بررسی آزمایشگاهی نقش یون‏ها در تشکیل ابر گرم

Abstract

در این مقاله اثر یون‏ها در تشکیل ابر گرم در محیط آزمایشگاه بررسی شده است. همان‏طور که وجود یون‏ها در جوّ در تشکیل ابرها موثر است این تاثیر در آزمایشگاه بررسی شده است. در آزمایش‏های صورت گرفته، از دو الکترود که به ولتاژ بالا متصل شدند برای یونیده کردن هوای داخل محفظه شیشه‏ای استفاده شده است، به‌طوری‌که ولتاژ زیاد با اِعمال یک میدان الکتریکی قوی سبب یونیده شدن هوای داخل محفظه شده است. تشکیل ابر گرم مصنوعی با استفاده از انبساط بی‌در‏رو در حالت‏های بدون یون و با حضور یون و با غلظت‏های متفاوت بررسی شده است. سامانة اندازه‏گیری غلظت ابر گرم مصنوعی متشکل از یک لیزر (با طول موج 598 نانومتر)، آشکار‌ساز، آمپلی‏فایر و یک رایانه مجهز به مبدل (A/D) است، به‌طوری‌که پرتو لیزر از میان ابر گرم مصنوعی عبور می‏کند و به آشکارساز می‏رسد و بسته به غلظت ابر تشکیل شده، سیگنال لیزر تغییر می‏کند. این سیگنال و شرایط دیگر آزمایش از قبیل دما و میزان رطوبت داخل محفظه ابر و بیرون از آن با رایانه به‌صورت مستقیم و پیوسته ثبت می‏شود. همچنین فشار هوای داخل محفظه با یک دستگاه شامل یک پمپ الکتریکی، شیلنگ‏های رابط و یک شیر تخلیه تغییر می‌یابد و با استفاده از یک مانومتر آبی اندازه‏گیری می‏شود. نتایج نشان می‏دهد که حضور یون به‌طور چشمگیری در تشکیل ابر در شرایط آزمایشگاهی مؤثر است. به‌صورت کیفی با افزایش غلظت یون، ابر غلیظ‏تری تشکیل می‏شود ولی افزایش بیش از حد غلظت یون به علت اثر فراباروری، نقش کاهنده در باروری ابر تشکیل شده دارد و ریزش ابر در غلظت‏های بیش‏ از حد بهینه، کاهش پیدا می‏کند.