我们能控制天气吗?


一个科幻小说家可能会想象这样一个未来:

西部的干旱?

没问题,我们给它下点雨。

一场威胁东海岸的飓风?

保持冷静,各位,我们会发射一枚小型核弹把风暴炸开。

事实比小说更离奇,人类试图控制天气的情况就是如此。

让我们从简要的历史开始。

许多美洲原住民部落,特别是那些生活在半干旱沙漠国家的部落,如普韦布洛人、霍皮人和祖尼人,用精心制作的舞蹈,以诱使天空下雨。

在19世纪末和20世纪初,造雨者漫步在美国西部,他们收费但承诺结束干旱。

这些巡回推销员使用伪科学和宏大的表演技巧相结合的方式来说服人们,他们的技术通常是一种用于将化学品或气体输送到空气中的装置或结构,可以在短时间内带来降雨。

就连美国政府也加入了这一行动。

1891年,国会拨款19,000美元,在罗伯特·德赖恩福斯的指导下在德克萨斯州进行降雨测试。

德赖恩福斯的研究结果没有定论,随着世纪的推移,政治家和公民开始对造雨者持越来越多的怀疑态度。

再过40年,参与天气控制的科学家才开始让江湖骗子黯然失色。

真正的转折点出现在1946年,当时在纽约州斯克内克塔迪的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,并创造雪。

他们将这一过程称为冰川成因云播撒,并很快获得了物理化学家(小说家库尔特·冯内古特的兄弟)伯纳德·冯内古特的帮助。

冯内古特寻找了另一种具有类似效果的结晶物质,碘化银。

随着时间的推移,该团队研究出了播云的基础科学,其原理是这样的:通常情况下,如果没有额外的帮助,云中的水滴就不会冻结。

如果这些液滴遇到碘化银晶体,它们就会冻结。

一旦冰变得足够大,它就会以雪的形式从云中落下,如果它穿过较暖的空气,就会以雨的形式落下。



一名飞行员在2007年执行完堪萨斯州西部人工影响天气计划的飞行任务后,从飞机上经过用于云播撒的耀斑。


最后,科学家们找到了一种控制天气的方法--至少在实验室里是这样。

在接下来的30年里,世界各地的研究人员和企业家开始将这一原理应用于现实世界的云播撒。

他们驾驶飞机飞向云层,一边飞行,一边释放自己的碘化银云层,或者向云层发射装满碘化银的炮弹。

在某些情况下,这些天气调节器试图在受干旱影响的地区产生降雨,通过防止冰雹变得如此大来减轻冰雹破坏,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云播撒服务提出了大胆的主张。

多年来积累了足够诱人的证据,使人们对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,用盐粒播撒温暖的雨云,即所谓的吸湿性播撒,比用碘化银播撒冷雨云更有效。


控制局部地区几朵云的降水是一回事。

但是有没有可能防止飓风的形成呢?

一些科学家认为是这样。

对最近的主要飓风(如1992年的安德鲁飓风)进行的计算机模拟揭示了即使是一两个小的变化也可能把一场大灾难变成一场小风暴。

这是混沌理论的核心,这是一套描述高度复杂系统的科学原理,比如天气系统,初始条件的微小变化从根本上改变了最终结果。

现在,气象学家想知道,他们是否能很好地利用混乱,从一开始就防止飓风的形成。

如果他们可以在大西洋风暴开始卷曲成怪物时改变一两个变量,也许他们可以削弱它的强度或改变它的路径。

海洋温度的变化似乎是最有可能的情况,一些科学家已经提议在海洋表面涂上一层薄薄的可生物降解的石油。

从理论上讲,这可以减少蒸发,蒸发是驱动飓风形成的过程。

类似的想法也可以适用于龙卷风。

一位物理学家提议用太阳能卫星发射的微波波束撞击大气层来破坏漏斗云的形成。


来源:威廉·哈里斯(William Harris)