8 principaux types de modifications climatiques

Cet article met en lumière les huit principaux types de modifications climatiques. Les types sont les suivants: 1. Modifications du climat sur le terrain 2. Modification des processus d'échange 3. Modification des risques météorologiques 4. Modification des précipitations 5. Modification du cyclone 6. Modification du brouillard 7. Modification du gel 8. Modification de l'évaporation.

Types de modifications climatiques:

  1. Modifications du climat sur le terrain
  2. Modification des processus d'échange
  3. Modifications des risques météorologiques
  4. Modification des précipitations
  5. Modification du cyclone
  6. Modification du brouillard
  7. Modification du givre
  8. Modification de l'évaporation

Type # 1. Modifications du climat sur le terrain:

Le climat de terrain fait référence au microclimat du sol et à celui des plantes cultivées. Le microclimat du sol nu est différent de celui de la surface végétative. Le microclimat du sol nu fait référence à la couche de surface du sol et à la couche d'air située juste au-dessus de la surface du sol et à la couche de sol située sous la surface du sol.

Pendant la journée, la surface du sol reçoit le rayonnement solaire et se réchauffe en l’absorbant. La surface du sol devient plus chaude que la couche d'air située au-dessus et la couche de sol située sous la surface active du sol.

Par temps clair, la surface du sol perd rapidement de la chaleur sous forme de rayonnement à ondes longues (IR), tandis que la surface du sol reçoit une petite quantité de rayonnement infrarouge provenant des vapeurs d’eau, des molécules d’air et de l’ozone présents dans l’atmosphère. Ainsi, la surface du sol est une surface active où la majeure partie de l’énergie radiante est absorbée, réfléchie et émise.

Pendant le jour, l'énergie thermique frappe le sol nu plus rapidement qu'elle ne peut être dissipée. En conséquence, la température de surface augmente en raison de l'accumulation de l'énergie thermique. La température maximale se produit au moment où les énergies d'entrée et de sortie sont égales.

Plus tard, la sortie dépasse l’énergie d’entrée entraînant une chute de température. La température continue de baisser tant que le taux de perte est supérieur au taux de gain. La température minimale est atteinte au moment où l'entrée et la sortie s'équilibrent. C'est pourquoi la température minimale est atteinte juste après le lever du soleil et la température maximale au milieu de l'après-midi.

Sur le sol nu, la température diminue avec l’altitude dans la basse troposphère et elle diminue également avec la profondeur dans le sol pendant la journée. Il est appelé taux de déchéance. Pendant la nuit, la température de l'air augmente avec l'altitude au-dessus du sol et la température du sol augmente également avec la profondeur. Cela fait référence à l'inversion de température.

La surface du sol présente le plus grand surplus d’énergie. Par conséquent, la plage de température diurne la plus grande se produit pendant la journée, alors que la surface du sol connaît le plus grand déficit énergétique pendant la nuit et la température la plus basse près de la surface. Le gradient de température est maximum près de la surface et diminue avec l'altitude et la profondeur du sol.

Lorsque les plantes commencent à se développer, le microclimat du champ est modifié. En peu de temps, les feuilles d'une plante commencent à toucher les feuilles d'autres plantes adjacentes. Ces plantes et feuilles ont tendance à interférer avec les échanges de chaleur, d’humidité et de quantité de mouvement entre le sol et l’atmosphère.

Lorsque leurs feuilles commencent à ombrager complètement le sol, le sommet du couvert végétal devient une surface active pour la chaleur et d'autres échanges et la surface du sol devient secondaire. La transpiration et le rayonnement thermique des parties de la plante dans le couvert végétal constituent une source tertiaire pour les flux d’énergie et d’humidité.

Chaque culture a tendance à développer son propre peuplement et à former un microclimat présentant des caractéristiques différentes. Lors des échanges thermiques à l'intérieur et au-dessus d'une surface végétative, les feuilles de la plante prenant part à diverses formes d'élimination du rayonnement absorbé ont de très faibles capacités thermiques. Les parties de la plante projettent leurs ombres sur la surface du sol, ce qui diminue les échanges thermiques entre le sol et la couche d’air des cultures.

Ainsi, le flux de chaleur entrant ou sortant du sol et des feuilles et de la couche d'air dans et sous le couvert est très faible. La transpiration réduite due au manque d'eau dans le sol pendant la journée fait monter la température des feuilles de 5 à 10 ° C au-dessus de celle de l'air.

La croissance de chaque culture est influencée par divers paramètres météorologiques. Les paramètres météorologiques importants sont la température, le rayonnement, l'ensoleillement, les précipitations, l'humidité et la vitesse du vent. Toute déviation de ces paramètres affecte la croissance normale de la culture. Par conséquent, les excès et les déficits causent de grands stress. Les précipitations excessives dans toutes les zones ont des effets néfastes sur la croissance de la culture.

De la même manière, le déficit d'humidité provoque également un stress en affectant les processus d'échange. Les conditions de température extrêmes sont néfastes pour les cultures. Les basses températures pendant la saison hivernale et les hautes températures pendant la saison estivale affectent gravement les cultures. Les processus d'échange de masse d'énergie sont affectés de manière négative par les conditions de stress causées par les conditions climatiques extrêmes.

Type # 2. Modification des processus d'échange:

L'écoulement de l'air dans la direction horizontale s'appelle le vent. La répartition inégale du rayonnement solaire à la surface de la Terre provoque des températures inégales. La différence de température provoque des masses d'air de différentes densités. La masse d'air froid génère une pression élevée et la masse d'air chaud génère une pression basse. Une différence de pression est établie entre deux endroits.

Il en résulte un gradient de pression qui déplace la masse d'air de la haute pression vers la zone de basse pression. Il en résulte du vent qui peut transporter le dioxyde de carbone, les vapeurs d'eau et l'énergie thermique d'un endroit à un autre et également du sol aux couches supérieures de l'air.

La croissance des plantes peut être affectée directement ou indirectement par le vent. Les plantes deviennent naines dans les régions où les vents sont forts. Ceci est dû à la formation de petites cellules par la réduction de la turgescence, lorsque les cellules se développent et mûrissent.

La croissance des plantes semble être réduite lorsque la vitesse du vent dépasse 10 km / h. La vitesse du vent exerce un effet direct sur la transpiration en éliminant les vapeurs d'eau des environs des feuilles. Les vents forts forcent l'air à sortir des cavités stomatales en pliant les feuilles tendres.

La circulation de l'air sur la surface de la Terre est inégale en raison de la force de friction provoquée par la rugosité de la Terre. Une mince couche d'air est confinée très près de la surface du sol, où les processus de transfert sont contrôlés par diffusion moléculaire. Cette fine couche d'air est appelée sous-couche laminaire.

Dans des conditions venteuses, l'épaisseur de la sous-couche laminaire peut être d'environ quelques millimètres. Il existe une couche superficielle turbulente juste au-dessus de la sous-couche laminaire. La hauteur de cette couche de surface turbulente peut aller de 50 à 100 m. Cette couche se caractérise par une zone de fort mélange où des courants de Foucault sont générés.

La structure du vent dans la couche de surface turbulente dépend de la nature de la surface sous-jacente et du gradient de température dans la direction verticale. La force de friction exercée par la surface du sol domine la couche de surface turbulente, où les effets de la force de Coriolis sont négligés.

La production végétale est influencée par le mouvement de l'air dans le couvert végétal. La turbulence domine le flux d'air près de la surface du sol pendant la journée, par vents forts en surface. Toutefois, la turbulence devient négligeable dans des conditions calmes la nuit. Ce facteur de débit domine la distribution spatiale du vent, de la vapeur d'eau et de la température.

Le transfert de chaleur par conduction et convection de la surface des cultures et du sol vers l'atmosphère dépend de la nature du flux d'air dans la couche entourant ces surfaces. La nature du flux d'air dans de telles couches est différente de celle à l'extérieur en raison de la forte influence de la viscosité dans la couche juste à côté d'un objet. La couche limite se caractérise par de forts gradients de température, de vapeur d’eau et d’écoulement d’air.

Le microclimat des surfaces de culture est contrôlé par le transfert d'énergie calorifique sensible, de vapeurs d'eau et de dioxyde de carbone. Le flux d'air a une forte influence sur les processus d'échange de masse et d'énergie. La turbulence de l'air joue un rôle crucial dans le contrôle du mouvement et de la répartition de la masse d'air dans le couvert végétal.

La turbulence de l’air est l’agence de diffusion qui modère les conditions extrêmes de température et de vapeurs d’eau. Le transfert turbulent est responsable du transfert des molécules d'air. La rugosité de la surface accélère le taux d'évapotranspiration dans les zones à forte advection.

Le transfert de chaleur sensible, de vapeurs d'eau et de dioxyde de carbone est très important dans le couvert végétal. La vitesse du vent à la surface de la culture est réduite par la résistance ou la friction causée par la surface rugueuse.

Il y a un transfert de force entre les plantes et l'atmosphère dû aux variations de la vitesse du vent. La diffusivité tourbillonnaire en ce qui concerne les échanges entre la surface de la culture et l’atmosphère est plus importante que le processus de diffusion moléculaire.

Pour que le mélange soit efficace près de la surface de la culture, il doit exister un mécanisme plus efficace que la diffusion moléculaire. Ce mécanisme rapide est connu sous le nom de diffusion par courants de Foucault, provoquée par la turbulence. La diffusion moléculaire lente contrôle les processus de transport très proches des surfaces.

En raison des valeurs élevées du coefficient de diffusivité de l'air, la concentration de dioxyde de carbone est maintenue et ne s'épuise pas rapidement pendant la journée lorsque le processus de photosynthèse est très actif.

Le taux de photosynthèse augmente avec l'augmentation de la vitesse du vent et continue d'augmenter jusqu'à certaines limites. Cependant, le taux de photosynthèse diminue avec l'augmentation de la vitesse du vent. Par conséquent, les vents forts en surface ont des effets néfastes sur la croissance des plantes cultivées.

Un vent léger et modéré est utile pour la transpiration et le dioxyde de carbone pour la photosynthèse chez les plantes cultivées. Tous les processus d'échange se déroulant dans le couvert végétal sont fortement affectés par les forts vents de surface.

Il a été observé que les forts vents de surface infligeaient de graves dommages aux plantes cultivées dans les régions arides et semi-arides en provoquant l'érosion du sol et en transportant les particules de sol. Ces particules de sol se déposent sur les feuilles des plantes cultivées.

De nombreux chercheurs ont tenté de déterminer les techniques permettant de réduire les effets néfastes des vents forts en surface. Cela peut être fait en plantant des brise-vent, qui peuvent être une haie ou un abri en matériau artificiel.

Depuis l'Antiquité, de nombreuses mesures de protection ont été utilisées contre les intempéries. L'irrigation est l'une des anciennes techniques utilisées pour protéger les plantes cultivées des températures basses et élevées. L'irrigation est utile pour modifier la charge thermique des plantes pendant la saison estivale, tandis qu'en hiver, l'irrigation augmente la température du sol ainsi que la température de l'air.

De même, le microclimat de terrain peut être modifié en utilisant différents types de paillis. Les brise-vent sont l’une des meilleures techniques pour protéger les cultures des effets néfastes des vents froids et chauds.

Type n ° 3. Modifications des risques météorologiques:

La croissance et le rendement de la plante sont influencés par divers paramètres météorologiques. Les paramètres météorologiques importants sont les précipitations / humidité, la température, le rayonnement solaire, l’évaporation et l’évapotranspiration et le vent. La croissance des cultures est normale si ces paramètres sont favorables. La croissance maximale des cultures se produit dans des conditions météorologiques optimales. La croissance de la culture est affectée négativement, s’il existe un écart entre ces paramètres.

Au-dessus ou au-dessous des conditions météorologiques optimales, il existe des conditions météorologiques extrêmes. Ces conditions météorologiques extrêmes entraînent des risques météorologiques. Par exemple, des précipitations excessives entraînent des inondations, alors que des précipitations déficitaires entraînent des conditions de sécheresse.

Si la température est considérablement inférieure à la normale, des conditions de vague de froid se produiront. D'autre part, si la température est considérablement supérieure à la normale, cela peut entraîner des conditions de vague de chaleur. De même, les cyclones nuisent à la croissance des cultures.

Les aléas climatiques représentent une grande menace pour les cultures et les activités humaines. Par conséquent, il est nécessaire de modifier les risques météorologiques en utilisant diverses techniques afin de minimiser les pertes.

Type n ° 4. Modification des précipitations:

La principale exigence d'une culture est l'humidité. Les cultures cultivées dans des conditions irriguées sont alimentées en eau par irrigation et les cultures cultivées dans des conditions pluviales reçoivent l'humidité des pluies. Les précipitations sont très importantes dans les régions où les cultures sont cultivées dans des conditions pluviales.

La croissance des cultures dépend de la quantité de pluie et de sa distribution tout au long de son cycle de vie. Le déficit d'humidité à n'importe quel stade de la culture est nocif, mais son effet est plus meurtrier s'il survient pendant la période de reproduction. L'effet du déficit d'humidité peut être minimisé en provoquant une pluie artificielle.

Contexte historique de la pluie artificielle:

La pluie artificielle est basée sur le principe selon lequel des noyaux de condensation artificiels sont introduits dans les nuages, car il se peut que suffisamment de noyaux de condensation ne soient pas disponibles dans l'atmosphère. Ceci peut être appelé modification du temps.

La modification du temps est définie comme le changement artificiel du temps sur une localité donnée en utilisant différents noyaux. Au début, l’accent était mis sur la formation de pluie et la suppression de la grêle. Bergeron et Findeicen ont proposé une théorie en 1930 dans laquelle ils affirmaient que les gouttes de pluie commençaient à se former dans un nuage lorsque quelques cristaux de glace apparaissaient à une température inférieure à 0 ° C.

La théorie des cristaux de glace suppose que les gouttelettes d'eau dans un nuage ne gèlent pas à 0 ° C. L'eau peut rester à l'état liquide même jusqu'à -40 ° C. Ceci est appelé eau super-refroidie. Les cristaux de glace contiennent des noyaux solides d'environ un micromètre de diamètre. Ceux-ci sont appelés noyaux de congélation.

Chaque fois que ces cristaux de glace entrent en contact avec de l'eau sur-refroidie, l'ensemble du nuage se transforme rapidement en un nuage composé uniquement de glace. Par conséquent, ces cristaux se développent rapidement au prix de gouttelettes surenroulées. Ils tombent du nuage sous forme de pluie, de grêle ou de neige.

Les noyaux de condensation trouble:

Il a été observé que la condensation des vapeurs d'eau dans de l'air pur et humide ne se produisait que si l'humidité relative atteignait 70-80%. L'humidité relative de cet ordre peut être obtenue par une expansion adiabatique rapide dans la chambre à nuages ​​de Wilson.

Dans l’atmosphère, les nuages ​​ne se forment pas de cette manière et la condensation des vapeurs d’eau ne commence que s’il ya un noyau adéquat sur lequel les vapeurs d’eau peuvent se condenser. L'air atmosphérique n'est pas complètement pur. Il contient généralement une grande variété de particules appelées aérosols sur lesquelles se condensent les vapeurs d’eau lorsque l’air est légèrement sursaturé ou même moins.

Les aérosols atmosphériques ont une très large plage allant de 0, 005µ à 10µ.

Ils peuvent être classés en trois catégories en fonction de leur taille:

(a) noyaux AITKEN: 0, 005µ à 0.2µ.

(b) Gros noyaux: 0, 2µ à 1µ.

(c) Noyaux géants:> 1µ.

Il existe deux types de noyaux de condensation:

je. Noyaux hygroscopiques:

Ils ont une forte affinité pour la vapeur d'eau sur laquelle la condensation se produit avant même que l'air ne soit saturé.

ii. Noyaux non hygroscopiques:

Ils nécessitent un certain degré de sursaturation en fonction des facteurs suivants:

a) La température et la vitesse de refroidissement, qui contrôlent la vitesse à laquelle la vapeur devient disponible pour la condensation.

b) La concentration, la taille et la nature des noyaux qui régissent la vitesse à laquelle la vapeur se condense.

Ces noyaux de condensation jouent un rôle essentiel au tout début de la formation des nuages. La vapeur d'eau se condense lorsque l'humidité relative est de 100%. En thermodynamique, tant que l'humidité relative est inférieure à 100%, les vapeurs d'eau ne se condensent pas sous forme de liquide.

L'humidité relative (H) ou le taux de saturation de l'air est défini comme la pression de vapeur réelle par rapport à celle requise pour saturer l'air à la même température.

H = e / e s

Il est exprimé en pourcentage. Lorsque l'air atteint la saturation, e = e s & H = 1.

Saturation:

On dit que l'air est saturé lorsqu'il n'y a pas de transfert net de molécules de vapeur entre cet air et une surface plane d'eau à la même température.

Super saturation:

L'humidité relative dépasse 100% lorsque les vapeurs d'eau présentes dans l'air sont supérieures à celles nécessaires pour saturer l'air, c'est-à-dire que e est supérieur à e s . Il s'appelle super saturation et est noté s, où s = (e / e s - 1). Ceci peut être exprimé en pourcentage en multipliant par 100.

Lorsque le taux de saturation est égal à 1, 01, la valeur HR est de 101%, c’est-à-dire

S = (e - e s / e s ) = 1, 01 - 1 = .01 = 1%

Hypothèses de base des modifications:

(i) La présence de cristaux de glace dans un nuage super-enroulé est nécessaire pour libérer la pluie selon le procédé de Bergeron.

(ii) La présence d'une goutte d'eau relativement grande est essentielle pour déclencher le mécanisme de coalescence.

(iii) Certains nuages ​​précipitent de manière inefficace, car ces agents sont naturellement déficients.

(iv) Cette carence peut être comblée en ensemencant artificiellement les nuages ​​avec du CO 2 solide, Agl pour produire des cristaux de glace, ou en introduisant des gouttelettes d’eau ou de gros noyaux hygroscopiques.

Les noyaux de condensation jouent un rôle important dans la formation des nuages. L'air ascendant dans l'atmosphère se refroidit de manière adiabatique et devient saturé. Un refroidissement supplémentaire de l'air entraîne la condensation, ce qui entraîne la formation de nuages ​​et de précipitations. Il a été observé que les précipitations pourraient ne pas se produire, même si les nuages ​​sont présents.

Maintenant, il a été découvert que les nuages ​​peuvent ne pas avoir suffisamment de noyaux pour que la condensation ou la sublimation initie la croissance des gouttes de pluie. Au début, les gouttelettes de nuages ​​se développent dans la masse d’air sursaturée en hausse, puis le taux de croissance décroît en raison de la diminution des gouttes sursaturées.

Les gouttelettes de nuage formées dans le nuage auraient tendance à capter les vapeurs d'eau disponibles. Il y a des précipitations lorsque les gouttelettes dans le nuage deviennent si grosses qu'elles sont prises en charge par les courants ascendants.

Les nuages ​​peuvent être divisés en deux types en fonction de leur énergie thermique:

(i) nuages ​​froids.

(ii) nuages ​​chauds.

Caractéristiques des nuages ​​froids:

La formation de ces nuages ​​est basée sur le processus de Bergeron-Findeicen. Ces nuages ​​peuvent se développer et s'étendre au-delà du point de congélation sans formation de cristaux de glace. Les gouttelettes de nuage deviennent super refroidies. Avec l'augmentation du super refroidissement au-dessus du niveau de congélation, de plus en plus de noyaux de congélation deviennent actifs. Ces noyaux de congélation deviennent le centre actif pour la formation de cristaux de glace.

Le nombre maximum de cristaux de glace se forme dans la plage de températures de -15 ° C à -20 ° C. La formation de cristaux de glace repose sur le principe selon lequel la pression de vapeur saturante est supérieure à celle de l'eau sur-refroidie par rapport aux cristaux de glace. Par conséquent, les cristaux de glace se développent au détriment des gouttelettes super refroidies.

Ensemencement des nuages ​​froids:

Si les nuages ​​froids ne contiennent pas suffisamment de cristaux de glace, il ne peut y avoir de pluie. Dans ces circonstances, des noyaux artificiels peuvent être introduits dans les nuages ​​pour augmenter le nombre de cristaux de glace et permettre ainsi une précipitation. Il a été testé expérimentalement que des noyaux de glace pourraient être augmentés en introduisant des noyaux hygroscopiques artificiels dans le nuage.

Ces noyaux artificiels sont donnés ci-dessous:

je. Iodure d'argent.

ii. Dioxyde de carbone solide (neige carbonique).

Nature des agents d'ensemencement :

je. Le sel commun ayant un diamètre compris entre 1 et 5 µm est le noyau de condensation le plus efficace dans les nuages ​​chauds.

ii. L'iodure d'argent est utilisé pour geler les noyaux. Les très petites particules sont les meilleures pour un rendement maximal par unité de masse.

Ensemencement dans le nuage avec de l'iodure d'argent:

L'iodure d'argent a une structure cristalline hexagonale proche des particules de glace. Ce sont des nucléateurs appropriés. L'iodure d'argent pur est hautement hygroscopique et pratiquement insoluble dans l'eau. Ces deux propriétés sont fortement affectées par les impuretés absorbées. En dessous de -10 ° C, la super saturation dépasse 10% en ce qui concerne la glace.

Lorsque de la fumée d'iodure d'argent est introduite dans le nuage, la température commence à baisser. En conséquence, une certaine quantité de cristaux de glace apparaît. La vitesse de formation de cristaux de glace augmente avec la diminution de la température. Autour de -15 ° C, toutes les particules d’iodure d’argent sont converties en noyaux de glace.

L'introduction de la fumée d'iodure d'argent génère un nombre énorme de cristaux de glace, qui créent une instabilité dans les gouttelettes d'eau super refroidies. La plupart des gouttelettes d'eau super-refroidies se transforment en cristaux de glace, ce qui entraîne la précipitation.

Outre l'iodure d'argent, l'iodure de plomb, le métaldéhyde, les sulfures cuivriques, les oxydes cuivriques et l'iodure de bismuth peuvent également être utilisés comme noyaux artificiels. Les cristaux d'iodure de plomb sont similaires à ceux d'iodure d'argent. Il est actif jusqu'à -5 ° C. Le nombre de noyaux générés est le même que celui reçu de l'iodure d'argent.

Les cristaux de métaldéhyde sont des nucléateurs efficaces à -10 ° C. Il s'évapore avec les vapeurs d'eau. Il en résulte le gel des gouttelettes de brouillard condensé. De toutes ces substances, l'iodure d'argent est couramment utilisé. Cependant, la capacité de nucléation de la glace d'Agl diminue sous l'influence de la lumière ultraviolette.

Ensemencement de nuages ​​avec de la glace carbonique (CO 2 solide):

La principale caractéristique du dioxyde de carbone solide est qu’il présente une pression de vapeur très élevée à -30 ° C. En conséquence, il s'évapore très rapidement et sa température de surface chute à - 80 ° C. Un petit morceau de neige carbonique qui tombe dans un ciel nuageux produit un très grand nombre de cristaux de glace. Le nombre de cristaux de glace dépend de la taille et de la vitesse de chute de la neige carbonique.

Les palettes de glace carbonique sont lourdes. Ils tombent rapidement dans le nuage et n'ont aucun effet persistant. Ceux-ci sont donc introduits par l’avion dans la partie supérieure des nuages ​​super refroidis. Cette méthode d'ensemencement est plus efficace dans les cumulus, dont les sommets ont une température inférieure à -5 ° C, à condition que les nuages ​​ne se dissipent pas avant une demi-heure.

Ensemencement de nuages ​​chauds:

Dans ces nuages, le processus de coalescence est très actif. Par conséquent, la croissance de la gouttelette de nuage dépend du processus de coalescence. Ce processus est influencé par de nombreux facteurs tels que la taille de la goutte initiale, le courant ascendant, la teneur en eau liquide et le champ électrique.

Le processus de coalescence dans les nuages ​​chauds ne peut être initié que si de grosses gouttelettes d’eau sont présentes dans les nuages. L'absence de grosses gouttelettes d'eau dans certains nuages ​​peut ralentir le processus de coalescence, de sorte que les précipitations peuvent être absentes ou déficientes.

L’ensemencement de nuages ​​chauds repose sur l’hypothèse que le processus de coalescence peut être accéléré par l’introduction de gros noyaux hygroscopiques. Le chlorure de sodium connu sous le nom de sel commun peut être utilisé comme agent d’ensemencement, qui peut produire des noyaux géants. Il peut être utilisé sous forme de solution ou solide.

Le principal avantage du sel est que la pression de vapeur de la solution est inférieure à celle du solvant pur. L'ensemencement de nuages ​​chauds par l'eau semble être moins coûteux que l'ensemencement par le sel. Mais, dans la pratique, l'ensemencement en sel est plus économique en raison du rôle important des noyaux hygroscopiques géants dans le processus de coalescence.

L’efficacité ou l’efficacité des noyaux artificiels dépend du type de nuages:

Nuages ​​convectifs:

10-20% de l'eau liquide est convertie en pluie.

Nuages ​​orographiques:

Environ 25% de l'eau liquide est convertie en pluie.

Nuages ​​de couche:

Une quantité considérable d'eau liquide est convertie en pluie.

Il a été constaté que dans les nuages ​​déjà pluvieux ou sur le point de pleuvoir, l’ajout de noyaux artificiels est le plus efficace pour augmenter les précipitations.

Facteurs affectant de manière défavorable les opérations d’ensemencement dans les nuages:

Deux problèmes affectent défavorablement l’opération d’ensemencement dans les nuages.

Ceux-ci sont:

I. Incertitude du matériel d’ensemencement atteignant les niveaux de nuages. Pour cette raison, l'ensemencement est effectué par un aéronef juste en dessous de la base du nuage ou juste au vent de la zone cible.

II. Instabilité de l'iodure d'argent au soleil. Cela a conduit à la recherche d'autres agents de nucléation comme le mataldéhyde.

Type # 5. Modification du cyclone:

Le cyclone est l’un des pires risques météorologiques pouvant causer de grands dégâts aux cultures agricoles dans les zones côtières. Toutes les activités humaines sont affectées par les cyclones. Ces cyclones peuvent aussi être appelés cyclones tropicaux, typhons ou ouragans. Le principal avantage de ces cyclones est de provoquer des précipitations sur le sol, mais des précipitations excessives peuvent provoquer des inondations sur la vaste région, en particulier près de la côte.

En raison de la nature dévastatrice de ces systèmes météorologiques, il est nécessaire de les modifier. La modification des cyclones peut être entreprise en ensemençant les nuages ​​extérieurs entourant l'oeil du cyclone afin que les précipitations puissent se produire avant que le stade mature ne soit atteint.

Pendant les précipitations, une énorme quantité de chaleur latente de condensation est libérée. La chaleur latente a tendance à étendre la tempête sur une vaste zone, de sorte que l’effet de la force violente puisse être minimisé.

L'iodure d'argent est utilisé comme agent d'ensemencement, car le nuage qui entoure l'œil du cyclone contient une grande quantité d'eau super refroidie dont la température est inférieure à -4 ° C. Il est basé sur le principe que la pression de vapeur des cristaux de glace est inférieure à la pression de vapeur des gouttelettes d’eau super refroidie. En conséquence, les cristaux de glace se développent au détriment des gouttelettes.

L'introduction d'iodure d'argent peut transformer les gouttelettes d'eau super-refroidies en cristaux de glace. Au cours de ce processus, une chaleur de fusion latente est libérée. Cela peut propager le cyclone de manière à réduire l’ampleur de la force violente. La réduction de l’ampleur de la force violente peut diminuer l’ampleur des pertes.

Type # 6. Modification du brouillard:

Le brouillard est un phénomène lié à l'humidité qui se produit les nuits claires par temps calme. Le brouillard se forme sur des terres humides en raison du refroidissement par radiation nocturne. À la suite du refroidissement, l'air près de la surface de la Terre est saturé.

Lorsque la température de l'air diminue jusqu'au point de rosée, l'air saturé commence à se condenser à la surface des noyaux. Les gouttelettes d'eau restent en suspension dans l'air. L'accumulation de ces gouttelettes dans l'air entraîne la formation de brouillard.

La formation de brouillard est accélérée par les vents légers, ce qui accentue la perte de chaleur sensible de la couche d'air à la surface du sol. Le brouillard de rayonnement reste visible quelques heures après le lever du soleil, mais il peut parfois rester toute la journée s'il est anormalement plus épais. La visibilité horizontale peut être réduite à 1 km.

Différents types de brouillard sont donnés ci-dessous:

I. Brouillard chaud (température supérieure à 0 ° C).

II. Brouillard sur-refroidi (températures comprises entre 0 et -30 ° C).

III. Brouillard glacé (la température reste inférieure à -30 ° C).

IV Brouillard de pente ascendante (il se forme lorsque l'air humide est forcé de s'élever le long de la pente des montagnes).

V. Brouillard de pluie chaud (il se produit lorsque la pluie tombe à travers une couche plus froide près de la surface et que l’évaporation des gouttelettes de pluie sature la couche).

Le brouillard se produit généralement pendant la saison hivernale lorsque la température de l’air diminue jusqu’au point de rosée en raison du refroidissement par rayonnement. Pendant le processus de condensation, de grandes quantités de vapeurs d'eau sont précipitées. La quantité de précipitations par brouillard est beaucoup plus grande que celle par rosée. Le brouillard peut être traité comme des nuages ​​bas. Parfois, le brouillard peut contribuer davantage que de faibles précipitations.

Dans certains cas, le brouillard peut répondre aux besoins en eau des cultures cultivées dans les zones côtières. Ainsi, le brouillard sert de source naturelle d'humidité pour la végétation naturelle dans les zones côtières, en particulier en l'absence de pluie.

Pendant la saison hivernale, le brouillard réduit la visibilité et crée un problème majeur pour le transport aérien, maritime et routier. Les effets néfastes du brouillard sont visibles le matin, lorsque le transport aérien, ferroviaire et routier reste suspendu pendant de nombreuses heures.

Les vols et les trains sont retardés ou parfois suspendus à cause du brouillard épais. Pendant la saison hivernale, les perturbations causées par l'ouest entraînent des nuages ​​et des précipitations dans de nombreuses régions du nord-ouest de l'Inde.

Parfois, une perturbation occidentale provoque des précipitations et se déplace d'ouest en est à travers le nord-ouest de l'Inde. Simultanément, il est suivi d'une autre perturbation occidentale qui provoque des précipitations. Le brouillard créé par la première perturbation occidentale s’intensifie en raison du brouillard créé par la deuxième perturbation occidentale.

De cette manière, une épaisse couche de brouillard enveloppe l’ensemble du nord de l’Inde de façon continue pendant plusieurs jours au cours des mois de janvier et de la première quinzaine de février. Le brouillard génère des conditions météorologiques humides propices à l’incidence des maladies des plantes. Les effets nocifs du brouillard peuvent être minimisés en le modifiant ou en le dissipant.

Dissipation du brouillard chaud:

Ce type de brouillard se produit dans de nombreuses régions du monde. Oke (1981) a rapporté les techniques suivantes pour la dispersion du brouillard chaud:

Mélange mécanique:

Il est basé sur le fait qu'un air plus sec, plus propre et plus chaud gît au-dessus du brouillard. Dans ce cas, les hélicoptères peuvent être utilisés pour générer un courant descendant, ce qui peut forcer l'air chaud vers le bas et se mélanger avec le brouillard. Une fois que l'air chaud entre dans le brouillard, la température augmente, ce qui peut évaporer les gouttelettes d'eau. Mais cette méthode n’est efficace que pour une zone plus petite, où le brouillard est peu profond.

Noyaux hygroscopiques:

Dans cette méthode, des noyaux hygroscopiques de chlorure de sodium et d'urée sont introduits dans le brouillard. Le chlorure de sodium et l'urée ont une forte affinité pour l'eau. Ces particules peuvent absorber de l'eau par condensation, grossir et tomber en cinq minutes environ. L'élimination de l'eau de la couche "sèche" suffisamment l'air et la plupart des gouttelettes restantes s'évaporent.

La visibilité s'améliore 10 minutes après l'ensemencement. La taille des particules est très importante. Si les particules sont trop grosses, elles tombent rapidement et par conséquent, aucune condensation ne se produit. S'ils sont trop petits, ils restent suspendus et peuvent réduire davantage la visibilité.

Chauffage direct:

Si suffisamment de chaleur est ajoutée à la couche de brouillard, la capacité de rétention d’eau de l’air est augmentée. En conséquence, les gouttelettes d'eau s'évaporent. Les réacteurs installés le long des pistes de l’aéroport se sont avérés efficaces, mais leur installation est coûteuse.

Dispersion de brouillard froid:

Ce type de brouillard peut être éliminé très facilement. La dispersion du brouillard froid est basée sur le fait que la pression de vapeur saturante à la surface des cristaux de glace est légèrement inférieure à celle sur la surface de l’eau à la même température.

Un gradient de pression de vapeur est dirigé de la gouttelette d’eau vers le cristal de glace. En conséquence, les gouttelettes d'eau se contractent sous l'effet de l'évaporation et les cristaux de glace grossissent sous l'effet du dépôt en phase vapeur. Les substances les plus couramment utilisées sont la neige carbonique et le propane liquide. De la glace carbonique est dégagée par un avion au-dessus du brouillard.

Type # 7. Modification du givre:

L'objectif de la lutte contre le gel est de maintenir la végétation au-dessus de la température mortelle. Cela peut être fait en augmentant la température de l'air où la culture pousse. Pendant la saison hivernale, la température nocturne diminue en raison du refroidissement par rayonnement.

On dit que le gel se produit lorsque la température de la surface du sol tombe en dessous de 0 ° C. La température de congélation se produit lorsque la température de l'air est d'environ 0 ° C. Le givre radiatif et le givre advectif sont des phénomènes courants.

Le gel radiatif se produit en raison du refroidissement par rayonnement avec un ciel dégagé et des vents légers. Le gel préventif survient dans les zones où l'air froid provient de régions plus froides en raison de vents plus forts. Le givre ou le givre peuvent se produire à toute heure du jour ou de la nuit, quelles que soient les conditions du ciel.

Dans certains cas, le givre advectif peut être intensifié par le givre radiatif. Ces deux gelées peuvent également se produire simultanément. Le gel et la température de congélation endommagent les grandes cultures et les plantes fruitières.

Type n ° 8. Modification de l'évaporation :

Les pertes par évaporation peuvent être minimisées en utilisant des brise-vent appelés «brise-vent». Les brise-vent peuvent réduire la vitesse du vent du côté sous le vent. Les vapeurs d'eau dégagées par les plantes s'accumulent dans la zone protégée.

En conséquence, l'humidité relative augmente. L'effet combiné peut réduire les pertes d'évaporation du côté sous le vent. L'albédo de la surface de l'eau peut également être augmenté pour réduire l'évaporation.

Le gel par rayonnement peut être classé en deux types:

je. Givre blanc ou blanc:

Dans ce cas, les vapeurs d'eau se transforment directement en particules de glace par sublimation lorsque l'air en cours de refroidissement entre en contact avec les objets froids.

ii. Givre Noir:

Dans ce cas, l'air ne contient pas suffisamment d'humidité pour la formation de givre. Dans ce cas, la végétation est gelée en raison de la réduction de la température de l'air.