云播種真的有用嗎?愛(ài)達(dá)荷以上的實(shí)驗(yàn)表明,人類(lèi)可以通過(guò)渦輪增壓降雪

2018-02-06

云播種 – 小顆粒播種,使它們下雨或下雪 – 有一個(gè)像天氣一樣狡猾的聲譽(yù)。那是因?yàn)榧词箍茖W(xué)家們從二十世紀(jì)四十年代開(kāi)始一直在播種云朵,但是這項(xiàng)技術(shù)還是有一點(diǎn)寶貴的證據(jù)?,F(xiàn)在,研究人員在愛(ài)達(dá)荷州的一片云層上飛過(guò)兩架小型飛機(jī),這是人類(lèi)第一次在實(shí)驗(yàn)室外表明人類(lèi)可以人為地增加降雪量。

美國(guó)科羅拉多州科羅拉多州立大學(xué)(Colorado State University)前大氣科學(xué)教授威廉·棉花(William Cotton)說(shuō):“他們所做的是確定從地面播種到地面降水的一系列事件,而這一直是過(guò)去80年來(lái)非常需要的。沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。

在20世紀(jì)40年代,大氣科學(xué)家Bernard Vonnegut發(fā)現(xiàn),碘化銀顆粒會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中引起過(guò)冷水汽云團(tuán)凍結(jié)成雪。(他是作家Kurt Vonnegut的兄弟,其虛構(gòu)的冰九是部分受到這一發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)。)像碘化銀這樣的粒子可以提供一個(gè)支架,水分子可以將它們自己排列成晶體結(jié)構(gòu),換句話說(shuō),就是冷凍。自那以后,這種技術(shù)一直被軍民政府所采用。

但是,盡管數(shù)十年的云播種操作,證明該技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中形成的微型云之外的工作是難以捉摸的。一個(gè)原因:過(guò)去幾十年的儀器不能實(shí)時(shí)測(cè)量云中的水滴尺寸??茖W(xué)家們不知道播種后云是如何演化的,他們不確定碘化銀是否在做任何事情。另一個(gè):天氣的混亂性使得控制,自然的實(shí)驗(yàn)幾乎不可能?!耙坏┓N下,就會(huì)污染云??屏_拉多大學(xué)博爾德分校大氣科學(xué)家卡特·弗里德里希(Katja Friedrich)說(shuō),你不能重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),因?yàn)槟阍僖膊粫?huì)有相同的大氣條件了。

但是更新的儀器讓弗里德里希和她的同事相信,現(xiàn)在是另一種方法的時(shí)機(jī)了 – 國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和愛(ài)達(dá)荷電力公司提供了資金。這個(gè)團(tuán)隊(duì)把它的實(shí)驗(yàn)帶到了愛(ài)達(dá)荷州西南部的山上,在那里等待,直到天空中出現(xiàn)了過(guò)冷的云。在0°C至-15°C的溫度下,它們足夠冷,但凍結(jié)的幾率很低。

當(dāng)正確的云彩出現(xiàn)時(shí),團(tuán)隊(duì)開(kāi)始行動(dòng)起來(lái)。它發(fā)射了一架飛機(jī),在兩架地面雷達(dá)之間制造了一圈,放下了將碘化銀散布在云層中的濾毒罐。同一架飛機(jī)也飛過(guò)了云層,同時(shí)從它的翅膀上流出碘化銀。另一架載有云測(cè)量設(shè)備的飛機(jī)在垂直的路徑上讀取數(shù)據(jù)。

起初,什么都沒(méi)有。弗雷德里希說(shuō):“雷達(dá)只能看到足夠大的[水]顆粒,而且這些云層有微小的水滴,雷達(dá)不能檢測(cè)到?!巴蝗唬覀兛吹搅司€條出現(xiàn)。這真是太驚人了。“曲折的線條與第一架飛機(jī)的飛行路線相匹配。在這些線條中,云的水粒子在撞擊碘化銀時(shí)變得越來(lái)越大,并且凍結(jié)了。幾個(gè)小時(shí)后,雪花已經(jīng)從直徑8毫米diameter-幾微米長(zhǎng)足夠重,落到地面,弗里德里希和她的同事今天報(bào)告中的美國(guó)國(guó)家科學(xué)院的論文集。“我們超級(jí),超級(jí)興奮。她說(shuō),以前沒(méi)有人見(jiàn)過(guò)。

這些實(shí)驗(yàn)也得到了云播公司的熱情滿足。美國(guó)北達(dá)科他州法戈(Fargo)天氣修正公司的氣象學(xué)家布魯斯·鮑(Bruce Boe)說(shuō):“我們這些長(zhǎng)期從事云物理研究的人都認(rèn)為,云播種是有效的?!斑@種驗(yàn)證和無(wú)可爭(zhēng)辯的證據(jù)對(duì)我們來(lái)說(shuō)確實(shí)非常好?!?/p>

還有待研究的是這種方法是否經(jīng)濟(jì)。弗里德里希奇嘆道:“是否足夠的雪能夠影響水資源的預(yù)算呢?我們?nèi)匀槐仨毣卮疬@些根本性的問(wèn)題。“

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