有人想用“天河”在西部降雨,但氣象學家覺得這事不確定性很大

有人想用“天河”在西部降雨,但气象学家觉得这事不确定性很大

中國人總有無數個人定勝天的計劃,最近引發爭議的一個被稱為“天河工程”。11 月 22 日,中國科學報社主辦的科學網刊登文章,讓更多人得知了天河工程的存在。

科學網稱,天河工程目前已經被列入青海省十三五規劃項目,旨在通過人工干預的方式,為當地帶來更多的降雨以及地表水資源。而其準備引入的水資源就來自於天河。

根據青海大學校長、水利學者王光謙的說法,大氣中存在部分區域,其水汽含量要明顯高過其他區域,由於這些區域狹長,與地面河道形象相似,因此他稱這些區域為天河。王光謙認為,如果能夠利用天河中的水資源,那麼就可以“緩解我國目前嚴峻的北方乾旱情勢”。

這篇 2016 年 5 月發表的論文很快成為了天河工程的理論基礎。青海省委、省政府在同年 9 月召開論證啟動會,探討天河工程的可行性。天河工程也同時被納入十三五規劃,並提出目標每年在青藏高原的三江源、祁連山、柴達木地區分別增加降水 25 億、2 億和 1.2 億立方米。

此後,天河工程不斷推進。2017 年 5 月,天河工程雲雨監測雷達通過驗收。2018 年 11 月,中國航天科技集團八院開始研製天河工程衛星和火箭工程。一直到此次科學網的文章,天河工程的可行性才第一次成為了大眾關注的焦點。

科學網援引國防科技大學氣象海洋學院教授陸漢城的說法稱:“這是一個既沒有科學基礎也沒有技術可行性的荒誕幻想項目,居然得到立項支持,是不可思議的。”此外包括中科院院士吳國雄、中科院大氣物理所研究員孫繼明也從科學原理上提出了質疑。科學網總結認為,天河概念在 20 年前就已經提出,目前世界上的人工降雨技術不成熟,對於水汽輸送的控制能力有限,因此天河工程並不靠譜。

科學網的結論與世界上許多關於天河的研究一致。王光謙所稱的天河,在英語中被稱為大氣河流(Atmospheric River),由兩組科學家分別獨立提出。1998 年,加州的一組科學家在空中對於大氣進行檢測,發現在大約 1800 米的大氣中,部分區域含水量相對較高。差不多同時,MIT 的一組科學家通過對衛星遙感圖像進行分析,也同樣發現了大氣河流的現象。

2009 年 1 月,為了回答天河在什麼情況下會形成降雨這個問題,包括 NASA、加州大學聖迭戈分校在內的多個機構發起 CalWater 1(加州水一號)項目,他們駕駛飛機穿越風暴,蒐集樣本,分析其中的顆粒物、含水量,以及他們和降水之間的關係。

然而加州水一號項目並沒有一勞永逸地解答疑問。科學家們發現,大同大氣河流所釋放的降水量可以相差到 7 倍之多。其中,有兩個含有差不多相等水汽量的大氣河流釋放的降水量差異可以達到 40%,相當於整個舊金山全年的降水量。

此外,根據聖何塞州立大學環境科學榮譽教授 Les Rowntree 的說法,科學家發現,造成差異的原因似乎是其中一條大氣河流攜帶有來自於中國新疆塔克拉瑪干沙漠的塵埃微粒。這也就意味著,大氣河流的影響是全球性的,從而使得大氣河流與降水之間的關係變得更加難以預測。

2017 年 1 月,NASA 發佈研究結論稱,每年全球有大約 3 億人會受到大氣河流帶來的洪澇或者乾旱災害的影響。其中在東北亞,大氣河流對於降水量的貢獻可能達到 50% 。這也是全球第一份對於大氣河流氣象效應的完整統計,但對於大氣河流的生成以及降雨機制並未有詳細的論述。

目前氣象學界對於大氣河流的研究仍然主要集中在預測,並且估算天河帶來的降水量的程度,以提前應對大量降水可能帶來的洪澇災害。大氣河流還遠遠沒有到人類可以直接利用的地步。

題圖/電影《長江圖》劇照


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