天氣之子的神奇力量

你是不是一枚新海誠的粉絲？看過了前年的《你的名字》之后，有沒有被《天氣之子》再度圈粉？這部日本次世代動畫電影扛鼎之作是否勾起了你對自然天氣變化的興趣呢？如果有，請繼續往下看，咱們今天就來聊聊《天氣之子》里的科學。

另類超能力

《天氣之子》講述的故事并不復雜，就是一個“在地球自然氣候調節失控了的未來某個時間里，一對少年男女被命運捉弄，在不可思議的都市冒險中成長，并選擇各自的生活方式”的故事。

在這個故事中，上高一的少年帆高離家出走，一個人從海島來到東京。帆高好不容易找到一份工作，為一本古怪的“神秘學雜志”寫稿，生活孤單貧苦。而因為地球的天氣失去了調控能力，連日的滂沱大雨，讓帆高的失落和孤獨感更加強烈。

幸運的是，在紛紜雜沓的大都會的某個角落，帆高遇上了一個可愛少女陽菜。陽菜和弟弟相依為命，個性堅強、開朗。神奇的是，陽菜心中隱藏著一個沒有人知道的秘密──每當她說：“現在開始天晴了！”雨便漸漸停下來，美麗的陽光便會灑落街上。

超能力還有副作用

原來，陽菜擁有一種不可思議的能量，那是一種能讓天空放晴的超能力。電影中，因為世界一直在下雨，帆高發現了生財之道——幫助需要晴天的人們“召喚晴空”。

陽菜和帆高靠著這種能力打工賺錢，日子也一天天變好了。帆高為陽菜挑選了十八歲的生日禮物，這讓陽菜很開心。本以為兩人的生活會這樣平凡地繼續下去，可你也知道，有時候超能力并不只是帶來幸運，代價往往也是巨大的。

陽菜最大的問題在于，每次使用超能力之后，身體就會慢慢變得透明。當大家都肆意妄為地要求陽菜改變天氣后，氣候變得越來越糟糕，越來越變化無常，難以控制。最終，只有犧牲陽菜，才能避免氣候災難。

帆高這才意識到，隨意利用這樣的超能力是錯誤的，并通過努力最終救回了陽菜，兩個人放棄超能力帶來的“紅利”，回歸到了自然、正常的生活。

現實中的超能力

電影里表現的大背景，是地球環境正在惡化，氣候變化異常的現實。而事實上，人類“控制天氣”的能力恐怕真的不再只是電影里的超能力了。

不過從科學的角度來說，“控制天氣”這種說法是不準確的，準確的說法應該是“影響天氣”。目前，人類影響天氣主要指的是引導降水或規避降水，這些方法也并不高深莫測，只要掌握了自然界降水的原理，一切都是那么“水到渠成”。

如你所知，大氣中蘊含著豐沛的水，這些水以極微小的水滴狀態存在著，當無數極小水滴匯聚在一起時，就會形成雨云。雨云中的小水滴小到直徑只有0.01微米，于是能夠飄浮在空中而不會下落。

雨云中除了小水滴，還有很多雜質，這些東西構成了一個個凝結核，將周圍的小水滴吸附過來，小水滴碰到這些東西，會結晶為冰晶，當越來越多的小水滴匯聚在一起，冰晶也就越來越大，變成了雪花，當雪花的重量足夠重時，就會從高空落下來，于是就形成了下雪。如果雪花在半空中融化成水，就變成了下雨。

好了，現在你知道了，要形成降雨，必須具備這樣一些條件：足夠的雨云和吸附小水滴的凝結核。前一個條件，人類目前還無法控制，只能等待大自然自己風云聚會，而后一種條件，正是影響天氣的突破口。

呼風又喚雨

了解了下雨是怎么回事之后，就很容易找到人工催雨的辦法，那就是人工制造無數的凝結核，供云中的小雨滴來凝聚。

可是，如果大氣中根本就缺乏水分，凝結核也使不上力氣呀？別擔心，大氣中蘊含的水分要比你想象的多得多，即使是在干燥的地區，空中的云層中也含有水汽，只要人類能夠“引導”這些相對分散的水汽凝聚在一起，下雨是不成問題的。

當氣象觀測顯示人工增雨的前提已具備，就可以用各種方法將一種名為碘化銀的化學物質送到云層中去。碘化銀具有三種結晶形態，其中六方晶形與冰晶的結構很類似，因此，它是用來作為凝結核的絕佳材料。火箭炮在云層中炸開時，產生了超過3000℃的高溫，在這樣高的溫度下，碘化銀會被分解成無數碘離子和銀離子，而高空云層的溫度只有-20℃，在寒冷的環境中，這些碘離子和銀離子又會很快合并為極小的碘化銀結晶微粒。1克碘化銀就能在高空云層中形成10萬多個碘化銀結晶微粒，如果這些微粒都能成為凝結核，那么最終就會形成10萬滴雨滴！

雙管齊下的干冰

除了碘化銀，干冰在人工影響天氣中的應用更加廣泛。干冰是固態的二氧化碳，常見的二氧化碳是氣體狀態，但如果在零下-78.5℃的條件下，氣態的二氧化碳就變成固體，樣子就像冰塊一樣。而當環境溫度高于-78.5℃時，干冰會直接從固體轉化為氣體，在這個神奇的過程中，它會吸收周圍大量的熱，使得周圍的溫度迅速下降，因此，在工業中，干冰是用來保持低溫的好材料。

將干冰送到高空云層中，讓云層的溫度驟降，形成更多冰晶。在這個過程中，干冰附近的云層溫度與其他部分的溫度相差會非常大，溫差帶動了云層中空氣的對流運動，這也有利于水汽的碰撞與結合。

所以說，干冰催雨是雙管齊下，效率更高，效果更棒！

阻止下雨有一套

只能控制老天爺下雨，這顯然還不夠——要是遇到我們不希望下雨的時候，比如奧運會開幕式，該怎么辦？辦法有兩個，要么讓雨提前下，要么就是讓雨暫時先別下。

第一個辦法很容易，如果在重要日子時可能會有大量雨云聚集，那就在前一天或者前幾天，用人工催雨的辦法，讓雨痛痛快快下完。可是，要讓雨暫時別下可有點玄乎了吧？

其實，這也沒什么神秘的。你想想看，既然碘化銀結晶微粒能作為凝結核讓云層中的水分凝結在一起而降水，那反過來，也就能阻止降水。簡單來說可以這樣做：

讓超過催雨所需量的碘化銀進入高空云層，制造的碘化銀結晶微粒越多越好。比方說，假如一片云層中有100個小水滴，10個碘化銀結晶微粒就可以將這100個小水滴凝結為10個大水滴，剛好就下雨了，但我們不要下雨，就在云層中制造100個碘化銀結晶微粒，那么這100個凝結核就會爭搶小水滴，最終，不會有一個凝結核搶到足夠多的水滴……

嗯，是不是夠狠？

科學的發展從來都是機遇與危機并存的。千萬別以為科學已經發展到無所不能的地步，其實人類離科幻電影中那樣隨心所欲地控制天氣還早著呢，僅僅是人工增雨技術，人類就花了近百年時間才成功。要是再過一個世紀、兩個世紀，人類真的能夠更加隨心所欲地掌控天氣，難道會完全是一件好事嗎？《天氣之子》其實就是在提醒人們，科學可是一柄雙刃劍！