代曉琴

美國(guó)物理化學(xué)家歐文·朗繆爾發(fā)明的干冰布云法，開(kāi)創(chuàng)了人工降雨的新時(shí)代，給飽受干旱之苦的人們帶來(lái)了福音，讓耕云播雨不再是神話(huà)。一起來(lái)看看他是怎樣讓“呼風(fēng)喚雨”成為現(xiàn)實(shí)的吧！

一次刻骨銘心的觸動(dòng)激發(fā)創(chuàng)造欲望

1881年1月31日，朗繆爾出生在美國(guó)紐約州布魯克林的一個(gè)貧民家庭。他從小就愛(ài)思考問(wèn)題，凡事喜歡盤(pán)根究底。少年時(shí)代，朗繆爾考入哥倫比亞大學(xué)學(xué)習(xí)礦業(yè)知識(shí)。

一天，他和同學(xué)們外出考察，不知不覺(jué)來(lái)到一個(gè)小山村。

“老天，求你快快下雨吧！”由于久旱無(wú)雨，莊稼顆粒無(wú)收，村民們苦不堪言，對(duì)著天空發(fā)出哀傷的呼喊。但是，萬(wàn)里晴空，一點(diǎn)下雨的跡象也沒(méi)有。

面對(duì)農(nóng)民求雨的目光，面對(duì)茫茫無(wú)際的藍(lán)天，朗繆爾被深深觸動(dòng)。他想，要是人類(lèi)能控制雨水就好了。這樣，人們就能擺脫靠天吃飯的命運(yùn)。

“難道你要去學(xué)巫師‘呼風(fēng)喚雨？”同學(xué)們認(rèn)為朗繆爾太天真。面對(duì)嘲諷，朗繆爾沒(méi)吭聲，只在心里暗下決心：“我一定要靠人工降雨來(lái)解決這個(gè)難題?！?/p>

為了學(xué)到更多知識(shí)，朗繆爾到哥廷根大學(xué)深造，獲得博士學(xué)位。畢業(yè)后，他對(duì)人工降雨進(jìn)行了深入而理智的探索。

終于，他弄明白雨的形成過(guò)程其實(shí)就是地面上的水蒸氣上升，遇冷凝聚成團(tuán)變成“云”后，再降落的過(guò)程。

那么，是不是有云就能降雨？

朗繆爾對(duì)此進(jìn)行了仔細(xì)的觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有云未必就一定會(huì)下雨。通過(guò)一番研究，他發(fā)現(xiàn)云中的微小冰點(diǎn)直徑大約在0.01毫米左右，能長(zhǎng)時(shí)間懸浮在空中，當(dāng)它們遇到某些雜質(zhì)粒子，也就是冰核，便可以形成小冰晶，而一旦出現(xiàn)冰晶，水汽就會(huì)在冰晶表面迅速凝結(jié)，使得小冰晶長(zhǎng)成雪花，許多雪花粘在一起成為雪片，當(dāng)雪片大到足夠重時(shí)就從高空滾落下來(lái)，形成降雪。若雪片在下降過(guò)程中落到溫度高于0攝氏度的暖區(qū)就融化為水滴，則會(huì)下起雨來(lái)。換言之，若要降雨，空氣中除有水蒸氣外，還必須有塵埃微粒。

可是，要在陰云密布的天氣里揚(yáng)起漫天灰塵談何容易？現(xiàn)在，冰核成為關(guān)鍵問(wèn)題。

一個(gè)奇特現(xiàn)象讓神話(huà)成真

既然灰塵不能揚(yáng)上天，那可不可以用其他物質(zhì)代替呢？朗繆爾在實(shí)驗(yàn)室做了人工云，并用各種粉末做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果都不理想。

1946年7月的一天，驕陽(yáng)當(dāng)空，酷熱難熬。朗繆爾正緊張地進(jìn)行試驗(yàn)，忽然電冰箱不知因何故障而停止制冷，冰箱內(nèi)溫度降不下去了。

由于干冰在常壓下能急劇轉(zhuǎn)化為氣體，吸收環(huán)境熱量而制冷，可使周?chē)鷾囟冉档搅阆?8攝氏度左右，所以朗繆爾決定采用干冰降溫。當(dāng)他剛把一些干冰放進(jìn)冰箱的冰室中，一幅奇妙無(wú)比的圖景出現(xiàn)了：小冰粒在冰室內(nèi)飛舞盤(pán)旋，翩翩雪花從上落下，整個(gè)冰室內(nèi)寒氣逼人，人工云變成了冰和雪。

“難道不要冰核也可以降雨？”朗繆爾對(duì)這一奇特現(xiàn)象充滿(mǎn)好奇，開(kāi)始了更深一層的研究。

通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)，朗繆爾終于證實(shí)塵埃對(duì)降雨并非絕對(duì)必要，干冰具有獨(dú)特的凝聚水蒸氣的作用，可以作為云中冰晶或冰核。也就是說(shuō)，溫度降低也能使水蒸氣變雨。

朗繆爾對(duì)自己的發(fā)現(xiàn)興奮不已，但新的問(wèn)題又出現(xiàn)了，“究竟要把溫度降到多少度，降雨才能成功？”

為此，朗繆爾不斷調(diào)整加入干冰的量和改變溫度，終于發(fā)現(xiàn)只要溫度降到零下40攝氏度以下，人工降雨就有成功的可能。

不久以后，在朗繆爾的指揮下，一架飛機(jī)騰空而起飛行在云海上空。實(shí)驗(yàn)人員將207千克干冰撒入云海。30分鐘后，狂風(fēng)驟起，傾盆大雨灑向大地。自此，人類(lèi)第一次人工降雨實(shí)驗(yàn)獲得成功，“呼風(fēng)喚雨”的時(shí)代開(kāi)始了。

后來(lái)，科學(xué)家們了解過(guò)冷云層冰晶成核作用的理論后，又發(fā)現(xiàn)了可以用碘化銀等作為“種子”進(jìn)行人工降雨，效果比干冰更好，因?yàn)榈饣y可以在地上撒播，然后利用氣流上升的作用，漂浮到空中的云層里，這種方法比干冰降雨更簡(jiǎn)便易行。

朗繆爾一生研究廣泛，貢獻(xiàn)突出。為了紀(jì)念他，人們把他所發(fā)現(xiàn)的單分子吸附層理論的一個(gè)等溫方程式命名為“朗繆爾吸附等溫方程”，并將阿拉斯加的一座山命名為“朗繆爾山”，紐約大學(xué)的一個(gè)專(zhuān)科學(xué)院命名為“歐文·朗繆爾學(xué)院”。

（責(zé)任編校：賀年青）