北美首頁  |  新聞  |  時尚  |  大陸  |  臺灣  |  美國  |  娛樂  |  體育  |  財經  |  圖片  |  移民  |  微博  |  健康

“瑪莉亞”已致近50萬人受災 颱風能否人工消除?

http://dailynews.sina.com   2018年07月11日 03:32   鳳凰網

原標題:“瑪莉亞” 已致近50萬人受災 颱風能否人工消除?

中國天氣網訊 今年的第8號颱風“瑪莉亞”已於7月11日9時10分登陸福建,隨後攜狂風暴雨深入內陸作亂。截至7月11日12時,浙江、福建49.2萬人受災,44.1萬人緊急轉移安置,直接經濟損失2600餘萬元。不少網友表示颱風這麼可怕,能不能像人工消雨一樣消除掉?中國天氣網氣象分析師團隊深扒歷史,發現我們還真有不少控制檯風的奇思妙想和大膽嘗試。

武力征服颱風:簡單粗暴然並卵

20世紀40年代,就有人提出過用軍艦消滅颱風的計劃,認爲用大量的軍艦圍住颱風,採取“萬炮齊轟”的戰術,颱風也許會乖乖地繳械投降。

有句詩說得好,抽刀斷水水更流。空氣和水相似,都是流體,颱風就是空氣運動中的一種渦旋,它發展的能量主要是來自熱帶海洋的暖溼空氣。靠飛機大炮圍攻颱風,聽起來簡單粗暴,然而並沒有什麼卵用。

往颱風眼裏扔原子彈:蚍蜉撼大樹

在第一顆氫彈爆炸成功後,核武器的巨大威力,又燃起了一些人征服颱風的希望,他們想象如果將原子彈送入颱風中心引爆,將可能把颱風炸燬。

颱風的能量主要來自於水蒸氣凝結釋放的熱量,其實颱風就是自然界中的巨型蒸汽機,它蘊含的能量非常驚人。一個颱風的能量相當於成百上千顆原子彈,投放幾個原子彈,屬於蚍蜉撼大樹。另外,原子彈造成的核輻射和核污染怎麼辦?姑且不說能不能開心吃海鮮,要是以後一來臺風就放原子彈,想想當年日本311大地震核泄漏,全國人民是不是又要瘋狂搶鹽了?

PS:一個颱風的能量等於多少個原子彈?原子彈的能量一般採用TNT當量來折算,一千克TNT爆炸時產生的能量約4190千焦。1945年投放在廣島的原子彈摺合14000噸TNT,產生的能量約5.87*1010千焦。水蒸汽凝結爲液態水釋放的潛熱爲2500.8焦耳/克。颱風有1千克的降水,相當於釋放了2500.8千焦的能量。假設臺風中心半徑附近100公里以內均出現了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毫米降雨折算爲6.28*1010千克的水,對應1.57*1014千焦能量,也就是颱風每小時釋放的熱量對應2600多顆廣島原子彈爆炸的能量。

捲雲計劃:傳說中慘遭颶風報復的實驗

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,使颱風內部能量重新分佈,以減弱颱風的風速。他說服了美國通用、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——“捲雲計劃”。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,並在佐治亞州和南卡羅來納州登陸,釀成了巨大災禍,引起公衆強烈不滿。

由於時間久遠,看不到當時的大形勢,不好判斷掉頭向西是環境場的變化,還是什麼其他原因。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。數據帝認爲,主要還是環境場的調整導致了颱風路徑的變化。

狂飆計劃:目前爲止人工影響颱風最有效的一種方法

1963年,美國進一步實行“狂飆計劃”。試驗人員根據“角動量守恆定律”,用飛機在臺風的不同部位撒播碘化銀、乾冰、尿素、水滴等催化劑,結果使颱風眼區擴大了6-7倍,眼區周圍風速也隨之減弱。1969年8月18日,美國對“黛比”颶風的試驗效果更爲顯著,撒播催化劑後,最大風速由50米/秒降到35米/秒,減少了30%。

在隨後21年裏,“狂飆計劃”追蹤超過15個颶風,並對4個颶風嘗試雲種播撒試驗。但是沒法證明這個計劃幾次所謂成功干擾颶風強度的播撒試驗,是不是正好碰到颶風自身演變。最後,不得不承認其無論是雲物理學還是統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設備和八卦故事供後來的研究者反覆引用。

這應該是目前爲止人工影響颱風最有效的一種方法。簡單來說,就是讓颱風“內訌”、“權力分散”,能量無法集中在臺風中心附近,從而削弱颱風,或抑制其發展加強。這個“狂飆計劃”就是通過在最大風速區半徑以外的地方,播散催化劑,促進颱風眼壁以外的對流發展,相當於把颱風核心區域的加熱分散,從而削減或抑制颱風發展。

但也有科學家認爲,颱風強度的自然變率和播散實驗的變率在量級上是相當的,因此不能完全肯定,該實驗當中颱風強度減弱30%完全是人工影響導致。

低壓引導法:想跟颱風他爹較勁

有的科學家還提出了引導法。根據颱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向的某一個方向製造出低壓區,使颱風移向這個低壓區,從而使一些重要地區免受颱風的襲擊。用這種方法,還可以把颱風引導到我們希望它去的地方,讓它豐沛的降水造福人類。

引導颱風前進的,往往是副熱帶高壓,這是個環繞地球的、屬於行星尺度的系統,比颱風還要大很多很多。和副熱帶高壓較勁?別逗了,人連臺風都玩不過,何況跟副高較勁。況且,製造低壓引起颱風的路徑偏轉,這個低壓的大小強度應該和颱風接近。之前提到,颱風的能量相當於上千顆原子彈,哪有這麼大的能量來製造低壓呢?爲了避開臺風,放出來上千顆原子彈,颱風還沒有消失,人類估計已經沒了。

給海洋鋪上化學薄膜:腦洞和大海一樣寬廣

還有人提出,在經常產生颱風的洋麪上鋪上一層化學薄膜,以抑制海水蒸發,切斷颱風的能量供應,使颱風不易生成、發展。

問題是颱風是移動的,颱風的低壓環流也是龐大的,水蒸氣從廣闊的海面上源源不斷輸送進來,並不僅僅來源颱風腳下的地方,甚至有些水汽是來自於印度洋的西南季風,經過南海,進入颱風內部。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。那麼問題來了,世界上哪家造膜技術能造如此大的膜?不用找藍翔,他們也沒戲。

還有一個問題,一旦海洋上都覆地膜,海洋的水汽無法輸送到陸地上完成正常的水循環,我們沒有被颱風折騰死,也直接先旱死了。

海上風電場削弱颱風:削弱能力有限

最近幾年,斯坦福大學和特拉華大學的研究人員採用計算機模擬表明,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,並可能防止數十億美元的損失。

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

未來有無限可能,利用颱風趨利避害

控制檯風,乃至控制天氣,在目前的科學水平下還無法實現,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,而是繼續努力,研究和解決很多問題。未來隨着研究颱風雲物理過程、積雲和颱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,或許人工影響、干預颱風會變得更加有效。

換個角度來說,颱風的風雨未必都是災害,有時也是一種資源,給乾旱少雨區帶來水資源、沿海地區風力發電等等。相比削弱颱風、控制檯風,如何去更有效地利用颱風的風雨資源,實現趨利避害,同樣值得研究和應用。

Bookmark and Share
|
關閉