ببار ابر

دانشمندان آب‌وهوا سال‌هاست نسبت به پیامدهای ویرانگر گرمایش جهانی هشدار داده‌اند. اکنون که اثرات تغییرات اقلیمی -خشکسالی، افزایش سطح آب دریاها و سیستم‌های طوفانی قوی‌تر- در سراسر جهان تجربه می‌شود، دانشمندان در حال بررسی این موضوع هستند که چگونه فناوری مهندسی زمین می‌تواند به کاهش اثرات افزایش دما کمک کند.

وقتی بارندگی کافی وجود ندارد چه باید کرد؟ مناطق دچار خشکسالی پس از سال‌ها حداقل بارش باران و برف، برای اطمینان از تامین آب در حال تلاش هستند. یکی از تکنیک‌هایی که در حال حاضر در چندین مکان در ایالات‌متحده به کار می‌رود، اصلاح آب‌وهوا یا بارورسازی ابرهاست که شامل تزریق ذرات میکروسکوپی یدید نقره به جو برای تشویق بارش باران و برف می‌شود. سپس ذرات مانند آهن‌ربا برای قطرات آب عمل می‌کنند و به هم می‌چسبند تا زمانی که به اندازه‌ای سنگین شوند که به صورت باران یا برف ببارند.

بارورسازی ابرها تلاقی قابل توجهی از علم و نبوغ انسانی را نشان می‌دهد و به مناطقی مانند چین و دوبی اجازه می‌دهد با کمبود آب مقابله کرده و الگوهای آب‌وهوایی خود را اصلاح کنند. در حالی که این تکنیک برای پرداختن به چالش‌های آب امیدوارکننده است، نگرانی‌های اخلاقی و زیست‌محیطی مهمی را مطرح می‌کند. همان‌طور که فناوری بارورسازی ابرها تکامل می‌یابد، بسیار مهم است که پیامدهای بالقوه آن را به دقت در نظر بگیریم و اطمینان حاصل کنیم که اقدامات مسوولانه برای محافظت از سیستم‌های طبیعی و رفاه اجتماعی ما رعایت می‌شود. علاوه بر این، بارورسازی ابرها سوالاتی را در مورد عدالت در توزیع آب ایجاد می‌کند. برخی استدلال می‌کنند، مناطقی که ابزاری برای دستکاری الگوهای آب‌وهوایی دارند، می‌توانند نابرابری‌های موجود در زمینه آب را تشدید کنند و به طور بالقوه به تنش‌ها یا درگیری‌های ژئوپولیتیک منجر شوند. در ادامه ابتدا فرآیند بارورسازی ابرها را تشریح کرده، سپس به بررسی تاریخچه آن و اقدامات کشورهای مختلف در این زمینه خواهیم پرداخت.

بارور کردن ابرها

بارورسازی ابرها نوعی تغییر آب‌وهواست که هدف آن تغییر میزان یا نوع بارشی است که از ابرها می‌بارد. این کار با پخش کردن موادی در هوا انجام می‌شود که به عنوان متراکم‌کننده ابر یا هسته‌های یخ عمل می‌کنند و فرآیندهای میکروفیزیکی درون ابر را تغییر می‌دهند.

در مورد اثربخشی این اقدام بحث‌های فراوانی وجود دارد. برخی از مطالعات نشان داده‌اند که «مشکل است به وضوح نشان دهیم که باروری ابرها تاثیر بسیار زیادی دارد». هدف معمول افزایش بارندگی (باران یا برف)، یا جلوگیری از بارش در روزهای بعد است. بارور کردن ابرها به کمک چند روش انجام می‌شود که عبارت‌اند از:

1- نمک‌ها

رایج‌ترین مواد شیمیایی مورد استفاده برای باروری ابرها عبارت‌اند از: یدید نقره، یدید پتاسیم و یخ خشک (دی‌اکسید کربن جامد). از پروپان مایع که به گاز تبدیل شده نیز استفاده می‌شود- در این حالت، کریستال‌های یخ در دمای بالاتری نسبت به حالت استفاده از یدید نقره تولید می‌شود. پس از پژوهش‌های امیدوارکننده، استفاده از مواد جاذب رطوبت، مانند نمک خوراکی، رواج بیشتری یافته است.

هنگام بارور شدن ابرها، زمانی که دمای درون ابرها بین منفی 20 تا منفی هفت درجه سانتی‌گراد باشد، بارش برف افزایش می‌یابد. معرفی ماده‌ای مانند یدید نقره که ساختار کریستالی مشابه ساختار یخ دارد، باعث ایجاد هسته‌زایی یخ خواهد شد.

در ابرهای با ارتفاع متوسط، استراتژی معمول بذرپاشی مبتنی بر این واقعیت است که فشار بخار تعادلی روی یخ کمتر از روی آب است. تشکیل ذرات یخ در ابرهای فوق‌سرد به آن ذرات اجازه می‌دهد تا با مصرف قطرات مایع، رشد کنند. اگر رشد کافی رخ دهد، ذرات به اندازه‌ای سنگین می‌شوند که به صورت بارش از ابرها فرو بریزند، در غیر این صورت هیچ بارشی تولید نمی‌کنند. این فرآیند به عنوان بذرپاشی «استاتیک» شناخته می‌شود.

کاشت ابرهای کومولونیمبوس فصل گرم یا استوایی، به دنبال بهره‌برداری از گرمای نهان آزادشده در اثر انجماد است. این استراتژی بذرپاشی «دینامیک»، فرض می‌کند که گرمای نهان اضافی، رانش را افزایش می‌دهد، جریان‌های صعودی (جریان هوا به سمت بالا) را تقویت می‌کند و در نهایت باعث رشد سریع ابرهای انتخاب‌شده می‌شود.

مواد شیمیایی بارورکننده ابرها ممکن است به وسیله هواپیما یا دستگاه‌های پرتاب‌کننده واقع بر روی زمین (ژنراتورها یا قوطی‌های شلیک‌شده از اسلحه‌های ضد هوایی یا موشک) پخش شوند. هنگامی که از دستگاه‌های روی زمین رها می‌شوند، ذرات ریز پس از رها شدن به وسیله جریان هوا به سمت پایین و بالا حرکت می‌کنند.

2- شارژ الکتریکی

از سال 2021، امارات‌متحده عربی از یک فناوری جدید استفاده کرده است: پهپادهای مجهز به محموله‌ای از ابزارهای انتشار بار الکتریکی و حسگرهای سفارشی‌شده، که در ارتفاعات پایین پرواز می‌کنند و بار الکتریکی را به مولکول‌های هوا می‌رسانند. این روش در جولای 2021 باران شدیدی توام با طوفان ایجاد کرد، و به عنوان مثال در العین، طی دو روز 20 و 21 جولای، 9 /6 میلی‌متر باران بارید.

3- پالس‌های لیزر مادون قرمز

چگالش آب به کمک لیزر یک تکنیک تجربی برای ایجاد بارش مصنوعی است. این سازوکار الکترونیکی در سال 2010 آزمایش شد و طی آن، پالس‌های لیزر مادون قرمز به وسیله پژوهشگران دانشگاه ژنو به هوای بالای برلین هدایت شد. آزمایشگران معتقد بودند که این پالس‌ها، دی‌اکسید گوگرد و دی‌اکسید نیتروژن موجود در اتمسفر را تحریک می‌کنند تا ذرات نیتریک تشکیل دهند، سپس در اثر تراکم، به عنوان دانه باران‌زا عمل می‌کنند.

اثربخشی این روش‌ها

اینکه بارورسازی ابرها در ایجاد افزایش آماری قابل توجه در بارندگی موثر است یا خیر، هنوز موضوع بحث آکادمیک است، و نتایج آن بسته به مطالعه مورد نظر و نظرات کارشناسان، متفاوت است. مطالعه‌ای که از سوی آکادمی ملی علوم (NAS) ایالات‌متحده انجام شد، نتوانست از نظر آماری پشتیبانی قابل توجهی برای اثربخشی بارورسازی ابرها پیدا کند. بر اساس یافته‌های این گزارش، راب جکسون، بوم‌شناس دانشگاه استنفورد، گفت: «من فکر می‌کنم در برخی مکان‌ها می‌توان میزان بارش برف یا باران را در برخی شرایط خاص بیشتر کرد، اما این با برنامه‌ای که ادعا می‌کند به طور قابل ‌اعتماد بارندگی را افزایش می‌دهد، کاملاً متفاوت است.» داده‌های مشابه با مطالعه NAS، در مطالعه جداگانه‌ای که از طریق پروژه آزمایشی اصلاح آب‌وهوا در وایومینگ انجام شد، به دست آمد. با این حال، در حالی که مطالعه NAS به این نتیجه رسیده بود که «نشان دادن واضح اینکه بارورسازی ابرها تاثیر بسیار زیادی دارد، دشوار است»، مطالعه جدید (WWMPP) نتیجه گرفت که «بارورسازی می‌تواند میزان برف را حداکثر تا سه درصد در کل فصل افزایش دهد».

در سال 2003، شورای ملی تحقیقات ایالات‌متحده (NRC) گزارشی را منتشر و در آن بیان کرد: «...علم نمی‌تواند با اطمینان بگوید که تکنیک‌های باران‌زایی در صورت وجود، تاثیرات مثبتی دارند. اکنون، 55 سال پس از اولین ادعاها در مورد باروری ابرها، پیشرفت قابل توجهی در درک فرآیندهای طبیعی که آب‌وهوای روزانه ما را تشکیل می‌دهند، حاصل شده است. با این حال، هنوز شواهد علمی قابل قبولی برای اثرات قابل توجه بارورسازی به دست نیامده است.»

مطالعه‌ای در دانشگاه تل‌آویو در سال ۲۰۱۰ ادعا کرد که به نظر می‌رسد رویه رایج بارورسازی ابرها برای بهبود بارندگی با موادی مانند یدید نقره و دی‌اکسید کربن منجمد، تاثیر کمی بر میزان بارندگی دارد. مطالعه‌ای در سال 2011 نشان داد که هواپیماها ممکن است ذرات یخ را با انجماد قطرات ابر تولید کنند که در حین جریان در اطراف نوک پروانه‌ها، روی بال‌ها یا روی هواپیمای جت، سرد می‌شوند و در نتیجه ناخواسته ابرها را می‌بارانند. این موضوع می‌تواند عواقب بالقوه جدی برای تشکیل نوعی سنگ تگرگ خاص داشته باشد.

با این حال، جف تیلی، مدیر تغییرات آب‌وهوا در موسسه تحقیقات صحرا در رنو، نوادا، در سال 2016 ادعا کرد که فناوری و پژوهش‌های جدید، نتایج قابل اعتمادی را ارائه کرده که بارورسازی ابرها را به یک روش تامین آب قابل اعتماد و مقرون به‌صرفه برای بسیاری از مناطق تبدیل کرده است. علاوه بر این، در سال 1998 انجمن هواشناسی آمریکا اعلام کرده بود که «بارش ابرهای کوهستانی فوق‌سرد (ابرهایی که بر فراز کوه‌ها رشد می‌کنند) به طور فصلی حدود 10 درصد افزایش یافته است». به‌رغم نتایج علمی متفاوت، بارورسازی ابرها در طول بازی‌های المپیک تابستانی 2008 در پکن انجام شد تا بارش‌های بارانی را قبل از رسیدن به شهر برگزاری المپیک از بین ببرند و از بارش باران در مراسم افتتاحیه و اختتامیه جلوگیری شود. اینکه آیا این تلاش موفقیت‌آمیز بود یا خیر، موضوعی مورد بحث است که رولوف برونتیس، که رهبری گروه تغییرات آب‌وهوای مرکز ملی تحقیقات جوی را بر عهده دارد، اظهار کرد، «ما نمی‌توانیم ابر بسازیم یا ابرها را بدرقه کنیم».

تاریخچه

در سال 1891، لوئیس گاثمن پیشنهاد کرد که دی‌اکسید کربن مایع را به ابرهای بارانی شلیک کنند تا موجب بارش آنها شوند. در طول دهه 1930، فرآیند Bergeron-Findeisen این نظریه را مطرح کرد که قطرات آب فوق‌خنک وجود دارد، در حالی که کریستال‌های یخ در ابرهای بارانی رها شده و باعث بارش باران می‌شوند.

وینسنت شِفِر و ایروینگ لانگمویر از جنرال‌الکتریک، در حین پژوهش بر روی یخ هواپیما این نظریه را تایید کردند. شفر اصل بارورسازی ابرها را در جولای 1946 از طریق مجموعه‌ای از رویدادهای عجیب کشف کرد. به دنبال ایده‌هایی که بین او و لانگمویر -برنده جایزه نوبل- در هنگام صعود به قله واشنگتن در نیوهمپشایر ایجاد شد، شفر -همکار تحقیقاتی لانگمویر-، راهی برای آزمایش ابرهای فوق‌سرد با استفاده از واحد انجماد عمیق با به‌کارگیری عوامل بالقوه برای تحریک رشد کریستال یخ، مانند نمک خوراکی، پودر تالک، خاک، گردوغبار و عوامل شیمیایی مختلف ایجاد کرد. سپس در یک روز گرم و مرطوب در 14 جولای 1946، او چند آزمایش را در آزمایشگاه تحقیقاتی جنرال‌الکتریک انجام داد. شفر وقتی متوجه شد که فریزر عمیق به اندازه کافی سرد نیست که با استفاده از هوای تنفس، یک «ابر» تولید کند، بسیار ناامید شد. او تصمیم گرفت این فرآیند را با اضافه کردن یک تکه یخ خشک فقط برای پایین آوردن دمای اتاق آزمایش خود تکرار کند. در کمال تعجب، به محض اینکه در فریزر عمیق نفس کشید، متوجه مه مایل به آبی شد و به دنبال آن نمایشی خیره‌کننده از میلیون‌ها کریستال یخ میکروسکوپی مشاهده کرد که پرتوهای نور لامپ را منعکس و مقطعی از محفظه را روشن می‌کردند. او بلافاصله متوجه شد که راهی برای تبدیل آب فوق‌خنک به کریستال‌های یخ کشف کرده است. این آزمایش به راحتی تکرار شد و او گرادیان دما را برای تعیین حد منفی 40 درجه سانتی‌گراد برای آب مایع بررسی کرد.

طی یک ماه، همکار شفر، دانشمند جو، دکتر برنارد وونگات، با کشف روش دیگری برای بارور کردن ابرهای فوق‌خنک شناخته شد. وونگات کشف خود را روی میز انجام داد و در یک متن شیمی پایه، درباره نقره و مواد شیمیایی یدید برای تولید یدید نقره، مطالعه کرد. او به همراه پروفسور هنری چسین، کریستالوگراف از SUNY آلبانی، مقاله‌ای در نشریه ساینس نوشت و در سال 1975 یک حق ثبت اختراع (patent) دریافت کرد. هر دو روش نیز برای استفاده در باروری ابرها در طول سال 1946 به کار گرفته شدند. نخستین تلاش برای اصلاح ابرهای طبیعی از طریق «بارورسازی ابرها»، طی پروازی در 13 نوامبر 1946 در شمال نیویورک آغاز شد. شفر پس از اینکه شش پوند (5 /2 کیلوگرم) یخ خشک را از یک هواپیما پس از 60 مایل (100 کیلومتر) تعقیب و گریز از فرودگاه شهرستان شِنِکتادی، به سمت ابر هدف ریخت، توانست باعث بارش برف در نزدیکی کوه گرِیلاک در غرب ماساچوست شود.

عوامل یخ خشک و یدید نقره در تغییر شیمی-فیزیک ابرهای فوق‌خنک موثر هستند، بنابراین در افزایش بارش برف زمستانی بر فراز کوه‌ها و در شرایط خاص، در مهار رعدوبرق و تگرگ، مفیدند. بر اساس برخی نشانه‌های مثبت از پژوهش‌ها در آفریقای جنوبی، مکزیک و جاهای دیگر، کاشت رطوبت برای افزایش بارندگی در ابرهای گرم در حال احیای مجدد است. بیشترین ماده مورد استفاده برای این کار هم نمک خوراکی است. فرض بر این است که کاشت رطوبت باعث می‌شود طیف اندازه قطرات در ابرها، بیشتر دریایی (قطره‌های بزرگ‌تر) و کمتر قاره‌ای شود.

 از مارس 1967 تا جولای 1972، ارتش ایالات‌متحده طی عملیات Popeye، به وسیله یدید نقره، ابرها را برای گسترش فصل باران‌های موسمی در ویتنام شمالی، و به طور خاص مسیر «هو شی مین» و بخش‌هایی از جنوب و شمال ویتنام، لائوس و کامبوج، بارور کرد. این عملیات موجب آن شد که مناطق مورد نظر شاهد تمدید دوره موسمی به طور متوسط بین 30 تا 45 روز باشند.

یکی از سازمان‌های خصوصی که در طول دهه 1970 پیشنهاد انجام اصلاحات آب‌وهوا (بارورسازی ابرها از زمین با استفاده از شراره‌های یدید نقره) را ارائه کرد، ایروینگ پی. کریک و همکارانش از پالم اسپرینگز، کالیفرنیا بودند. در سال 1972 با دانشگاه ایالتی اوکلاهاما قرارداد بسته شد تا یک پروژه بارورسازی برای افزایش بارندگی ابرهای گرم در حوضه آبخیز دریاچه کارل بلک‌ول انجام دهند. آن دریاچه در آن زمان (1973-1972)، منبع اصلی آب برای استیل واتر، اوکلاهاما بود و حجم آن به طرز خطرناکی کم بود. این پروژه به اندازه کافی طولانی عمل نکرد تا از نظر آماری تغییری نسبت به تغییرات طبیعی نشان دهد.

تلاش ارتش ایالات‌متحده برای اصلاح طوفان‌ها در حوضه اقیانوس اطلس با استفاده از باروری ابرها در دهه 1960 پروژه «خشم طوفان» (Stormfury) نام داشت. به دلیل قوانین سختگیرانه‌ای که دانشمندان این پروژه تعیین کرده بودند، تنها تعداد کمی از طوفان‌ها با باروری ابرها آزمایش شدند. مشخص نیست که آیا این پروژه موفق بوده است یا خیر. به نظر می‌رسد طوفان‌ها از نظر ساختار کمی تغییر کرده‌اند، اما فقط به طور موقت. ترس از اینکه بارور شدن ابرها می‌تواند به طور بالقوه مسیر یا قدرت طوفان‌ها را تغییر دهد و بر افراد در مسیر طوفان تاثیر منفی بگذارد، پروژه را متوقف کرد.

در ایالات‌متحده، بودجه برای پژوهش‌ها در این زمینه، در دو دهه گذشته کاهش یافته است. با این حال، اداره احیای ایالات‌متحده، از یک برنامه تحقیقاتی شش‌ایالتی از سال 2002 تا 2006 به نام «برنامه اصلاح خسارت آب‌وهوا» حمایت کرد. یک مطالعه نیز در سال 2003 از سوی آکادمی ملی علوم ایالات‌متحده، یک برنامه تحقیقاتی ملی را ترغیب می‌کرد تا سوالات باقی‌مانده در مورد اثربخشی و عملکرد تغییر آب‌وهوا را روشن کند.

بارورسازی ابرها گاهی اوقات به وسیله پیست‌های اسکی بزرگ برای ایجاد بارش برف استفاده می‌شود. 11 ایالت غربی و یک استان کانادا (آلبرتا) برنامه‌های عملیاتی اصلاح آب‌وهوا در سال 2012 اعمال کردند. در ژانویه 2006، یک پروژه 8 /8 میلیون‌دلاری بارورسازی ابرها در وایومینگ برای بررسی اثرات بارورسازی ابرها بر بارش برف بر فراز رشته‌کوه‌های وایومینگ آغاز شد.

ایالات‌متحده کنوانسیون اصلاح محیط زیست را در سال 1978 امضا کرد که استفاده از تغییر آب‌وهوا را برای اهداف خصمانه ممنوع کرد. از سال 2022، هفت آژانس در کالیفرنیا در حال انجام عملیات باروری ابرها با استفاده از یدید نقره بودند، از جمله منطقه شهری ساکرامنتو که در سال 1969 استفاده از این تکنیک را برای افزایش تامین آب برای نیروگاه‌های برق‌آبی خود آغاز کرده بود. همچنین گزارش داد که این کار «به طور متوسط موجب 3 تا 10 درصد افزایش در برف [سیرا نوادا] می‌شود.

 در استرالیا، سازمان تحقیقات علمی و صنعتی مشترک‌المنافع (CSIRO) آزمایش‌های عمده‌ای را بین سال‌های 1947 و اوایل دهه 1960 انجام داد:

1952-1947: دانشمندان CSIRO یخ خشک را در بالای ابرهای کومولوس ریختند. این روش بر روی ابرهایی که بسیار سرد بودند کار می‌کرد و بارانی تولید می‌کرد که در غیر این صورت نمی‌بارید.

1956-1953: CSIRO آزمایش‌های مشابهی را در استرالیای جنوبی، کوئینزلند و سایر ایالت‌ها انجام داد. در آزمایش‌ها از ژنراتورهای یدید نقره زمینی و هوابرد استفاده شد.

اواخر دهه 1950 و اوایل دهه 1960: بارورسازی ابرها در کوه‌های برفی، در شبه‌جزیره کیپ یورک در کوئینزلند، در ناحیه نیوانگلند نیوساوث‌ولز و در حوضه آبریز واراگامبا در غرب سیدنی انجام شد. از این میان، فقط آزمایشی که در کوه‌های برفی انجام شد، به افزایش آماری معنادار بارندگی در کل آزمایش انجامید.

Hydro Tasmania (که آن زمان به عنوان کمیسیون هیدروالکتریک شناخته می‌شد) در اوایل دهه 1960 آزمایش بارورسازی ابرها را بر روی حوضه‌های آبریز در مرکز تاسمانی آغاز کرد تا تعیین کند که آیا سطح آب پشت سدهای تولیدکننده برق آنها می‌توانند از طریق بارورسازی ابرها، بالاتر بروند یا خیر. تاسمانی ثابت کرد مکانی است که در آن بارورسازی ابرها بسیار موثر بوده است. آزمایش‌های مختلفی بین سال‌های 1964 و 2005 و دوباره بین سال‌های 2009 و 2016 انجام شد، اما از آن زمان تاکنون هیچ آزمایشی انجام نشده است. Hydro Tasmania همچنین نمونه‌های بررسی آب و خاک را انجام داد و مقدار کمی از عناصر کمیاب مورد استفاده برای باروری ابرها (مانند ید نقره) را پیدا کرد و تشخیص داد که تاثیر مخربی بر محیط‌ زیست ندارد.

 یک مطالعه اتریشی برای استفاده از کاشت یدید نقره برای پیشگیری از تگرگ در سال‌های 1981 تا 2000 انجام شد و این تکنیک هنوز به طور فعال در آنجا به کار می‌رود.

 بزرگ‌ترین سیستم بارورسازی ابرها متعلق به جمهوری خلق چین است. چین بر این باور است که شلیک موشک‌های یدید نقره به آسمان مورد نظر، مقدار باران را در چندین منطقه خشک، از جمله پایتخت آن، پکن، افزایش می‌دهد. حتی درگیری‌های سیاسی ناشی از این موضوع وجود دارد که مناطق همسایه، یکدیگر را به «دزدی باران» با استفاده از باروری ابرها متهم می‌کنند. چین درست قبل از بازی‌های المپیک 2008 در پکن، از باروری ابرها استفاده کرد تا فصل المپیک خشکی داشته باشد. همچنین در فوریه 2009، بسته‌‌های یدید را بر فراز پکن منفجر کرد تا به طور مصنوعی بارش برف را پس از چهار ماه خشکسالی ایجاد کند، و چوب‌های یدید را بر روی مناطق دیگر شمال چین منفجر کرد تا بارش برف را افزایش دهد. بارش برف در پکن تقریباً سه روز ادامه داشت و به بسته شدن 12 جاده اصلی در اطراف پکن منجر شد. در پایان اکتبر 2009، پکن ادعا کرد که اولین بارش برف خود را از سال 1987 به دلیل باروری ابرها داشته است. 

بر اساس مقاله پژوهشی از دانشگاه Tsinghua، مقامات هواشناسی چین از اصلاح آب‌وهوا برای اطمینان از صاف بودن آسمان و کاهش آلودگی هوا در اول جولای 2021 استفاده کردند. حزب کمونیست چین در اول جولای صدمین سالگرد تاسیس خود را با یک مراسم بزرگ جشن گرفت. این جشن در میدان تیان‌آن‌من برگزار شد. این پژوهش نشان می‌دهد که دولت چین از تکنیک‌های بارور کردن ابرها برای بارندگی در عصر قبل از جشن استفاده کرده است. این بارندگی میزان آلودگی PM2.5 را بیش از دوسوم کاهش داد و این اقدام، به بهبود کیفیت هوا در آن زمان از «متوسط» به «خوب» کمک کرد.

 در هند، عملیات بارورسازی ابرها طی سال‌های 1983، 1987-1984، 1994-1993 از سوی دولت تامیل نادو به دلیل خشکسالی شدید انجام شد. در سال‌های 2003 و 2004 دولت کارناتاکا بارورسازی ابرها را آغاز کرد. عملیات بارورسازی ابرها در آن سال از طریق شرکت آمریکایی تغییر آب‌وهوا مستقر در ایالت ماهاراشترا انجام شد.

اکنون دانشمندان هندی قصد دارند برای نخستین‌بار ابرها را برای ایجاد باران شدید در برخی مناطق دهلی نو بکارند و امیدوارند که این کار برای مقابله با مه‌دود که آلوده‌ترین پایتخت جهان را به مدت یک هفته درگیر کرده است، کافی باشد. کیفیت هوا در دهلی قبل از زمستان هر سال کاهش می‌یابد، زمانی که هوای سرد، آلاینده‌های ناشی از منابع مختلف از جمله وسایل نقلیه، صنایع، گردوغبار ساختمانی و غبار ناشی از سوزاندن زباله‌های کشاورزی را به دام می‌اندازد. این پروژه که تخمین زده می‌شود برای 100 کیلومترمربع، 10 میلیون روپیه (120 هزار دلار) هزینه داشته باشد، شامل پاشیدن ترکیبی از نمک‌ها از جمله یدید نقره در ابرهاست. دهلی برای شستن آلاینده‌ها به باران شدید و گسترده نیاز دارد و باران خفیف می‌تواند وضعیت را بدتر کند.

 بر اساس گزارش آژانس ارزیابی و کاربرد فناوری، در جاکارتا، بارورسازی ابرها برای به حداقل رساندن خطر سیل در اثر پیش‌بینی سیل‌های شدید در سال 2013 استفاده شد.

 نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی از هواپیماهای بدون سرنشین برای باروری ابرها در 10 استان ایران استفاده کرده است.

 اسرائیل از دهه 1950 باران را در ابرهای همرفتی افزایش داد. این عمل شامل انتشار یدید نقره از هواپیما و ایستگاه‌های زمینی بود. بارورسازی فقط در مناطق شمالی اسرائیل انجام می‌شد. البته از سال 2021، اسرائیل پروژه تقویت باران را متوقف کرد.

 برای مقابله با خشکسالی و جمعیت رو به رشد در یک منطقه بیابانی، کویت برنامه باروری ابرهای خود را آغاز می‌کند و اداره عمومی محیط زیست محلی، مطالعه‌ای را برای سنجش میزان دوام آن به صورت محلی انجام می‌دهد.

 بارورسازی ابرها در امارات‌متحده عربی یک استراتژی است که دولت برای مقابله با چالش‌های آب در این کشور به کار می‌گیرد. امارات‌متحده عربی یکی از نخستین کشورها در منطقه خلیج فارس است که از این فناوری بهره گرفته است. دانشمندان امارات فناوری بارورسازی ابرها را برای کاهش ناامنی آبی این کشور که ناشی از آب‌وهوای بسیار گرم است، به کار می‌گیرند. آنها از رادار هواشناسی برای نظارت مستمر جو کشور استفاده می‌کنند. پیش‌بینی‌کنندگان و دانشمندان تخمین زده‌اند که عملیات باروری ابرها می‌تواند میزان بارندگی را تا 30 تا 35 درصد در اتمسفر صاف و تا 10 تا 15 درصد در جو مرطوب‌تر افزایش دهد. این عمل باعث ایجاد نگرانی‌هایی در مورد تاثیرات بر محیط زیست شده، زیرا پیش‌بینی پیامدهای درازمدت جهانی، دشوار است.

 در 20 ژوئن 2013، اندونزی اعلام کرد عملیات بارورسازی ابرها را در پی گزارش‌هایی از سنگاپور و مالزی مبنی بر اینکه دود ناشی از آتش‌سوزی جنگل‌ها و بوته‌ها در سوماترا فعالیت‌های روزانه در کشورهای همسایه را مختل کرده است، آغاز خواهد کرد. در 25 ژوئن 2013، گزارش شد که تگرگ در برخی از نقاط سنگاپور باریده است. به‌رغم انکار آژانس ملی محیط زیست، برخی معتقدند که این تگرگ نتیجه باروری ابرها در اندونزی بوده است.

 در مالزی، بارورسازی ابرها برای نخستین‌بار در سال 1988 برای سه هدف به کار گرفته شد: پر کردن سدها، کاهش اثرات مه، و مبارزه با آتش‌سوزی در جنگل‌ها. در سال 2015، بارورسازی ابرها به صورت روزانه در مالزی انجام شد، زیرا مه در اوایل آگوست آغاز شد.

 پروژه باران‌سازی سلطنتی تایلند در نوامبر 1955 به وسیله پادشاه بومیبول آدولیادج آغاز شد. کشاورزان تایلندی بارها از اثرات خشکسالی آسیب می‌دیدند. پادشاه تصمیم گرفت کاری در مورد آن انجام دهد و راه حلی برای کمبود باران پیشنهاد کرد: باران مصنوعی یا باروری ابرها. این برنامه به وسیله دپارتمان باران‌سازی سلطنتی و هوانوردی کشاورزی اجرا شد. در اولین تلاش‌ها، این کشور نمک دریا را در هوا پراکنده کرد تا رطوبت را جذب کند، و یخ خشک را برای متراکم کردن رطوبت و تشکیل ابرها در هوا پراکنده کرد. آزمایش و اصلاح این پروژه حدود 10 سال طول کشید. نخستین عملیات میدانی در سال 1969 در بالای پارک ملی آغاز شد. از آن زمان دولت تایلند ادعا کرد که باران‌زایی با موفقیت در سراسر تایلند و کشورهای همسایه اعمال شده است.

پادشاه در سال 2001 برای پروژه باران‌سازی سلطنتی از سازمان EUREKA به دلیل اختراعی که برای جهان مفید است، به رسمیت شناخته شد و در سال 2009، اردن مجوز استفاده از این تکنیک را از تایلند دریافت کرد.

در 12 اکتبر 2005، اداره ثبت اختراع اروپا به پادشاه بومیبول آدولیادج، حق ثبت اختراع اصلاح آب‌وهوا از طریق فناوری باران‌سازی سلطنتی را اعطا کرد. بودجه وزارت باران‌سازی و هوانوردی کشاورزی در سال مالی 2019، 2224 میلیون بات بود.

 در ویتنام، طی مراحل اولیه نبرد «دیِن بیِن فو» در سال 1954، سپاه اعزامی خاور دور فرانسه امکان استفاده از بارورسازی ابرها را برای جلوگیری از حرکت «ویت مین» از طریق جاده خاکی منتهی به مسیر استانی 41 که پیمایش آن در فصل بارانی دشوارتر می‌شود، بررسی کرد. ژنرال هانری ناواره در 16 مارس، درست قبل از شروع نبرد، اجازه پژوهش در مورد استفاده از بارورسازی ابرها با این روش را داد و آزمایشی در ماه بعد آغاز شد. نتایج ناامیدکننده بود؛ در حالی که طولی نکشید که ابرهای بارانی شکل بگیرند و بارش را آغاز کنند، آنها اغلب در این فرآیند از مسیر استانی 41 دور می‌شدند، در حالی که حرکت جنگجویان ویت مین همچنان ادامه داشت.

 پروژه کومولوس، ابتکار دولت بریتانیا برای بررسی دستکاری آب‌وهوا، به ویژه از طریق آزمایش‌های باروری ابرها بود که بین سال‌های 1949 و 1952 عملیاتی شد. یک تئوری توطئه منتشر شده است که نشان می‌دهد سیل «لینموث» در سال 1952 ناشی از آزمایش‌های پنهانی بارور کردن ابرها بود که به وسیله نیروی هوایی سلطنتی انجام شد. با این حال، هواشناس فیلیپ ادن، دلایل متعددی را بیان کرده که چرا «بیهوده است سیل لینموث را به خاطر چنین آزمایش‌هایی مقصر بدانیم».

 در مالی و نیجر، بارورسازی ابرها در مقیاس ملی انجام می‌شود. در سال 1985 دولت مراکش با یک برنامه باروری ابرها به نام «الغیط» شروع به کار کرد. این سیستم برای نخستین‌بار در مراکش در سال 1999 استفاده شد. همچنین بین سال‌های 1999 و 2002 در بورکینافاسو و از سال 2005 در سنگال به کار گرفته شده است. آزمایش‌ها و عملیات باروری ابرها نیز در رودزیا (زیمبابوه کنونی) بین سال‌های 1968 و 1980 انجام شد.

یک اقدام جدید

یکی دیگر از اقدامات در جهت تغییر آب‌وهوا، کاهش جذب نور خورشید است. پل ونبرگ، استاد شیمی اتمسفر و علوم و مهندسی محیط زیست در موسسه فناوری کالیفرنیا، می‌گوید: مهندسی زمین خورشیدی، که شامل پمپاژ ذرات معلق در هوا برای انعکاس نور خورشید و در نتیجه خنک کردن زمین می‌شود، در سال‌های اخیر موضوعی «جنجال‌برانگیز» بوده است.

کریس فیلد، مدیر موسسه محیط زیست استنفورد وودز، گفت که ذرات ریز حدود 10 مایل در استراتوسفر آزاد می‌شوند و یک «پتوی بازتابنده» ایجاد می‌کنند. ایده این است که حدود یک درصد از کل نور خورشید ورودی منعکس شود. ونبرگ گفت: «با این روش اساساً می‌توانید زمین را خنک کنید، زیرا نور خورشید کمتری جذب می‌شود.»

ونبرگ گفت که دانشمندان از قبل می‌دانند این امر به دلیل فوران آتشفشان‌های بزرگ و غنی از گوگرد امکان‌پذیر است. ونبرگ گفت: حدود یک ماه پس از انتشار مقادیر زیادی گاز گوگرد از آتشفشان به جو فوقانی زمین، ذرات تشکیل‌شده مقدار کمی از نور خورشید را منعکس می‌کنند. به گفته سازمان زمین‌شناسی ایالات‌متحده، دمای زمین در سال 1991 به دنبال فوران بزرگ کوه پیناتوبو در فیلیپین به طور موقت یک درجه سانتی‌گراد کاهش یافت.

ونبرگ گفت، با این حال، ژئومهندسی خورشیدی به عنوان یک راه حل مناسب در درازمدت در نظر گرفته نمی‌شود، زیرا ذرات در نهایت جو را ترک می‌کنند و دما به حالت عادی بازمی‌گردد. بنابراین، افزودن گوگرد و سایر مواد تشکیل‌دهنده به استراتوسفر باید یک تلاش مستمر باشد. وی افزود: «نه‌تنها باید این کار را برای همیشه انجام دهید، بلکه باید در طول زمان بیشتر و بیشتر آن را انجام دهید. هر زمان متوقف شوید، زمین خیلی سریع به حالتی که بدون آن ذرات خواهید داشت بازمی‌گردد.»

علاوه بر این، پتوی مادون قرمز قرارگرفته روی ابرها از تابش انرژی آنها به سمت بالا جلوگیری می‌کند، که می‌تواند باعث شکسته شدن ابرها و گرم شدن شدید آنها شود. کریس فیلد گفت، رویکردهای دیگر برای مهندسی خورشیدی، شامل افزایش فراوانی ابرهای درخشان و بازتابنده در نواحی ساحلی است که می‌تواند موثرتر باشد زیرا آنها نور خورشید بیشتری را که از قسمت کوچک‌تری از سطح زمین عبور می‌کند منعکس می‌کنند.