王昱
剛過去的“利奇馬”臺風(fēng),不僅是2019年西北太平洋的最強臺風(fēng),也是2019年登陸中國的最強臺風(fēng),其造成的巨大生命和財產(chǎn)損失,讓人們再次關(guān)注起了這種極端天氣現(xiàn)象。俗話說“天有不測風(fēng)云”,但在科學(xué)技術(shù)已經(jīng)高度發(fā)達的今天,人類難道真的沒有技術(shù)手段去主動抵御或干涉這種極端氣象的發(fā)生嗎?事實上,在20世紀中葉,人類對于臺風(fēng)干預(yù)的嘗試一直沒有中斷過。
在國際上,風(fēng)速達到33米/秒以上的熱帶氣旋,因發(fā)生的地域不同而有不同的名稱。生成于西北太平洋和我國南海的強烈熱帶氣旋被稱為“臺風(fēng)”;生成于大西洋、加勒比海以及北太平洋東部的則稱“颶風(fēng)”;而生成于印度洋、阿拉伯海、孟加拉灣的則稱為“旋風(fēng)”。但無論是臺風(fēng)、颶風(fēng)還是旋風(fēng),在其地區(qū)內(nèi)都是令人可怖的存在,尤其是對美國人來說,由于其所處地理環(huán)境導(dǎo)致南部和東海岸經(jīng)常受到颶風(fēng)的侵襲,因此對颶風(fēng)進行預(yù)測和干預(yù)的研究一直沒有停止過。
故事得從1945年說起,曾經(jīng)獲得諾貝爾化學(xué)獎的美國化學(xué)家歐文·朗繆爾首次提出人工干預(yù)颶風(fēng)的構(gòu)想。次年,他就在實驗室里通過干冰和碘化銀,成功地制造出人工雪花和降水。《紐約時報》稱贊他“是第一個對天氣做了點什么而不是只說不做的人”。
正值二戰(zhàn)結(jié)束、美國人信心爆棚之時,在朗繆爾的盛名和游說下,美國軍方不顧其他質(zhì)疑的聲音,立刻上馬了人類史上第一個人工影響天氣計劃——“卷云計劃”。這個由多部門合作、雄心勃勃的計劃中有一個特別項目,就是人工影響颶風(fēng)。
1947年10月,“卷云計劃”選取了一個已經(jīng)遠離美國東海岸的8號颶風(fēng),動用三架轟炸機,在其中心投放了36公斤干冰粉末。據(jù)機上的飛行員在事后法庭做證時聲稱,投放后云層出現(xiàn)了很明顯的改變,但是沒有任何觀測顯示颶風(fēng)的結(jié)構(gòu)和強度有所變化。但接下來的事情讓人始料未及:原本正在遠離美國大陸的8號颶風(fēng)突然轉(zhuǎn)頭向西行進,并在佐治亞州和南卡羅來納州登陸。
由于美國公眾對這一突發(fā)狀況毫無心理準備,所以這場颶風(fēng)造成了不小的傷亡和經(jīng)濟損失。事后,不少民眾聯(lián)合起來狀告政府,“卷云計劃”的參與者們在辯護時發(fā)現(xiàn)自己陷入兩難境地,如果他們辯稱其播撒的干冰不足以影響颶風(fēng)掉頭西進,則自證了實驗的失敗;如果承認是由于實驗造成颶風(fēng)掉頭西進,則要為損失埋單。兩難之下,“卷云計劃”在公眾的憤怒和嘲弄聲中流產(chǎn)了。
“卷云計劃”的失敗,讓美國人沉寂了十多年都沒敢再想干預(yù)颶風(fēng)的事,但颶風(fēng)的巨大破壞力是擺在那里的。于是在1961年,改頭換面但依然想著“炸颶風(fēng)”的“狂飆計劃”上馬了。這次美國政府學(xué)聰明了,在動手干預(yù)颶風(fēng)的同時,資助了一批氣象學(xué)家和數(shù)學(xué)家構(gòu)建颶風(fēng)等氣象模型。
誰也沒想到,正是這個“后備措施”最終卻促成了整個計劃中最有價值的發(fā)現(xiàn)。1963年,氣象學(xué)家愛德華·洛倫茲在計劃的幫助下終于實現(xiàn)了他通過計算機模擬氣候變化的夢想,然而實驗結(jié)果令其吃驚:他先后用同一組初始數(shù)據(jù)進行了兩次實驗,但得到的結(jié)果卻大相徑庭,兩組實驗的颶風(fēng)軌跡和強度完全不同。
在反復(fù)檢查后,洛倫茲發(fā)現(xiàn)差別居然在于計算機在第二次計算時對某個數(shù)據(jù)小數(shù)點后四位進行了省略運算,這一點小小的差值,居然導(dǎo)致了運算結(jié)果的完全不同。洛倫茲由此提出了對后世影響深遠的混沌理論,指出在氣象這樣的復(fù)雜系統(tǒng)中,任何微小的差值都將給整體結(jié)果帶來變化,因此具有不可測性。
為了形象地說明自己的見解,洛倫茲在演講中還說出了那個著名的比喻:“一只南美洲亞馬孫河流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可以在兩周以后在得克薩斯州引起一場龍卷風(fēng)。”這就是所謂“蝴蝶效應(yīng)”。
如果單從理論上講,洛倫茲的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)預(yù)言了“狂飆計劃”的必然破產(chǎn),因為“狂飆計劃”的最終目的是消除或控制颶風(fēng)的走向,而混沌理論指出了面對颶風(fēng)這種復(fù)雜系統(tǒng)時,機械式的控制是不可行的。然而,當時的美國科學(xué)界依然深受“機械決定論”思想的影響,不信邪的“狂飆計劃”持續(xù)了整整21年,先后跟蹤、干預(yù)了20余個颶風(fēng),但其結(jié)果令人沮喪:事實證明,無論科學(xué)家們提出什么樣的模型,都無法預(yù)測颶風(fēng)在受到干預(yù)后可能發(fā)生的結(jié)果。
1983年,“狂飆計劃”最終被美國政府叫停,除了驗證了“混沌理論”的正確性,該計劃幾乎沒有取得實用性成果。
今天回頭看,美國對颶風(fēng)的干預(yù)嘗試以及“混沌理論”的得出,不僅打消了人類干預(yù)颶風(fēng)和臺風(fēng)的夢想,甚至影響了其后全人類的世界觀。英國物理學(xué)家J.福德就曾評價稱,“混沌理論”是二十世紀最偉大的三大發(fā)現(xiàn)之一,“混沌理論則消除了決定論式可預(yù)測性的幻想”。自科學(xué)革命時代起那種指望科學(xué)推理能夠“預(yù)言一切”的“機械決定論”開始在知識精英中消散,理智的人們不再指望能在天氣預(yù)報中聽到百分之百準確的明天天氣信息。因為在這些復(fù)雜系統(tǒng)中,任何微小的變量擾動,都會將結(jié)果改得面目全非。在這種復(fù)雜問題上,現(xiàn)代人類開始像我們的祖先一樣,學(xué)會“聽天由命”地拼運氣。
這種聽天由命的心態(tài),也反映在了人類對颶風(fēng)和臺風(fēng)的命名上:從20世紀50年代起,美國的氣象播報員開始用女孩的名字給颶風(fēng)命名,其原因據(jù)說是為了“祈禱”颶風(fēng)像女性一樣溫柔一點。
這種習(xí)慣在20世紀70年代遭遇了女權(quán)主義的反對,于是自1979年起,美國轉(zhuǎn)而采用“男女交替”的方式給颶風(fēng)命名。但有趣的是,在美國一直流傳著“女”颶風(fēng)比“男”颶風(fēng)更厲害的迷信,在2005年危害甚巨的“卡特里娜”颶風(fēng)之后,這種說法更是一度甚囂塵上。
在亞太地區(qū),臺風(fēng)則是由西北太平洋范圍內(nèi)14個國家和地區(qū)氣象成員進行取名的,每個國家和地區(qū)10個,每年用完從頭再來。但這種取名規(guī)則有兩個規(guī)矩:第一,名稱要盡量“溫柔”,比如此次為禍甚巨的“利奇馬”,其實就是越南提供的一種水果的名字;第二,造成過巨大人員傷亡的名字就會被除名,不再使用。
通過上述命名規(guī)則可以看出,無論東西方都指望通過命名討個好“口彩”,指望將這些極端天氣“馴化”得溫和一些。經(jīng)過半個多世紀的折騰,在這種自然偉力面前,人類難得地放棄了“控制欲”,俯首承認自然界中尚有很多事物是我們未知甚至不可知的。