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消滅颶風,人能否勝天

2018-03-14 20:03:57尤溪
科學之謎 2018年2期
關鍵詞:風速

尤溪

囂張的颶風

狂風卷集著驟雨,鋪天蓋地地傾瀉而下,刮倒了大樹、掀翻了屋頂,河水決了堤、良田變了海,颶風呼嘯而來,又呼嘯而去,徒留滿目瘡痍。強颶風過境便是這般場景,那么肆虐,那么囂張。

而目前,颶風強度還有逐年增強的趨勢,有可能會帶來更為嚴重的后果。高水溫是颶風生成的因素之一。數據測試顯示,隨著全球氣候變暖,海水表面溫度升高,全球范圍內颶風的強度將會增強、風速將會增大、降水將會增多。到21世紀末,颶風強度平均將比現在增強2%~11%,另外,在一定范圍內,海水表面溫度每增加1℃,颶風風速將增強3%~5%。

颶風宛如暴君,我們有沒有可能阻止這位暴君施暴呢?其實,人們曾經嘗試過多種手段來整治颶風。

失敗的曾經

1947年,美國政府就嘗試過消滅颶風。派遣飛機飛到正在形成的颶風上空,向颶風中投入180千克的碎干冰,理論上干冰升華會使海水表面溫度降低從而減小颶風風速。當時的飛行員稱,在投入干冰后,風暴確實發生了變化,雖然他們不能夠確定是不是由干冰造成的。然而投放干冰后的颶風卻直接轉向,原本正在遠離美國大陸的颶風卻在美國東南部的佐治亞州登陸了,造成了巨大損失,美國政府還因此遭受了當地居民的控訴。這次失敗為整治颶風蒙上了陰影。

直到1963年,美國政府才再次進行嘗試。這次是在颶風的風眼墻投入足量碘化銀。投入碘化銀的颶風風速確實減小了,但因為這個颶風本身就不夠強,很難確定到底是碘化銀促使風速減小還是颶風本身的變化結果。以同樣方式進行的最后一次嘗試是在1969年,實驗后風速降低了30%,這似乎證明了這種方式是有效的。然而,實驗耗費了巨資并且沒能得到準確的結論,最后致力消滅颶風的項目宣告終止。

還有人提出過在颶風中投入核彈以終止颶風的。但是,撇開核彈爆炸后釋放的核輻射所造成的環境污染不談,一顆核彈爆炸所釋放的能量遠遠比不上完全成形的強颶風。一場颶風所釋放的能量相當于每20分鐘就有1000萬噸核彈爆炸產生的能量。這種方法明顯不可行。

另一個方法則是提議給海水戴上“太陽眼鏡”。海水的溫度主要來自于所吸收的太陽輻射,如果阻擋了陽光的照射,就可以大大地降低海水溫度。但是要完成這項任務,需要向空中投放100億噸氣溶膠態的硫酸鹽。這相當于正常火山爆發所產生的硫酸鹽氣溶膠的幾十倍甚至幾百倍。而且,投放100億噸硫酸鹽需要花費100億美元,但有人認為這比減少溫室效應氣體的排放需要投入的資金要少得多,應該負擔得起。但是,給這片海域戴上“太陽眼鏡”可能會引起另一片海域水溫升高,也許會造成更嚴重的后果。另外,硫酸鹽會把臭氧層戳出一個大洞。一旦臭氧層被破壞,會給人類、動植物、生態環境都帶來嚴重的后果。而且相比起颶風帶來的災害,臭氧層被破壞后所帶來的危害范圍更廣,持續時間更久,并且更加難以防范。這項提議最終不了了之。

但是,科學家們并沒有因為種種失敗而受挫,而是仍在嘗試著各種新思路、新方法。

新的征途

既然外界的干預手段都會引起種種不良后果,那么是否可以讓大海自己來完成任務呢?科學家們提出了一種新思路:攪動大海,讓海面溫度高的海水下沉,與深層的、冰冷的海水混合,降低海水表面溫度,從源頭直接遏制颶風的形成,這就是“索爾特水槽”的理念。

“索爾特水槽”利用的是大海的波浪能,構造并不復雜。每個水槽像一把放進海里的大口朝上的大喇叭。這個喇叭由結實的塑料制成,朝上的一端,外圈直徑10~100米不等。外沿由一圈充氣的舊汽車輪胎排列捆綁在一起,就像一個救生圈一樣把這把大喇叭口托出水面,形成一個高出海平面1米之上的大圓環。其下是大喇叭的管身,可伸至海平面下50~300米。當海浪涌動,上層溫度較高的海水越過大喇叭口外沿涌入圓環內,使環內海水高于海平面,這些海水在重力的作用下會向下壓,這樣,溫度高的海水就會源源不斷進入大喇叭口,順著大喇叭的管身流向海洋深處,同時把熱量也帶入海洋深處,從而降低了海洋表面溫度。

“索爾特水槽”運用的全是大自然自身的力量,如波浪能、重力,并且構造簡單,部署方便,主要組成部分是廢棄輪胎,經濟劃算,也容易維修保養。“索爾特水槽”在鹽水池的實驗中也取得了巨大的成功。但是,還有問題需要解決。海洋表面有波浪,內部也同樣有波浪,稱為內波。海洋內波蘊含的能量巨大,它有可能會沖擊水槽,使水槽分崩離析。所以,在沒有解決這個問題之前,這項理念也許仍然只是理念。

三思而后行

消滅颶風是否真的有利于人類?颶風畢竟是區域性現象,給海水降溫也是局部操作。抑制颶風的形成也許會使干旱地區的降水減少,或是影響全球氣候的其它方面。

最重要的是,颶風與全球大氣循環和水循環密切相關。氣象學家認為,颶風將赤道附近的大量能量帶離赤道,如果將其扼殺,那么赤道附近會變得更熱,而中緯度地區的氣候將變得撲朔迷離。而且,令人擔心的是,被遏制的颶風所積蓄的能量總有一天會爆發,而到那時我們未必能夠承受得住。

要想既能減小颶風的影響又能不影響氣候,我們就需要找尋微妙的平衡點,雖然目前還沒有找到,但這就是我們前進的方向。

人類與大自然的斗爭充滿了戲劇性。當我們蒙昧無知時,一味地膜拜自然,將其視作神靈,小小的自然變化都令我們恐懼不已。后來有了點能力的我們以為與大自然的搏斗不是東風壓倒西風就是西風壓倒東風,并為自己短暫的勝利而自鳴得意。曾經我們開墾荒地、砍伐樹木種上莊稼便是人類的勝利,不想沙塵暴肆虐,將片片良田變為荒漠。比如4000年前,我國的陜西的渭水流域還是溪流清澈、水草豐沛的魚米之鄉,現在已然成為黃土溝壑。這無疑是大自然給我們的當頭棒喝。之后,我們便開始找尋和平相處的方式。在與颶風搏斗的過程中,我們需要找到兩全其美的方式。

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