روشهای فعّال شامل استفاده از بخاریها، ماشینهای مولّد باد، هلیکوپترها، آبیاری بارانی یا آبپاشها، آبیاری سطحی یا غرقابی، عایقبندی با کف و ترکیبی از روشهای فوق میباشد. از همه روشهای فوق و ترکیب آنها نیز برای کاهش اثرات دمای زیر صفر درجه در شبهایی که یخبندان روی میدهد، استفاده شده است. هزینه هر روش بسته به نحوه دسترسی و قیمتهای محلی متفاوت است.
روشهای فعّال شامل استفاده از بخاریها، ماشینهای مولّد باد، هلیکوپترها، آبیاری بارانی یا آبپاشها، آبیاری سطحی یا غرقابی، عایقبندی با کف و ترکیبی از روشهای فوق میباشد. از همه روشهای فوق و ترکیب آنها نیز برای کاهش اثرات دمای زیر صفر درجه در شبهایی که یخبندان روی میدهد، استفاده شده است. هزینه هر روش بسته به نحوه دسترسی و قیمتهای محلی متفاوت است.
۱- بخاریها
استفاده از بخاریها باعث جبران تلفات انرژی از دست رفته میگردد. اگر به اندازه کافی گرما به محیط گیاه اضافه شود که بتواند انرژی از دست رفته را جبران نماید دما به آستانه خسارت زننده نخواهد رسید. طراحی و مدیریت مناسب بخاریها نیز در اکثر مواقع ضروری به نظر میرسد. با طراحی سیستمی از بخاریهای متعدد و نیز مدیریت آنها میتوان در مکانهایی که محصول تحت شرایط یخبندان تابشی قرار گرفته است، کارآیی حفاظت از یخبندان سیستم را بالا برد. موقعی که وارونگی دما کم بوده و سرعت وزش باد بالا باشد، بخاریها نمیتوانند حفاظت از یخبندان را به صورت مناسب انجام دهند. حرارت ایجاد شده از بخاریها برای گیاهانی که در نزدیک بخاریها هستند بیشترین افزایش دما را مهیا میکند. چون در اطراف گیاهان حفاظت نشده تولید انرژی بیشتر از اتلاف آن میباشد بیشتر انرژی تولیدی از بخاری تلف شده و برای گرم کردن هوا یا گیاهان بطور کافی پخش نمیشود. اگر سیستم گرمایشی به طور دقیق و صحیح طراحی و مدیریت شود باعث جبران گرمای تولید شده به جای انرژی تلف شده از هوا و محصول زیر لایه وارونگی میشود بدون اینکه انرژی تولید شده از بین برود. بنابراین میزان انرژی خروجی مورد نیاز به انرژی که برای جلوگیری از یخبندان لازم است نزدیک شده و گرمایش نیز کافی خواهد بود. برای رسیدن به بهترین کارآیی میتوان تعداد بخاریها را افزایش و در عین حال دمای بخاریها را کاهش داد. به هر حال، این امر در اکثر مواقع به علت افزایش هزینههای کارگری و جابجایی با مشکل روبروست. بخاریهای مدرن کنترل بیشتری بر روی دمای منتشر شده دارند و باعث کاهش تلفات ناشی از شناوری و بهبود کارآیی سیستم گرمایشی میشوند. کارآمدترین سیستمها در بالای لوله شعلهای دارند و هیچ دودی تولید نمیکنند. استفاده از بخاریها در دماهای خیلی بالا باعث کاهش عمر آنها خواهد شد. بخاریهای با سوخت مایع و گاز دو برابر بخاریهای با سوخت جامد تولید انرژی دارند. وقتی وارونگی شدیدی وجود داشته باشد ظرفیت گرمایی کوچکتر بوده و اگر آتش خیلی بزرگ و گسترده نباشد این بخاریها در افزایش دما مؤثرتر خواهند بود، طوری که هوای گرم شده به آرامی صعود میکند. استفاده از بخاری در شرایط وارونگی ضعیف کارایی کمتری دارد زیرا حجم بیشتری از هوا باید گرم شود. بیشترین خسارت یخبندان در حاشیهها رخ میدهد و بخاریهای بیشتری برای گرم کردن این مناطق برای جلوگیری از خسارت یخبندان مورد نیاز است. در گذشته در بسیاری از موارد عقیده بر این بود که دود برای حفاظت از یخبندان مفید است در حالی که دود به این امر کمک نمیکند و در عین حال باعث آلودگی محیط نیز میشود و باید در استفاده از آن جانب احتیاط را رعایت کرد. توزیع بخاریها باید نسبتاً یکنواخت بوده و بخاریهای بیشتری در گوشه و کنار مورد نظر به ویژه در سمت رو به باد و نقاط سرد استفاده شود. سوخت توصیه شده برای روشن کردن بخاریها از نسبت ۱ به ۱ روغن به گازوئیل تا ۸ به ۵ روغن به گازوئیل متفاوت است. هزینههای کارگری پر کردن مجدد بخاریهایی با سوخت مایع بالاست به این دلیل گرایش به استفاده از سیستمهای توزیعی که با استفاده از گاز طبیعی، پروپان مایع یا سوخت روغنی کار میکنند نیز شده است. در سیستمهای جدیدتر علاوه بر توزیع یکنواخت و مناسب سوخت، احتراق، بسته شدن و سرعت احتراق نیز خودکار است. هزینه نصب سیستم مرکزی در این نوع بخاریها بالاست ولی هزینههای عملیاتی کمی دارند. در بخاریهای با سوخت جامد نسبت تابش به کل انرژی هدر رفته ۴۹ درصد بوده و در مقابل برای سوختهای مایع ۲۵ درصد میباشد، طوری که سوختهای جامد در گرم کردن گیاهان به ویژه در شرایطی که باد شدیدی وجود داشته باشد کاراتر هستند. عیب اساسی سوختهای جامد این است که وقتی سوخت کاملاً استفاده شد، رهاسازی انرژی کاهش مییابد بنابراین زمانی که به بیشترین انرژی نیاز است آزادسازی انرژی کم میشود. از معایب دیگر سوختهای جامد مشکل آتش زدن آنهاست که باید زود آتش زده شوند.
۲-ماشینهای مولّد باد
ماشینهای مولّد باد معادل ۵ تا ۱۰ درصد بخاریها سوخت مصرف میکنند ولی سرمایهگذاری اولیه بسیار بالایی دارند. معمولاً ماشینهای مولّد باد و به ویژه از نوع الکتریکی هزینههای کارگری و راهاندازی کمتری نسبت به بقیه روشها دارند. بیشتر ماشینهای مولّد باد به طور افقی هوا تولید کرده و در وارونگی دمایی، هوای گرمتر بالایی را با هوای سردتر سطح زمین مخلوط میکنند. علاوه بر این لایههای مجاور بالای گیاه را پخش کرده و باعث بهبود انتقال گرمای محسوس به بالای گیاهان نیز میشود. به هر حال قبل از سرمایهگذاری در این خصوص، باید اطمینان حاصل کرد که ارتفاع ۲ تا ۱۰ متری سطح زمین حداقل ۱/۵ درجه یا بیشتر، در شبهایی که یخبندان است، وارونگی ایجاد گردد. معمولاً برای ۴ تا ۴/۵ هکتار زمین کشت نیاز به ماشینهای مولّد باد با قدرت ۶۵ تا ۷۵ اسب بخار است. تأثیر روی دما تقریبا به صورت عکس مجذور فاصله از دکلهاست به طوری که با همپوشانی نواحی مورد نظر حفاظت از یخبندان بهبود مییابد. استفاده از ماشینهای مولّد باد موقعی که باد بیشتر از ۲/۵ متر بر ثانیه سرعت داشته و یا مه فوق سرد (دمای کمتر از صفر درجه سلسیوس) وجود دارد توصیه نمیشود چرا که باعث یخ زدن تیغهها شده و فن خسارت شدیدی میبیند. فنهایی که به طور عمودی هوای گرم را از بالا کم میکنند عموماً غیر مؤثر بوده و باعث خسارت به گیاهان سطح زمین میشوند.
۳-هلیکوپترها
در وارونگی دمایی هلیکوپترها هوای گرم را به طرف هوای سرد پایینی حرکت میدهند. سطح تحت تأثیر این کار به اندازه و وزن هلیکوپتر و شرایط آبوهوایی بستگی دارد. پوشش سطحی مؤثر به وسیله یک هلیکوپتر بین ۲۲ تا ۴۴ هکتار متفاوت است. بسته به شرایط آب و هوایی توصیه شده که فراوانی عبور هلیکوپتر باید ۳۰ تا ۶۰ دقیقه باشد. طولانی شدن زمان عبور هلیکوپتر در یک ناحیه خاص باعث کاهش دمای گیاهان تا دمای فوق سرد میگردد و فواصل عبور دیر هنگام هلیکوپتر نیز موجب میشود که هسته یخی ناهمگن تشکیل شده و منجر به خسارت شدیدتری گردد. بهینه ارتفاع پرواز ۲۰ تا ۳۰ متر و سرعت پرواز نیز ۸ تا ۴۰ کیلومتر بر ساعت میباشد. استفاده از لامپهای کنترل شونده با ترموستات نیز میتواند به خلبانان کمک کند تا بتوانند مسیر عبور را ببینند. پروازها وقتی متوقف میشوند که دمای محصول رو به باد به بالای آستانه دمایی بحرانی برسد.
۴-آبپاشها
مصرف انرژی آبپاشها به مراتب کمتر از انرژی بخاریهای حفاظت از یخبندان بوده و هزینههای اجرایی آن نیز در مقایسه با آنها کمتر است. هزینه کارگری نیز در آنها نسبت به بقیه روشها کمتر بوده و آلاینده نیستند. معایب اصلی استفاده از آبپاشها در مبارزه با یخبندان، هزینه اولیه و مقدار آب زیاد مورد نیاز آنهاست. در بیشتر موارد دسترسی به آب استفاده از آبپاشها را محدود میکند. در عین حال استفاده بیش از حد آب باعث فرسایش شده که منجر به مشکلاتی در ریشه گیاهان میگردد و بنابراین در کشت و مدیریتهای دیگر نیز اختلال ایجاد میکند. شستشوی مواد غذایی به ویژه ازت در خاک مشکلی است که در روش استفاده از آبپاشها معمول میباشد. انواع مختلف آبپاش از قبیل آبپاشهای معمولی بلندتر از گیاه، آبپاشهای بالایی هدف، آبپاشهای بالای محصولات پوشیده شده، آبپاشهای زیردرختی، میکروآبپاشهای زیر گیاهی، آبپاشهای قطرهای، آبپاش زیر گیاهی با آب گرم مورد استفاده قرار میگیرد. استفاده از آبپاشها رعایت چند گزینه الزامی است. اولین گزینه زمان شروع و پایان کار آبپاشهاست. آبپاشها باید موقعی راهاندازی شوند که دمای تَر بالاتر از دمای آستانه باشد و شروع در آن زمانی که دمای تَر به صفر میرسد کم خطرتر است و اگر هیچ مشکلی از لحاظ کمبود آب وجود نداشته باشد میتواند شروع شود. حتی در صورتی که آفتاب نیز بر روی گیاه بتابد و دمای هوا نیز بالاتر از صفر درجه سلسیوس باشد نباید آبپاشها را قطع نمود مگر اینکه دمای تَر اندازهگیری شده محصول در جهت باد، بالاتر از آستانه بحرانی باشد. دومین گزینه میزان آب استفاده شده در آبپاشهاست. میزان و سرعت مورد نیاز برای آبپاشها بستگی به سرعت چرخش، سرعت باد و حداقل دمای حفاظت شده دارد. باید برای گیاهان بلند و کوتاه دو میزان آب مصرف شده و گیاه پوشانده شود. اگر همه آب یخ بزند و ظاهری شیری رنگ سفید مشاهده شود که مثل شبنم یخ زده باشد در آن صورت برای آن شرایط آبوهوایی مقدار مصرف آب کافی است. ولی اگر مقدار آب استفاده شده همه گیاه را نپوشاند قسمتهایی که کاملاً خیس نشدهاند خسارت خواهند دید. در شرایط بادی و تبخیر بالا مقادیر ناکافی آب میتواند باعث خسارت بیشتری نسبت به جاهایی که از آبپاشها استفاده نشده است گردد. بحث تفضیلی در این مورد در بخش مربوط به مبارزه فعال ارائه شده است.
۵-آبیاری سطحی
این نوع آبیاری به چند گروه تقسیم بندی میشود که آبیاری سیلابی یا غرقابی و آبیاری شیاری یا ردیفی را در بر میگیرد. در روش سیلابی یا غرقابی آب بر سطح مزرعه پخش شده و گرما از آب به هوای سرد آزاد میگردد. اما با گذشت زمان کارآیی این سیستم کاهش مییاید. در این سیستم ممکن است قسمتی یا کل گیاه در زیر آب باقی بماند که در مراحل بعدی موجب مشکلاتی توسط عوامل بیماریزا میگردد. این روش برای درختان با رشد کم و باغهای انگور در یخبندان تابشی بهترین روش است. به دلیل هزینه نسبتاً کم این نوع آبیاری، از لحاظ اقتصادی باعث افزایش استفاده از این نوع سیستمها در بیشتر کشورهای جهان شده است. اگر این نوع آبیاری قبل از رخداد یخبندان استفاده شود افزایش ۳-۴ درجه سلسیوس دما ایجاد شده و کارایی حفاظت از یخبندان افزایش خواهد یافت. مقدار آب مصرفی بستگی به بیلان انرژی در شب و دمای آب دارد. آبیاری ردیفی عموماً برای حفاظت از یخبندان مورد استفاده قرار میگیرد که مفاهیم اساسی آن با روش آبیاری سیلابی مشابه است. این سیستم موقعی بهترین کارایی را دارد که همراه با خطوط آبیاری قطرهای در مرکبات که هوا را با انتقال حرارت از آب به طرف شاخههای بالایی انجام دهند و ترجیحاً در زیر درختانی که هوا گرمتر بوده یا در وسط ردیفها که هوا بدون قطع کردن درختان صعود میکند مورد استفاده قرار میگیرد.
۶-عایقکاری با کف
استفاده از این روش نشان داده که دمای کمینه در روی سطوح برگها تا حدود ۱۰ درجه سلسیوس بیشتر از مناطقی است که حفاظت نشدهاند. بنابراین این روش به طور گسترده مورد استفاده قرار نمیگیرد زیرا استفاده از این روش در سطح زیاد در زمان کوتاه با مصرف مواد زیاد و کارگری بالا همراه بوده و در ضمن عدم دقت بالا در پیشبینی یخبندان استفاده از آن را محدود میکند. وقتی از این سیستم استفاده میشود کفها باعث جلوگیری از اتلاف تابش از گیاهان و تلهاندازی انرژی پخش شده از خاک میگردد.
۷-مه پاشی
مه ساز یا تولید مه مصنوعی میتواند نقش محافظتی در برابر خروج گرمای باغ و یخبندان به ویژه در شبهایی که با پدیده وارونگی دما همراه است داشته باشد. این دستگاه به کمک پمپ فشاری قوی که دارد آب را با فشار زیاد وارد لولههای ناقل کرده و از طریق نازل با فشار زیاد ذرات ریز آب یا مه را ایجاد میکند. این ذرات با جذب تابش مادون قرمز یا حرارتی ساطع شده از محیط باغ و بازتاب مجدد آن به سمت پایین سبب حفظ گرمای بیشتر باغ نسبت به شرایط بدون ابرناکی و خروج کمتر گرما و در نتیجه جلوگیری از اُفت ناگهانی دمای میشود. ذرات مه با قُطری حدود ۰/۸ یلیمتر مناسبترین شرایط تولید مه را دارند به نحوی که علاوه بر جذب بالای تابش گرمایی موجب از بین رفتن سریع مه نیز نمیشوند. بررسیهای انجام شده نشان داده است که این روش به تنهایی تاثیر زیادی در افزایش دما نداشته است (یزدان پناه و اوحدی، ۱۳۸۹).