焦点> 今日国内> 正文

控制台风,控制天气,目前的科学水平还无法实现 未来我们能不能人工控制台风

黄海晨报 2019-08-12 09:44 大字

台风利奇马8月10日凌晨登陆浙江!台风过境给沿岸居民的生产生活带来诸多不便甚至灾害,那能不能想办法人工控制台风,让它变弱或走掉?

每次台风来袭,我们能做的难道只有默默挨着吗?人工都可以降雨,那有没有人工控制台风呢?

历史上,还真有不少控制台风的想法和尝试。

往台风眼里扔原子弹 蚍蜉撼大树

在第一颗氢弹爆炸成功后,核武器的巨大威力,又燃起了一些人征服台风的希望。他们想象如果将原子弹送入台风中心引爆,将可能把台风炸毁。

台风的能量主要来自于水蒸气凝结释放的热量。一个台风的能量相当于成百上千颗原子弹,投放几个原子弹,属于蚍蜉撼大树。

一个台风的能量等于多少个原子弹?原子弹的能量一般采用TNT当量来折算,一千克TNT爆炸时产生的能量约4190千焦。水蒸气凝结为液态水释放的潜热为2500.8焦耳/克。台风有1千克的降水,相当于释放了2500.8千焦的能量。假设台风中心半径附近100公里以内均出现了50毫米的暴雨(实际上可能还会有大暴雨、特大暴雨),降雨均匀洒在圆形面积上,大约每小时2毫米降雨折算为6.28×1010千克的水,对应1.57×1014千焦能量。

另外,如果用原子弹炸毁台风,那原子弹造成的核辐射和核污染怎么办?姑且不说能不能开心吃海鲜,要是以后一来台风就放原子弹,想想当年日本311大地震核泄漏,全国人民是不是又要疯狂抢盐了?

狂飙计划 目前为止人工影响台风最有效的方法

1963年,美国进一步实行“狂飙计划”。试验人员根据“角动量守恒定律”,用飞机在台风的不同部位撒播碘化银、干冰、尿素、水滴等催化剂,结果使台风眼区扩大了6-7倍,眼区周围风速也随之减弱。1969年8月18日,美国对“黛比”飓风的试验效果更为显著,撒播催化剂后,最大风速由50米/秒降到35米/秒,减少了30%。

在随后21年里,“狂飙计划”追踪了超过15个飓风,并对4个飓风尝试云种播撒试验。不得不承认,无论是云物理学还是统计学上,这个方法都是不可靠的。1983年,“狂飙计划”被正式叫停,不过它留下很多宝贵的观测资料设备和八卦故事,供后来的研究者反复引用。

虽然被叫停了,但这应该是目前为止人工影响台风最有效的一种方法。简单来说,就是让台风“内讧”“权力分散”,能量无法集中在台风中心附近,从而削弱台风,或抑制其发展加强。这个“狂飙计划”就是通过在最大风速区半径以外的地方,播散催化剂,促进台风眼壁以外的对流发展,相当于把台风核心区域的加热分散,从而削减或抑制台风发展。

但也有科学家认为,台风强度的自然变率和播散实验的变率在量级上是相当的,因此不能完全肯定,该实验当中,完全是人工影响导致了台风强度减弱30%。

大洋铺上化学薄膜 脑洞和大海一样宽广

还有人提出,在经常产生台风的洋面上铺上一层化学薄膜,以抑制海水蒸发,切断台风的能量供应,使台风不易生成、发展。

但问题在于,台风是移动的,台风的低压环流也是庞大的。水蒸气是从广阔的海面上源源不断输送进来的,并不仅仅来源于台风脚下的地方,甚至有些水汽是来自于印度洋的西南季风,经过南海,进入台风内部。所以,这要铺多大的膜啊?那么问题来了,世界上哪家造膜技术能造如此大的膜?

还有一个问题,一旦海洋上都覆地膜,海洋的水汽无法输送到陆地上完成正常的水循环,我们没有被台风折腾死,也直接先旱死了。

海上风电场削弱 台风削弱能力有限

最近几年,斯坦福大学和特拉华大学的研究人员采用计算机模拟表明,成千上万个风力涡轮机组成的海上风电场可能削弱现实生活中飓风的力量,显著降低它们的风力及伴随的风暴潮,并且可能防止数十亿美元的损失。

不过,在风电场下游几十公里处,风速就基本恢复到之前的水平了。并且,台风是立体的,从地面到对流层顶,高达万米,而风电机组也就是地面十几米到几十米。台风通过内部的对流,将动量下传,很容易把大风速向下传导。所以在沿海地区,利用台风的风力发电,这个显然是趋利避害的手段,但是削减台风强度,还是很难的。

武力征服台风“万炮齐轰”简单粗暴

20世纪40年代,就有人提出过用军舰消灭台风的计划。他们认为用大量的军舰围住台风,采取“万炮齐轰”的战术,台风也许会乖乖地缴械投降。

有句诗说得好,抽刀断水水更流。空气和水相似,都是流体,台风就是空气运动中的一种涡旋,它发展的能量主要是来自热带海洋的暖湿空气。靠飞机大炮围攻台风,听起来简单粗暴,然而并没有什么用。

卷云计划

传说中惨遭飓风报复的实验

1946年,曾获诺贝尔化学奖的科学家欧文·朗缪尔提出,用飞机在台风适当部位大量播撒碘化银等催化剂,使台风内部的能量重新分布,以减弱台风的风速。在他的说服下,1947年,美国通用、美国陆军通信兵、美国空军和美国海军合作进行了第一个人工影响飓风的实验———“卷云计划”。但结果,受人工影响,原本正在远离美国大陆的飓风突然转头向西,并在佐治亚州和南卡罗来纳州登陆。这酿成了巨大灾祸,引起了公众的强烈不满。

不过,由于时间久远,看不到当时的大形势,不好判断掉头向西是环境场的变化,还是什么其他的原因。

低压引导法想跟副热带高压较劲

有的科学家还提出了引导法。根据台风总是偏斜地向低压方向运动的特点,用人工方法在台风未来移向的某一个方向制造出低压区,使台风移向这个低压区,从而使一些重要地区免受台风的袭击。用这种方法,还可以把台风引导到我们希望它去的地方,让它丰沛的降水造福人类。

引导台风前进的,往往是副热带高压,这是个环绕地球的、属于行星尺度的系统,比台风还要大很多很多。和副热带高压较劲?别逗了,人连台风都玩不过,何况跟副高较劲。况且,制造低压引起台风的路径偏转,这个低压的大小强度应该和台风接近。之前提到,台风的能量相当于上千颗原子弹,哪有这么大的能量来制造低压呢?为了避开台风,放出来上千颗原子弹,台风还没有消失,人类估计已经没了。

未来有无限可能利用台风趋利避害

控制台风,乃至控制天气,在目前的科学水平下还无法实现。但就这些想法和实验来说,确实是勇气可嘉。就像目前的天气预报还不能100%准确一样,不应该沮丧和放弃,而是继续努力、研究和解决很多问题。未来,随着研究台风云物理过程、积云和台风尺度运动间的相互反馈作用、催化剂播散新方法和新材料的深入,积累更多的野外实验案例,或许人工影响、干预台风会变得更加有效。

换个角度来说,台风的风雨未必都是灾害,有时也是一种资源,给干旱少雨区带来水资源、沿海地区风力发电等等。相比削弱台风、控制台风,如何去更有效地利用台风的风雨资源,实现趋利避害,同样值得研究和应用。

(据中国天气网)

新闻推荐

购买福彩3D时的9大禁忌 您中招了吗?

期望过高、过量投入、自我责备、盲目攀比……买个彩票也能买出毛病?别担心,小福这就来拯救你。小福就要告诉大家,购买福彩3D...

 
相关推荐