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La carga eléctrica puede cambiar el tamaño de las gotas de agua y hacer que 'exploten'
05 noviembre 2022.- Un nuevo experimento científico ha demostrado que las nubes que se cargan eléctricamente pueden cambiar el tamaño de las gotas en la niebla o, posiblemente, las gotas en una nube que tiene problemas para moverse y caer en forma de lluvia.
El nuevo experimento ayuda a que una "nube estreñida" se vuelva lluviosa, según un informe publicado por The Guardian el jueves.
"La carga eléctrica puede retardar la evaporación, o incluso, y esto siempre me sorprende, hacer que las gotas exploten porque la fuerza eléctrica sobre ellas excede la tensión superficial que las mantiene unidas", dijo Giles Harrison, autor principal, profesor de física atmosférica en el departamento de meteorología de la Universidad de Reading, Reino Unido
Harrison y sus colegas sostienen que "inyectar" una carga eléctrica a una nube puede ayudar a que las gotas se adhieran entre sí y acumulen peso, ya que las gotas de la nube son más grandes que las gotas de niebla y, por lo tanto, es más probable que choquen y precipiten.
Las pruebas vieron al dron volar en un patrón circular horizontal sobre un sitio de medición donde se registraron el campo eléctrico y las características de las gotas.
Los emisores de carga positiva y negativa del UAV se encendieron alternativamente. Un sensor óptico a bordo en una ubicación fija mirando hacia abajo estaba monitoreando los cambios en la radiación visible debajo. Las respuestas radiativas observadas se dividieron en grupos de acuerdo con las diversas combinaciones de emisores operativos para el estudio.
Más gotas de agua se formaron en la niebla cuando se liberó una carga positiva o negativa, según su investigación.
El experimento
El experimento señaló que la liberación de iones unipolares en una niebla por parte de un UAV está relacionada con breves cambios en la reflectancia y las características radiativas de la niebla. La distribución del tamaño de las gotas determinó en gran medida estas características.
Por lo tanto, las variaciones en la distribución del tamaño de las gotas causadas por las cargas explicaron los cambios radiativos. Los iones bipolares, en contraste con los iones unipolares, dieron como resultado una carga de gota media relativamente baja, pero aceleraron el proceso de alcanzar una distribución de carga de estado estacionario.
Los resultados del experimento pretenden demostrar por primera vez la liberación de carga de drones en la niebla, revelando potencialmente una nueva ruta para influir en las nubes y la niebla sin dejar subproductos químicos, que normalmente se utilizan en la siembra de nubes.
La investigación podría utilizarse para ayudar a las nubes a liberar lluvia en lugares áridos del mundo como Oriente Medio y el norte de África.
Siembra de nubes
Una sustancia llamada yoduro de plata (AgI) se usa típicamente en los procedimientos de siembra de nubes para ayudar a que se desarrollen los cristales de hielo, lo que hace que llueva. Bajas cantidades de yoduro de plata se encuentran de forma natural en el medio ambiente, sin efectos adversos sobre los seres vivos.
El nuevo experimento, sin embargo, ofrece una alternativa a la siembra de nubes, haciendo que llueva casi con más naturalidad que nunca.
Los hallazgos del experimento/estudio se publicaron por primera vez en Geophysical Research Letters el 3 de septiembre.
A pesar de que los humanos sueñan en un futuro donde " manejan el clima ", la siembra de nubes tiene una larga historia que se remonta a 1946 cuando las instalaciones de investigación de General Electric indujeron nevadas cerca del Monte Greylock en Massachusetts.
La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés), que realiza un seguimiento de las actividades de siembra de nubes en los EE.UU., ha identificado más de 50 programas desde el año 2000.
Estas iniciativas obtienen mucho dinero del gobierno. Utah gasta hasta $ 700,000 al año en una de las mayores iniciativas de siembra de nubes en los EE.UU. El director interino del Departamento de Recursos Naturales del estado apareció recientemente para promover la siembra de nubes como una nueva estrategia para tratar de salvar el Gran Lago Salado.
Resumen del estudio
La carga influye en las propiedades de las gotas de líquido, como las tasas de evaporación, la estabilidad hidrodinámica y las probabilidades de adherencia. La modificación de la carga de las gotas, por lo tanto, proporciona un posible método para influir en las nieblas o las nubes. Se equipó una aeronave pilotada a distancia con instrumentos con emisores de corona positivos y negativos para provocar la carga de gotas. Con la aeronave dando vueltas a 20 m de altitud, se compararon los efectos de la liberación de iones en aire despejado y niebla natural. En aire despejado, el campo eléctrico atmosférico superficial cambiaba cada vez que se activaban los emisores, pero sin diferencias significativas en la radiación de onda corta cuando la aeronave pasaba sobre aire previamente ionizado. En la niebla, las fluctuaciones de la radiación mostraban una distribución gaussiana antes de que funcionara cualquiera de los emisores o cuando ambos emisores estaban en funcionamiento. pero con diferentes distribuciones durante la emisión de iones unipolares. La introducción de iones unipolares condujo a un cambio máximo en la reflectividad de la niebla de ~2 %, aproximadamente 25 s después.
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