控制臺風的想法和嘗試

2015年強度最強，導致受災最嚴重的臺風“蘇迪羅”給我國東部9大省（市）帶來狂風暴雨，浙江、福建、安徽超過23人死亡。每次臺風來襲，我們能做的難道只有被動防御？為什么不去想辦法人工控制臺風，讓它走開或者變弱？歷史上，還真有不少控制臺風的想法和嘗試……

原子彈引爆

在第一顆氫彈爆炸成功后，核武器的巨大威力燃起了一些人征服臺風的希望，他們想象，如果將原子彈送人臺風中心引爆，將可能把臺風炸毀。

其實，臺風就是空氣運動中的一種渦旋，它的能量主要來自于水蒸氣凝結釋放的熱量，可以說，臺風就是自然界中的巨型蒸汽機，它蘊含的能量非常驚人。

臺風產(chǎn)生的能量等于多少個原子彈？原子彈的能量一般采用TNT當量來折算，一千克TNT爆炸時產(chǎn)生的能量約4190千焦。1945年投放在廣島的原子彈折合14000噸TNT，產(chǎn)生的能量約5.87×1010千焦。水蒸汽凝結為液態(tài)水釋放的潛熱為2500.8焦耳/克。臺風有1千克的降水，相當于釋放了2500.8干焦的能量。假設臺風中心半徑附近100公里以內均出現(xiàn)了50毫米的暴雨（實際上可能還會有大暴雨、特大暴雨），降雨均勻灑在圓形面積上，大約每小時2毫米降雨折算為6.28×1010千克的水，對應1.57×1014千焦能量，也就是臺風每小時釋放的熱量對應2600多顆廣島原子彈爆炸的能量。

但是，如果臺風一來就放原子彈，原子彈造成的核輻射和核污染怎么辦？

卷云計劃

1946年，曾獲諾貝爾化學獎的科學家歐文·朗繆爾提出，用飛機在臺風適當部位大量播撒碘化銀等催化劑，使臺風內部能量重新分布，以減弱臺風的風速。他說服了美國通用公司、美國陸軍通信兵、美國空軍和美國海軍，1947年合作進行第一個人工影響颶風的實驗——“卷云計劃”。但結果是，受人工影響，原本正在遠離美國大陸的颶風突然轉頭向西，并在佐治亞州和南卡羅來納州登陸，釀成了巨大災禍，引起公眾強烈不滿。

由于時間久遠，看不到當時的形勢，不好判斷掉頭向西是環(huán)境場的變化，還是什么其他原因。好比給病人吃了一味安慰劑，不起任何效果，結果病人突然去世了，這個事情怨到安慰劑頭上，顯然是冤枉。

狂飆計劃

1963年，美國進一步實行“狂飆計劃”。試驗人員根據(jù)“角動量守恒定律”，用飛機在臺風的不同部位撒播碘化銀、干冰、尿素、水滴等催化劑，結果使臺風眼區(qū)擴大了6～7倍，眼區(qū)周圍風速也隨之減弱。1969年8月18日，美國對“黛比”颶風的試驗效果更為顯著，撒播催化劑后，最大風速由50米/秒降到35米/秒，減少了30%。

在隨后21年里，“狂飆計劃”追蹤超過15個颶風，并對4個颶風進行試驗。但是沒法證明這個計劃究竟幾次成功干擾了颶風強度。最后，不得不承認其無論是在云物理學還是統(tǒng)計學上都是不可靠的。1983年“狂飆計劃”被正式叫停，不過它留下很多寶貴的觀測資料供后來的研究者反復引用。

這應該是目前為止人工影響臺風最有效的一種方法。簡單來說，就是讓臺風“內訌”、“權力分散”，能量無法集中在臺風中心附近，從而削弱臺風，或抑制其發(fā)展加強。

但壓引號法——

有的科學家還提出了引導法。根據(jù)臺風總是偏斜地向低壓方向運動的特點，用人工方法在臺風未來移到的某一個方向制造出低壓區(qū)，使臺風移向這個低壓區(qū)，從而使一些重要地區(qū)免受臺風的襲擊。用這種方法，還可以把臺風引導到我們希望它去的地方，讓它豐沛的降水造福人類。

引導臺風前進的往往是副熱帶高壓，這是個環(huán)繞地球的、屬于行星尺度的系統(tǒng)。和副熱帶高壓較勁？別逗了，人連臺風都玩不過，何況跟副熱帶高壓較勁。況且，制造低壓引起臺風的路徑偏轉，這個低壓的大小強度應該和臺風接近。之前提到，臺風的能量相當于上千顆原子彈，哪有這么大的能量來制造低壓呢？

給海面“貼膜”

還有人提出，在經(jīng)常產(chǎn)生臺風的洋面上鋪上一層化學薄膜，以抑制海水蒸發(fā)，切斷臺風的能量供應，使臺風不易生成、發(fā)展。

問題是臺風是移動的，臺風的低壓環(huán)流也是龐大的，水蒸汽從廣闊的海面上源源不斷輸送進來，并不僅僅來源于臺風腳下的地方，甚至有些水汽是來自于印度洋的西南季風，經(jīng)過南海進入臺風內部。所以這要鋪多大的膜啊？差不多把印度洋、南海、西北太平洋都罩上算了。那么問題來了，世界上哪家造膜技術能造如此巨大的膜？

還有一個問題，一旦海洋上都覆上膜，海洋的水汽無法輸送到陸地上完成正常的水循環(huán)，我們沒有被臺風折騰死，直接旱死了。

海上風電場

最近幾年，斯坦福大學和特拉華大學的研究人員采用計算機模擬表明，成千上萬個風力渦輪機組成的海上風電場可能削弱現(xiàn)實生活中颶風的力量，顯著降低它們的風力及伴隨的風暴潮，并可能防止數(shù)十億美元的損失。

在風電場下游幾十公里處，風速就能夠基本恢復到之前的水平。而且臺風是立體的，從地面到對流層頂，高達萬米，風電機組也就是從地面十幾米到幾十米，臺風通過內部的對流，將動量下傳，很容易把大風迅速向下傳導。所以沿海地區(qū)利用臺風的風力發(fā)電，這個顯然是趨利避害的手段，但是削減臺風強度還是很難的。

利用臺風趨利避害

控制臺風，乃至控制天氣，在目前的科學水平下還無法實現(xiàn)，但這些想法和實驗勇氣可嘉。就像天氣預報目前還不能100%準確一樣，不應該沮喪和放棄，而是繼續(xù)努力，研究和解決很多問題。未來隨著研究臺風云物理過程、積云和臺風尺度運動間的相互反饋作用、催化劑播散新方法和新材料的深入，積累更多的野外實驗案例等，或許人工影響、干預臺風會變得更加有效。

換個角度來說，臺風帶來的風雨未必都是災害，有時也是一種資源，給干旱少雨區(qū)帶來水資源、沿海地區(qū)風力發(fā)電等等。相比削弱臺風、控制臺風，如何去更有效地利用臺風的風雨資源，實現(xiàn)趨利避害，同樣值得研究和應用。