《全球风暴》:天气可以人工影响吗
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- 发布时间:2018-05-02 15:34
万里晴空,暴雨突降,导致了郊游计划泡汤。那个时候,除了诅咒,你还会想到什么?是的,你肯定会想:要是我能控制天气那该多好啊!想下雨,就下雨;要出太阳,就出太阳。没错,面对旱灾、洪水、台风、冰雹、龙卷风、泥石流、沙尘暴等灾害性天气,人类一直有控制天气的梦想。
在科幻电影《全球风暴》中,未来的一天,一系列极端天气给全球造成了种种灾害。为了控制灾害天气,由中美两国牵头,联合世界上十多个主要国家,投入巨额资金,研发出了一套包括一千多颗卫星、将整个地球包裹在内的、可以人工影响天气的系统,并将其命名为“荷兰男孩”。那么,天气真的能像电影里所描述的那样,被人类随心所欲地控制吗?
中国是人工干预天气的大国
中国是传统的农业大国,农业的一大特点就是靠天吃饭。风调雨顺,收成就好,农民就能吃饱肚子;风不调雨不顺,甚至发生大规模的旱灾与水灾,不但农民,全中国都会遭殃。因此,对于天气,中国老百姓是最为关注的。各种农谚,一多半都与预测天气变化有关。像《三国演义》中,诸葛亮“借”浓雾草船借箭,“借”东风火烧赤壁,其实都是成功预测天气的例子。
不过,通过动物的行为、云彩的形状等预测天气是很粗糙的,准确率并不高。就算到了现代,太空中有气象卫星,地面有超级计算机,但因为天气变化的复杂性,天气预报依然不能做到百分之百准确。
预报天气,尤其是灾害性天气,对于人们的出行、工作和学习固然很重要,但人们更期望的还是能够在灾害性天气出现的时候,予以影响。在古代,因为人们对无常的天气认识不足,每当出现灾害性天气时,只能通过跳大神和献祭来求得大神的慈悲与恩赐。进入现代后,人们借助科技的力量,对天气变化的原理与规律有了深入认识,这才使得人工影响天气成为可能。说起来你或许不信,中国是世界上为数不多的掌握人工影响天气技术的国家之一。
1958年,吉林遭遇旱灾,当地实施了人工增雨,这是中国历史上第一次大规模人工干预天气。此后,各省、市和自治区相继成立人工影响天气办公室(简称人影办),展开相关研究,并实施作业。2007年,中央气象台设立人工影响天气中心,作为全国的指挥部。这时,设立人影办的区县已经超过2000个,工作人员总计近4万人。
1987年,大兴安岭发生特大火灾,当地就发射了4700枚降雨弹,用雨水来浇灭森林大火;2008年,1100多枚火箭被发射上天,以确保奥运会开幕式当天夜空晴朗;2009年,中华人民共和国成立60周年庆典,北京地区天气晴朗,碧空如洗,这是18架播云飞机和432枚火箭把雨云赶走的成果。“世上只有少数几个国家能够展开这么大规模、神乎其神的人工影响天气作业。”中国空军高级气象学家崔廉清事后在接受新华社采访时这样说道。
人工影响天气讲求科学方法
目前,人工影响天气的主要方式是“求雨”和“避雨”。两者的原理其实是一样的。都是根据云层的物理特性以及雨和雪是水蒸气受冷凝结成的原理,用飞机、火箭等在天空中向云里喷洒制冷剂,通常是溴化银,让云里的水蒸气迅速凝结成水滴,以雨或雪的形式降到地面。如果北京需要雨,这个过程就在北京上空进行;如果北京不需要雨,这个过程就在北京周边地区进行。
除了雨,人影办还开展过人工防雹(用播撒催化剂或爆炸等方法,抑制或削弱云中冰雹的形成,以减轻或消除冰雹的危害)、人工防霜冻(人工提高近地面层空气和土壤表面的温度,使农作物免受霜冻危害的措施)、人工消雾(用播撒催化剂、加热或搅动混合等方法,使雾滴蒸发而消除的措施)等作业,给农业和人们的生产生活带来了极大的便利。
但必须强调的是,人工影响天气现在还只能说是初步掌握,像《全球风暴》中所描述的那样,想怎么样就怎么样的场景,只能发生在电影里。在现实中,除了局部地区、紧急情况外,人工影响天气并没有大规模使用。最重要的原因是,人类现在能够动用的能量,跟天气变化相比,完全是微不足道的。
全球气候变化令人类脑洞大开
说到天气,很容易让人想到全球气候变化的问题。人工影响天气,只涉及很小的范围,但人类自1万年前开始农业定居生活,尤其是400年前工业革命爆发以来,人类活动对于地球气候的影响越来越大。其中,影响最为明显的,就是生产与生活排放的以二氧化碳为主的大量温室气体导致地球变暖的问题。
全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,不但危害自然生态系统的平衡,而且威胁人类的生存。既然全球气候变暖是人类的活动造成的,那能否通过人工影响解决呢?实际上,科学家们早就提出了诸多可谓脑洞大开的方法来应对全球气候变暖。
有科学家正在探索一种方法:将大量具有反射能力的硫黄粉尘,通过被氦气球牵引的28千米长的管道,排放到平流层中去。这些硫黄粉尘能将太阳光反射到大气层之外,从而实现对地球的降温。有的科学家主张向海洋注入大量的铁。铁能刺激浮游植物的光合作用,使浮游植物生长得更快,吸收地球大气中更多的碳,从而缓解全球变暖现象。还有的科学家建议实施碳吸收工程,使用某种特殊的多孔材料,将大气中的二氧化碳吸附到材料之中,再填埋到地底下。二氧化碳减少了,温室效应自然会减轻。
气候的复杂性超乎想象
从现实角度讲,实施全球气候影响工程最大的障碍,不是费用,也不是技术(有实力的国家甚至能独自完成),而是气候变化的复杂性。由于气候变化的复杂性(想想那些失败的天气预报),工程一旦实施,就会有大量不可预估的副作用,也许给这个地区带来好处,却给另外的地区带来深重的灾难(像电影中所描述的那样,被恐怖分子控制,成为超级武器,反而是最不可能的事情),而且地球工程一旦启动就必须继续下去,因为停下来可能会引起更加剧烈的气候变化。因此,目前这些“超级工程”都还停留在脑洞阶段。
另外,也有部分科学家质疑气候变暖的真实性。历史上,地球的气候曾经有过更为剧烈的变化:热的时候,所有的大陆都是沙漠与戈壁;冷的时候,只有赤道地区没有被冰雪覆盖。因此,人类对于地球气候的影响还有待研究,盲目地对气候进行干预,也许会适得其反,得不偿失。
在《全球风暴》中,用于改善全球环境的系统被称为“荷兰男孩”。这里面有个典故:传说荷兰的一个男孩经过一座大坝,发现大坝漏水了,于是他上前用手指堵住了漏水的地方,拯救了水坝和下游的人。这个名字,恰好能够说明人类面对气候变化时的心态:一方面渴望拯救,另一方面又很害怕,因为我们了解和能够动用的力量,就跟小男孩那堵住漏洞的手指差不多。
撰文/艾星雨
