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Vincent Joseph Schaefer; el sembrador de nubes

Vincent Schaefer descubrió el principio de la siembra de nubes en 1946 casualmente. Apoyado por el Premio Nobel Irving Langmuir intentó con muchos agentes químicos (AgI, talco, cristales de hielo seco – CO2) estimular el crecimiento de cristales de hielo en la nube.

El 4 de julio, 1906, nacía el químico y meteorólogo aficionado estadounidense Vincent Joseph Schaefer (Schenectady, Nueva York, 4 de julio, 1906- íb. 25 de julio, 1993).

¿Pese a que su formación fue completamente autodidacta y nuca completó la formación secundaria, recibió la patente de 14 inventos. Durante la década de 1920 y principios de 1930 Schaefer construyó una biblioteca personal de historia natural y ciencia. También organizó grupos con los que compartir sus intereses.

A través de esas actividades conoció al ingeniero de General Electric John S. Apperson un conservacionista devoto de las montañas Adirondack . Apperson presentó a Schaefer a Irving Langmuir, un científico del Laboratorio de Investigación de General Electric que había sido galardonado con el Premio Nobel en 1932 por su trabajo en la química de superficies .

Entre otras cosas, Langmuir compartió el amor de Schaefer por el esquí y las actividades al aire libre.Vincent Schaefer descubrió el principio de la siembra de nubes en julio de 1946 a través de una serie de eventos casuales. A raíz de las ideas que surgieron entre él y el Premio Nobel Irving Langmuir, Schaefer, investigador asociado de Langmuir, creó una manera de experimentar con las nubes sobreenfriadas utilizando una unidad de congelación forrada con terciopelo negro.

Lo intentó con cientos de agentes capaces de estimular el crecimiento de cristales de hielo (talco, sal, suelos, polvo y varios agentes químicos con efectos menores). Un día de julio caluroso y húmedo quiso probar algunos experimentos de sus experimentos en el Laboratorio de Investigación de General Electric en Schenectady.

Estaba consternado al ver que el equipo refrigerador no era lo suficientemente frío para producir una nube a partir del aire.Al añadir un pedazo de hielo seco sólo para bajar la temperatura y al respirar en la cámara, notó un vapor azulado seguido de una explosión de millones de pequeños cristales de hielo, que reflejaban los rayos de luz que iluminaban una sección transversal de la cámara.

Al instante se dio cuenta de que había descubierto una manera de transformar el agua sobreenfriada en cristales de hielo. El experimento se reprodujo fácilmente y pudo explorar el gradiente de temperatura, estableciendo en ?40 °C el límite para el agua líquida.Ese mismo mes, el colega de Schaefer, el destacado científico atmosférico Dr. Bernard Vonnegut se atribuye el descubrimiento de otro método para “sembrar” nubes de agua muy frías.

Vonnegut lleva a cabo su descubrimiento en el escritorio, al buscar información en un texto de química básica y luego probar con yoduros y con plata para producir yoduro de plata.Ambos métodos se adoptaron para su uso en la siembra de nubes durante 1946, mientras trabajaba para la Corporación de General Electric en el estado de Nueva York. El 13 de noviembre de 1946, el químico norteamericano Vincent J. Schaefer provoca por primera vez en la historia una tormenta de «nieve artificial». Schaefer alteró el contenido de calor de la nube, Vonnegut alteró la estructura cristalina de formación.

Ambos recibieron una patente al respecto el 21 de enero de 1948, La U.S. Patent 2,527,230 «Method of Crystal Formation and Precipitation».El primer intento de modificar las nubes naturales en el campo a través de la siembra de nubes, comenzó durante un vuelo que se inició en el norte de Nueva York el 13 de noviembre de 1946. Schaefer fue capaz de provocar nevadas cerca de Monte Greylock en el oeste de Massachusetts, después de liberar seis libras de hielo seco en la nube de destino desde un avión.

La siembra de nubes es una forma de manipulación del clima procurando cambiar la cantidad o el tipo de precipitación que cae de las nubes mediante la dispersión de sustancias en el aire.Actualmente existe un intenso debate científico sobre la conveniencia de modificar el clima, y sus consecuencias ambientales a medio y largo plazo.

Las sustancias más comunes utilizadas para la siembra de nubes son el yoduro de plata y el hielo seco (dióxido de carbono congelado). La expansión de propano líquido en gas también se ha utilizado y puede producir cristales de hielo a temperaturas más cálidas que el yoduro de plata.

El material higroscópico más comúnmente utilizado es la sal. Se ha postulado que la siembra higroscópica hace que el espectro de tamaño de las gotas en las nubes sea más marítimo (gotas más grandes) y menos continental, estimulando la lluvia a través de la coalescencia.re que éstas contengan agua líquida sobreenfriada, es decir, en estado líquido por debajo de cero grados centígrados.

La introducción de una sustancia como el yoduro de plata, que tiene una estructura cristalina similar a la del hielo, induce la congelación a través de la nucleación de cristales de hielo.

El hielo seco o propano al expandirse enfrían el aire hasta tal punto que los cristales de hielo se nuclean espontáneamente desde la fase de vapor. Por lo tanto, a diferencia de la siembra con yoduro de plata, esta nucleación no requiere de gotas o partículas existentes, ya que se produce una muy alta sobresaturación cerca de la sustancia de la siembra. Sin embargo, las gotas de agua existentes son necesarias para que los cristales de hielo se conviertan en partículas suficientemente grandes como para generar precipitaciones.

En latitudes medias, la estrategia se ha basado en el hecho de que la presión de vapor de equilibrio es menor sobre el hielo que sobre el agua. Cuando las partículas de hielo se forman en nubes sobreenfriadas, pueden crecer a expensas de las gotas de líquido. Si hay crecimiento suficiente, las partículas se vuelven lo suficientemente pesadas como para caer en forma de nieve (o, si se fusionan, en forma de lluvia).

De otro modo no producen precipitación. Este proceso se conoce como “siembra estática”Los productos químicos pueden ser dispersados por las aeronaves (como en el segundo gráfico) o por dispositivos de dispersión desde el suelo (generadores, como en la primera figura). Para ser liberado por una aeronave, se enciende una bengala de yoduro de plata y se dispersa mientras la aeronave atraviesa la nube.

Cuando se liberan por medio de dispositivos en el suelo, las partículas finas se dispersan en dirección del viento y hacia arriba, mediante corrientes de aire ascendente.La Organización Meteorológica Mundial ha indicado que la siembra de nubes produce resultados positivos en muchos casos, pero que depende de muchos factores como la especificidad de las nubes, velocidad y dirección del viento, el terreno, etc.

En la década de 1950 la División de Radiofísica de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) se volcó a investigación de la física de las nubes y esperaba comprender mejor estos procesos para 1957. En la década de 1960 el sueño de hacer llover había desaparecido sólo para resurgir luego de la formación del Plan Snowy Mountains como una corporación, a fin de lograr una cantidad de agua “por encima de la meta”.

Esto proporcionaría una mayor generación de energía, beneficiando a los organismos públicos, que eran sus principales propietarios.A partir de marzo de 1967 hasta julio de 1972, militares de Estados Unidos sembraron nubes a fin de ampliar la temporada de los monzones en Vietnam del Norte, específicamente la ciudad de H? Chí Minh. La operación resultó en la ampliación del período de monzones en un promedio de 30 a 45 días.En 1969, en el Festival de Woodstock, varias personas afirmaron haber sido testigo de la siembra de nubes por los militares de Estados Unidos.

Se dijo que era la causa de la lluvia que se prolongó durante la mayor parte de la fiesta.Una organización privada que ofreció durante la década de 1970 la modificación del clima (siembra de nubes desde el suelo usando bengalas de yoduro de plata) fue Irving P. Krick y Asociados de Palm Springs, California. Fueron contratados por la Universidad Estatal de Oklahoma en 1972 para llevar a cabo un proyecto para aumentar la siembra de nubes de lluvia cálida en el lago Carl Blackwell.

Ese lago era, en aquel momento (1972-73), el suministro de agua principal de Stillwater, y estaba un nivel peligrosamente bajo. El proyecto no funcionaría durante un tiempo suficientemente largo como para demostrar estadísticamente algún cambio en la variación natural de precipitaciones. Sin embargo, al mismo tiempo, las operaciones de siembra se habían estado desarrollando en California desde 1948.Un intento de los militares de Estados Unidos de modificar huracanes en la cuenca del Atlántico mediante la siembra de nubes en la década de 1960 fue llamado Proyecto Stormfury.

El mayor sistema de siembra de nubes en el mundo es el de la República Popular China, que considera que aumenta la cantidad de lluvia en varias regiones cada vez más áridas, incluida su capital, Pekín, mediante el disparo de cohetes con yoduro de plata hacia el cielo donde se desea la lluvia. Hay incluso conflictos políticos causados por las regiones vecinas que se acusan mutuamente de “robar la lluvia”, utilizando la siembra de nubes.Cerca de 24 países actualmente practican la modificación del clima.China utilizó la siembra de nubes en Pekín justo antes de los Juegos Olímpicos de 2008 con el fin de limpiar el aire de contaminación, pero hay disputas sobre este hecho.

En febrero de 2009, China disparó bastones de yoduro sobre Pekín para inducir artificialmente nevadas, después de cuatro meses de sequía, y sobre otras áreas del norte de China. Las nevadas en Pekín, que rara vez experimenta nevadas, duraron aproximadamente tres días y llevaron al cierre de 12 de las principales carreteras de Pekín.A finales de octubre de 2009, Pekín afirmó que tuvo su primera nevada desde 1987 debido a la siembra de nubes.En Estados Unidos, la siembra de nubes se utiliza para aumentar las precipitaciones en zonas de sequía, para reducir el tamaño del granizo que se forma en las tormentas, y para reducir la cantidad de niebla en y alrededor de los aeropuertos.

La siembra de nubes es a veces usada por los principales centros de esquí para inducir las nevadas.Pilotos militares rusos sembraron nubes en Bielorrusia después del Accidente de Chernóbil para eliminar las partículas radiactivas de las nubes en dirección a Moscú.La siembra higroscópica para la mejora de las lluvias en las nubes calientes está disfrutando de un renacimiento, basado en algunos indicios positivos de investigaciones en Sudáfrica, México y otros lugares.

Vía: A hombros de gigantes. Ciencia y tecnología

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