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往台风眼里扔原子弹 前人的脑洞真是勇气可嘉
今年第4号台风“妮妲”预计将于今天登陆广东沿海。深圳气象局于8月1日下午17点发布了台风红色预警信号,这也是深圳预警信号发布历史上首次发布台风红色预警信号。广州多个区也发布了红色预警,全面停工停产停课。而广铁则停运了1日晚21时之后所有高铁。
对沿海人民来说,台风是每年都要邂逅几次的自然灾害。它的危害这么大,带来经济损失无算,难道我们只能被动防御吗?能不能人工控制它,让它走开、变弱甚至消除掉呢?
前人还真的想过这个问题,而且想得非常认真……
武力征服台风:简单粗暴然并卵
最早的“用军舰消灭台风”计划,是在20世纪40年代提出的。当时的思路是:用大量的军舰围住台风,采取“万炮齐轰”的战术,台风会不会乖乖地缴械投降?
然而这个思路恐怕行不通。所谓“抽刀断水水更流”,大炮对空气无能为力。而台风只是空气运动中的一种涡旋,它发展的能量主要是来自热带海洋的暖湿空气。靠飞机大炮围攻台风,听起来简单粗暴,然而和投鞭断流是差不多意思:表现万众一心人定胜天的象征意义可以,想真的消除台风、阻断河水,恐怕并没有什么卵用。
往台风眼里扔原子弹:蚍蜉撼大树
随后,第一颗氢弹爆炸成功又燃起了一些人征服台风的希望,他们想象:如果将原子弹送入台风中心引爆,总有可能把台风炸毁吧?
好吧,先抛开空气是稀薄的流体的问题,单纯看能量对比:台风的能量主要来自于水蒸气凝结释放的热量,一个台风就是一个自然界中的巨型蒸汽机,它蕴含的能量非!常!惊!人!一个台风的能量相当于成百上千颗原子弹,投放几个原子弹,属于蚍蜉撼大树。另外,原子弹造成的核辐射和核污染怎么办?一来台风就放原子弹,还能不能愉快的吃海鲜了?全国人民是不是又要疯狂抢盐了?
一个台风的能量等于多少个原子弹?
原子弹的能量一般采用TNT当量来折算,一千克TNT爆炸时产生的能量约4190千焦。1945年投放在广岛的原子弹折合14000吨TNT,产生的能量约5.87*1010千焦。水蒸汽凝结为液态水释放的潜热为2500.8焦耳/克。台风有1千克的降水,相当于释放了2500.8千焦的能量。假设台风中心半径附近100公里以内均出现了50毫米的暴雨,降雨均匀洒在圆形面积上,大约每小时2毫米降雨折算为6.28*1010千克的水,对应1.57*1014千焦能量,也就是台风每小时释放的热量对应2600多颗广岛原子弹爆炸的能量。
卷云计划:传说中惨遭飓风报复的实验
1946年,诺贝尔化学奖得主欧文·朗缪尔提出,用飞机在台风适当部位大量播撒碘化银等催化剂,可以使台风内部能量重新分布,最终减弱台风的风速。他说服了美国通用、美国陆军通信兵、美国空军和美国海军,1947年合作进行第一个人工影响飓风的实验——“卷云计划”。
但结果是,受人工影响的飓风原本远离美国大陆,却突然转头向西,在佐治亚州和南卡罗来纳州登陆,酿成了巨大灾祸,引起公众强烈不满。
由于时间久远,看不到当时的大形势,不好判断掉头向西是环境场的变化,还是什么其他原因。好比给病人吃了一味安慰剂,不起任何效果,结果病人突然去世了,这个事情怨到安慰剂头上,显然也是冤枉。个人以为还是环境场的调整导致了台风路径的变化。
狂飙计划:目前为止人工影响台风最有效的一种方法
1963年,美国进一步实行“狂飙计划”。试验人员根据“角动量守恒定律”,用飞机在台风的不同部位撒播碘化银、干冰、尿素、水滴等催化剂,结果使台风眼区扩大了6-7倍,眼区周围风速也随之减弱。1969年8月18日,美国对“黛比”飓风的试验效果更为显著:把最大风速由50米/秒降到了35米/秒,减少了30%。
之后21年里,“狂飙计划”追踪了15个飓风,并对4个飓风尝试云种播撒试验。但我们还是不能排除这几次所谓的“成功干扰飓风强度”的播撒试验,是不是正好碰到飓风自身演变。最后,不得不承认其无论是云物理学还是统计学上都是不可靠的。
1983年“狂飙计划”被正式叫停,不过它留下很多宝贵的观测资料设备和八卦故事供后来的研究者反复引用。
这应该是目前为止人工影响台风最有效的一种方法。简单来说,就是让台风“内讧”、“权力分散”,能量无法集中在台风中心附近,从而削弱台风,或抑制其发展加强。这个“狂飙计划”就是通过在最大风速区半径以外的地方,播散催化剂,促进台风眼壁以外的对流发展,相当于把台风核心区域的加热分散,从而削减或抑制台风发展。
但也有科学家认为,台风强度的自然变率和播散实验的变率在量级上是相当的,因此不能完全肯定,该实验当中台风强度减弱30%完全是人工影响导致。
低压引导法:想跟台风他爹较劲
有的科学家还提出了引导法。根据台风总是偏斜地向低压方向运动的特点,用人工方法在台风未来移向的某一个方向制造出低压区,使台风移向这个低压区,从而使一些重要地区免受台风的袭击。用这种方法,还可以把台风引导到我们希望它去的地方,让它丰沛的降水造福人类。
引导台风前进的,往往是副热带高压。这是环绕地球的、行星尺度的系统,比台风还要大很多很多。人连台风都玩不过,还想和副热带高压较劲?别逗了。
往台风眼里扔原子弹 前人的脑洞真是勇气可嘉
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