fordras för att inom rimlig tid
utlösa nederbörd ur ett underkylt moln? Det
måste nämligen finnas ett optimalt antal ty ett
alltför stort antal iskristaller har blott den
effekten att vattendropparna i molnet ombildas till
iskristaller som dock aldrig kan tillväxa
tillräckligt för att få någon nämnvärd fallhastighet.
Återigen måste svaret bli svävande. Vi har inte
några slags mätningar att falla tillbaka på.
Vidare har Langmuir påpekat att en "kedjereaktion"
sannolikt äger rum vid nederbördsutlösningen,
vilket minskar våra möjligheter att teoretiskt
beräkna det antal iskärnor som fordras. Denna
kedjereaktion innebär att när en iskristall
tillväxer ökas successivt möjligheterna för att den
på grund av turbulens skall brytas sönder i en
mängd små fina isnålar, vilka i sin tur tjänstgör
som iskärnor på vilka sublimationen fortsätter.
På detta sätt kan en enda snöflinga ge upphov
till kanske hundratals små kristaller. Vi vet inte
hur snabbt denna process förmår öka antalet
iskärnor i molnet, varför det är omöjligt att be-
räkna hur många iskärnor det måste finnas från
början för att nederbörd skall utlösas. Schaefer
har uppskattningsvis angivit ett värde av
25 000 kärnor per ra’.
Av diskussionen fram till denna punkt har vi
fått en uppfattning 0111 på vad sätt och i vilka
fall vi kan ha någon möjlighet att utlösa
nederbörd. Det gäller att skapa iskristaller i ett
underkylt moln av vattendroppar och detta moln
måste ha en viss minsta vertikal mäktighet.
Metoden är sannolikt av störst betydelse i moln där
toppen har en temperatur av — 5 till —15°C,
ty vid lägre temperatur är sannolikheten för
naturlig nederbördsutlösning mycket stor.
Det finns principiellt två olika sätt att på
konstgjord väg bilda iskärnor i ett underkylt moln.
Man kan utnyttja det faktum att iskristaller
bildas spontant om luften avkyles tillräckligt (under
— 40°C). En sådan avkylning åstadkommes
lättast genom att "beså" molnet med små
kolsyrabitar, vilka har en temperatur av —79°C. Detta
är just det experiment som inledde arbetena på
konstgjord nederbördsutlösning. Schaefer har
uppskattat att en bit kolsyrais på ett gram ger
upphov till ca 1016 iskristaller under sin passage
genom ett moln. Den andra metoden är att beså
molnet med något slags partiklar som utlöser
kristallbildning vid en högre temperatur än den
vid vilken kristaller bildas på naturlig väg.
Speciellt verksamt i detta avseende är silverjodid,
vars kristaller ger upphov till iskärnor redan vid
en temperatur av —5°C. Man har sökt förklara
detta som en följd av den mycket likartade
kristallstrukturen mellan is och silverjodid, men
vissa invändningar kan göras mot denna
förklaring ur atomfysisk synpunkt.
Det är emellertid ett faktum att ett stort antal
iskristaller bildas redan om mycket små
mängder silverjodid finns i luften. Ett problem är
dock att kunna framställa tillräckligt små
partiklar av silver jodiden och att fördela dem i
molnet. Den bästa metoden torde vara att impregnera
små träkoisbitar med silverjodid löst i aceton
och släppa ut dem brinnande från ett flygplan.
Därvid avdunstar silverjodiden från ytan av
kolet, den förbiströmmande luften avkyler gasen
hastigt och silverjodiden sublimerar till små
kristaller (30—1 000 Å). Vonnegut har
konstruerat en brännare som producerar silver
jodid-kristaller vid marken, varifrån de på grund av
turbulens förs upp i atmosfären. Följande tabell
ger en uppfattning om hur många kärnor som
bildas av 1 g silverjodid och som är verksamma
vid bildning av iskristaller (jfr fig. 1):
Temperatur Iskärnor per g
°C AgJ
— 10 ........................ 10™
— 13 ........................ 1014
— 20 ........................ 1016
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
