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操控天气,人类还差得远

2009-08-28

环球时报 2009-08-28
关键词:飓风人工灾害

即使将来“人定胜天”,也要先考虑各种后果

本报驻俄罗斯特约记者 傅 涞 本报特约记者 奇 云 本报记者 马 俊

影响天气,更像科学幻想

今年以来中国接连遭遇各种气象灾害:去冬今春,北方地区发生了罕见的严重干旱,作物受旱面积近1.5亿亩;而南方地区却暴雨成灾;同时全国范围内雷暴发生率也比往年高。最近的台风“莫拉克”肆虐台湾更引起全世界的关注。在世界范围内,希腊和美国西部的林火似乎也因气候干燥而成为“惯例”。面临各种气象灾害,很多人提出疑惑:以现代发达科技究竟能否操纵天气,将降雨云转到干旱地区,或改变台风行进路线?

大范围影响天气,条件不成熟

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所陈广庭研究员告诉《环球时报》记者,有关把降雨云送到干旱地区的想法很早就有过,但直到目前依然只停留在设想阶段。因为在全球范围内看,影响天气的主要因素是海洋和陆地的地域分布,以及各种地形引起气流变化。以现有的技术和人力还不足以改变这些自然因素,因此大范围内操纵天气的条件还不具备。目前人工能做到的只是小范围内改变降雨等天气。

通常而言,人工影响天气是指人工降雨、人工防雹、人工消云、人工消雾、人工削弱台风、人工防霜冻、人工调控气温和人工抑制雷电等的总称。因为大气层中所包含的水汽、水滴、冰晶和各种悬浮物质,时常处于不稳定的状态,掌握了这些不稳定因素的变化规律,就可以使用较少的能量去引发和催化它们,从而导致某些地区天气发生变化。

其中最为人们熟知的是人工降雨,一些比较严格的试验表明,在一定条件下,通过冷云催化可以增加降水量10-20%。陈广庭说,严格意义上讲,人工降雨的准确称呼是人工增雨,因为它并不能凭空变出雨来,人工降雨的必要条件是降雨云的存在,因此在干旱的情况下,人工降雨的效果并不好。人工防雹的规模仅次于人工增雨,用催化剂方法可使雹灾的损失减少50~90%。人工消云开展较少,在一定条件下可以消除局部地区的过冷层云。人工消雾开展得很早,已在众多机场投入业务使用。而人工抑制雷电还处于探索试验阶段。但总的来说,现有的人工影响天气技术只能影响天气,不能控制天气。

不过人类并没有放弃在大范围内控制天气的研究工作。飓风能带来充沛的降雨,但猛烈的风暴也会造成严重的伤害。美国通过研究和试验发现,在飓风周围实施人工降雨可以改变飓风周边空气的温度和湿度,从而“诱使”飓风按设定路线前进,避开人口密集地区。但由于飓风的形成机理非常复杂,完全通过人工方式控制飓风目前还无法实现,而且是否可能导致更恶劣的后果也无法预测。此外美国还设想过向大气层发射在70km的大气中间层上运行的卫星。这种卫星能够发射105MW的微波,摧毁台风或使其风力逐渐减弱。

俄《真理报》还披露,由美国空军、海军、阿拉斯加大学和国防预先研究计划局联合发起在HAARP“高频有源极光研究计划”也是美国试图大范围控制天气的气象武器。据介绍,该计划利用高频电磁波可以改变大气电离层的特性,通过对电离层的控制,有可能实现远程通讯或者屏蔽敌人的通讯,这本身就属于气象武器的范畴。美国在阿拉斯加州加科纳的荒原上,建起占地数十公顷的试验场,密布着180多根高达几十米的天线。俄罗斯专家认为,HAARP计划利用这些天线,以微波的形式传输巨大的能量以加热指定的高空电离层,从而影响到大气层的密度、结构和对流,实现对地区气候的改变和控制。

为了拯救地球和人类自己,世界各国的科学家们设想出了多种人工影响天气的方案。尽管许多方案富有创意,但是大部分听起来像是凡尔纳科幻小说中的奇思妙想。比如,向海洋中撒铁粉吸收二氧化碳,将撒哈拉沙漠覆盖上反射太阳光的薄膜,建造“水母农场”吸收海里的碳元素,用硕大的“毯子”盖住格陵兰岛,将地球慢慢推离太阳,在平流层布置数百万镜面打造太空遮光镜列阵……这些“给地球降温”方案由于代价太大或是不切实际而不具可行性。

不过,一个所谓的“造云船”计划最近得到了专家们青睐。据英国《金融时报》8月7日报道,英科学家经过多年研究,完成了“造云船”的全套方案。报道称,“造云船”的原理并不复杂:利用风能吸取海水,通过高高的烟囱将海水喷到空中形成巨大的白云来反射太阳光。科学家称,要在全球范围内实现造云降温,需要在各大海域部署近2000艘造云船,成本约为88亿美元,而相比各国政府每年为减少温室气体排放而投入的2500多亿美元,这笔投资相当划算。目前,这项技术已经成熟。

小心“蝴蝶效应”

人类活动对全球气候的影响是毋庸置疑的。但是,人类暂时不能控制气候,到目前为止,旱涝灾害、飓风灾害、沙漠化灾害、海啸灾害等都是人类无法抗拒。而且人工影响天气一旦使用失误,就有可能弄巧成拙。由英国BBC公司拍摄的《超级风暴》或许能够说明这个问题。在这部科教科幻剧中,“风暴盾牌”小组的科学家计划利用他们所掌握的技术改变飓风的路线和强度,避免再次发生“卡特里娜”造成的悲剧。在展开实验后不久,前所未有的新气象规律产生了,究竟要把飓风转向何方?实验中一个严重的错误出现了,带来了灾难性的后果——飓风被成功引离了迈阿密,但是却直奔纽约而去!而且它的能量大增,最后变成时速超过175英里的五级飓风,这是人类历史上破坏性最大的超级风暴。

由于大气是一个非常巨大的系统,决定其发展变化的因素非常复杂,而且互相制约,互相影响,往往是牵一发而动全身。混沌理论之父艾德罗伦佐提出著名的“蝴蝶效应”,试图向人们说明天气的复杂性:“一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后得克萨斯州的一场龙卷风。”因此陈广庭强调,因此即使未来人类具备改变天气的能力,但在实际操作前,必须仔细考虑到可能的后果。▲

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