کاربرد منابع پرفشار تخلیه الکتریکی هوا در تغییر اقلیم و کنترل آلاینده های هوا

گسترش فعالیت‌های کاربردی مهندسی فیزیک و مهندسی ادغامی، فرایندهایی را طراحی و اجرا نموده‌است که در پانزده سال گذشته، به طور خاص پیرامون کنترل، هدایت و مدیرت شرایط جوی، تغییر اقلیم و تاثیر در جو بوده‌است. از این رو، بازه‌ی مسافتی دخالت در سطوح اتمسفر از لایه‌های پایین تروپوسفر تا لایه‌های بالای یونوسفر را در بر می‌گیرد که به فراخور هدف و علت مداخله، از تجهیزات سه نسل متفاوت یاری می‌گیرند. اساس کار فن‌آوری‌های این سه نسل به ترتیب عبارت از یونیزاسیون، امواج الکترومغناطیسی و امواج لیزر است. تغییر و تحولات در سطوح اتمسفر عملا وابسته به مولکول‌ها و ذراتی است که در لایه‌های متفاوت حضور دارند و با توجه به فرایندهای موثر بر هم، باعث تغییرات جوی، اقلیمی و تاثیر بر آلاینده‌های گازی یا رسی هوا می‌شوند. از آنجا که امروزه مباحث تغییر اقلیم از باروری ابرها تا کنترل شرایط جوی و مبارزه با بحران ریزگردها در کشورهای زیادی مطرح شده است، به همین دلیل شناخت تجهیزات مدرن موثر بر جو و بررسی مکانیزم عمل آنها در مدیریت تغییر اقلیم یا بحران ریزگرد و آلاینده‌های هوا ضرورت دارد. در این نوشتار، هدف از بررسی تجهیزات و فن‌آوری‌های نوین، صرفا در راستای مبارزه با آلاینده‌های هوا است. بنابراین با استفاده از منابع پر فشار تخلیه‌ی‌الکتریکی کنترل شده که تجهیزات ساده و مقرون به صرفه‌ای هستند، اثرگذاری مستقیم یونیزاسیون لایه‌های زیرین تروپوسفر را بر آلاینده‌های گازی و رسی مطالعه می‌نماییم. در حقیقت بمباران لایه‌های زیرین تروپوسفر با الکترون‌های پر شتابِ تخلیه شده از منبع پر فشار الکتریکی، در تغییر و بهینه‌سازی وضعیت محلی آب و هوا، افزایش نزولات جوی محلی، مدیریت حرکت ابرها و و مدیریت تغییر اقلیم محلی نقش مهمی ایفا می‌کند. دراین روش، مسیر حرکت ذرات از معادلات الکترودینامیک که مدل ریاضی حاکم بر دینامیک سیالات را توصیف می‌کند، محاسبه و تعیین می‌شود. بر همین مبنا روابط دینامیک شارش و گسیل بار الکتریکی میدان تاجی در فضای پیرامون الکترودهای تخلیه کننده تحت منابع پر فشار را در کلی‌ترین حالت با به‌کارگیری معادلات ناویه- استوکس و پیوستگی بار تحلیل می‌نماییم.

یونیزاسیون لایه‌های زیرین تروپوسفر، ریزگرد، آلاینده‌های گازی خطرناک، بهمن یونی، تخلیه‌الکتریکی تاجی. کلید واژگان