從“了解”天氣到“改變”天氣科學(xué)如何和天空“交涉

2023-03-15 14:46:01化工儀器網(wǎng) 小王閱讀量：578      我要評(píng)論

　　【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】“靠天吃飯，賴地穿衣”是我國(guó)農(nóng)村流傳盛廣的一句話，從歷史的角度來說，是農(nóng)耕文明背景下，農(nóng)民根據(jù)自身多年養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的一種經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。而在這句話中隱藏了一個(gè)影響大眾生活的關(guān)鍵要素——天氣。

　　在氣象預(yù)報(bào)發(fā)展起來之前，天氣對(duì)于農(nóng)業(yè)乃至大眾生活的影響尤為明顯，今年是豐收還是減產(chǎn)完全看天氣狀況。而隨著天氣預(yù)報(bào)發(fā)展起來之后，人們開始有了提前應(yīng)對(duì)天氣變化的能力，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也因此變得相對(duì)穩(wěn)定一些，天氣對(duì)于人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懸查_始不斷減弱。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸從“看天吃飯”轉(zhuǎn)向了“知天而作”。

　　但縱使如此，直至今天，人類對(duì)于天氣的研究依舊沒有停止，甚至我們還不斷的嘗試人為的去調(diào)整天氣，以此來減少極端性氣候乃至災(zāi)害性氣候發(fā)生，其中就包括了我們熟悉的人工降雨技術(shù)的發(fā)展。

　　但事實(shí)上，人們開始涉足“改變”天氣并非近幾年才開始的，甚至如果考究歷史，可以追溯到19世紀(jì)。最近，一篇《科學(xué)如何幫助我們獲得我們想要的天氣》的文章就將這段歷史簡(jiǎn)單的描述給了讀者。

　　文章中提到，盡管每個(gè)國(guó)家在面對(duì)天氣這件事上都有著一段封建的歷史，但是科學(xué)“求雨”的歷史同樣悠久。早在19世紀(jì)中葉，美國(guó)就曾經(jīng)嘗試用點(diǎn)燃大火和發(fā)射炸藥來嘗試降雨，盡管現(xiàn)在的眼光來看這種方法和雨水形成的原理無關(guān)。而隨著航天技術(shù)的發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，在上世紀(jì)20年代，人們已經(jīng)擁有了驅(qū)散雨云的能力——泵入帶電的沙子。

　　那么現(xiàn)代降雨技術(shù)究竟是什么時(shí)候開始的呢？答案是1946年，并且誕生的過程富有戲劇性。盡管聽起來匪夷所思，但是干冰降雨技術(shù)的出現(xiàn)源自一場(chǎng)意外。根據(jù)記載，當(dāng)時(shí)，紐約的斯切涅克塔迪電氣實(shí)驗(yàn)站成員謝費(fèi)爾在進(jìn)行冷云試驗(yàn)時(shí)，由于急于給低溫箱降溫，就在箱中丟了一粒干冰球，而就是這樣一個(gè)舉措，讓他觀測(cè)到了人工云的水蒸氣變成小冰晶的瞬間，也激發(fā)了他的靈感。隨后在反復(fù)的測(cè)試、實(shí)驗(yàn)與多次實(shí)踐后，人工降雨的時(shí)代也就此打開了。

　　在此之后隨著越來越多的國(guó)家開始研究如何“干涉”天氣，關(guān)于改變天氣的負(fù)面影響也逐漸被意識(shí)并討論起來，甚至在1976年的時(shí)候，聯(lián)合國(guó)協(xié)議中明確禁止了環(huán)境改造技術(shù)”和“利用技術(shù)改變地球的動(dòng)力學(xué)、組成或結(jié)構(gòu)，包括其生物群、巖石圈、水圈、大氣層或外層空間”。當(dāng)然，協(xié)議中并沒有把人工降雨或者人工停雨技術(shù)完全否定，用于生活生產(chǎn)且良性使用依舊是被允許的。

　　直至今日，人工降雨依舊是有效地進(jìn)行農(nóng)田抗旱或解決人畜用水以及森林防火的重要手段，不過與謝費(fèi)爾那時(shí)候相比，顯然考慮的因素更加復(fù)雜，可以運(yùn)用的手段也更加不同了。

　　如今的人工降雨，會(huì)進(jìn)一步的考慮云層的物理特性，根據(jù)不同的情況選擇不同的催化劑。例如云層溫度在零度以上時(shí)，會(huì)使用鹽粉、尿素等吸濕性粒子，促使大云滴生成導(dǎo)致形成或增加降水；面對(duì)云層溫度在零度以下的情況，則使用干冰、碘化銀等促使冰晶產(chǎn)生，使冷云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水。

　　此外，催化劑的播撒方式也更多樣，除了傳統(tǒng)的飛機(jī)外，還有發(fā)射高炮或者火箭等手段。

　　此外，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，如今的人工降雨多了很多與“天空”交涉的過程，簡(jiǎn)單的說就是利用衛(wèi)星遙感以及氣象觀測(cè)技術(shù)，對(duì)雨云的運(yùn)動(dòng)軌跡以及降雨或者停雨后可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行科學(xué)分析，在控制成本以及損失的情況下進(jìn)行降雨、停雨作業(yè)。

　　可以說，每次的人工降雨都是精心準(zhǔn)備和深思熟慮的操作，是人類和自然密切聯(lián)系后的結(jié)果。

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