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數(shù)據(jù)帝扒天氣:我們?yōu)楹尾蝗ト斯は_風(fēng)?

2015-08-11 來源:中國天氣網(wǎng) 瀏覽數(shù):1902

今年以來強度最強、致災(zāi)最重的臺風(fēng)——“蘇迪羅”終于消停,它給我國東部9大省(市)帶來狂風(fēng)暴雨,浙江、福建、安徽超23人死亡。每次臺風(fēng)來襲,我們能做的難道只有被動防御?為什么不去想辦法人工控制臺風(fēng),讓它走開或者變?nèi)酰繗v史上,還真有不少控制臺風(fēng)的想法和嘗試。

  今年以來強度最強、致災(zāi)最重的臺風(fēng)——“蘇迪羅”終于消停,它給我國東部9大省(市)帶來狂風(fēng)暴雨,浙江、福建、安徽超23人死亡。每次臺風(fēng)來襲,我們能做的難道只有被動防御?為什么不去想辦法人工控制臺風(fēng),讓它走開或者變?nèi)酰繗v史上,還真有不少控制臺風(fēng)的想法和嘗試。 
  武力征服臺風(fēng):簡單粗暴然并卵
  20世紀(jì)40年代,就有人提出過用軍艦消滅臺風(fēng)的計劃,認(rèn)為用大量的軍艦圍住臺風(fēng),采取“萬炮齊轟”的戰(zhàn)術(shù),臺風(fēng)也許會乖乖地繳械投降。
  數(shù)據(jù)帝有話說有句詩說得好,抽刀斷水水更流。空氣和水相似,都是流體,臺風(fēng)就是空氣運動中的一種渦旋,它發(fā)展的能量主要是來自熱帶海洋的暖濕空氣。靠飛機大炮圍攻臺風(fēng),聽起來簡單粗暴,然而并沒有什么卵用。
  往臺風(fēng)眼里扔原子彈:蚍蜉撼大樹
  在第一顆氫彈爆炸成功后,核武器的巨大威力,又燃起了一些人征服臺風(fēng)的希望,他們想象如果將原子彈送入臺風(fēng)中心引爆,將可能把臺風(fēng)炸毀。
  數(shù)據(jù)帝有話說臺風(fēng)的能量主要來自于水蒸氣凝結(jié)釋放的熱量,其實臺風(fēng)就是自然界中的巨型蒸汽機,它蘊含的能量非常驚人。
  一個臺風(fēng)的能量相當(dāng)于成百上千顆原子彈,投放幾個原子彈,屬于蚍蜉撼大樹。另外,原子彈造成的核輻射和核污染怎么辦?姑且不說能不能開心吃海鮮,要是以后一來臺風(fēng)就放原子彈,想想當(dāng)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:一個臺風(fēng)的能量等于多少個原子彈?原子彈的能量一般采用TNT當(dāng)量來折算,一千克TNT爆炸時產(chǎn)生的能量約4190千焦。1945年投放在廣島的原子彈折合14000噸TNT,產(chǎn)生的能量約5.87*1010千焦。水蒸汽凝結(jié)為液態(tài)水釋放的潛熱為2500.8焦耳/克。臺風(fēng)有1千克的降水,相當(dāng)于釋放了2500.8千焦的能量。假設(shè)臺風(fēng)中心半徑附近100公里以內(nèi)均出現(xiàn)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毫米降雨折算為6.28*1010千克的水,對應(yīng)1.57*1014千焦能量,也就是臺風(fēng)每小時釋放的熱量對應(yīng)2600多顆廣島原子彈爆炸的能量。
  卷云計劃:傳說中慘遭颶風(fēng)報復(fù)的實驗
  1946年,曾獲諾貝爾化學(xué)獎的科學(xué)家歐文·朗繆爾提出,用飛機在臺風(fēng)適當(dāng)部位大量播撒碘化銀等催化劑,使臺風(fēng)內(nèi)部能量重新分布,以減弱臺風(fēng)的風(fēng)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(fēng)的實驗——“卷云計劃”。但結(jié)果是,受人工影響,原本正在遠(yuǎn)離美國大陸的颶風(fēng)突然轉(zhuǎn)頭向西,并在佐治亞州和南卡羅來納州登陸,釀成了巨大災(zāi)禍,引起公眾強烈不滿。
  數(shù)據(jù)帝有話說由于時間久遠(yuǎn),看不到當(dāng)時的大形勢,不好判斷掉頭向西是環(huán)境場的變化,還是什么其他原因。好比給病人吃了一味安慰劑,不起任何效果,結(jié)果病人突然去世了,這個事情怨到安慰劑頭上,顯然是冤枉。個人以為還是環(huán)境場的調(diào)整導(dǎo)致了臺風(fēng)路徑的變化。
  狂飆計劃:目前為止人工影響臺風(fēng)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(jù)“角動量守恒定律”,用飛機在臺風(fēng)的不同部位撒播碘化銀、干冰、尿素、水滴等催化劑,結(jié)果使臺風(fēng)眼區(qū)擴大了6-7倍,眼區(qū)周圍風(fēng)速也隨之減弱。1969年8月18日,美國對“黛比”颶風(fēng)的試驗效果更為顯著,撒播催化劑后,最大風(fēng)速由50米/秒降到35米/秒,減少了30%。
  在隨后21年里,“狂飆計劃”追蹤超過15個颶風(fēng),并對4個颶風(fēng)嘗試云種播撒試驗。但是沒法證明這個計劃幾次所謂成功干擾颶風(fēng)強度的播撒試驗,是不是正好碰到颶風(fēng)自身演變。最后,不得不承認(rèn)其無論是云物理學(xué)還是統(tǒng)計學(xué)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(shè)備和八卦故事供后來的研究者反復(fù)引用。
  數(shù)據(jù)帝有話說這應(yīng)該是目前為止人工影響臺風(fēng)最有效的一種方法。簡單來說,就是讓臺風(fēng)“內(nèi)訌”、“權(quán)力分散”,能量無法集中在臺風(fēng)中心附近,從而削弱臺風(fēng),或抑制其發(fā)展加強。這個“狂飆計劃”就是通過在最大風(fēng)速區(qū)半徑以外的地方,播散催化劑,促進臺風(fēng)眼壁以外的對流發(fā)展,相當(dāng)于把臺風(fēng)核心區(qū)域的加熱分散,從而削減或抑制臺風(fēng)發(fā)展。
  但也有科學(xué)家認(rèn)為,臺風(fēng)強度的自然變率和播散實驗的變率在量級上是相當(dāng)?shù)模虼瞬荒芡耆隙ǎ搶嶒灝?dāng)中臺風(fēng)強度減弱30%完全是人工影響導(dǎo)致。
  低壓引導(dǎo)法:想跟臺風(fēng)他爹較勁
  有的科學(xué)家還提出了引導(dǎo)法。根據(jù)臺風(fēng)總是偏斜地向低壓方向運動的特點,用人工方法在臺風(fēng)未來移向的某一個方向制造出低壓區(qū),使臺風(fēng)移向這個低壓區(qū),從而使一些重要地區(qū)免受臺風(fēng)的襲擊。用這種方法,還可以把臺風(fēng)引導(dǎo)到我們希望它去的地方,讓它豐沛的降水造福人類。
  數(shù)據(jù)帝有話說引導(dǎo)臺風(fēng)前進的,往往是副熱帶高壓,這是個環(huán)繞地球的、屬于行星尺度的系統(tǒng),比臺風(fēng)還要大很多很多。
  和副熱帶高壓較勁?
  別逗了,人連臺風(fēng)都玩不過,何況跟副高較勁。況且,制造低壓引起臺風(fēng)的路徑偏轉(zhuǎn),這個低壓的大小強度應(yīng)該和臺風(fēng)接近。之前提到,臺風(fēng)的能量相當(dāng)于上千顆原子彈,哪有這么大的能量來制造低壓呢?為了避開臺風(fēng),放出來上千顆原子彈,臺風(fēng)還沒有消失,人類估計已經(jīng)沒了。
  給大洋鋪上化學(xué)薄膜:腦洞和大海一樣寬廣
  還有人提出,在經(jīng)常產(chǎn)生臺風(fēng)的洋面上鋪上一層化學(xué)薄膜,以抑制海水蒸發(fā),切斷臺風(fēng)的能量供應(yīng),使臺風(fēng)不易生成、發(fā)展。
  數(shù)據(jù)帝有話說問題是臺風(fēng)是移動的,臺風(fēng)的低壓環(huán)流也是龐大的,水蒸氣從廣闊的海面上源源不斷輸送進來,并不僅僅來源臺風(fēng)腳下的地方,甚至有些水汽是來自于印度洋的西南季風(fēng),經(jīng)過南海,進入臺風(fēng)內(nèi)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。那么問題來了,世界上哪家造膜技術(shù)能造如此大的膜?不用找藍(lán)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(huán),我們沒有被臺風(fēng)折騰死,也直接先旱死了。
  海上風(fēng)電場削弱臺風(fēng):削弱能力有限
  最近幾年,斯坦福大學(xué)和特拉華大學(xué)的研究人員采用計算機模擬表明,成千上萬個風(fēng)力渦輪機組成的海上風(fēng)電場可能削弱現(xiàn)實生活中颶風(fēng)的力量,顯著降低它們的風(fēng)力及伴隨的風(fēng)暴潮,并可能防止數(shù)十億美元的損失。
  數(shù)據(jù)帝有話說
  風(fēng)電場下游幾十公里處,風(fēng)速就基本恢復(fù)到之前的水平。而且臺風(fēng)是立體的,從地面到對流層頂,高達(dá)萬米,風(fēng)電機組也就是地面十幾米到幾十米,臺風(fēng)通過內(nèi)部的對流,將動量下傳,很容易把大風(fēng)速向下傳導(dǎo)。所以沿海地區(qū),利用臺風(fēng)的風(fēng)力發(fā)電,這個顯然是趨利避害的手段,但是削減臺風(fēng)強度,還是很難的。
  結(jié)語:未來有無限可能,利用臺風(fēng)趨利避害
  控制臺風(fēng),乃至控制天氣,在目前的科學(xué)水平下還無法實現(xiàn),但這些想法和實驗,勇氣可嘉。就像天氣預(yù)報目前還不能100%準(zhǔn)確一樣,不應(yīng)該沮喪和放棄,而是繼續(xù)努力,研究和解決很多問題。未來隨著研究臺風(fēng)云物理過程、積云和臺風(fēng)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(yù)臺風(fēng)會變得更加有效。
  換個角度來說,臺風(fēng)的風(fēng)雨未必都是災(zāi)害,有時也是一種資源,給干旱少雨區(qū)帶來水資源、沿海地區(qū)風(fēng)力發(fā)電等等。相比削弱臺風(fēng)、控制臺風(fēng),如何去更有效地利用臺風(fēng)的風(fēng)雨資源,實現(xiàn)趨利避害,同樣值得研究和應(yīng)用。
閱讀上文 >> 電網(wǎng)公司參與競爭性售電拼的是什么?
閱讀下文 >> 風(fēng)電運維需細(xì)分化專業(yè)化服務(wù)

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