即使將來“人定勝天”,也要先考慮各種后果
本報駐俄羅斯特約記者 傅 淶 本報特約記者 奇 云 本報記者 馬 俊
影響天氣,更像科學幻想
今年以來中國接連遭遇各種氣象災害:去冬今春,北方地區(qū)發(fā)生了罕見的嚴重干旱,作物受旱面積近1.5億畝;而南方地區(qū)卻暴雨成災;同時全國范圍內雷暴發(fā)生率也比往年高。最近的臺風“莫拉克”肆虐臺灣更引起全世界的關注。在世界范圍內,希臘和美國西部的林火似乎也因氣候干燥而成為“慣例”。面臨各種氣象災害,很多人提出疑惑:以現(xiàn)代發(fā)達科技究竟能否操縱天氣,將降雨云轉到干旱地區(qū),或改變臺風行進路線?
大范圍影響天氣,條件不成熟
中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所陳廣庭研究員告訴《環(huán)球時報》記者,有關把降雨云送到干旱地區(qū)的想法很早就有過,但直到目前依然只停留在設想階段。因為在全球范圍內看,影響天氣的主要因素是海洋和陸地的地域分布,以及各種地形引起氣流變化。以現(xiàn)有的技術和人力還不足以改變這些自然因素,因此大范圍內操縱天氣的條件還不具備。目前人工能做到的只是小范圍內改變降雨等天氣。
通常而言,人工影響天氣是指人工降雨、人工防雹、人工消云、人工消霧、人工削弱臺風、人工防霜凍、人工調控氣溫和人工抑制雷電等的總稱。因為大氣層中所包含的水汽、水滴、冰晶和各種懸浮物質,時常處于不穩(wěn)定的狀態(tài),掌握了這些不穩(wěn)定因素的變化規(guī)律,就可以使用較少的能量去引發(fā)和催化它們,從而導致某些地區(qū)天氣發(fā)生變化。
其中最為人們熟知的是人工降雨,一些比較嚴格的試驗表明,在一定條件下,通過冷云催化可以增加降水量10-20%。陳廣庭說,嚴格意義上講,人工降雨的準確稱呼是人工增雨,因為它并不能憑空變出雨來,人工降雨的必要條件是降雨云的存在,因此在干旱的情況下,人工降雨的效果并不好。人工防雹的規(guī)模僅次于人工增雨,用催化劑方法可使雹災的損失減少50~90%。人工消云開展較少,在一定條件下可以消除局部地區(qū)的過冷層云。人工消霧開展得很早,已在眾多機場投入業(yè)務使用。而人工抑制雷電還處于探索試驗階段。但總的來說,現(xiàn)有的人工影響天氣技術只能影響天氣,不能控制天氣。
不過人類并沒有放棄在大范圍內控制天氣的研究工作。颶風能帶來充沛的降雨,但猛烈的風暴也會造成嚴重的傷害。美國通過研究和試驗發(fā)現(xiàn),在颶風周圍實施人工降雨可以改變颶風周邊空氣的溫度和濕度,從而“誘使”颶風按設定路線前進,避開人口密集地區(qū)。但由于颶風的形成機理非常復雜,完全通過人工方式控制颶風目前還無法實現(xiàn),而且是否可能導致更惡劣的后果也無法預測。此外美國還設想過向大氣層發(fā)射在70km的大氣中間層上運行的衛(wèi)星。這種衛(wèi)星能夠發(fā)射105MW的微波,摧毀臺風或使其風力逐漸減弱。
俄《真理報》還披露,由美國空軍、海軍、阿拉斯加大學和國防預先研究計劃局聯(lián)合發(fā)起在HAARP“高頻有源極光研究計劃”也是美國試圖大范圍控制天氣的氣象武器。據(jù)介紹,該計劃利用高頻電磁波可以改變大氣電離層的特性,通過對電離層的控制,有可能實現(xiàn)遠程通訊或者屏蔽敵人的通訊,這本身就屬于氣象武器的范疇。美國在阿拉斯加州加科納的荒原上,建起占地數(shù)十公頃的試驗場,密布著180多根高達幾十米的天線。俄羅斯專家認為,HAARP計劃利用這些天線,以微波的形式傳輸巨大的能量以加熱指定的高空電離層,從而影響到大氣層的密度、結構和對流,實現(xiàn)對地區(qū)氣候的改變和控制。
為了拯救地球和人類自己,世界各國的科學家們設想出了多種人工影響天氣的方案。盡管許多方案富有創(chuàng)意,但是大部分聽起來像是凡爾納科幻小說中的奇思妙想。比如,向海洋中撒鐵粉吸收二氧化碳,將撒哈拉沙漠覆蓋上反射太陽光的薄膜,建造“水母農(nóng)場”吸收海里的碳元素,用碩大的“毯子”蓋住格陵蘭島,將地球慢慢推離太陽,在平流層布置數(shù)百萬鏡面打造太空遮光鏡列陣……這些“給地球降溫”方案由于代價太大或是不切實際而不具可行性。
不過,一個所謂的“造云船”計劃最近得到了專家們青睞。據(jù)英國《金融時報》8月7日報道,英科學家經(jīng)過多年研究,完成了“造云船”的全套方案。報道稱,“造云船”的原理并不復雜:利用風能吸取海水,通過高高的煙囪將海水噴到空中形成巨大的白云來反射太陽光??茖W家稱,要在全球范圍內實現(xiàn)造云降溫,需要在各大海域部署近2000艘造云船,成本約為88億美元,而相比各國政府每年為減少溫室氣體排放而投入的2500多億美元,這筆投資相當劃算。目前,這項技術已經(jīng)成熟。
小心“蝴蝶效應”
人類活動對全球氣候的影響是毋庸置疑的。但是,人類暫時不能控制氣候,到目前為止,旱澇災害、颶風災害、沙漠化災害、海嘯災害等都是人類無法抗拒。而且人工影響天氣一旦使用失誤,就有可能弄巧成拙。由英國BBC公司拍攝的《超級風暴》或許能夠說明這個問題。在這部科教科幻劇中,“風暴盾牌”小組的科學家計劃利用他們所掌握的技術改變颶風的路線和強度,避免再次發(fā)生“卡特里娜”造成的悲劇。在展開實驗后不久,前所未有的新氣象規(guī)律產(chǎn)生了,究竟要把颶風轉向何方?實驗中一個嚴重的錯誤出現(xiàn)了,帶來了災難性的后果——颶風被成功引離了邁阿密,但是卻直奔紐約而去!而且它的能量大增,最后變成時速超過175英里的五級颶風,這是人類歷史上破壞性最大的超級風暴。
由于大氣是一個非常巨大的系統(tǒng),決定其發(fā)展變化的因素非常復雜,而且互相制約,互相影響,往往是牽一發(fā)而動全身?;煦缋碚撝赴铝_倫佐提出著名的“蝴蝶效應”,試圖向人們說明天氣的復雜性:“一只蝴蝶在巴西輕拍翅膀,可以導致一個月后得克薩斯州的一場龍卷風?!币虼岁悘V庭強調,因此即使未來人類具備改變天氣的能力,但在實際操作前,必須仔細考慮到可能的后果?!?/p>