雲催化有效嗎?

中國聲稱風暴緩解了嚴重乾旱,但這種說法有效嗎?


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終於,中國北方下雪了。今年的第一場雪降臨到北京周邊的河北省。在中國的首都,這是自去年十月以來第一次真正的降水。暴風雪導致北京周邊12條高速公路關閉

除了旅行不便之外,這場溼氣十足的風暴在中國更受歡迎,因為中國正遭受數十年未遇的嚴重乾旱。本週早些時候,政府官員宣佈,即使是該國的大型水利工程,如南水北調工程,也無法應對未來的短缺——中國將不得不削減用水需求

因此,中國政府想要為這好天氣邀功也就不足為奇了,他們也確實這樣做了。官員們表示,他們的雲催化專案直接導致了這場暴風雪。工程師們在暴風雨前不久向空中發射了400多根香菸大小的碘化銀棒,一位高階工程師告訴路透社,這是一個“使雪下得更大的程式”。

雲催化和其他天氣改造計劃已經存在多年。但它們是如何工作的?你真的能聲稱雲催化導致了特定的風暴嗎?我們向雲催化專家阿倫·休金斯請教了一些答案,他是內華達州里諾市沙漠研究所大氣科學部門的副研究科學家。

[以下是採訪的編輯稿。]

請給我們簡單介紹一下雲催化的基本原理。
雲,無論是夏季還是冬季,在產生降水方面都不是完全有效的。風暴的某些部分在將雲轉化為降水方面的效率遠低於100%。在冬季,問題是冰晶不足。如果液滴以液態形式落下,它們通常會蒸發。其想法是新增成冰粒子。

為什麼是碘化銀?
人們早期發現的一件事是,它的結構與冰的結構非常相似。分子水平的晶格結構非常非常接近。我們認為這就是冰想要與之結合的原因。

科學家們從什麼時候開始認真進行雲催化實驗的?
我認為是在他們在實驗室完成實驗後的第二天[輕笑]。最初的發現是在 1940 年代,使用了碘化銀等物質。在他們開始嘗試影響更大的系統之前,有一段很短的時間,但沒有取得太大成功。

庫爾特·馮內古特的兄弟不是 1940 年代的主要科學家之一嗎?
是的,伯納德·馮內古特。

[編者注:伯納德·馮內古特,已故小說家庫爾特的哥哥,於 1946 年作為通用電氣的研究員發現了碘化銀的天氣改造特性。他後來在紐約州立大學奧爾巴尼分校教授大氣科學,並於 1997 年去世。]

您在雲催化方面的經驗是什麼?
我最初的經驗是使用雲催化來嘗試減少冰雹。這發生在科羅拉多州東北部,那裡的冰雹不像中西部地區那樣巨大,但頻率更高。這變成了一個關於冰雹和雷暴如何運作的研究專案。幾乎沒有證據表明雲催化可以減少冰雹,但我們後來在增加內華達山脈的降雪量方面取得了一些成功,在猶他州山區也取得了更大的成功。在某些情況下,我們能夠監測事件鏈,用飛機跟蹤風暴。現在我們正在研究實際的雪,以檢測催化物質的痕量濃度,以瞭解該程式的有效性。

許多科學家和組織都曾試圖否定雲催化。為什麼它還在不斷出現?
它不斷出現是因為對水的需求,尤其是乾旱的西南部地區的水資源短缺。它一直被視為一種廉價的增加水資源的方式。

您希望透過雲催化獲得的最佳結果是什麼?
這取決於您所在的位置以及背後的原因。如果您試圖增加雨水或降雪量以供水,那麼增加 10% 可能會有很大作用。如果您有一個像我工作的大型盆地,面積在 30 萬到 50 萬英畝英尺*之間,那麼增加 10% 將相當於增加 3 萬到 5 萬英畝英尺的水。如果您能做到這一點,那將非常經濟划算。

您可以將任何一場風暴歸因於雲催化嗎?就像中國政府對這次暴風雪所做的那樣?
通常,您不能只看一場單獨的風暴。無論如何都會下雪嗎?你不知道。NCAR(位於科羅拉多州博爾德市的國家大氣研究中心)正在懷俄明州進行多個季節的比較研究,在這些研究中,您在一個地方進行雲催化,而在另一個地方不進行。將一場風暴歸因於雲催化非常困難,除非雲系統非常簡單,例如不可能降水的霧。如果您那時看到降雪,那將是非常有力的證據表明您成功了。

中國的雲催化努力將有助於結束乾旱嗎?
如果他們正處於乾旱之中,他們就無法從雲催化中獲得足夠的水,只是因為缺少雲。您處理您遇到的風暴,因此雲催化肯定不會讓您擺脫乾旱。進行雲催化的最佳時機是當您有正常水平或高於正常水平的降水量時。然後您可以將多餘的水儲存在水庫中,以備乾旱時使用。它肯定不會讓您擺脫乾旱。

雲催化是不自然的嗎?
這些擔憂通常來自以前從未進行過雲催化專案的地區。說它不自然的問題在於,作為人類,自從我們第一次踏上地球——或者至少自從我們開始燃燒化石燃料以來——我們一直在以比雲催化專案更大的規模改造天氣系統。實際上,我們收到的更多問題是關於碘化銀等化學物質的潛在有害影響。作為一種汙染物,碘化銀幾乎被煙囪噴出的數千噸汙染物或汽車尾氣所掩蓋。

*更正(2009 年 2 月 25 日):單位“英畝英尺”最初顯示為“英畝”。

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