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备受质疑的人工降雨




这一核心物理原理成就了20世纪最非凡的实验之一,科学家们运用它来控制天气。这种方法被称为播云,也就是人工降雨,由美国科学家文森特·舍费尔(Vincent  Schaefer)于1946年发明。舍费尔和他的团队确定,如果你将碘化银晶体散到大气中,它们就会像灰尘或烟雾一样,成为云的成核液滴,也就是云的种子,而云又会趁势产生雪和雨。这项技术既是一门科学,也是一种艺术,但是在广泛使用了几十年后,许多人对它的有效性提出了质疑。

尽管如此,苏联每年都会在莫斯科上空播云,为了通过下雨来清除空气中的湿气,以确保他们的“五一”庆典有蓝天为伴。而在越南战争期间,美国军方将这一技术用于不同的目的——延长胡志明小道上空的季风时间,而这一计划被称为“大力水手行动”,其宗旨是“制造泥泞而不是战争”。如今,世界各地的国家,如中国、印度、澳大利亚和阿拉伯联合酋长国,都在试着用播云的方法来解决干旱问题。当然,通过在空气中“播种”,你只能控制云的形成过程,因此如果空气中的水分含量很低,播下再多的云也不会下雨。相反,如果空气中充满了水,那么使用这种技术可以增加滑雪场的降雪量,或是降低暴雨期间下冰雹的风险,从而减轻农作物遭受的损失,人工降雨在这些方面都是卓有成效的。1986年切尔诺贝利核灾难发生后,人们也用播云的方法去制造足够多的降雨,以清除大气中的放射性粒子。

飞机不需要使用碘化银来为云层播种。如果你在阳光明媚的日子里仰望天空,便会经常看到喷气式飞机尾部喷射出的飞行轨迹。这并不是保养不良的发动机冒出的青烟,而是由发动机尾气播撒的云。燃料在燃烧过程中产生的小颗粒会从飞机中排放出来,同时伴随着大量的高温气体,气体推动飞机前进,虽然你可能会认为它的温度太高并不会形成水,但是高海拔区域的气温很低,所以飞机的废气很快被冷却了。于是,这些喷射出的颗粒成了形成液滴的成核点,然后凝结,先是变成水,再变成微小的冰晶。飞机尾迹其实就是高空中纤细的卷云,也叫航迹云。

根据空气条件不同,航迹云可能只持续几分钟,也可能持续几个小时,它们的数量(全球每天有10万次航班,都会产生航迹云)令很多人怀疑航迹云会对地球气候产生一定的影响。常识告诉你,云会使地球变冷,如果你在多云的日子里坐在海滩上,一定会体会到这一点。但是云层并不只是将阳光反射回太空,它们还会以红外线的形式吸收地面的热量,并将其反射回地球。这种效应在冬季尤为明显,天空晴朗时会比多云时温度更低。因为在夜晚,从地面散失的热量会被云层发射回来。不同类型(以颜色、厚度和大小区分)的云在不同的高度会产生不同的影响。这一切都可以说明,要想确定航迹云对地球产生的是净增温效应还是净降温效应,仍是一个悬而未决的问题。

回答这个问题,需要在没有航迹云存在的情况下研究地球的气候,并比较有无航迹云时的平均温度。但是,在平流层的某个地方,总是会有飞机在飞行。当飞机在美国降落过夜时,远东或澳大利亚的一些飞机又起飞了,而当那里的飞机停止飞行时,欧洲的飞机又升空了,如此反复。这是一个全天候的全球行动,在任何时刻,空中都有100多万人。在我新近的记忆中,唯一例外的时刻,就是纽约双子塔遭遇恐怖分子袭击之后。2001年9月11日后,美国所有飞机停飞了3天。全美4  000个气象站的测量结果显示,在此期间,白天和夜间的温差比平时平均高了1℃。当然,这个数据只是一次研究结果而已,也只是一年中秋季的一个时间段。说不定,在冬季、春季和夏季,云量覆盖程度与局部气候有区别,航迹云的净效应是降低温度而非增加温度。这一领域正在开展的工作很多,但并不是一个很容易解决的问题,因为我们的气候问题太复杂了。当然,考虑到飞行是一项重要的全球活动,我们很难从完全禁飞的情况下收集更多数据。尽管如此,科学家们还是广泛讨论了通过播云来控制全球温度的可能性,以及这是否有可能避免气候变化带来的某些影响。很多人猜想,他们可以通过将云层变得更白来增加大气的反射率,从而控制太阳辐射。精心制造出来的航迹云,似乎是一种检验这一理论的显而易见的方法,尽管这种实验具有很大的争议性,但有些人认为,已经有人在秘密进行了。航迹云的阴谋论者认为,有些航迹云在空中停留的时间太长,唯一可能的原因就是它们是由气溶胶以及其他化学物质制成的。一些阴谋论者甚至认为,这些航迹云是政府在其领土上喷洒液体的证据,以通过化学手段在心理上操纵人民。