La siembra de nubes requiere 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 de siembra de 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".
La siembra en nubes convectivas de estación cálida o tropical (cumulonimbus) trata de aprovechar el calor latente liberado por la congelación. Esta estrategia de siembra "dinámica" supone que el calor latente adicional añade flotabilidad, fortalece las corrientes de aire, garantiza más bajo nivel de convergencia, y en última instancia, causa el crecimiento rápido de las nubes seleccionadas adecuadamente.
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.
Eficacia [editar]
En referencia a los experimentos de modificación del clima de 1903, 1915, 1919 y 1944 y 1947, la Federación Australiana de Meteorología había descartado la posibilidad de crear lluvia. En la década de 1950 la la División de Radiofísica de la 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 de la Snowy Mountains Scheme 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.La siembra de nubes ha demostrado ser eficaz en la alteración de la estructura de nubes y su tamaño y en la conversión de agua líquida sobreenfriada en partículas de hielo. El volumen de precipitación debido a la siembra es difícil de cuantificar. La siembra de nubes también podría suprimir la precipitación.
Un desafío clave es discernir cuánta precipitación habría ocurrido si las nubes no se hubieran sembrado. En general, hay acuerdo en que, en invierno, la siembra de nubes sobre las montañas producirá nevadas, expresadas por las organizaciones profesionales.[1] No hay evidencia estadística de un aumento estacional de precipitaciones de alrededor de 10% con la siembra de invierno. 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. El gobierno de EE.UU. a través de su Centro Nacional de Investigación Atmosférica ha analizado nubes sembradas y no sembradas para comprender las diferencias entre ellas, y ha llevado a cabo la siembra de investigación en otros países. Hubo siembra de nubes durante los Juegos Olímpicos de verano de 2008 en Beijing para evitar la lluvia durante la ceremonia de apertura,[2] aunque algunos objetan estas versiones.[3]