玥 聲
在缺雨少水的山區或高原,水是極為珍貴的。人們為了收集每一滴水想盡了各種方法,如用水窖積雨水。本文要介紹的是智利北部的圣多佛山腳下,有一個叫丘恩貢果的小村,住著近百戶人家。這里山頂雖常年飄浮著厚厚的云層,卻幾乎全年無雨,村民連飲水都十分困難。但是經采用捕霧集水的新技術,一舉解決了村民的生活用水問題。
丘恩貢果村背靠圣多佛山,地處阿塔卡馬沙漠,白天溫度非常高,氣候惡劣。以前丘恩貢果村也曾因附近的鐵礦山而有過鼎盛的時期,但20世紀50年代后期礦山被封閉后,一下子變得十分蕭條,村民們只能到海邊捕撈貝類等勉強維持生計。由于缺水,不能種農作物,糧食和蔬菜皆是從80千米外的市場購入。生活用水全靠每月兩次由供水車運來,一大鐵桶水要用半個月以上,每周只能洗滌一次,根本談不上洗澡。
向云霧要水
眾所周知,云和霧實質是一樣的,成分都是水,只是云高霧低?,F已知道,云形成的主要原因有兩個,一是潮濕空氣上升過程中,因為氣壓逐漸降低,體積要膨脹,在膨脹過程中要消耗能量,從而使氣溫逐漸降低。另一個原因是空氣中水氣含量的多少與氣溫有關,一定的氣溫對應有一個最高的水汽含量,而且溫度越高含水汽量越大。在一定氣溫下,如果空氣含水汽的量已經達到最大限度(稱飽和),隨著上升空氣的氣溫降低,空氣中的水氣就處于過飽和狀態,多余的水氣就會附著在空中的微塵(稱為凝結核)上,凝結成為小水滴(在高空氣溫低于零攝氏度),可形成小冰晶。這些小水滴或水冰晶的體積非常小,統稱為云滴,它們的直徑只有幾個微米。在l立方米的空間可以密集幾千億個云滴。這種小而密集的云滴在空氣中下降的速度極小,能被空氣中的上升氣流托住,因此能夠懸浮在空中成為浮云。而雨是由無數個這樣的云滴經碰撞、合并生長起來的,當不斷增大的云滴的重力大到上升氣流無法托住時,就會降落而形成雨。大部分雨滴直徑大于0.5毫米,通常要由50萬到100萬個云滴或小水滴合并才能構成一滴雨滴。
據此,位于海拔400米到1200米高原上,包括丘恩貢果在內的智利北部沿海一帶,一方面亞熱帶沙漠在強烈陽光照射下,灼熱的空氣從陸地上升遇到了來自太平洋上的冷空氣而被冷卻:另一方面,在來自南極寒流的所謂秘魯海流的影響下,海水溫度降低,它們的共同作用,使氣溫下降,空氣中的水汽過飽和而冷凝出來形成了濃霧。遺憾的是,這種濃霧并沒有濕潤智利北部的大氣。霧在灼熱的陽光下,一過晌午就蒸發了。
奇特的“捕霧”技術
上個世紀末,在丘恩貢果林的后山頂,沿著圣多佛山頂(海拔800米)附近的山脊上,出現了奇特的景色:一根根木樁打進地里,木樁之間掛起了78張黑色大網。這就是丘恩果樹捕霧的秘密武器。
這些網是用三層黑色平整的聚丙唏維構織成的,網眼很細。順便指出,這種網不怕潮濕,不怕太陽曬,就怕30米每秒以上的大風破壞。將這些網張掛在霧流經過的路上,于是構成霧的小水滴便會附著在網眼上,然后將它回收貯存?;蛟S有人懷疑那么簡單的工具果真能采集到水嗎?
事實上,你只要留心觀察,霧滴都可以附著在各種物體上。在高原地帶夜里雖未下雨,但也能聽到從房檐滴下的雨滴聲音。同樣,夜間霧滴會沾附在樹枝上,當積聚成大的水珠時就吧嗒吧嗒往下掉。架設在圣多佛山頂上的網也是這樣。當網上沾附的霧滴積聚成水珠時,水珠就會沿著網眼自然落下,由塑料槽承接集合,然后沿著管道,經過幾次過濾,最終被貯存在貯罐里,再經過殺菌,送到丘恩貢果村民的家中。
俗話說涓涓水滴可以匯成江河,此話一點不假。用這個裝置所采集到的水,年間的平均采水量是每天10580升。每戶每天可得到120升的水供應,這對于缺水的村民來說,可謂是豐碩的收獲了。但是,在霧少的秋冬季節也可能有幾天斷水,在多霧季節,每平方米網的每天采水量可達35升,按每幅48平方米來計算,78幅總共可采集131000升水。
這項技術不知是不是從蜘蛛那里得到啟發的,因為蜘蛛自古以來就知道利用這種技術收集空中的“水資源”,這不能不令人贊嘆。據牛津大學的研究,幽靈蛛的網,其表面用羧酸酯等吸水性強的分子覆蓋,容易吸附霧滴。蜘蛛就是飲吸附在網上的水來補充體內水分的。蜘蛛總是在每天濕度最高的日出之前張開網。
不管怎么說,丘恩貢果的捕霧技術為解決山區干旱展現了一幅美好的前景,并為人類開發水源提供了一種新的手段。
(責任編輯蒲暉)