云催化有效吗?

中国声称风暴缓解了严重干旱,但这种说法有效吗?


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终于,中国北方下雪了。今年的第一场雪降临到北京周边的河北省。在中国的首都,这是自去年十月以来第一次真正的降水。暴风雪导致北京周边12条高速公路关闭

除了旅行不便之外,这场湿气十足的风暴在中国更受欢迎,因为中国正遭受数十年未遇的严重干旱。本周早些时候,政府官员宣布,即使是该国的大型水利工程,如南水北调工程,也无法应对未来的短缺——中国将不得不削减用水需求

因此,中国政府想要为这好天气邀功也就不足为奇了,他们也确实这样做了。官员们表示,他们的云催化项目直接导致了这场暴风雪。工程师们在暴风雨前不久向空中发射了400多根香烟大小的碘化银棒,一位高级工程师告诉路透社,这是一个“使雪下得更大的程序”。

云催化和其他天气改造计划已经存在多年。但它们是如何工作的?你真的能声称云催化导致了特定的风暴吗?我们向云催化专家阿伦·休金斯请教了一些答案,他是内华达州里诺市沙漠研究所大气科学部门的副研究科学家。

[以下是采访的编辑稿。]

请给我们简单介绍一下云催化的基本原理。
云,无论是夏季还是冬季,在产生降水方面都不是完全有效的。风暴的某些部分在将云转化为降水方面的效率远低于100%。在冬季,问题是冰晶不足。如果液滴以液态形式落下,它们通常会蒸发。其想法是添加成冰粒子。

为什么是碘化银?
人们早期发现的一件事是,它的结构与冰的结构非常相似。分子水平的晶格结构非常非常接近。我们认为这就是冰想要与之结合的原因。

科学家们从什么时候开始认真进行云催化实验的?
我认为是在他们在实验室完成实验后的第二天[轻笑]。最初的发现是在 1940 年代,使用了碘化银等物质。在他们开始尝试影响更大的系统之前,有一段很短的时间,但没有取得太大成功。

库尔特·冯内古特的兄弟不是 1940 年代的主要科学家之一吗?
是的,伯纳德·冯内古特。

[编者注:伯纳德·冯内古特,已故小说家库尔特的哥哥,于 1946 年作为通用电气的研究员发现了碘化银的天气改造特性。他后来在纽约州立大学奥尔巴尼分校教授大气科学,并于 1997 年去世。]

您在云催化方面的经验是什么?
我最初的经验是使用云催化来尝试减少冰雹。这发生在科罗拉多州东北部,那里的冰雹不像中西部地区那样巨大,但频率更高。这变成了一个关于冰雹和雷暴如何运作的研究项目。几乎没有证据表明云催化可以减少冰雹,但我们后来在增加内华达山脉的降雪量方面取得了一些成功,在犹他州山区也取得了更大的成功。在某些情况下,我们能够监测事件链,用飞机跟踪风暴。现在我们正在研究实际的雪,以检测催化物质的痕量浓度,以了解该程序的有效性。

许多科学家和组织都曾试图否定云催化。为什么它还在不断出现?
它不断出现是因为对水的需求,尤其是干旱的西南部地区的水资源短缺。它一直被视为一种廉价的增加水资源的方式。

您希望通过云催化获得的最佳结果是什么?
这取决于您所在的位置以及背后的原因。如果您试图增加雨水或降雪量以供水,那么增加 10% 可能会有很大作用。如果您有一个像我工作的大型盆地,面积在 30 万到 50 万英亩英尺*之间,那么增加 10% 将相当于增加 3 万到 5 万英亩英尺的水。如果您能做到这一点,那将非常经济划算。

您可以将任何一场风暴归因于云催化吗?就像中国政府对这次暴风雪所做的那样?
通常,您不能只看一场单独的风暴。无论如何都会下雪吗?你不知道。NCAR(位于科罗拉多州博尔德市的国家大气研究中心)正在怀俄明州进行多个季节的比较研究,在这些研究中,您在一个地方进行云催化,而在另一个地方不进行。将一场风暴归因于云催化非常困难,除非云系统非常简单,例如不可能降水的雾。如果您那时看到降雪,那将是非常有力的证据表明您成功了。

中国的云催化努力将有助于结束干旱吗?
如果他们正处于干旱之中,他们就无法从云催化中获得足够的水,只是因为缺少云。您处理您遇到的风暴,因此云催化肯定不会让您摆脱干旱。进行云催化的最佳时机是当您有正常水平或高于正常水平的降水量时。然后您可以将多余的水储存在水库中,以备干旱时使用。它肯定不会让您摆脱干旱。

云催化是不自然的吗?
这些担忧通常来自以前从未进行过云催化项目的地区。说它不自然的问题在于,作为人类,自从我们第一次踏上地球——或者至少自从我们开始燃烧化石燃料以来——我们一直在以比云催化项目更大的规模改造天气系统。实际上,我们收到的更多问题是关于碘化银等化学物质的潜在有害影响。作为一种污染物,碘化银几乎被烟囱喷出的数千吨污染物或汽车尾气所掩盖。

*更正(2009 年 2 月 25 日):单位“英亩英尺”最初显示为“英亩”。

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