我们能控制天气吗?

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云种散播
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科幻小说作家可能会想象这样一个未来:一位政府官员——也许是人工影响天气部部长——为他国家的公民拨打当日天气预报电话。西部干旱?没问题,我们就点几次轻柔的淋浴。18新利最新登入一个飓风威胁东海岸?大家保持冷静,我们会发射一枚小型核弹把风暴炸开。

人们常说事实比虚构更离奇,人类试图控制天气就是如此。让我们从一个简单的历史开始。许多美洲土著部落,尤其是那些生活在半干旱沙漠地区的部落,如普韦布洛人、霍皮人和祖尼人,会跳精心制作的舞蹈,从雨水稀少的天空中吸取水分。在19世纪末和20世纪初,造雨者游荡在美国西部,承诺收费来结束干旱。

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这些巡回推销员使用伪科学和华丽表演的结合来说服社区,他们的技术,通常是一种用于向空气中输送化学物质或气体的装置或结构,可以在短时间内带来降雨。18新利最新登入甚至连美国政府也参与进来。1891年,国会拨款19,000美元,在Robert Dryenforth的指导下,在德克萨斯州进行造雨试验。德里恩福斯的研究结果没有定论,随着世纪之交,政治家和市民开始对“造雨者”持越来越多的怀疑态度。

又过了40年,参与天气控制的科学家才开始盖过江湖骗子的风头。真正的转折点出现在1946年,当时在纽约斯克内克塔迪通用电气研究实验室工作的化学家欧文·朗缪尔和文森特·谢弗发现,他们可以将冰晶引入过冷的云中,从而产生雪。他们称这个过程为glaciogenic云种散播很快就得到了物理化学家(小说家库尔特·冯内古特的兄弟)伯纳德·冯内古特的帮助。

冯内古特寻找另一种具有类似效果的晶体物质,他在碘化银中找到了这种物质。随着时间的推移,这个团队研究出了云种散播它是这样的:通常情况下,如果没有额外的帮助,云中的水珠是不会结冰的。如果这些液滴遇到碘化银晶体,它们就会附着在晶体上并冻结。一旦冰变得足够大,就会以雪的形式从云层中落下,如果经过温暖的空气,就会以雨的形式落下。

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播下人工影响天气的种子

一名飞行员在2007年执行西堪萨斯人工影响天气计划的飞行任务后,离开飞机,经过用于播云的耀斑。"width=
一名飞行员在2007年执行西堪萨斯人工影响天气计划的飞行任务后,离开飞机,经过用于播云的耀斑。
美联社照片/查理·里德尔

最后,科学家们找到了一种方法来控制天气至少在实验室是这样。在接下来的30年里,世界各地的研究人员和企业家开始将Langmuir、Schaefer和Vonnegut提出的原理应用于现实世界中的人工降雨。他们驾驶飞机进入它们在行进过程中释放出碘化银云,或者向云中发射装有碘化银的炮弹。在某些情况下,这些天气调节剂试图在受干旱影响的地区产生降雨,通过阻止冰雹变得如此之大来减轻冰雹的损害,或者驱散机场周围的雾库。这项新技术的许多所有者对他们的播云服务做出了大胆的声明。不幸的是,硬科学永远无法证实这种说法。如果有什么不同的话,严格的实验似乎表明,播云几乎不起作用,或者更糟,根本不起作用。

尽管如此,多年来已经积累了足够诱人的证据,让人们对人工影响天气的兴趣继续存在。例如,在南非和墨西哥进行的研究表明,向温暖的雨云中播撒盐颗粒——也就是所谓的盐颗粒18新利最新登入吸湿播种——比用碘化银播种冷雨云更有效。中国科学家相信他们已经熟练掌握了播云技术,可以保证某一天是晴天还是雨天,就像2008年北京夏季奥运会开幕式上这样相关的文章描述了。

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控制局部地区几朵云的降水是一回事。但是有可能预防吗飓风的形成?一些科学家认为可以。计算机模拟了最近的大型飓风,比如1992年的安德鲁飓风,揭示了一两个小变化是如何将一场大灾难变成一场小风暴的。18新利最新登入这是心脏混沌理论这是一套描述高度复杂系统(如天气系统)的科学原理,在这些系统中,初始条件的微小变化会彻底改变最终结果。

现在,气象学家想知道他们是否可以很好地利用混乱来防止飓风的形成。如果他们能在大西洋风暴开始盘绕成怪物时改变一两个变量,也许就能削弱它的力量或改变它的路径。改变海洋温度似乎是最有可能的情况,一些科学家建议在海洋表面涂上一层薄薄的可生物降解油。理论上,这可以减少蒸发,这一过程推动飓风的形成。类似的想法也适用于龙卷风。一位物理学家提出用太阳能卫星发射的微波束撞击大气层,从而破坏漏斗云的形成。

但现在,这听起来更像是科幻小说,在那里控制天气仍然很简单,只要打开人工影响天气机器的开关,拨出合适的雨、雪或太阳。

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更多优质链接

  • 亚当,大卫。“我们能操纵天气吗?”《卫报》。2009年11月4日。(2010年6月29日)http://www.guardian.co.uk/environment/2009/nov/04/controlling-the-weather-china
  • Berardelli,菲尔。“18新利最新登入龙卷风是如何旋转的。”——科学。2009年1月5日(2010年6月29日)http://news.sciencemag.org/sciencenow/2009/01/05-02.html
  • 染料,李。“我们能控制天气吗?”也许吧。”ABC新闻。2005年8月3日(2010年6月29日)http://abcnews.go.com/Technology/DyeHard/story?id=1001079&page=1
  • Pendick,丹尼尔。“云舞者。”《科学美国人》介绍天气:我们能做什么,不能做什么。2000年春季。
  • 波特,内德。“试图驯服龙卷风。”ABC新闻。2010年1月16日。(2010年6月29日)http://abcnews.go.com/WNT/story?id=131306&page=1
  • 施瓦兹,马丁。《美国西部奢华文化简史》游戏词汇:造雨人。美国音乐学院剧院,2007年。
  • 威廉姆斯,杰克。天气预报。《复古图书》,1997年出版。
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