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西方,曾经有科幻作家设想,将来的政府里会有一个专门管理气象的“天气部”,在这里,工作人员只需要根据各地的气候情况,轻轻地按动控制按钮,就可以决定每个城市的天空是晴朗还是下雨。西部发生干旱了?那好吧,就制造一场及时的大雨。东部海岸将要出现台风?不必担心,可以发射一枚小型核弹,驱散滚滚乌云。
其实,人类产生这种“呼风唤雨”的幻想不是一天两天了。让我们首先简短地回顾一下“求雨”的历史。在美国,许多土著部落,尤其是生活在半干旱地区的土著人,经常在干旱的大地上虔诚地跳着精心设计的舞蹈,向吝啬雨水的上天祈求早日降雨。到了19世纪晚期和20世纪早期,甚至出现了专业的祈雨巫师,游走在广袤的美国西部地区,以为土著人祈雨为生。这和古代的中国的情况差不多。还记得在《三国演义》中诸葛亮是如何借东风的吗?那时他扮演的也就是这种“巫师”的角色。
不过,这些北美巫师看起来更像是“推销员”。为了赚钱,他们经常做出一些吸引眼球的特技表演。例如,运用一些设备向天空中抛洒化学药品或者气体,以此向当地的部族许诺,可以用这些办法在短时间内召来降雨。不要小看这些“歪门邪道”的威力,有一次,连美国政府也让他们给“忽悠了”。1891年,美国国会居然批准花费19000美元用于在田纳西州进行求雨测试!当然,最后这笔钱多半是打了水漂。
直到科学家开始进入天气控制领域,那些自称能控制风雨的“江湖郎中”才真正黯然退出了历史舞台。1946 年,两位化学家——欧文·朗缪尔和文森特·舍费尔揭开了控制降雨的谜团。他们发现,将结冰的小水晶体引入低温的水蒸气当中可以引起降雪。他们将这个过程称为“冰晶云种播散”。他们的这个新发现将一位自然化学家--美国著名小说家库尔特·冯内古特的哥哥伯纳德·冯内古特吸引到了这支研究团队当中。经过研究,他在碘化银中找到了另外一种可以产生同样作用的结晶物质。
这个“云种播散”的作用原理说起来很简单:通常情况下,云中的小水滴在没有外部因素的影响下不会结冰。但如果这些细微的水滴与碘化银结合,便会凝结为晶体。一旦这些冰晶凝结到足够的大小,它们就会从云层中坠落。在通常情况下,它们会以雪的形式降落,如果在下落的过程中遭遇了暖空气,雪便会被融化,化身为雨落向大地。
看起来,经过不懈的努力,科学家们终于找到了控制天气的方法——至少是在实验室里。在接下来的30年当中,研究者和雄心勃勃的企业家开始在世界各地游说,并把这个“云种理论”应用到现实当中。通常实施“云种播散”有两种方法,一是驾驶飞机冲入云层,把碘化银颗粒撒播到所经之地;二是通过发射装有碘化银的炮弹,通过爆炸把这些“种子”播种到云层当中。这样,人们就可以在干旱的地区制造一场及时雨;或者让已经聚集起来的云团提前降雨,从而避免云团中已经结冰的晶体继续凝结,体积继续增大,最后变成冰雹;也可以用这些手段驱散浓雾,以恢复飞机的正常起降。一些拥有这些新技术的人甚至描绘出种种宏伟的蓝图,似乎在不久的将来,喜怒无常的“老天爷”就要对人类俯首称臣了。然而,现在的科学研究还很难证实他们的设想。一些严格的科学实验表明,这种“云种播散”技术很少奏效,甚至一点作用也不起。
探寻科学的真相有时候就像在原始森林里穿行,找到一条通往外界的道路并不容易,一些不畏艰险的科学家就是那些探路者。他们继续探索,而不是因此而泄气。毕竟科学发展到今天,也有许多证据证明了人工影响天气的可行性。
比如说吧,来自南非和墨西哥的科学家已经提出,在一些温暖、湿润的云团中种植一种新的“云种子”可以影响降雨。这种“云种子”实际上是一种含盐的微粒。相信不少同学在课堂上都做过通过添加食盐使水迅速结冰的小实验——这就是“云种子”的科学依据。科学家声称,这种技术将比撒播碘化银更为有效。我国的科学家已经掌握了这种技术,他们可以在某一特定时间内,实现对某个特定区域内天气的控制。我们开头所提到的2008年北京奥运会开幕式就是一个例子。
如果说人们已经有能力操纵局部地区的降雨,那么我们有没有办法能阻止破坏力极强的飓风呢?这也不是特别离谱的想法。通过用计算机软件模拟近些年来的一些飓风,比如1992年的安德鲁飓风,科学家发现,在飓风形成的过程中,一两个微小的气候变化就可能使大灾难转为小风暴,当然也就可以利用这些微小的变化来控制飓风和台风的形成。让它们在成长为“食人魔鬼”之初就削弱它们的能量,或者改变它们运动的轨迹,以避免造成更大的危害。
当然,控制飓风并不容易。从目前的研究来看,改变海洋的温度似乎是最为可行的方案,一些科学家已经设想,可以在某些海域覆盖上一层薄薄的油脂 ——不必担心这会造成环境污染,因为这些特制的油料可以自然分解。通过这种办法,可以有效减少海水的蒸发——这是飓风形成的最初要素。同样,人们也设想过如何克服龙卷风的危害。一位物理学家曾经提出,可以通过破坏龙卷风 “漏斗”形的结构来阻止其力量增强,甚至设想可以通过发射到宇宙空间里的卫星,向大气层里射出微波光束,迅速击中并破坏那些可能形成龙卷风的气团。
时至今日,这些宏大的设想听起来仍然像是科幻小说。操纵天气并非如同人们所想象中的那样,轻轻一按开关,或者输入一个密码、命令,就可以改变天气。人类控制天气的理想虽然像“后羿射日”一样浪漫,或者说,人类从来不缺乏这种勇敢的科学探索精神,但是要实现这一理想却需要一个漫长而艰苦的努力过程。
其实,人类产生这种“呼风唤雨”的幻想不是一天两天了。让我们首先简短地回顾一下“求雨”的历史。在美国,许多土著部落,尤其是生活在半干旱地区的土著人,经常在干旱的大地上虔诚地跳着精心设计的舞蹈,向吝啬雨水的上天祈求早日降雨。到了19世纪晚期和20世纪早期,甚至出现了专业的祈雨巫师,游走在广袤的美国西部地区,以为土著人祈雨为生。这和古代的中国的情况差不多。还记得在《三国演义》中诸葛亮是如何借东风的吗?那时他扮演的也就是这种“巫师”的角色。
不过,这些北美巫师看起来更像是“推销员”。为了赚钱,他们经常做出一些吸引眼球的特技表演。例如,运用一些设备向天空中抛洒化学药品或者气体,以此向当地的部族许诺,可以用这些办法在短时间内召来降雨。不要小看这些“歪门邪道”的威力,有一次,连美国政府也让他们给“忽悠了”。1891年,美国国会居然批准花费19000美元用于在田纳西州进行求雨测试!当然,最后这笔钱多半是打了水漂。
直到科学家开始进入天气控制领域,那些自称能控制风雨的“江湖郎中”才真正黯然退出了历史舞台。1946 年,两位化学家——欧文·朗缪尔和文森特·舍费尔揭开了控制降雨的谜团。他们发现,将结冰的小水晶体引入低温的水蒸气当中可以引起降雪。他们将这个过程称为“冰晶云种播散”。他们的这个新发现将一位自然化学家--美国著名小说家库尔特·冯内古特的哥哥伯纳德·冯内古特吸引到了这支研究团队当中。经过研究,他在碘化银中找到了另外一种可以产生同样作用的结晶物质。
这个“云种播散”的作用原理说起来很简单:通常情况下,云中的小水滴在没有外部因素的影响下不会结冰。但如果这些细微的水滴与碘化银结合,便会凝结为晶体。一旦这些冰晶凝结到足够的大小,它们就会从云层中坠落。在通常情况下,它们会以雪的形式降落,如果在下落的过程中遭遇了暖空气,雪便会被融化,化身为雨落向大地。
看起来,经过不懈的努力,科学家们终于找到了控制天气的方法——至少是在实验室里。在接下来的30年当中,研究者和雄心勃勃的企业家开始在世界各地游说,并把这个“云种理论”应用到现实当中。通常实施“云种播散”有两种方法,一是驾驶飞机冲入云层,把碘化银颗粒撒播到所经之地;二是通过发射装有碘化银的炮弹,通过爆炸把这些“种子”播种到云层当中。这样,人们就可以在干旱的地区制造一场及时雨;或者让已经聚集起来的云团提前降雨,从而避免云团中已经结冰的晶体继续凝结,体积继续增大,最后变成冰雹;也可以用这些手段驱散浓雾,以恢复飞机的正常起降。一些拥有这些新技术的人甚至描绘出种种宏伟的蓝图,似乎在不久的将来,喜怒无常的“老天爷”就要对人类俯首称臣了。然而,现在的科学研究还很难证实他们的设想。一些严格的科学实验表明,这种“云种播散”技术很少奏效,甚至一点作用也不起。
探寻科学的真相有时候就像在原始森林里穿行,找到一条通往外界的道路并不容易,一些不畏艰险的科学家就是那些探路者。他们继续探索,而不是因此而泄气。毕竟科学发展到今天,也有许多证据证明了人工影响天气的可行性。
比如说吧,来自南非和墨西哥的科学家已经提出,在一些温暖、湿润的云团中种植一种新的“云种子”可以影响降雨。这种“云种子”实际上是一种含盐的微粒。相信不少同学在课堂上都做过通过添加食盐使水迅速结冰的小实验——这就是“云种子”的科学依据。科学家声称,这种技术将比撒播碘化银更为有效。我国的科学家已经掌握了这种技术,他们可以在某一特定时间内,实现对某个特定区域内天气的控制。我们开头所提到的2008年北京奥运会开幕式就是一个例子。
如果说人们已经有能力操纵局部地区的降雨,那么我们有没有办法能阻止破坏力极强的飓风呢?这也不是特别离谱的想法。通过用计算机软件模拟近些年来的一些飓风,比如1992年的安德鲁飓风,科学家发现,在飓风形成的过程中,一两个微小的气候变化就可能使大灾难转为小风暴,当然也就可以利用这些微小的变化来控制飓风和台风的形成。让它们在成长为“食人魔鬼”之初就削弱它们的能量,或者改变它们运动的轨迹,以避免造成更大的危害。
当然,控制飓风并不容易。从目前的研究来看,改变海洋的温度似乎是最为可行的方案,一些科学家已经设想,可以在某些海域覆盖上一层薄薄的油脂 ——不必担心这会造成环境污染,因为这些特制的油料可以自然分解。通过这种办法,可以有效减少海水的蒸发——这是飓风形成的最初要素。同样,人们也设想过如何克服龙卷风的危害。一位物理学家曾经提出,可以通过破坏龙卷风 “漏斗”形的结构来阻止其力量增强,甚至设想可以通过发射到宇宙空间里的卫星,向大气层里射出微波光束,迅速击中并破坏那些可能形成龙卷风的气团。
时至今日,这些宏大的设想听起来仍然像是科幻小说。操纵天气并非如同人们所想象中的那样,轻轻一按开关,或者输入一个密码、命令,就可以改变天气。人类控制天气的理想虽然像“后羿射日”一样浪漫,或者说,人类从来不缺乏这种勇敢的科学探索精神,但是要实现这一理想却需要一个漫长而艰苦的努力过程。