نبذة عن سيرته الذاتية:

البروفيسور ويل كانتريل هو العميد المساعد للتعليم العالي وعميد كلية الدراسات العليا في جامعة ميشيغان التكنولوجية. وعلى مدى السنوات العشرين الماضية، ركزت أبحاث البروفيسور كانتريل بشكل رئيسي على الدراسات المختبرية لنواة الجليد وغيرها من تفاعلات الهباء الجوي والسحب. وهو من أحد مؤسسي غرفة سحابة الهباء الجوي الفريدة من نوعها في جامعة ميشيغان التكنولوجية، والتي تتيح إجراء دراسات حول التوسع الطيفي لقطرات السحاب، والسحب ذات الطور المختلط، وتفاعل جزيئات الهباء الجوي في التدفق المضطرب، والسحب، وغيرها من المجالات العلمية ذات الصلة.

انضم البروفيسور كانتريل إلى جامعة ميشيغان التكنولوجية في عام 2001، بعد أن أمضى عامين في منصب ما بعد الدكتوراه في قسم الكيمياء بجامعة إنديانا. حصل البروفيسور كانتريل على درجة الدكتوراه في علوم الغلاف الجوي من جامعة ألاسكا فيربانكس في عام 1999، واكتسب خبرة واسعة في القياسات الميدانية لخصائص الهباء الجوي. وتساهم الأبحاث الحالية التي يجريها البروفيسور كانتريل في تعزيز الفهم الأساسي لفيزياء السحب، مع إمكانية تطبيقها عملياً على صعيد أبحاث المناخ والاستدامة البيئية.
 

نبذة عن المشروع :

"الدراسات المخبرية والنمذجة لتحديد قابلية السحب للتلقيح الاسترطابي"

يهدف هذا المشروع إلى قياس "قابلية السحب للتعديل" من خلال التلقيح الاسترطابي أو تحت تأثير الشحن الكهربائي. فالسحب ذات التركيزات المنخفضة من القطيرات (السحب النظيفة) أو ذات التركيزات العالية منها (السحب الملوثة) تكون أقل استجابة لعملية التلقيح، وحتى السحب التي تستجيب للتلقيح قد يتم تلقيحها بشكل مفرط من دون قصد مما يؤدي إلى نتائج سلبية تعيق هطول الأمطار بدلاً من تعزيزه. ويهدف المشروع إلى تحديد الخصائص والظروف السحابية التي تعتمد عليها عمليات التلقيح أو التعديل الاسترطابي لإحداث تغييرات في السحابة بواسطة التأثيرات الكهربائية بما يؤدي إلى زيادة هطول الأمطار.

ويتم دعم النهج التجريبي للمشروع من خلال غرفة سحابة الهباء الجوي في جامعة ميشيغان التكنولوجية وتعود تسميتها الفريدة إلى حجمها الداخلي الذي يصل إلى 3.14 متر مكعب، ويهدف الفريق إلى توفير الظروف الثابتة للسحب والحفاظ عليها لفترات طويلة، مما سيتيح جمع بيانات عالية الدقة حول خصائص السحابة. وتتضمن تجارب تلقيح السحب إنشاء سحابة في غرفة الساحبة وإدخال مادة استرطابية في تلك السحابة لمراقبة التغيرات التي تحدث في خصائص السحابة الناتجة عن عملية التلقيح.

وستشمل مواد التلقيح أملاحًا استرطابية بما في ذلك الشعلات الاسترطابية المستخدمة تجاريًا، والغبار، ومادة كلوريد الصوديوم/ وثاني أكسيد التيتانيومNaCl /TiO2  والتي تعرف باختصار بـCSNT ، والتي تم تطويرها ضمن إحدى دورات البرنامج السابقة.

كما سيدرس المشروع تأثير إدخال الشحنة إلى السحابة، إما من خلال الأيونات الناتجة عن تفريغ التأين أو عن طريق جزيئات الهباء الجوي المشحونة للغاية. وتشمل التغييرات المحتملة في خصائص السحابة تركيز قطرات السحابة، والتوزيع النسبي لأحجام القطرات، وعدد جزيئات الهباء الجوي في السحابة التي لم تصبح قطيرات بعد، مع التركز بصورة خاصة على ظهور قطرات أكبر حجماً.

ويتكامل النهج التجريبي للمشروع مع جهود النمذجة بشكل وثيق، مما سيوسع نطاق السيناريوهات التي يمكن دراستها من خلال المشروع. ويتراوح التسلسل الهرمي لنماذجه ما بين النموذج المختلط للجبهات الهوائية، الذي يمكن تشغيله على جهاز كمبيوتر محمول، ومحاكاة الدوامة الكبيرة التي تتطلب أنظمة حاسوبية فائقة. ومن خلال الجمع بين نتائج التجارب والنماذج المحاكية، يسعى المشروع إلى استكشاف مجموعة واسعة من الظروف وتحديد مدى فعالية التلقيح في ظروف السحب المختلفة بسرعة أكبر.

ويمثل هذا المشروع نقطة انطلاق لإجراء المزيد من الدراسات حول السحب شديدة التلوث، حيث يتوقع الفريق البحثي أن يكون تلقيح هذا النوع مكلفًا للغاية، ما يعني أنها تحتاج إلى كميات كبيرة من مواد التلقيح لتعزيز هطول الأمطار منها. وبعد الانتهاء من هذه الخطوة، سيتم تعديل كمية مادة التلقيح (أو الشحن) التي يتم إطلاقها في السحابة، وعدد قطرات السحابة، من أجل تحديد مجموعة السحب التي تعمل على توسيع حجم القطرات وتوزيها. وستشكل هذه العملية الخطوة الأولى نحو تحفيز التصادم والتلاحم بين القطرات وبالتالي تكوين المطر. كما سيتم عمليات محاكاة موازية التي ستوفر منظورا جديداً ومسارات إضافية للتوسع في الدراسة، وتسهيل اعتمادها في سياقات تشغيلية أخرى.