เนื้อหา

     สารฝนหลวงที่นำไปใช้ในการทำฝนหลวงได้มีการวิเคราะห์วิจัยอย่างถี่ถ้วนถึงผลกระทบว่าเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทั้งมนุษย์ พืชและสัตว์ ตลอดจนก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่ สารฝนหลวงทุกชนิดที่ใช้ในปัจจุบันเป็นสารที่มีคุณสมบัติดูดซับความชื้นได้ดี และเมื่อดูดซับความชื้นจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นหรือต่ำลงแตกต่างกัน เพื่อให้เลือกชนิดและปริมาณใช้ได้ตามความเหมาะสมกับสภาพอากาศและขั้นตอนกรรมวิธีในขณะนั้น ในรูปอนุภาคแบบผงและสารละลาย ทำหน้าที่เป็นแกนกลั่นตัวของเมฆ (Clound condensation nuclei) ซึ่งมีลักษณะเป็นแกนแข็งและสารละลายเข้มข้น หรือใช้สารเคมีที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งชักนำให้หยดน้ำหรือสารละลายเข้มข้นกลายเป็นหยดน้ำแข็ง (Ice nuclei) ดังนั้นสารฝนหลวงที่ใช้จึงแบ่งออกเป็น 3 ประเภทคือ

1. สารฝนหลวงประเภทคายความร้อนหรือทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น (Exothermic chemical)                                                                                      
     สารฝนหลวงชนิดนี้เมื่อดูดซับความชื้นแล้วจะเกิดปฏิกิริยา ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นจะใช้สาร ฝนหลวงประเภทนี้เพื่อดัดแปรสภาพอากาศให้เกิดความเปลี่ยนแปลงพลังความร้อนที่ทำให้มวลอากาศเคลื่อนที่ (Thermodynamic) ด้วยการเพิ่มความร้อนอย่างฉับพลันที่เกิดจากปฏิกิริยา (Sensible heat) และความร้อนแฝงที่เกิดจากการกลั่นตัวของไอน้ำรอบอนุภาคสารเคมีที่เป็นแกนกลั่นตัวด้วย เมื่อเสริมกับความร้อนจากแสงอาทิตย์จะทำให้มวลอากาศในบริเวณที่โปรยสารเคมีนี้มีอุณหภูมิสูงและเกิดการลอยตัวขึ้น (Updraft) ได้ดีกว่าบริเวณที่ไม่ได้โปรยสารเคมี อุณหภูมิอากาศที่สูงขึ้นเพียง 0.1 องศาเซลเซียส จะมีผลที่ทำให้เกิดการลอยตัวของอากาศได้ ปัจจุบันนี้มีใช้ในการทำฝนเทียมในประเทศไทย 3 ชนิด คือ  แคลเซียมคาร์ไบด์ (Calcium carbide ; CaC2)   , แคลเซียมคลอไรด์ (Calcium Chloride ; CaCl2)  และ  แคลเซียมออกไซด์ (Calcium oxide ; CaO)

2. สารฝนหลวงประเภทดูดกลืนความร้อนหรือทำให้อุณหภูมิต่ำลง (Endothermic chemicals)
     สารฝนหลวงประเภทนี้เมื่อดูดซับความชื้นแล้วจะเกิดปฏิกิริยาทำให้อุณหภูมิต่ำลง จะใช้สารฝนหลวงประเภทนี้เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการดูดซับความชื้นแล้วกลายเป็นแกนสารละลายเข้มข้นที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิกลั่นตัวซึ่งทำให้ประสิทธิภาพในการกลั่นตัวสูงขึ้น และทำให้การเจริญของเม็ดน้ำในก้อนเมฆมีขนาดใหญ่เร็วขึ้น และความร้อนแฝงที่ปล่อยออกมาจากการกลั่นตัวจะทำให้เกิดการลอยตัวขึ้นของมวลอากาศและทำให้เกิดกระบวนการกลั่นตัวอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้กระบวนการชนและรวมตัวกันของเม็ดน้ำให้เจริญใหญ่ขึ้นจะเสริมกระบวนการกลั่นตัวในขั้นเลี้ยงให้อ้วน(Fatten) และเกิดกระบวนการแตกตัวของเม็ดน้ำที่เจริญขึ้นจนมีขนาดใหญ่จนกระทั่งความตึงผิว (Surface tension) ไม่สามารถคงอยู่ได้ หรือตกลงปะทะกับกระแสลมที่ลอยตัวขึ้น เม็ดน้ำที่มีขนาดใหญ่นั้น จะแตกตัวเองเป็นเม็ดน้ำขนาดเล็ก ๆ เพิ่มปริมาณแกนกลั่นตัวสารละลายเข้มข้นที่เจือจางลอยตัวกลับขึ้นไปเจริญใหม่ และเจริญขึ้นเป็นเม็ดน้ำขนาดใหญ่จนกลายเป็นฝนตกลงมาหรือเกิดการแตกตัวอย่างต่อเนื่องเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ กลไกหรือกระบวนการดังกล่าวเป็นการขยายขนาดเมฆและเพิ่มปริมาณให้สูงขึ้น (Rain enhancement ) ปัจจุบันในการปฏิบัติการมีการใช้สารฝนหลวงประเภทนี้อยู่ 3 ชนิด คือ  ยูเรีย ( Urea ; CO(NH2)2 ) ,แอมโมเนียมไนเทรต ( Ammoniumnitrate ; NH4NO3 )และน้ำแข็งแห้ง  (Dry ice ; CO2(s) )

3. สารฝนหลวงที่ทำหน้าที่ดูดซับความชื้น
     ประการเดียวสารฝนหลวงประเภทนี้เมื่อเกิดปฏิกิริยาแล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงทางอุณหภูมิน้อยมาก จึงทำหน้าที่เป็นแกนกลั่นตัว และกลายเป็นแกนกลั่นตัวแบบสารละลายเข้มข้น เป็นสารที่ใช้ในทุกขั้นตอนของกรรมวิธีก่อกวน เลี้ยงให้อ้วน และโจมตี จากการกลั่นตัวจะคายความร้อนแฝง ทำให้เกิดการลอยตัวขึ้นของมวลอากาศก่อให้เกิดขบวนการกลั่นตัวอย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกัน  ตัวอย่างสารฝนหลวงประเภทนี้ เช่น เกลือ ( Sodium chloride; NaCl)


วิดีทัศน์ เรื่อง สารเคมีในการทำฝนหลวง