洛杉矶已正式停止尝试人工降雨——目前是这样。在过去两个月的三个独立风暴期间,洛杉矶县公共工程部的合同工在帕萨迪纳山上的山丘中点燃了 25 个特制焰弹,将闪闪发光的烟柱送入云层,为云层带来字面意义上的“一线希望”,以增加降水。
这些努力标志着自 2002 年以来,这个干旱的大都市首次进行云催化,试图增加降雨量;目前该市正遭受近五年的干旱,今年冬天的降雨量仅为往常的 40%。尽管加利福尼亚州和其他地方的科学研究表明,云催化的效果充其量是有限的,但即使是从广阔的天空水库中获取更多水的微弱希望,也仍然令人难以抗拒。
公共工程部的发言人克尔容·李说:“我们曾希望在厄尔尼诺冬季的承诺下获得更多降雨。”该部门负责监督云催化(pdf)工作已有 50 多年,旨在减少从加利福尼亚州其他地区和其他地方进口水的费用。“暴雨水比进口水便宜 85%。”该部门估计,根据过去的结果,云催化可以在 10 月至 4 月的季节产生 57 亿升额外的水。根据公共工程部的估计,为了获得可能花费 320 万美元的额外水资源,该地区的纳税人向北美天气顾问公司支付了 55 万美元,该公司负责执行该过程。
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在城市东部的圣加布里埃尔山脉的山麓,北美公司运营着 10 个“发生器”——六个手动燃烧器和四个远程操作的焰弹树,它们像暗灰色的仙人掌一样从灌木丛中伸出。每个燃烧器或焰弹都会释放出 15 克碘化银,这是一种金属化合物,可促进云层中的冰晶形成。

图片由洛杉矶县公共工程部提供
烟尘、灰尘和甚至细菌已被证明在自然降雨和降雪中起着类似的作用,但出于人工目的,碘化银效果最佳,因为它的分子结构与冰相似,从而促进此类晶体的形成。在水蒸气已变得过冷但未结冰的雨云中——飞行员称之为“结冰条件”——碘化银颗粒可以诱导冰晶在自身周围形成。更多的冰在这些新生晶体周围凝结,直到它们变得足够重,以降雨或降雪的形式落下。额外的降水被洛杉矶县的水库或渗水场捕获,在那里水渗入地下。
基本原理自 1950 年代以来已广为人知,当时伯纳德·冯内古特(著名小说家库尔特·冯内古特的兄弟)在《大众科学》上撰写了关于它的文章。最近的统计调查表明,在非常特定的条件下,用碘化银进行云催化可以将降水量增加多达 15%。然而,在确定其有效性时,总是存在一个问题,即无论如何可能会下多少雨或雪——以及如何从大量的自然变异性中梳理出相对少量的人类影响。当被问及今年的努力是否奏效时,北美天气顾问公司总裁唐·格里菲斯自 1960 年代以来一直从事云催化工作,他说:“这是一个非常难以回答的问题……我们认为是的,我们希望如此,但你无法证明这一点。”

插图:约翰·格里姆韦德
其他人则更有信心。“就我们而言,这是一个经过验证的项目,我们将继续这样做,”李说。“云催化只是我们为增加当地供水而采取的措施之一。”
鉴于加利福尼亚州需要额外 42 万亿升水才能结束干旱,可能需要采取一切努力。“我们不会出去说我们正在缓解干旱,”天气修改公司总裁、气象学家、飞行员尼尔·布雷金说。“抱歉,不可能发生。但作为综合水资源管理计划的一部分,云催化可能非常有效。”
但是,这种有效性的潜力伴随着许多条件。就像雪花一样,没有两朵云是相同的。诀窍之一是找到合适的地理和气象条件,并将碘化银送到云层中的正确位置——同时避免对怪物风暴进行催化或在易受危险洪水、山体滑坡或其他不良影响的地方诱发降雨。未来,无人机可能会对此有所帮助。催化雷暴、抑制冰雹和制造更多云层以期降雨从未被证明有效,但这并没有阻止从北达科他州到中国等地的当局尝试所有这些天气控制措施——以及更多措施。部分动机是政治性的。科罗拉多州立大学的大气科学家和名誉教授威廉·科顿说:“就水务机构而言,很多时候只是走出去做点什么。”
当然,加利福尼亚州的许多地区都有山脉毗邻海岸线,这为云催化发挥作用的特定条件提供了便利。具体而言,风暴云必须撞击迫使潮湿空气向上移动的山脉,从而形成过冷水蒸气的对流带,这些水蒸气尚未冻结,因此是碘化银颗粒促进降水的肥沃区域。
很少有地方拥有如此最佳的设置。也许这就是为什么阿拉伯联合酋长国——已投资超过 500 万美元用于最大限度地增加降水的研究,包括云催化作业——正在使用计算机来模拟建造一座山在沙漠中和从撞击人工山峰的云层中收集雨水的有效性。显然,迪拜 830 米高的地标性摩天大楼哈利法塔——地球上最高的建筑物——还不够大,无法开始降雨。美国国家大气研究中心的大气科学家兼世界气象组织天气修改专家组主席罗洛夫·布鲁因杰斯说:“没有人可以创造云。云催化更像是一种长期的水资源管理工具。”
* 更正(2016 年 5 月 5 日):此句已更正。