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“玛莉亚”已致近50万人受灾 台风能否人工消除?

(本报记者王兴亮)


来源:中国天气网

原标题:“玛莉亚” 已致近50万人受灾 台风能否人工消除?中国天气网讯 今年的第8号台风“玛莉亚”已于7月11日9时10分登陆福建,随后携狂风暴雨深入内

原标题:“玛莉亚” 已致近50万人受灾 台风能否人工消除?

中国天气网讯 今年的第8号台风“玛莉亚”已于7月11日9时10分登陆福建,随后携狂风暴雨深入内陆作乱。截至7月11日12时,浙江、福建49.2万人受灾,44.1万人紧急转移安置,直接经济损失2600余万元。不少网友表示台风这么可怕,能不能像人工消雨一样消除掉?中国天气网气象分析师团队深扒历史,发现我们还真有不少控制台风的奇思妙想和大胆尝试。

武力征服台风:简单粗暴然并卵

20世纪40年代,就有人提出过用军舰消灭台风的计划,认为用大量的军舰围住台风,采取“万炮齐轰”的战术,台风也许会乖乖地缴械投降。

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有句诗说得好,抽刀断水水更流。空气和水相似,都是流体,台风就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,然而并没有什么卵用。

往台风眼里扔原子弹:蚍蜉撼大树

在第一颗氢弹爆炸成功后,核武器的巨大威力,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,将可能把台风炸毁。

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台风的能量主要来自于水蒸气凝结释放的热量,其实台风就是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?姑且不说能不能开心吃海鲜,要是以后一来台风就放原子弹,想想当年日本311大地震核泄漏,全国人民是不是又要疯狂抢盐了?

PS: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(实际上可能还会有大暴雨、特大暴雨),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,曾获诺贝尔化学奖的科学家欧文·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,使台风内部能量重新分布,以减弱台风的风速。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,原本正在远离美国大陆的飓风突然转头向西,并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。

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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,显然是冤枉。数据帝认为,主要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。2018-11-13,美国对“黛比”飓风的试验效果更为显著,撒播催化剂后,最大风速由50米/秒降到35米/秒,减少了30%。

在随后21年里,“狂飙计划”追踪超过15个飓风,并对4个飓风尝试云种播撒试验。但是没法证明这个计划几次所谓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。

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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。

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引导台风前进的,往往是副热带高压,这是个环绕地球的、属于行星尺度的系统,比台风还要大很多很多。和副热带高压较劲?别逗了,人连台风都玩不过,何况跟副高较劲。况且,制造低压引起台风的路径偏转,这个低压的大小强度应该和台风接近。之前提到,台风的能量相当于上千颗原子弹,哪有这么大的能量来制造低压呢?为了避开台风,放出来上千颗原子弹,台风还没有消失,人类估计已经没了。

给海洋铺上化学薄膜:脑洞和大海一样宽广

还有人提出,在经常产生台风的洋面上铺上一层化学薄膜,以抑制海水蒸发,切断台风的能量供应,使台风不易生成、发展。

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问题是台风是移动的,台风的低压环流也是庞大的,水蒸气从广阔的海面上源源不断输送进来,并不仅仅来源台风脚下的地方,甚至有些水汽是来自于印度洋的西南季风,经过南海,进入台风内部。所以这要铺多大的膜啊?差不多把印度洋、南海、西北太平洋都罩上算了。那么问题来了,世界上哪家造膜技术能造如此大的膜?不用找蓝翔,他们也没戏。

还有一个问题,一旦海洋上都覆地膜,海洋的水汽无法输送到陆地上完成正常的水循环,我们没有被台风折腾死,也直接先旱死了。

海上风电场削弱台风:削弱能力有限

最近几年,斯坦福大学和特拉华大学的研究人员采用计算机模拟表明,成千上万个风力涡轮机组成的海上风电场可能削弱现实生活中飓风的力量,显著降低它们的风力及伴随的风暴潮,并可能防止数十亿美元的损失。

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风电场下游几十公里处,风速就基本恢复到之前的水平。而且台风是立体的,从地面到对流层顶,高达万米,风电机组也就是地面十几米到几十米,台风通过内部的对流,将动量下传,很容易把大风速向下传导。所以沿海地区,利用台风的风力发电,这个显然是趋利避害的手段,但是削减台风强度,还是很难的。

未来有无限可能,利用台风趋利避害

控制台风,乃至控制天气,在目前的科学水平下还无法实现,但这些想法和实验,勇气可嘉。就像天气预报目前还不能100%准确一样,不应该沮丧和放弃,而是继续努力,研究和解决很多问题。未来随着研究台风云物理过程、积云和台风尺度运动间的相互反馈作用、催化剂播散新方法和新材料的深入,积累更多的野外实验案例,或许人工影响、干预台风会变得更加有效。

换个角度来说,台风的风雨未必都是灾害,有时也是一种资源,给干旱少雨区带来水资源、沿海地区风力发电等等。相比削弱台风、控制台风,如何去更有效地利用台风的风雨资源,实现趋利避害,同样值得研究和应用。

[责任编辑:王家乐 PX043]

责任编辑:王家乐 PX043

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