Cloud seeding

Cessna 210 med utrustning för cloud seeding

År 1891 föreslog Louis Gathmann att flytande koldioxid skulle skjutas in i regnmoln för att få dem att regna. Under 1930-talet teoretiserade Bergeron-Findeisen-processen att underkylda vattendroppar som finns när iskristaller släpps ut i regnmoln skulle orsaka regn. När de forskade om isbildning på flygplan bekräftade Vincent Schaefer och Irving Langmuir från General Electric (GE) teorin. Schaefer upptäckte principen om molnutsättning i juli 1946 genom en rad tillfälliga händelser. Efter idéer som uppstod mellan honom och nobelpristagaren Langmuir under en bestigning av Mount Washington i New Hampshire, skapade Schaefer, Langmuirs forskarassistent, ett sätt att experimentera med underkylda moln med hjälp av en djupfrysningsenhet med potentiella medel för att stimulera iskristalltillväxten, dvs. bordssalt, talkumpulver, jord, damm och olika kemiska medel med mindre effekt. En varm och fuktig 14 juli 1946 ville han prova några experiment på GE:s forskningslaboratorium i Schenectady

Han blev bestört när han upptäckte att djupfrysenheten inte var tillräckligt kall för att producera ett ”moln” med hjälp av andningsluft. Han bestämde sig för att påskynda processen genom att lägga till en bit torris bara för att sänka temperaturen i experimentkammaren. Till sin förvåning noterade han, så snart han andades in i djupfrysen, ett blåaktigt dis, följt av en ögonbedövande uppvisning av miljontals mikroskopiska iskristaller som reflekterade de starka ljusstrålarna från lampan som belyste ett tvärsnitt av kammaren. Han insåg omedelbart att han hade upptäckt ett sätt att förvandla superkylt vatten till iskristaller. Experimentet kunde lätt upprepas och han utforskade temperaturgradienten för att fastställa gränsen på -40 °C för flytande vatten.

Under samma månad fick Schaefers kollega, atmosfärsforskaren dr Bernard Vonnegut, erkännande för att ha upptäckt en annan metod för att ”utsäda” superkylt molnvatten. Vonnegut gjorde sin upptäckt vid skrivbordet genom att slå upp information i en grundläggande kemitext och sedan pyssla med silver och jodidkemikalier för att framställa silverjodid. Tillsammans med professor Henry Chessin från SUNY Albany, en kristallograf, skrev han en publikation i Science och fick ett patent 1975. Båda metoderna antogs för användning i molnutsättning under 1946 när han arbetade för GE i delstaten New York.

Schaefers metod förändrade ett molns värmebudget; Vonneguts förändrade den formativa kristallstrukturen, en genialisk egenskap som hänger samman med en god matchning i gitterkonstant mellan de två typerna av kristaller. (Isens kristallografi spelade senare en roll i Vonneguts bror Kurt Vonneguts roman Kattens vagga). Det första försöket att modifiera naturliga moln i fält genom ”cloud seeding” inleddes under en flygning som startade i norra New York den 13 november 1946. Schaefer kunde få snö att falla nära Mount Greylock i västra Massachusetts, efter att han dumpat sex pund torris i målmolnet från ett flygplan efter en 60 mils östlig jakt från Schenectady County Airport.

Torris och silverjodidmedel är effektiva när det gäller att förändra den fysikaliska kemin i superkylda moln, och är därför användbara för att öka vinterns snöfall över berg och under vissa förhållanden för att undertrycka blixtar och hagel. Även om det inte är en ny teknik, är hygroskopisk sådd för att öka nederbörden i varma moln på väg att återuppstå, baserat på vissa positiva indikationer från forskning i Sydafrika, Mexiko och på andra håll. Det hygroskopiska material som oftast används är bordssalt. Det antas att hygroskopisk utsäde gör att droppstorleksspektrumet i molnen blir mer maritimt (större droppar) och mindre kontinentalt, vilket stimulerar nederbörd genom koalescens. Från mars 1967 till juli 1972 spred den amerikanska militärens Operation Popeye silverjodid i moln för att förlänga monsunsäsongen över Nordvietnam, närmare bestämt Ho Chi Minh Trail. Operationen resulterade i att monsunperioden förlängdes med i genomsnitt 30-45 dagar i de berörda områdena. 54th Weather Reconnaissance Squadron genomförde operationen för att ”göra lera, inte krig”.

En privat organisation som under 1970-talet erbjöd sig att genomföra vädermodifiering (molnutsättning från marken med hjälp av silverjodidbloss) var Irving P. Krick and Associates i Palm Springs, Kalifornien. De kontrakterades 1972 av Oklahoma State University för att genomföra ett såddprojekt för att öka nederbörden från varma moln i Lake Carl Blackwells avrinningsområde. Sjön var vid den tiden (1972-73) den primära vattenförsörjningen för Stillwater i Oklahoma och var farligt låg. Projektet var inte verksamt under tillräckligt lång tid för att statistiskt sett visa någon förändring jämfört med naturliga variationer.

Ett försök av Förenta staternas militär att ändra orkaner i Atlantbäckenet med hjälp av molnutsättning på 1960-talet kallades Project Stormfury. Endast ett fåtal orkaner testades med cloud seeding på grund av de strikta regler som forskarna i projektet ställde upp. Det var oklart om projektet var framgångsrikt. Orkanerna verkade förändras något i sin struktur, men bara tillfälligt. Rädslan för att cloud seeding eventuellt skulle kunna ändra orkanernas kurs eller styrka och negativt påverka människor i stormens väg stoppade projektet.

Två federala organ har stött olika forskningsprojekt om vädermodifiering, som inleddes i början av 1960-talet: United States Bureau of Reclamation (Reclamation; Department of Interior) och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA; Department of Commerce). Reclamation sponsrade flera forskningsprojekt om molnutsättning under Project Skywater från 1964 till 1988, och NOAA genomförde Atmospheric Modification Program från 1979 till 1993. De sponsrade projekten genomfördes i flera delstater och två länder (Thailand och Marocko) och studerade både vinter- och sommarmoln. Mellan 1962 och 1988 utvecklade Reclamation tillämpad forskning om molnutsättning för att öka vattenförsörjningen i västra USA. Forskningen inriktades på orografisk vinterutläggning för att öka snöfallet i Rocky Mountains och Sierra Nevada och nederbörden i kuststräckorna i södra Kalifornien. I Kalifornien samarbetade Reclamation med California Department of Water Resources (CDWR) för att sponsra Serra Cooperative Pilot Project (SCPP), med säte i Auburn, Kalifornien, för att genomföra försök med grumling i centrala Sierra. University of Nevada och Desert Research Institute tillhandahöll molnfysik, fysikalisk kemi och annat stöd på fältet. High Plains Cooperative Pilot Project (HIPLEX) fokuserade på konvektiv molnutsättning för att öka nederbörden under odlingssäsongen i Montana, Kansas och Texas mellan 1974 och 1979. År 1979 genomförde Världsmeteorologiska organisationen och andra medlemsstater under ledning av Spaniens regering ett projekt för ökad nederbörd (Precipitation Enhancement Project, PEP) i Spanien, med resultat som inte var entydiga och som troligen berodde på problem med valet av plats. Reclamation sponsrade forskning vid flera universitet, däribland Colorado State University, universiteten i Wyoming, Washington, UCLA, Utah, Chicago, NYU, Montana, Colorado och forskargrupper vid Stanford, Meteorology Research Inc. och Penn State University samt South Dakota School of Mines and Technology, North Dakota, Texas A3501>M, Texas Tech och Oklahoma. Samarbete med statliga vattenresursmyndigheter i Kalifornien, Colorado, Montana, Kansas, Oklahoma, Texas och Arizona säkerställde att den tillämpade forskningen uppfyllde statens vattenförvaltningsbehov. High Plains Cooperative Pilot Project har också ingått partnerskap med NASA, Environment Canada och National Center for Atmospheric Research (NCAR). Nyligen sponsrade Reclamation i samarbete med sex västliga delstater ett litet forskningssamarbete, kallat Weather Damage Modification Program, från 2002-2006.

I USA har finansieringen av forskning minskat under de senaste två decennierna. Bureau of Reclamation sponsrade dock ett forskningsprogram med sex delstater från 2002-2006, kallat ”Weather Damage Modification Program”. I en studie från 2003 av USA:s National Academy of Sciences uppmanas till ett nationellt forskningsprogram för att reda ut kvarstående frågor om vädermodifieringens effektivitet och praxis.

I Australien genomförde Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) stora försök mellan 1947 och början av 1960-talet:

• 1947 – 1952: CSIRO-forskare släppte torr is i toppen av cumulusmoln. Metoden fungerade tillförlitligt med moln som var mycket kalla och gav regn som annars inte skulle ha fallit.
• 1953 – 1956: CSIRO genomförde liknande försök i södra Australien, Queensland och andra delstater. I experimenten användes både markbaserade och luftburna silverjodidgeneratorer.
• Slutet av 1950-talet och början av 1960-talet: Molnutsättning i Snowy Mountains, på Cape York-halvön i Queensland, i New England-distriktet i New South Wales och i Warragambas avrinningsområde väster om Sydney.

Endast försöket som genomfördes i Snowy Mountains gav en statistiskt signifikant ökning av nederbörden under hela försöket.

En österrikisk studie för att använda silverjodidutsäde för att förebygga hagel pågick under 1981-2000, och tekniken används fortfarande aktivt där.

AsiaEdit

ChinaEdit

Det största systemet för molnutsäde finns i Folkrepubliken Kina. De tror att det ökar mängden regn över flera alltmer torra regioner, inklusive huvudstaden Peking, genom att skjuta upp silverjodidraketer på himlen där regn önskas. Det finns till och med politiska konflikter som orsakas av angränsande regioner som anklagar varandra för att ”stjäla regn” med hjälp av molnsådd. Kina använde sig av molnsådd i Peking strax före de olympiska spelen 2008 för att få en torr olympisk säsong. I februari 2009 sprängde Kina också jodidpinnar över Peking för att artificiellt framkalla snöfall efter fyra månaders torka, och sprängde jodidpinnar över andra områden i norra Kina för att öka snöfallet. Snöfallet i Peking varade i ungefär tre dagar och ledde till att 12 huvudvägar runt Peking stängdes. I slutet av oktober 2009 hävdade Peking att det tidigaste snöfallet sedan 1987 hade inträffat på grund av molnutsättning.

IndienRedigera

I Indien genomfördes molnutsättningsoperationer under åren 1983, 1984-87 och 1993-94 av Tamil Nadus regering på grund av svår torka. Under åren 2003 och 2004 inledde Karnatakas regering molnutsättning. Samma år genomfördes även molnutsättning i delstaten Maharashtra av det amerikanska företaget Weather Modification Inc. År 2008 fanns planer för 12 distrikt i delstaten Andhra Pradesh.

IndonesienRedigera

I Jakarta användes molnsådd för att minimera översvämningsrisken i avvaktan på kraftiga översvämningar 2013, enligt byrån för bedömning och tillämpning av teknik.

IranEdit

Luftfartsstyrkan inom Islamiska revolutionsgardet har använt obemannade flygfarkoster för att så moln i tio iranska provinser.

IsraelEdit

Israel har förstärkt regn i konvektiva moln sedan 1950-talet. Metoden innebär att silverjodid sänds ut från flygplan och markstationer. Sådningen sker endast i de norra delarna av Israel…. Sedan 2021 har Israel slutat med projektet att förstärka regnet.

KuwaitRedigera

För att motverka torka och en växande befolkning i en ökenregion har Kuwait inlett sitt eget program för molnutsättning, och den lokala miljömyndigheten har genomfört en studie för att bedöma om det är genomförbart på lokal nivå.

Förenade ArabemiratenRedigera

SydostasienRedigera

I Sydostasien förorenar öppen förbränning av dimma den regionala miljön. Molnutsättning har använts för att förbättra luftkvaliteten genom att uppmuntra till regn.

Den 20 juni 2013 meddelade Indonesien att man kommer att påbörja molnutsättning efter rapporter från Singapore och Malaysia om att smog orsakad av skogs- och buskbränder på Sumatra har stört den dagliga verksamheten i grannländerna. Den 25 juni 2013 rapporterades hagelstenar ha fallit över vissa delar av Singapore. Trots NEA:s förnekanden tror vissa att hagelstenarna är ett resultat av molnsådd i Indonesien.

Under 2015 gjordes molnsådd dagligen i Malaysia sedan diset började i början av augusti.

Thailand startade ett projekt för att skapa regn i slutet av 1950-talet, som i dag är känt som det kungliga projektet för att skapa regn. I de första försöken spreds havssalt i luften för att fånga upp fuktigheten och torris för att kondensera fuktigheten och bilda moln. Projektet tog ungefär tio år av experiment och förfining. De första fältarbetena inleddes 1969 ovanför Khao Yai National Park. Sedan dess hävdar den thailändska regeringen att regntillverkning framgångsrikt har tillämpats i hela Thailand och i grannländerna. Den 12 oktober 2005 beviljade Europeiska patentverket kung Bhumibol Adulyadej patentet EP 1 491 088 Weather modification by royal rainmaking technology. Budgeten för avdelningen för kunglig regntillverkning och jordbruksflyg under FY2019 var 2 224 miljoner baht.

Sri Lanka

Molnsådd användes på grund av den låga mängden regn som orsakade låg elproduktion från vattenkraft i mars 2019

NordamerikaRedigera

USARedigera

I USA används molnsådd för att öka nederbörden i områden som drabbas av torka, för att minska storleken på hagelstenar som bildas i åskväder och för att minska dimman på och runt flygplatser. Sommaren 1948 sådde den vanligtvis fuktiga staden Alexandria, Louisiana, under borgmästare Carl B. Close ett moln med torris på den kommunala flygplatsen under en torka; snabbt föll 0,85 tum nederbörd.

Molnsågning används ibland av stora skidorter för att framkalla snöfall. Elva västliga delstater och en kanadensisk provins (Alberta) har pågående operativa program för vädermodifiering. I januari 2006 inleddes i Wyoming ett projekt för 8,8 miljoner dollar för att undersöka effekterna av molnutsättning på snöfall över Wyomings bergskedjor Medicine Bow, Sierra Madre och Wind River.

I Oregon användes Hood River-utsättning av Portland General Electric för att producera snö för vattenkraft 1974-1975. Resultaten var betydande, men orsakade en orimlig börda för lokalbefolkningen som upplevde överväldigande regn som orsakade gatukollaps och lerras. PGE upphörde med sina metoder för sådd året därpå.

USA undertecknade 1978 konventionen om miljöförändringar som förbjöd användning av väderförändringar i fientliga syften.

KanadaRedigera

Under sextiotalet drev Irving P. Krick & Associates en framgångsrik verksamhet med molnsågning i området kring Calgary, Alberta. Här användes både flygplan och markbaserade generatorer som pumpade ut silverjodid i atmosfären i ett försök att minska hotet om hagelskador. Ralph Langeman, Lynn Garrison och Stan McLeod, alla före detta medlemmar av RCAF:s 403-skvadron, studerade vid University of Alberta och tillbringade sina somrar med att flyga hagelbekämpning. Alberta Hail Suppression Project fortsätter med 3 miljoner dollar per år i finansiering från försäkringsbolag för att minska hagelskador i södra Alberta.

Cessna 441 Conquest II används för att genomföra molnsåningsflygningar i den australiensiska delstaten Tasmanien

EuropeEdit

BulgariaEdit

Bulgarien driver ett nationellt nätverk av hagelskydds-, silverjodidraketplatser, strategiskt placerade i jordbruksområden som till exempel rosdalen. Varje plats skyddar ett område på 10 kvadratkilometer, tätheten på platserna är sådan att minst två platser kan rikta in sig på ett enda hagelmoln, den första upptäckten av hagelmolnets bildning fram till avfyrningen av raketerna tar typiskt sett 7-10 minuter i hela processen i syfte att skapa bildandet av mycket mindre hagelstenar högt upp i atmosfären, som smälter innan de når marknivå.

Data som sammanställts sedan 1960-talet tyder på att enorma förluster inom jordbrukssektorn undviks årligen med skyddssystemet, utan sådd kommer haglet att plana ut hela regioner, med sådd kan detta reduceras till mindre bladskador från de mindre hagelstenar som inte smälte.

Frankrike och SpanienRedigera

Molnutsådd började i Frankrike under 1950-talet med avsikt att minska hagelskadorna på grödor. Projektet ANELFA () består av lokala myndigheter som agerar inom ramen för en ideell organisation. Ett liknande projekt i Spanien förvaltas av Consorcio por la Lucha Antigranizo de Aragon. Framgången för det franska programmet stöddes av Jean Dessens analyser som baserades på försäkringsuppgifter, medan framgången för det spanska programmet stöddes av studier som utfördes av det spanska jordbruksministeriet. Jean Dessens resultat kritiserades dock kraftigt och man tvivlade på effektiviteten av markgeneratorutsäde. ()

RysslandEdit

Sovjetunionen skapade en specialdesignad version av flygmätningsflygplanet Antonov An-30, An-30M Sky Cleaner, med åtta behållare med fast koldioxid i lastutrymmet samt externa kapslar med meteorologiska patroner som kunde skjutas in i molnen. Sovjetiska militärpiloter sådde moln över Vitryssland SSR efter Tjernobylkatastrofen för att avlägsna radioaktiva partiklar från moln som var på väg mot Moskva. För närvarande används An-26 också för molnutsättning. Vid G8-toppmötet i Sankt Petersburg i juli 2006 kommenterade president Putin att flygvapnets jetplan hade satts in för att så inkommande moln så att de regnade över Finland. Regnet dränkte ändå toppmötet. I Moskva försökte det ryska flygvapnet att så moln med cementpåsar den 17 juni 2008. En av säckarna pulveriserades inte och gick igenom taket på ett hus. I oktober 2009 lovade Moskvas borgmästare en ”vinter utan snö” för staden efter att ha avslöjat det ryska flygvapnets försök att så molnen i vindriktningen från Moskva under hela vintern.

TysklandRedigera

I Tyskland organiserar samhällsorganisationer för medborgarengagemang molnutsättning på regional nivå. Ett registrerat sällskap underhåller flygplan för molnutsättning för att skydda jordbruksområden från hagel i distrikten Rosenheim, Miesbach, Traunstein (alla belägna i södra Bayern, Tyskland) och Kufstein (belägen i Tyrolen, Österrike).

Molnutsättning används också i Baden-Württemberg, en delstat som är särskilt känd för sin vinodlingskultur. Distrikten Ludwigsburg, Heilbronn, Schwarzwald-Baar och Rems-Murr samt städerna Stuttgart och Esslingen deltar i ett program för att förhindra bildandet av hagelstenar. Rapporter från en lokal försäkringsbyrå tyder på att molnsådden i Stuttgartområdet har förhindrat skador för cirka 5 miljoner euro under 2015, samtidigt som projektets årliga underhåll kostar endast 325 000 euro. En annan förening för molnsådd är verksam i distriktet Villingen-Schwenningen.

SlovenienRedigera

I Slovenien äldsta aeroklubben: Letalski center Maribor bär luftförsvar mot hagel. Cessna 206 är utrustad med externa aggregat och nödraketer för flygning. Syftet med försvaret är att förhindra skador på jordbruksmark och städer. De har utfört försvaret sedan 1983. Silverjodid används som reagens. Basen ligger på Maribor Edvard Rusjans flygplats.

StorbritannienEdit

Project Cumulus var ett initiativ från den brittiska regeringen för att undersöka vädermanipulation, särskilt genom molnutsättningsexperiment, operativt mellan 1949 och 1952. En konspirationsteori har cirkulerat om att översvämningen i Lynmouth 1952 orsakades av hemliga molnutsättningsexperiment som utfördes av Royal Air Force. Meteorologen Philip Eden har dock angett flera skäl till varför ”det är absurt att skylla Lynmouth-översvämningen på sådana experiment”.

AustralienRedigera

I Australien verkar CSIRO:s och Hydro Tasmanias sommaraktiviteter över centrala och västra Tasmanien mellan 1960-talet och i dag ha varit framgångsrika. Genom utsäde över Hydro-Electricity Commissions avrinningsområde på Central Plateau uppnåddes en ökning av nederbörden med så mycket som 30 procent på hösten. Försöken på Tasmanien var så framgångsrika att kommissionen sedan dess regelbundet har genomfört sådd i bergiga delar av delstaten.

2004 inledde Snowy Hydro Limited ett försök med molnutsättning för att utvärdera möjligheten att öka snönedfallet i Snowy Mountains i Australien. Testperioden, som ursprungligen skulle avslutas 2009, förlängdes senare till 2014. New South Wales (NSW) Natural Resources Commission, som ansvarar för övervakningen av molnutsättning, anser att försöket kan ha svårt att statistiskt fastställa om molnutsättning ökar snöfallet. Projektet diskuterades vid ett toppmöte i Narrabri, NSW den 1 december 2006. Toppmötet hölls i syfte att lägga fram ett förslag till ett femårigt försök med fokus på norra NSW.

De olika konsekvenserna av ett sådant omfattande försök diskuterades, och man använde sig av den kombinerade kunskapen hos flera experter från hela världen, bland annat representanter för Tasmanian Hydro Cloud Seeding Project, som dock inte hänvisar till tidigare försök med molnutplantering av den dåvarande myndigheten för de snöiga bergen, som förkastade vädermodifiering. Försöket krävde ändringar i NSW:s miljölagstiftning för att underlätta placeringen av molnutsättningsapparaten. Det moderna experimentet stöds inte för de australiska Alperna.

I december 2006 tillkännagav Australiens regering i Queensland att 7,6 miljoner US-dollar skulle anslås till forskning om utsäde av ”varma moln” som skulle genomföras gemensamt av Australian Bureau of Meteorology och USA:s National Center for Atmospheric Research. Resultatet av studien hoppas man kunna lindra den fortsatta torkan i delstatens sydöstra region.

I mars 2020 testade forskare från Sydney Institute of Marine Science Centre och Southern Cross University att utplacera marina moln utanför kusten i Queensland, Australien, i syfte att skydda Great Barrier Reef från korallblekning och koralldöd under marina värmeböljor. Med hjälp av två högtrycksturbiner sprayade teamet mikroskopiska droppar saltvatten i luften. Dessa avdunstar sedan och lämnar efter sig mycket små saltkristaller som vattenånga fäster vid, vilket skapar moln som reflekterar solen mer effektivt.

AfricaEdit

I Mali och Niger används molnutsättning även i nationell skala.

1985 inledde den marockanska regeringen ett program för molnutsättning som kallades ”Al-Ghait”. Systemet användes för första gången i Marocko 1999; det har också använts mellan 1999 och 2002 i Burkina Faso och från och med 2005 i Senegal.