颶風可以被控制嗎?

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點


每個人都喜歡談論天氣,也許有一天有人可以對此做些什麼。從過去的舞蹈和祈禱,我們來到了24世紀的天氣改造技術(至少,這是我從《星際迷航:下一代》的一集中回憶起來的)。

控制氣旋與例如人工降雨是完全不同的努力。像艾琳颶風這樣巨大的風暴似乎會使凡人的一切試圖偏轉它的努力都落空。然而,由於混沌理論,這個想法並不像看起來那麼牽強。

馬薩諸塞州列剋星敦市大氣和環境研究公司的首席科學家羅斯·N·霍夫曼在2004年10月刊(抱歉,付費牆)的《大眾科學》雜誌中描述了模型如何顯示重新引導風暴確實是可能的。由於颶風是混沌系統,對初始條件高度敏感,因此調整溼度或溫度就足夠了,隨著風暴的增長,可以將它們引導離開敏感區域。


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。


以下是霍夫曼如何描述他在1992年襲擊夏威夷群島的最強風暴伊尼基颶風的模擬中發現的內容

最顯著的修改是在起始溫度和風力方面。整個網格的典型溫度調整僅為十分之幾度,但最顯著的變化——增加了近兩攝氏度——發生在風暴中心以西的最低模型層。計算得出的風速變化為每小時兩到三英里。然而,在少數幾個地方,由於風暴中心附近風的輕微重新引導,速度變化高達每小時20英里。

儘管最初和改變後的伊尼基颶風在結構上看起來幾乎相同,但關鍵變數的變化足夠大,以至於後者在模擬的前六個小時向西偏離,然後向正北移動,從而使考艾島逃脫了風暴最具破壞性的風。對風暴初始條件的相對較小的、人為的改變,透過模擬風暴的複雜非線性方程組傳播,導致在六個小時後實現了所需的重新定位。這次執行使我們確信,我們正在確定修改真實颶風所需變化的正確道路上。

當然,如何改變這些初始條件是另一回事。有很多建議,包括2009年登上頭條新聞的一個建議,因為專利持有者包括微軟創始人比爾·蓋茨。關鍵是改變海洋的區域性表面溫度,例如,透過抽出深層冷水或使用巨大的塑膠管來幫助混合海洋層。其他想法出現在下面的圖表中,來自霍夫曼的文章。

認為人類可以以這種方式操縱自然似乎是狂妄自大的。但考慮到颶風的危險及其造成的巨大損失,也許值得一試。

 

Philip Yam is the managing editor of ScientificAmerican.com, responsible for the overall news content online. He began working at the magazine in 1989, first as a copyeditor and then as a features editor specializing in physics. He is the author of The Pathological Protein: Mad Cow, Chronic Wasting and Other Prion Diseases.

More by Philip Yam
© .