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谁说不能改变“麦莎 ”们的方向


http://www.sina.com.cn 2005年08月30日15:52 外滩画报

  杨嘉辉/编译 姚晖/制图

  麦莎,一条恣意使性子的“美人鱼”。

  8月5日,它发怒了,以每秒45米的时速,肆虐着中国上百个大大小小的城市。3天,没有人敢对它说一个“不” 字,更没有人敢公然地正面回击它。气平之后,它带走近百亿的
损失、上千人的眼泪,绝尘而去。

  它并不是惟一性格暴躁的风。

  每年夏季,威力强大的旋转风暴总会挟带时速超过120公里的强风,横扫热带海洋。这些旋转风暴在西太平洋称为 台风,在大西洋与东太平洋称为飓风,而在印度洋则称为旋风。当它们重击人烟稠密的地区时,每分钟释放的潜热,相当于2 0个百万吨级核弹爆炸所释放的能量数。

  这是令人类胆怯的自然界暗黑力量,难道人类真的对它束手无策?

  美国大气与环境气象学家罗斯·霍夫曼并不畏惧,他和他的研究团队正在做一个大胆的实验——如何将飓风推移到比 较不危险的路径上,或是减弱它们的强度。

  驭风之梦

  要改变一个人,就必须要从了解开始,台风(飓风)也一样。

  台风(飓风)是诞生在热带海洋上的雷雨云团。低纬度海洋不断提供热与水气给大气,海面上方因而产生温暖潮湿空 气。所谓的“凝结潜热”释放,使得空气浮力增加,透过这自我增强回馈的过程而继续上升。最后热带低压会开始组织与强化 ,形成我们所熟知的“风眼”(无风的中心地带,飓风会绕其旋转)。

  因台风(飓风)的大部分能量,来自海面上水气凝结成云雨时释放的潜热,因此希望驯服这个顽强巨人的先驱研究人 员,便专注于利用人造雨技术来改变凝结的过程。1960年代早期,美国政府任命了一个名为“破风计划”的科学顾问小组 。

  “破风计划”小组利用飞机在飓风内部最高、最冷处投洒碘化银,四散的颗粒物质,应当能作为因上升运动而过冷的 水汽在结冰过程中所需要的凝结核。如果一切皆如预期,云将迅速成长,消耗掉海面供应的温暖潮湿空气,从而取代了先前的 眼墙。通过这个过程,风眼的半径将变大,飓风的强度因而减弱,这个方法类似于旋转的溜冰者,将手臂张开以降低转速一般 。

  但是,“破风计划”并未得到结论,如今气象学家不认为这种人造雨的方法对飓风会有效,原因是风暴中的过冷水气 含量稀少。

  混沌天气

  “破风”计划的失败,没能抵挡住台风(飓风)的肆虐。就在那时,1963年,美国气象学家洛伦芝(Loren z)提出了一篇论文,名为“一只蝴蝶拍一下翅膀会不会在德克萨斯州引起

龙卷风”,著名的混沌理论“蝴蝶效应”破壳而出 。

  10年之后,罗斯·霍夫曼成为这个理论的研究者。他从混沌理论出发,人为地在关键地点制造“蝴蝶效应”,如通 过改变温度或湿度,达到改变其他地区天气的目的。但在那个年代,他无法继续探索这些想法,因为数值模拟和遥测技术并没 有像今天这样发达。

  在美国宇航局资助下,已成为大气与环境气象学家的罗斯·霍夫曼和研究小组创建了飓风的电脑模型。在研究中,他 们发现只需要稍微改变一些大气现象,就能极大地影响飓风的走向和破坏力。对此,研究小组提出了数个建议,其中一个就是 提前在飓风所经的水面上喷洒一层薄薄的可降解油,降低海水的蒸发速度,使飓风无法从蒸发的海水中获取大部分能量,从根 本上减缓飓风的生成。

  科学家们将几百种油料分别放在一种实验器皿中做实验,这种器皿类似厨房用的大型搅拌器。同时,他们通过一个海 洋微缩模型装置来对空气温度和海水蒸发速度进行检测试验,将干燥的空气输送进一个5加仑盐水箱中,经过搅动混合,即可 测出散发出来的空气温度,从而微缩洋面海水蒸发速度亦可检测出。

  据麻省理工学院研究大气层的科学家凯瑞·利曼诺尔估计,要想对飓风的强度产生重大的影响,大约需要用50吨的 油料,采用飞机喷洒方式,才能将1万平方英里的洋面覆盖。

  目前该组研究人员正考虑使用生物降解材料。如果在实验室获得成功,研究人员计划将在更为现实的情况下,在“风 浪箱”中进行候选材料的测试,而对海洋的测试将靠后进行。

  奇思异想

  有人认为阻止台风的想法很荒谬,但是在台风肆虐日益频繁的今天,的确有人乐于在实践中对多种可能的方案进行检 验。

  空中洒下“消云”粉。2002年,美国达因奥马特公司出动9架飞机,分别装载了6000到10000公斤“消 云”化学粉末。粉末被喷洒到湿润的浮云中,将与水汽结合并冷凝,从而达到吸收云层水汽的目的,从而把飓风消灭在“摇篮 之中”。但这种方法与碘化银一样,结局并不如人意。

  微波技术。霍夫曼认为,可以动用空间技术,从连成一排的人造卫星上向飓风猛烈发射微波就足以解决问题。

  投放泥土湿润剂。它的工作原理是利用一种“泥土湿润剂”的园艺产品,能够在飓风的湿气中产生无害的凝胶。降低 飓风的湿度可以减弱其破坏力,不过大量的凝胶将降落在海上,有谁愿意海上飘着粘糊糊的胶状体呢!

  排放碳灰。将石油燃烧排放的烟尘释放到飓风的边缘。这些微小的黑色尘埃吸收太阳的热量,并直接将热量传递到大 气层中。但是这颗星球已经无法承受再多的污染了。

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