LluviaDisparar pulsos con un láser extremadamente potente a través del aire húmedo puede estimular la formación de nubes, según un equipo de científicos europeos. Dicen que la eficacia de este método es mucho más fácil de estimar que las técnicas tradicionales de siembra de nubes y podría proporcionar un medio práctico para provocar la lluvia.

La siembra de nubes se practica en muchos países del mundo y por lo general consiste en añadir pequeñas partículas a la atmósfera desde estaciones terrestres, aviones o cohetes, a fin de aumentar la lluvia o reducir el granizo. Esto se puede hacer mediante el uso de moléculas de yoduro de plata como núcleos en torno a los cuales se congela el agua sobreenfriada en las nubes de mayor altitud, formando cristales de hielo que caen del cielo cuando son suficientemente pesados. Alternativamente, los compuestos como sales de sodio, litio y potasio pueden liberarse en nubes de baja altitud con el fin de fomentar la agrupación de pequeñas gotas de agua.

Aunque la siembra de nubes podría tener grandes beneficios prácticos, sigue siendo polémica porque los científicos no han podido determinar si realmente las precipitaciones cambian de forma significativa. Entre las muchas incertidumbres están las limitaciones tanto en nuestra comprensión de las fluctuaciones de las precipitaciones naturales como en nuestro conocimiento de la medida en que los aerosoles contaminantes estimulan la lluvia.

Filamentos de luz

Philipp Rohwetter de la Universidad Libre de Berlín y sus colegas de Alemania, Suiza y Francia creen que pueden superar estos problemas, hasta cierto punto, mediante la siembra de nubes con rayos láser. Para demostrar su idea utilizaron el láser portátil de infrarrojos Teramobile con pulsos de 10-13 s. de duración y una potencia de 5×1012W. Estos pulsos son lo suficientemente intensos como para modificar el índice de refracción del aire, lo que hace que el rayo láser se enfoque, lo que aumenta aún más la intensidad, produciendo filamentos de luz que son lo suficientemente intensos como para ionizar el aire e iniciar la condensación.

Los investigadores dispararon el láser en la atmósfera y en un ambiente controlado (una cámara de niebla llena con aire ambiente). En ambos casos iluminaron la trayectoria del rayo con un segundo láser, de menor potencia, que experimentaría una mayor dispersión cuanto más gotas se encontraran presentes.

Y eso es precisamente lo que encontraron – la dispersión del segundo láser era mayor cada vez que se disparaba un pulso desde el primer láser. Observaron este patrón en más de 900 destellos láser, proporcionando, según dicen, una prueba clara de la capacidad de siembra de nubes por pulsos láser que no se puede establecer con las técnicas de siembra tradicional.

Barrido con láser

Según el miembro del equipo Jérôme Kasparian de la Universidad de Ginebra, serán necesarios varios años para convertir esta demostración física en una técnica práctica. En particular, dice, se tendrá que desarrollar probablemente un láser más potente para aprovechar el efecto de barrido que se ha observado (la ionización sigue unos segundos después de que el láser haya dejado de centellear) y por tanto, haciendo un barrido con el láser sería posible “sembrar” un mayor volumen de aire.

Aún más importante, los investigadores necesitan establecer las leyes físicas que se hayan detrás de este efecto a fin de conocer cómo optimizar la longitud de onda del láser, la duración del pulso y otros parámetros. Están seguros de que los iones en el plasma inducido por láser contribuyen a la condensación, pero también creen que la condensación puede ocurrir en las moléculas de ácido sulfúrico y nítrico, que se forman cuando los electrones del plasma generan el radical OH, que entonces oxida el dióxido de azufre y el nitrógeno, respectivamente.

Sin embargo, los experimentos no convencen a otros investigadores. Bill Cotton de la Universidad Estatal de Colorado en EE.UU. describe los resultados como “interesantes” pero mantiene que Rohwetter y sus colegas han “exagerado extremadamente sus efectos en los impactos sobre la formación de nubes reales y, especialmente, en la precipitación”. En particular, señala que el aire en la cámara de niebla tenía una humedad relativa del 230%, mientras que en la atmósfera rara vez supera el 101%, lo que significa que la formación de gotas en la cámara no implica necesariamente la formación de gotas en la atmósfera.

Esta opinión es apoyada por Dan Raza del Centro Nacional de Investigación Atmosférica en Colorado, que dice que, por otra parte, la condensación mejorada por láser en aire con una humedad relativa de menos del 100% sería muy fugaz y por lo tanto es poco probable que genere cantidades importantes de nuevas gotas en las nubes, eso sin hablar de la precipitación. “El salto para modificar las nubes y el salto aún más grande para influir en las precipitaciones son especulaciones y creo que bastante poco realistas”, afirma.

La investigación se describe en: Nature Photonics doi:10.1038/nphoton.2010.115.


Autor: Edwin Cartlidge
Fecha Original: 2 de mayo de 2010
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