المطر وتلوث الهواء - مطر السماء يغسل ذنوب البشر بحق كوكبهم

استمع على ساوندكلاود 🎧

تسقط حبة المطر فتجذب في طريقها من السماء إلى الأرض العشرات أو المئات من الجسيمات الدخانية قبل اصطدامها بسطح الأرض في ظاهرة طبيعية تسهم في تنظيف الهواء من ملوثاتٍ كثيرةٍ كالهباب والمواد العضوية والكبريتات.

وأكد الكيميائيون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT فعالية المطر في تنظيف الغلاف الجوي، حيث بات بإمكانهم تقدير احتمال التقاط المطر للملوثات الهوائية بمعرفة عدد من العوامل أهمها ارتفاع الغيمة وحجم حبيبات المطر وقطر وتركيز الدقائق الدخانية العالقة في الجو.

أجرى الباحثون تجاربهم في ما يسمى حجرة كفاءة الالتقاط (Collection Efficiency Chamber) وهي حجرة زجاجية بارتفاع ثلاثة أقدام يتم ضمنها توليد قطرات منفردة من المياه "كمطر صناعي" مع التحكم بحجمها ومعدل تشكلها. إضافة لضخ كمية من الدقائق الدخانية ثم حساب معدل اندماج الدقائق الدخانية بقطرات المياه.

أ- الشحنة الكهربائية لقطرة المطر:

جرت في السابق عدة محاولات لمحاكاة اندماج الدقائق والملوثات بحبات المطر وكان من المعلوم سابقاً أن شحنة قطرة المطر تلعب دوراً في جذب الدقائق التي تسبح في الهواء. إلا أن الأبحاث السابقة بالغت في شحن قطرات المطر مما أدى إلى مبالغة في الأثر الإيجابي للمطر لتنظيف الغلاف الجوي.

أدرك الفريق البحثي في MIT هذه المعضلة فقام بإضافة مصدر إشعاعي صغير يقوم بتجريد كل قطرة التي يتم توليدها من جزء من شحنتها. وزود الباحثون بعد ذلك الجزء السفلي من الحجرة بكمية من الدقائق الدخانية معلومة الأبعاد، ومع سقوط قطرات الماء عبر الحجرة ثم جفافها في قاع الحجرة يتبقى في النهاية كمية من الاملاح إضافة للدقائق المندمجة مع قطرة الماء. يتم في النهاية قياس كمية الدقائق العالقة بعد فصلها عن الأملاح.

وتبين بالقياس أن القطرات الصغيرة أقدر على اجتذاب الدقائق الدخانية وأن الرطوبة النسبية المنخفضة تساعد على زيادة نسبة اندماج الملوثات بقطرات المطر.

ب - الفائدة من البحث:

سيكون العلماء قادرين على معرفة تأثير الغيمة فوق مدينة ما على تنظيف الجو مقارنة بغيمة أخرى على ارتفاع مختلف مما يتيح معالجة الكثير من المسائل كعلاقة نوعية الهواء بالصحة العامة. إضافةً لأن فهم التأثير المتبادل بين الدقائق وقطرات المطر سيعطي العلماء فكرة أفضل عن مسارات التغير المناخي، إذ أن أحد أهم الأسئلة المتعلقة بالتغير المناخي هو التأثير الذي تحمله الغازات المسببة للاحتباس الحراري على تشكل الغيوم، فالغيوم تلعب دوراً هاماً في موازنة الطاقة الإشعاعية للأرض "كمية الحرارة المحتجزة والتي تعبر الغلاف الجوي"

المصدر:

هنا