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EN LA PROVOCACIÓN DE PRECIPITACIONES.
MUNICIPIO DE PITIQUITO, SON., MÉXICO.
SUMARIO
En los meses de junio y julio de 1996, se llevó a cabo una demostración de la tecnología ELAT (Electrificación Local de la Atmósfera Terrestre) en Puerto Libertad, Son.. Esta demostración tuvo por objeto provocar precipitaciones en una zona árida, en la cual históricamente no hay precipitaciones relevantes en esos meses.
Como estrategia meteorológica, se generó un desplazamiento seudociclonal de masas de aire a gran escala respecto al sitio de los equipos ELAT; dicho desplazamiento aseguró la afluencia de aire húmedo del Pacífico hacia el territorio del estado de Sonora, provocando un incremento en las precipitaciones.
Para evaluar la influencia de la tecnología en los procesos atmosféricos locales, se consideraron cuatro zonas de análisis con los resultados siguientes:
ZONA 1- CENTRO DE INFLUENCIA SEUDOCICLONAL
Se obtuvieron 4.7 mm. de lluvias después de 5 años de sequía, pese a que la prueba se inició con una temperatura máxima diaria mayor en 5 ºC respecto a los registros de 1990 para esas fechas.
Durante 13 años, el calentamiento de la superficie continental permitió un promedio de sólo 1.38 eventos de lluvias inapreciables, contra 8 registros de este tipo en 1996.
ZONA 2- RADIO DE INFLUENCIA DE 50 km.
Se alcanzaron 10.7 mm. de lluvia (2.2 veces más que en la zona 1). En 17 de los 37 días observados se apreciaron lluvias o nubosidades tipo cumulus nimbus, dentro de la zona.
Bajo condiciones meteorológicas adversas, la Comisión Federal de Electricidad solocitó provocar lluvias en 72 horas; a las 48 horas se registró una lluvia de 0.5 mm.
ZONA 3- RADIO DE INFLUENCIA DE 200 km.
Las cuatro estaciones meteorológicas que tiene la Comisión Nacional del Agua en operación regsitraron una media de 56.7 mm. en 5 años, contra 79.6 mm. en 1996, cifra equivalente a un aumento del 40% en términos reales.
ZONA 4- RADIO DE INFLUENCIA DE 450 km.
Los niveles
de almacenamiento de agua en las 5 presas del estado de Sonora arrojaron
un incremento neto de un 15.1% para el mes de julio de 1996. La Comisión
Nacional del Agua considera, sin ser aún definitiva su conclusión,
que este hecho es anómalo, respecto al patrón meteorológico
analizado de otros años (1984, 1986 y 1990).
ESTRATEGIA METEOROLÓGICA
Presión Atmosférica
Se obtuvo una disminución de las presiones atmosféricas mínimas y máximas, de 1011 y 1013 hPa al inicio del período a 995 y 998 hPa al final del período.
Humedad Relativa
En 32 de los 52 días de prueba, los valores de humedad máxima estuvieron en un rango de un 90 a un 100 % y la mínima en rangos de 40 a 50 %, respecto a los valores iniciales de 20 y 80 %, respectivamente.
Temperatura
Durante 13 años
(1987-1990), los valores de temperatura registraron una tendencia ascendente
de 4.5 ºC en promedio durante los 52 días de la prueba; sin
embargo, en 1996 se observó un descenso en la temperatura máxima
de 3 ºC. Este hecho no tenía antecedentes, sobre todo considerando
que al inicio de la prueba la temperatura era superior en 5 ºC a los
registros disponibles hasta 1990.
I. INTRODUCCIÓN
En 1988, fueron elaborados los fundamentos de una nueva teoría de interacción eléctrica de algún cuerpo con el medio circundante, la cual está sustentada en la suposición de que el campo electrostático se apantalla por la materia neutra.
La parte integral de esta teoría se basa en un nuevo modelo de la electricidad atmosférica, la cual demustra que el desarrollo de los procesos meteorológicos depende del estado eléctrico de la atmósfera [1].
En base a las premisas teóricas fue creado un método de influencia sobre la atmósfera mediante la modificación de la distribución en la corriente eléctrica de conductividad en el espacio, denominado "ELAT" (Electrificación Local de la Atmósfera Terrestre); dicho método se fue desarrollando hasta convertirse en tecnología, la cual está debidamente patentada [2] y [3].
La tecnología
ELAT pasó una serie de pruebas en el Polígono de Péstovo,
en Moscú, entre los años de 1988 y 1991, y durante los años
de 1991 se llevaron a cabo aplicaciones de la tecnología en Rusia,
Argentina y Jordania, consistentes en provocar y/o eliminar precipitaciones,
destruir ciclones, eliminar contaminación, dispersar nieblas y disminuir
la intensidad de granizadas.
II. BASES TEÓRICAS DE LA TECNOLOGÍA ELAT
La tecnología consiste en la ionización de la atmósfera mediante la emisión de cargas eléctricas desde equipos terrestres, fenómeno que causa un cambio de la concentración de iones en las capas de aire.
La tecnología se apoya en las siguientes suposiciones:
es la potencia de emanación de calor en una columna atmosférica
de sección unitaria, J/s.m2,
ra es el radio máximo de las partículas aerosólicas que crecen en la superficie de los núcleos de condensación, (~ 10 -4m)
R es el calor específico de condensación del agua, J/kg
j es la densidad de la corriente de conductividad natural en la atmósfera: 3 x 10-12 amp/m2,
p es la densidad de la masa de agua, kg/m3,
Z es el nivel de ionización, y e es la carga elemental, C.
La ecuación (1) describe la formación de las partículas aerosólicas en la superficie de los iones en la atmósfera, que fue registrada de manera experimental [5].
A fin de respaldar la ecuación (1) teóricamente, fue necesario rechazar la opinión que ha prevalecido hasta la fecha, según la cual la partícula aerosólica se forma y crece en el ion en la atmósfera sólo cuando hay sobresaturación de vapor varias veces. Esta opinión se basa en una aplicación incorrecta de la ecuación de Lord Kelvin, que describe la elasticidad del vapor como una macrosuperficie encurvada, a fin de presentar la dinámica de crecimiento de la partícula aerosólica en una amplitud entre 10-10 y 10-8 m.
La densidad j de la corriente vertical de conductividad de la atmósfera depende de la diferencia entre el potencial de la Tierra ft y del de la ionosfera fi, de acuerdo a la ecuación:
donde 
es el promedio de la conductividad eléctrica efectiva del aire y 
es la altura efectiva de la ubicación de la ionosfera (capas con
alta conductividad eléctrica).
La realización de la tecnología ELAT, consiste de hecho en el cambio (aumento o disminución) de la densidad de la corriente natural de conductividad mediante la regularización de la diferencia de potenciales entre la capa adyacente de aire y la ionosfera. El cambio de la diferencia de potenciales se logra al introducir un volumen de carga eléctrica a la atmósfera desde los generadores terrestres de iones (equipo ELAT).
De la ecuación (1) se deduce que la razón entre el calor que se emite al formarse la partícula aerosólica y crecer ésta hasta el tamaño r a y el consumo de energía para crear un ion en la atmósfera, es del orden de 1013.
Este valor demuestra
que, en principio, es posible influir sobre los procesos meteorológicos
con bajo consumo de energía, fenómeno que se utiliza en la
tecnología ELAT. Las relaciones principales causa-efecto se dan
en la figura 1.
III. MEDIOS TÉCNICOS DE LA INFLUENCIA SOBRE LA ATMÓSFERA
El equipo que utiliza la tecnología ELAT para influir sobre la atmósfera consiste en un generador de iones y una antena amisora; el generador funciona sobre el principio de formación de coronas en los cables mediante un alto potencial eléctrico.
El equipo ocupa aproximadamente una hectárea, e incluye un sistema de cables delgados tendidos a una determinada altura, y enlazados a una fuente de alto voltaje con una conexión a tierra (figura 2).
Los equipos utilizados en la presente demostración tuvieron la siguiente efectividad de la corriente dirigida a la atmósfera:
(3)
Esto es, el
valor de la corriente que se emitía a la atmósfera fue comparable
con el valor de la corriente natural de conductividad de la atmósfera
sobre el área de un círculo con radio de 30 km, aproximadamente.
IV. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO Y DE LOS RESULTADOS
4.1. CONDICIONES DE LA REALIZACIÓN
Fueron utilizados dos estaciones ELAT que funcionaron del 31 de mayo al 22 de julio de 1996. La primera de ellas (ELAT-1) estuvo ubicada dentro del predio de la Central Termoeléctrica de CFE en Puerto Libertad, Son. y fucionó del 31 de mayo al 22 de julio; la otra estación (ELAT-2), que se situó a una distancia de 27 km al este de la primera, funcionó del 8 de junio al 22 de julio.
Las condiciones climáticas iniciales se caracterizaban por una elevada temperatura, aire seco y falta de nubosidad. Según los datos existentes, en el transcurso de los últimos cinco años tanto el Estado de Sonora como los Estados colindantes habían sufrido una fuerte sequía.
La demostración se llevó a cabo de conformidad con el protocolo de la prueba celebrado entre la CFE y la empresa ELAT de México, en el cual se estableció que la zona de demostración se extendería a un área superior a los 7,000 km2, establecidos por radios de 50 km a partir de cada estación, sin considerar las áreas marítimas.
Para la evaluación de los resultados, se tomaron registros de temperaturas, humedad, presión atmosférica, nubosidades y precipitaciones mediante equipos de medición situados en ambas estaciones. En la estación ELAT-1 se tomaron registros a partir de día 31 de mayo y en la estación ELAT-2, a aprtir del 16 de junio.
4.2. ESTRATEGIA DE OPERACIÓN
Las estadísticas de precipitaciones y el estado local de las condiciones atmosféricas, determinaron la elección de un régimen de trabajo para que los equipos pudieran provocar precipitaciones en la región.
El régimen consistió en causar desplazamientos de la densidad de cargas sobre el mayor territorio posible hacia valores de signo positivo, a fin de provocar un descenso en la presión atmosférica mediante la disminución de las temperaturas promedio del aire en el área de influencia de las estaciones; de esta manera se crearon las condiciones favorables para generar una afluencia de aire húmedo desde el Pacífico a los territorios ubicados al este de Puerto Libertad.
Con la aplicación de este régimen se obtuvo:
4.3. RESULTADOS DEL TRABAJO
Existen registros estadísticos sobre precipitaciones y temperaturas en Puerto Libertad durante los meses de junio y julio, para el período 1978-1990. Las tablas 1 y 2 contienen datos de las temperaturas máximas y en las tablas 3 y 4 se presenta la información sobre las precipitaciones diarias para ese período.
Las figuras 3a, 3b y 3c, presentan curvas que reflejan los resultados de los medios de presión, humedad relativa y temperaturas, respectivamente, durante la demostración.
En las imágenes satelitales obtenidas, se observa la formación de zonas con precipitaciones y/o formación de nubosidades provocadas por la influencia de la tecnología (Anexo I). Estos fenómenos se aprecian con mayor claridad en las imágenes de los días 28 al 30 de junio de 1996.
4.3.2. MODIFICACIÓN DE LA HUMEDAD RELATIVA
El día previo al inicio de los trabajos de demostración, la humedad relativa varió entre 20 y 80 % en un lapso de 24 hr.
Al iniciarse el trabajo, los valores promedio de humedad empezaron a crecer, y a partir del 20/06/96, los valores máximos habían sobrepasado el 90% llegando a 100% en algunos días y los rangos de humedad mínima se estabilizaron entre un 40 y un 50% (Fig. 3b).
A efecto de demostrar la capacidad de la tecnología, previa notificación por escrito a los meteorólogos de CFE, se disminuyó la humedad relativa entre el 22 y el 27 de junio; en este breve período los equipos trabajaron en el régimen para desplazar el volumen de carga eléctrica de la atmósfera hacia los valores negativos; 24 hr. después de haber cambiado el régimen, los valores máximos de Hr bajaron del 90 al 65%. Al haber sido restablecido el régimen original, los valores de Hr volvieron a sobrepasar el 90% a partir del 30 de junio, manteniéndose así hasta el final de la demostración (Fig. 3b).
4.3.3. MODIFICACIÓN DE LA TEMPERATURA
De acuerdo con las ecuaciones (1) y (2), resulta que el desplazamiento del valor de la densidad de la carga eléctrica hacia el lado positivo conlleva una disminución de la emisión de calor de la atmósfera y, por lo tanto, un descenso de la temperatura del aire en el área de influencia de los equipos.
Para poder distinguir el efecto de la tecnología sobre la temperatura, se partió de los registros de temperaturas máximas del período comprendido entre el 1º de junio al 21 de julio de los años 1978 a 1990, en Puerto Libertad; en estos valores se observó, durante todos esos años, una tendencia ascendente de las temperaturas máximas durante el período (+4.5 ºC en promedio), tendencia que no se observó en 1996. Las tendencias fueron evaluadas promediando las temperaturas máximas de 5 días (Tabla 1) y de 10 días (Tabla 2) al inicio y al final del período.
Los valores de las diferencias de las temperaturas finales e iniciales que contienen las Tablas 1 y 2, están gráficamente presentados en los histogramas 4a y 4b los cuales muestran que durante el período fue observado un descenso artificial de la temperatura del aire de 3º C en el sitio donde estaban instalados los equipos (Fig. 3c).
Los histogramas 5a y 5b presentan datos estadísticos de las máximas temperaturas diarias del aire en Puerto Libertad, del 1º al 10 de Junio y del 12 al 21 de Julio en el período entre 1978 y 1990, así como 1996. Estos datos demuestran que en 1996, al inicio de la demostración, las máximas temperaturas diarias excedieron, hasta en 5 ºC, los valores promedio de 13 años.
Al final del período de demostración, las máximas temperaturas diarias aproximadamente correspondían a los valores climáticos promedio.
En el período entre
el 16 de Junio y el 21 de Julio, las mediciones de las temperaturas se
llevaron a cabo también en el sitio de la estación ELAT-2,
es decir, a una distancia de 27 km al este de Puerto Libertad en un área
semidesierta que tiene un clima más continental. Como resultado
de esas mediciones fue registrado el valor real (en ese lugar y en dicho
período) de la diferencia entre la temperatura diaria máxima
final y la inicial, el cual equivalía a (Tfin
- Tinic) = - 3 ºC.
V. NUBOSIDADES
Una de las características más importantes de la tecnología ELAT, tratándose del problema de provocación o aumento de precipitaciones, es su capacidad de fomentar la formación de nubosidades. En tal sentido, la existencia de nubosidades en el área de aplicación de la tecnología es un claro indicio de su eficiencia. Esta formación consiste en la estimulación de la afluencia de masas de aire húmedo combinado con un enfriamiento acelerado de la atmósfera local.
Durante el transcurso de la demostración, se tomaron a nivel local registros del estado de las nubes, su cantida y tipo, según se puede apreciar en las figuras 6a y 6b. En la figura 6c se muestra que en 44 de los 52 días observados se registraron nubosidades.
La primera aparición de grandes campos de nubosidad en el Estado de Sonora fue registrada del 6 al 13 de Junio. En los períodos del 14 al 19 de Junio y del 21 al 28 de Junio, no se apreciaron grandes campos de nubosidad, pero desde el 29 de Junio hasta el término de la demostración, prácticamente todos los días fueron observados grandes campos de nubosidad. El carácter de nubosidad permitió pronosticar precipitaciones en varias regiones del Estado.
De acuerdo con los conceptos
teóricos de la tecnología ELAT, la presencia sistemática
de grandes campos de nubosidad en la región noreste de la República
Mexicana pude ser considerada como consecuencia de una disminución
en la presión barométrica.
VI. PRECIPITACIONES
Para evaluar la influencia de la tecnología en las precipitaciones, se consideraron cuatro zonas de análisis con los resultados siguientes:
Zona 1 - Centro de influencia seudociclonal
Se obtuvieron 4.7 mm de lluvia después de 5 años de sequía (tabla 4), pese a que la prueba se inició con una temperatura máxima diaria mayor a 5 ºC respecto a los registros de 1990 para esas fechas.
Durante 13 años, el calentamiento de la superficie continental permitió un promedio de sólo 1.38 eventos de lluvias inapreciables, contra 8 registros de este tipo en 1996.
Zona 2 - Radio de influencia de 50 km
Se alcanzaron 10.7 mm de lluvia (2.2 veces más que en la zona 1). En 17 de los 37 días observados se apreciaron lluvias o nubosidades tipo cumulus nimbus, dentro de la zona. En las tablas 3 y 4 se presentan los registros de precipitaciones durante los meses de Junio y Julio de 1978 a 1990, junto con los registros de 1996 para las dos estaciones ELAT; de igual manera, en las tablas 5, 6, 7 y 8 se presentan las cifras consolidadas.
Zona 3 - Radio de influencia de 200 km
Dentro de este radio de influencia, la Comisión Nacional del Agua tiene en operación 4 estaciones meteorológicas (Pitiquito, Hermosillo, El Carrizal y Altar), por lo que se consideró oportuno evaluar el comportamiento de las precipitaciones registradas en el período, toda vez que estas estaciones han estado operando los últimos cinco años (tablas 9 y 10). Del análisis se desprende que la media de precipitaciones para el período alcanzó los 56.7 mm, contra los 79.6 mm registrados en 1996, lo que arroja un incremento de un 40 % en términos reales.
Zona 4 - Radio de influencia de 450 km
Mediante la información proporcionada por la Subgerencia de Hidrología Operativa de la CNA, se pudo evaluar el comportamiento de las 5 principales presas del Estado de Sonora (Sistema del Yaqui-Mayo: Lázaro Cárdenas, Plutarco Elías Calles, Alvaro Obregón, Adolfo Ruíz Cortínez y Abelardo L. Rodríguez), respecto de los niveles de almacenamiento para los meses de Junio y Julio de 1980-1996.
En la gráfica de almacenamientos de las presas del Estado de Sonora (figura 7), se puede apreciar la variación neta de las cargas de líquido registradas en conjunto; dicha gráfica expresa en términos porcentuales que para los meses de Junio y Julio de 1996 hubo una recarga neta de un 15.1 % respecto a 1995. Las variaciones registradas en los años 84, 86, 88 y 90, permiten suponer que las lluvias producidas en dichos años corresponden a un mismo patrón meteorológico; esta suposición se basa en los estudios efectuados por la Gerencia del Servicio Meteorológico Nacional para los años de 1984 y 1990, en los que se concluye que dichos aumentos en las precipitaciones fueron ocasionadas por:
Durante el período
de demostración, mediante el uso de equipos terrestres de ionización,
se logró introducir masas de aire húmedo del Pacífico
hacia el este de la Central Termoeléctrica de Puerto Libertad, sitio
del vórtice de la estrategia seudociclonal para aumentar la humedad
sobre el territorio continental. Este efecto desarrolló nubosidades
verticales de gran magnitud.
VII BIBLIOGRAFÍA
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