Injiniyan ƙasa na kankara

Glacial geoengineering wani tsari ne na tsarin geoengineering da aka tsara wanda ke mai da hankali kan rage asarar kankara, kankara, da kankara a yankuna masu iyaka kuma, a wasu lokuta, yankunan alpine. Shawarwarin suna motsawa ne saboda damuwa cewa ra'ayoyin ra'ayoyi - kamar asarar kankara-albedo, hanzarin kwararar kankara, da kuma sakin methane na permafrost - na iya kara sauyin yanayi da haifar da wuraren sauyin yanayi.

Hanyoyin injiniya na kankara da aka gabatar sun haɗa da kula da radiation na yanki ko na gida, girgije mai laushi don ba da damar ƙarin zafi don tserewa, da kuma tura tsarin inji ko injiniya don daidaita kankara. Takamaiman dabarun da ke karkashin bincike sune allurar aerosol ta stratospheric da aka mayar da hankali a yankuna masu iyaka,  haskaka girgije na ruwa,  gyaran albedo na farfajiyar tare da kayan nunawa,  abubuwan shiga tsakani na asali kamar zubar da ruwa mai zurfi ko inganta daskarewa na basal,  da matakan kariya na kankara ciki har da layin teku.

Injiniyan ƙasa na kankara yana cikin matakin bincike na farko kuma shawarwari da yawa suna fuskantar manyan ƙalubalen fasaha, muhalli, da shugabanci. Magoya bayan suna jayayya cewa tsoma baki da aka yi niyya na iya taimakawa wajen daidaita kankara, jinkirta hauhawar matakin teku, da rage haɗarin wucewa da ƙofofin da ba za a iya juyawa ba a cikin tsarin yanayi. A lokaci guda, masana suna gargadi cewa tasirin waɗannan hanyoyin ya kasance ba a tabbatar da shi ba kuma cewa tsoma baki na iya haifar da sakamako masu illa. Ana ɗaukar aikin injiniya na kankara a matsayin mai yiwuwa ga, ba maye gurbin ba, ƙoƙarin rage hayakin gas. 

Raguwar hanzari na kankara na teku na Arctic ya ja hankalin ra'ayoyin da za su iya hanzarta dumamar duniya kuma sun haifar da shawarwari don shiga tsakani na yanayi.

albedo na Arctic yana taka muhimmiyar rawa wajen daidaita yawan hasken rana da ake nunawa daga farfajiyar Duniya. Yayin da kankara ta teku ke narkewa kuma albedo na yankin ke raguwa, ana nuna karancin hasken rana, yana haifar da ƙarin dumama. Wannan yana haifar da madauki mai kyau, wanda aka sani da madauki na kankara-albedo, inda hauhawar yanayin zafi ke haifar da ƙarin asarar kankara. Idan wannan tsari ya ci gaba, zai iya tura tsarin yanayi bayan mahimman bayanai.

Rugujewar kankara ta Arctic na iya fitar da methane, iskar gas mai karfi da aka adana a cikin permafrost a matsayin methane clathrate. Sakin Methane na iya fitar da ƙarin dumama, ƙirƙirar wani madauki. Hawan 3 °C sama da yanayin zafi na masana'antu na iya narkewa 30-85% na Arctic permafrost, yana fuskantar haɗarin manyan tasirin yanayi. [bayyanawa da ake buƙata] Rahoton Bincike na shida na IPCC ya yi hasashen cewa kankara na teku na Arctic na ƙarshen lokacin rani na iya ɓacewa a tsakiyar karni na 21. A mayar da martani, an ba da shawarar injiniyan kankara don jinkirta ko juyar da waɗannan yanayin. tsakiya 

Magoya bayan aikin injiniya na Arctic suna jayayya cewa zai iya daidaita shagunan carbon na permafrost da kuma iyakance ƙarin dumama. Arctic permafrost yana riƙe da kimanin tan 1,700 na carbon - kusan sau 51 na adadin fitar da man fetur na duniya na shekara-shekara. Ƙasa mai ƙanƙara a duk faɗin Arewacin Hemisphere tana ƙunshe da kusan sau biyu fiye da yanayin, kuma yanayin iska na Arctic ya tashi kusan sau shida da sauri fiye da matsakaicin duniya. Ci gaba da asarar kankara na iya hanzarta dumamar yanayi. Har ila yau, kankara na teku na Arctic yana taimakawa wajen daidaita yanayin zafi na duniya ta hanyar iyakance sakin iskar gas mai karfi.

Shirye-shiryen geoengineering da aka gabatar suna da niyyar kare kankara na teku da kuma karfafa sabon ci gaban kankara. Hanyoyi sun haɗa da rage hasken rana da ya kai saman, inganta daskarewa, da kuma rage yawan narkewa. Hanyoyin sun haɗa da allurar sulfate aerosol ta stratospheric, yin amfani da ruwan teku a kan kankara don kauri, da kuma rufe kankara tare da gilashin gilashi don inganta haskakawa. Wadannan hanyoyin sun bambanta sosai a cikin farashi, rikitarwa, da yiwuwar fasaha.

 Hanyoyin injiniya da injiniya 

 Ƙarƙashin kankara 
Ƙarƙashin kankara na ƙasa shine dabarun injiniya na kankara da aka tsara don rage asarar kankara ta hanyar gina kauri na kankara, kankara, ko kankara na teku. Ɗaya daga cikin hanyoyin ya haɗa da yin amfani da ruwan teku a saman kankara a lokacin hunturu, yana ba shi damar daskarewa da ƙara taro. Ƙarfafa kankara ta wannan hanyar na iya sa ya fi tsayayya da narkewa da gudana. Cibiyar Gyaran Yanayi a Cambridge ta ba da shawarar wani ra'ayi inda jiragen ruwa na famfo masu amfani da iska da hasken rana za su rarraba ruwan teku a fadin yankuna masu rauni don taimakawa wajen daidaita kankara,  yayin da aikin RealIce ya bincika irin waɗannan dabarun ta amfani da fasahar famfo mai amfani da makamashi. 

Wata hanyar tana mai da hankali kan kara yawan dusar ƙanƙara. Samar da dusar ƙanƙara ta wucin gadi, fasahar da ta riga ta zama ruwan dare a wuraren shakatawa na kankara, za a iya daidaita ta don ƙara taro ga kankara da kankara. Ta hanyar yayyafa ruwan sama mai kyau a cikin iska mai sanyi, ana iya samar da dusar ƙanƙara kuma a ajiye shi a saman. Shirye-shiryen bincike sun bincika yiwuwar yin dusar ƙanƙara na wucin gadi don kariya ta kankara, musamman a yankunan alpine.

Za'a iya tura hanyoyin da za su iya yin kauri a kan manyan sassan kankara ko kuma a hanyoyin da aka fi niyya, kamar karfafa wuraren da ba su da ƙarfi a kusa da layin ƙasa na kankara. Koyaya, haɓaka waɗannan tsoma baki a duk faɗin manyan yankuna masu iyaka zai buƙaci manyan saka hannun jari kuma zai iya gabatar da ƙalubalen muhalli.

 Matsayi na asali 
Matsalolin basal suna da niyyar jinkirta kwararar kankara da kankara ta hanyar canza yanayin a gindinsu. Ɗaya daga cikin hanyoyin da aka gabatar shine zubar da ruwan da ya narke daga ƙarƙashin kankara don rage mai a kan kankara. Cire wannan ruwa na iya kara rikici tsakanin kankara da dutse, rage motsi na kankara da rage gudummawar hauhawar matakin teku.

Wata hanyar ta haɗa da daskarewa, inda ake amfani da sanyaya ta wucin gadi don inganta sake sanyaya ruwa a gindin kankara. Wannan na iya kara ƙarfin haɗin kankara da kuma kara daidaita kwararar kankara. Hanyoyin da ake la'akari da su sun haɗa da shigar da tsarin zafi don cire zafi daga gado ko yin allurar ruwan sanyi don inganta daskarewa.

Matsalolin basal na iya yin niyya ga manyan kankara ko layin ƙasa inda rikice-rikice ke faruwa da sauri. Nazarin samfurin ya nuna cewa waɗannan hanyoyin na iya zama masu tasiri wajen rage raguwar kankara, amma ƙalubalen fasaha suna da mahimmanci. Bincike, shigarwa, da kiyaye tsarin a ƙarƙashin kankara mai zurfi a cikin wurare masu nisa, masu tsanani zasu buƙaci manyan kokarin injiniya.

 Tsaro na kankara 
Kare kankara shelves wani muhimmin mayar da hankali ne ga shawarwarin injiniyan kankara, kamar yadda kankara shelf ke taka muhimmiyar rawa wajen rage kwararar kankara zuwa cikin teku. An gabatar da dabarun da yawa don daidaita kankara da rage haɗarin asarar kankara.

Ɗaya daga cikin hanyoyin ya haɗa da haɓaka ɗakunan kankara ta hanyar gina maɓallan wucin gadi ko ƙara kayan aiki don ƙarfafa wuraren da ke akwai. Wannan na iya haɗawa da sanya duwatsu ko tsarin injiniya a kan zurfin teku inda kankara ke da rauni, yana taimakawa wajen ɗora kankara kuma ya rage kwarara. Bincike ya nuna cewa ko da ƙananan canje-canje a cikin buttressing na iya samun babban tasiri a kan kwanciyar hankali na kankara.

Wani tsari shine shigar da shingen teku ko shingen don toshe kwararar ruwan teku mai dumi zuwa layin ƙasa na kankara. Wadannan tsarin ruwa masu sassauƙa za a rataye su a ƙarƙashin teku kuma su shimfiɗa tsaye don hana ruwan zafi, wanda a halin yanzu ke lalata kankara daga ƙasa. Cibiyar Gyaran Yanayi a Cambridge ta nuna labule na teku a matsayin hanyar da za a iya daidaitawa don jinkirta raguwar kankara da rushewa. Bincike da nazarin injiniya sun bincika kayayyaki don labule wanda zai iya tsayayya da raƙuman teku yayin da ya kasance mai sauƙi don daidaitawa da motsi na kankara.

Duk da yake binciken samfurin ya nuna cewa duka shingen buttressing da shingen teku na iya rage raguwar kankara, waɗannan hanyoyin zasu haɗa da manyan ƙalubalen injiniya. Gina da kiyaye tsarin a cikin wurare masu nisa, masu ƙarfi za su kasance masu rikitarwa da tsada. Tasirin muhalli mai yuwuwa, kamar canje-canje ga yaduwar teku ko tsarin halittu, suma suna buƙatar a yi la'akari da shi sosai.

 Hanyoyin gyare-gyaren hasken rana (SRM) 

 Allurar aerosol ta Stratospheric 
Stratospheric aerosol injection (SAI) da aka mayar da hankali a yankuna masu iyaka wata hanyar injiniya ce da aka tsara don rage narkewar kankara. Ya haɗa da sakin ƙananan ƙwayoyin nunawa, kamar su sulfur dioxide, a cikin stratosphere a kan manyan latitudes don nuna hasken rana da sanyaya farfajiyar da ke ƙasa. Yin niyya aerosols a cikin Arctic da Antarctic na iya rage karuwar polar - saurin dumama sanduna idan aka kwatanta da sauran duniyar - kuma taimakawa adana kankara da kankara. Nazarin tsarin yanayi ya nuna cewa SAI mai da hankali kan polar na iya rage asarar kankara ta lokacin rani, iyakance hauhawar matakin teku, kuma yana da ƙananan sakamako na duniya fiye da rarrabawar aerosol a duniya.

Ɗaya daga cikin dabarun da aka gabatar shine a saki aerosols a lokacin hunturu, lokacin da hasken rana ke dawowa amma yanayin yanayi ya fi kwanciyar hankali. Wannan na iya kara tasirin sanyaya yayin rage rikice-rikice zuwa yaduwar yanayi. Koyaya, ko da polar SAI na iya canza yanayin yanayi, ya raunana polar vortex, kuma ya shafi sunadarai na ozone. Duk da yake SAI tana nuna yiwuwar jinkirta asarar kankara, rashin tabbas ya kasance game da tasirinsa, tasirin yanki, da ƙalubalen shugabanci.

 Hasken girgije na ruwa 
Marine cloud brightening (MCB) wata hanyar injiniya ce da aka tsara wacce za ta haɗa da yayyafa ruwan teku mai kyau a cikin yanayi don yin girgije ya fi nunawa, don haka sanyaya farfajiyar da ke ƙasa. A yankuna masu iyaka, MCB na da niyyar kara hasken girgije mai ƙasƙanci a kan tekuna don rage dumama yankin da jinkirin asarar kankara. Bincike ya nuna cewa yin niyya da MCB a manyan latitudes na iya taimakawa wajen daidaita kankara na teku na Arctic, tare da ƙananan tasirin duniya idan aka kwatanta da tsoma baki da aka yi amfani da su a duk duniya. Nazarin lura a Kudancin Tekun, inda haskaka girgije na halitta ke faruwa, yana ba da tabbacin tallafi cewa karuwar maida hankali ga girgije na iya haɓaka haskaka girgizar girgizar da yiwuwar sanyaya.

Cibiyar Gyaran Yanayi a Cambridge ta ba da shawarar haɓaka dabarun MCB musamman don "sake sanyaya" Arctic ta hanyar maido da haskakawar girgije. Sauran shawarwari suna ba da shawarar yin amfani da jiragen ruwa marasa matuka don ci gaba da yayyafa ruwan teku cikin yanayi a kan wuraren teku da aka yi niyya. Kodayake MCB na polar yana nuna alkawari a cikin samfuran, ƙalubalen fasaha, yiwuwar tasirin muhalli, da wahalar samun isasshen gyaran girgije a manyan ma'auni sun kasance manyan cikas.

 Canjin albedo na teku 
Gyaran albedo na teku zai yi niyyar yin bude teku a kusa da sanduna mafi nunawa, rage yawan hasken rana da ruwa ya sha. Ɗaya daga cikin ra'ayin shine samar da microbubbles ko amfani da kumfa mai haske a fadin teku don kara haskenta. Bincike ya nuna cewa ko da karuwar karuwa a cikin farfajiyar farfajiya na iya taimakawa wajen sanyaya da kuma taimakawa wajen rage asarar kankara. Hanyoyin da aka gabatar sun haɗa da sakin kumfa na iska daga jiragen ruwa ko amfani da maganin farfajiyar don ƙirƙirar farfajiwar teku. Koyaya, ƙaddamar da manyan hanyoyin ya kasance mai ka'ida. Kalubale sun haɗa da kiyaye isasshen maida hankali ga kumfa ko kumfa a tsawon lokaci, yiwuwar tasiri a kan yanayin halittu na ruwa, da kuma wahalar rufe manyan yankunan teku ta hanyar da ta dace.

 Canjin albedo na ƙasa 
Gyaran albedo na sama shine hanyar injiniya da aka tsara don rage narkewar kankara ta hanyar kara yawan hasken kankara, kankara, da kankara. Hanyoyin da ake nazarin sun haɗa da yin amfani da kayan haske, kamar microspheres na gilashi ko geotextiles masu nunawa, zuwa saman kankara. Ta hanyar kara albedo, ana nufin waɗannan jiyya don nuna ƙarin hasken rana da rage dumama. Gwaje-gwaje na filin sun nuna cewa maganin farfajiyar na iya haɓaka albedo na gida da jinkirta narkewa a ƙarƙashin yanayin sarrafawa. Ƙaddamar da irin waɗannan hanyoyin don rufe manyan yankuna na kankara da ake buƙata don yin tasiri sosai ga hauhawar matakin teku na duniya yana gabatar da manyan ƙalubalen fasaha da kayan aiki.

Kungiyar Ice911 Research, daga baya aka sake masa suna Arctic Ice Project, ta gudanar da gwaje-gwaje ta filin ta amfani da microspheres na gilashi don kara yawan haskakawar kankara. Kodayake ƙananan gwaje-gwaje sun nuna karuwar albedo na kankara, tambayoyi game da tasirin muhalli, dorewar kayan aiki, da yiwuwar turawa sun kasance. Aikin Arctic Ice ya ƙare ayyukan a cikin 2024.

An kuma gwada gyare-gyaren albedo a kan kan kankara na alpine. Ayyuka a Switzerland, Austria, da sauran wurare sun tura bargo na geotextile a kan kan kankara don nuna hasken rana da rage narkewar yanayi. Ba kamar shawarwari ba, aikace-aikacen alpine galibi suna mai da hankali kan adana kankara don yawon bude ido, samar da ruwa, da tsarin halittu na gida maimakon rinjayar yanayin duniya.

 Girgizar girgizar girgije 
Cirrus cloud thinning (CCT) wata hanyar injiniya ce da aka tsara don rage tasirin dumama na girgije mai tsawo ta hanyar sanya su mafi ƙanƙanta da gajeren rayuwa. Ba kamar ƙananan girgije ba, wanda ke nuna hasken rana da sanyaya farfajiyar, girgije na cirrus yana kama radiation na infrared mai fita kuma yana taimakawa ga dumama. A yankuna masu tsayi, musamman a lokacin hunturu lokacin da hasken rana ya yi kadan, girgije mai laushi na cirrus na iya inganta asarar radiation na dogon lokaci zuwa sararin samaniya da inganta sanyaya na yanki. Hanyoyin da aka gabatar sun haɗa da yin allurar ƙwayoyin ƙwayoyin kankara a cikin saman troposphere don ƙarfafa ci gaban manyan lu'ulu'u na kankara, waɗanda ke fadowa da sauri, rage kaurin girgije da rayuwa.

Nazarin samfurin ya nuna cewa ƙarancin girgije na cirrus da aka mayar da hankali a kan manyan latitudes na iya tallafawa sanyaya yankuna masu iyaka. Saboda yana canza tasirin greenhouse maimakon hasken rana, yana iya kauce wa wasu sakamako masu illa da ke da alaƙa da wasu hanyoyin SRM. Koyaya, rashin tabbas ya kasance game da tasirinsa, musamman game da tasirin da zai iya tasiri akan yaduwar yanayi da jigilar danshi.

 Manazarta 

Rukuni:Shafuka masu fassarorin da ba'a duba ba