氣象工程學(xué)的六次瘋狂嘗試

2020-07-23 06:25杜洛周

世界博覽 2020年13期

杜洛周

英國大氣學(xué)家詹姆斯·洛夫洛克在20世紀(jì)60年代末提出，大氣是地球用來調(diào)節(jié)溫度的“器官”。今天，幾乎每個(gè)人都感覺到了氣候變化加劇，極端天氣頻發(fā)。于是，一些地球工程學(xué)家提出了不少新奇想法，試圖最大程度地減少全球變暖的影響，比如說，在太空中安置巨型鏡子，將額外的陽光引導(dǎo)到太陽能電池板農(nóng)場里;再比如說，建造“人造樹”：通過過濾器捕捉空氣中的二氧化碳，然后把二氧化碳從過濾器中移除并存儲(chǔ)。

還有人提出，向太平洋內(nèi)投放50多噸鐵渣，以便增加某個(gè)特定海域的浮游生物、特別是海藻的數(shù)量，從而讓它們通過光合作用吸收大氣層中的二氧化碳，達(dá)到減少溫室氣體含量的目的。為應(yīng)對北極海冰正在融化的困境，有研究人員提出了激進(jìn)的解決方案，他們想通過建造1000萬臺風(fēng)力水泵來冰凍北極：通過軟管和風(fēng)力從冰下抽水并輸送到頂部，人為地加厚現(xiàn)有的海冰。

這些計(jì)劃看起來無不是天方夜譚，即使是支持者也承認(rèn)，如此龐大的工程即使可以實(shí)施，其效果如何也是未知的?；仡櫄v史，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，修補(bǔ)地球的“溫度調(diào)節(jié)器”并不是什么新鮮事，前人的計(jì)劃也是千奇百怪。

（責(zé)編：栗月靜）

? ?發(fā)射炮彈引發(fā)降雨

羅馬帝國時(shí)期的希臘哲學(xué)家普魯塔克注意到“惡戰(zhàn)之后通常都會(huì)大雨滂沱”。后來的士兵們也觀察到戰(zhàn)斗后經(jīng)常會(huì)有降雨，于是他們就覺得是彈藥發(fā)出的煙霧和噪音帶來了降雨。到了1891年8月，華盛頓的專利律師、退休陸軍少將羅伯特·迪倫弗斯開始實(shí)踐這一推論，在政府資助下，他進(jìn)行了第一次控制天氣的實(shí)驗(yàn)。迪倫弗斯從美國參議院獲得了7000美元的資助，配備了迫擊炮、電動(dòng)風(fēng)箏和氫氣球，然后前往得克薩斯州，在那里嘗試向天空發(fā)射炮彈，希望云層因?yàn)樵胍舻臄噭?dòng)而被迫產(chǎn)生降雨。迪倫弗斯發(fā)射炮彈之后，有時(shí)候就會(huì)有降雨，但是這可能是因?yàn)樗x擇了正確的時(shí)間——雨季。

? ? 保衛(wèi)葡萄園

清代的《廣陽雜記》中說，“夏五六月間，常有暴風(fēng)起，黃云自山來，必有冰雹，土人見黃云起，則鳴金鼓，以槍炮向之釋放，即散去。”這是中國古代最早的“土炮防雹”的描述。1890年代，一位奧地利的釀酒師也組建了一支隊(duì)伍，對云彩發(fā)起了“戰(zhàn)爭”。從此，很多地方的農(nóng)民都向天空發(fā)射“防冰雹炮彈”，以防止冰雹形成，毀壞嬌嫩的農(nóng)作物。據(jù)說這種高大的圓錐形設(shè)備會(huì)在暴風(fēng)雨中形成爆炸沖擊波，從而防止冰雹的形成。盡管其功效只是傳聞，但從加利福尼亞到新西蘭的葡萄園，直到今天仍在使用這種“冰雹大炮”。

? ? 美國雨師

1946年，通用電氣的化學(xué)家文森特·謝費(fèi)爾發(fā)現(xiàn)，固態(tài)的二氧化碳，也就是干冰，可以制造充滿微小冰晶的人造云。經(jīng)過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，選擇合適時(shí)機(jī)，從飛機(jī)上向云層噴灑干冰、碘化銀等催化劑，可以讓云層降雨或增加降水量，這一過程被稱為云播種。云播種并非盡善盡美，但自上世紀(jì)90年代以來，阿聯(lián)酋15%的降雨是通過云播種實(shí)現(xiàn)的，這無疑有助于減輕該國對海水淡化的依賴。中國最早的人工降雨試驗(yàn)是在1958年，吉林省在這一年夏季遭受到60年未遇的大旱，實(shí)驗(yàn)人工降雨獲得了成功。

? ?讓森林燃燒來引發(fā)降雨

詹姆斯·埃斯佩這位19世紀(jì)的教師，被稱為“風(fēng)暴之王”，他為氣旋研究做出了卓越貢獻(xiàn)。但是他從未獲得允許來測試他最大膽的想法：用大面積的森林大火來調(diào)節(jié)大陸的天氣。他認(rèn)為降雨不是戰(zhàn)斗本身造成的，而是戰(zhàn)斗中使用的武器釋放的熱量所致。因此，他認(rèn)為高溫和大火可能引起降雨。他在1845年提出，落基山脈和阿巴拉契亞山脈每周燃燒產(chǎn)生的熱量將確?！敖涤炅砍渥?，又不過量……會(huì)大大促進(jìn)市民的健康和幸福?！彼鴮懶沤o美國國會(huì)，希望能夠?qū)嶒?yàn)自己的理論，不過沒有得到允許。

? ?給地球遮陰

1989年，加利福尼亞州的工程師詹姆斯·提爾，提議去月球組裝1200多英里的玻璃幕墻，然后把該幕墻作為保護(hù)傘發(fā)射到太空中，用以反射太陽光，減少太陽對地球的輻射。其他專家也提出了類似的建議，有的提議在地球和太陽之間，建立一個(gè)巨大的類似鏡面的軌道，或者在地球與太陽之間發(fā)射數(shù)百萬個(gè)傘狀航天器，來達(dá)到給地球遮陰的目的。