为干渴的星球提供雾

对大多数人来说，雾是一件坏事。它延误航班，危及司机，导致船只搁浅，破坏山顶的景色，并通常造成阴沉潮湿的天气。但是对于发展中国家的某些社区来说，雾可能意味着获得足够的清洁饮用水。实际上，一小群科学家和研究人员正在创造从雾中取水的技术。他们的成功表明，雾水收集可能是解决某些偏远地区供水问题最简单、最便宜和最环保的解决方案之一。

收集雾听起来有点像试图抓住实际的几捧空气。但是，当您考虑到雾与雨几乎没有区别时，这项任务就远没有那么令人生畏了。两者之间的区别在于水滴的大小和它们下落的速度。雨滴的直径范围为五毫米到0.5毫米，并以每秒2到9米的速度射向地面。另一方面，雾滴的直径仅为40到1微米（1000微米为1毫米）；它们以每秒约1到5厘米的速度下落。由于它们非常轻且下落缓慢，因此即使在最轻微的微风中，雾滴也几乎水平移动。

关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。

因此，您不能用桶来接雾。相反，一个好的雾水收集器通常是一个垂直或几乎垂直的表面，雾滴可以漂移到该表面上，然后流下来。遵循这种基本设计，实际上，树木是极好的天然雾水收集器。“在阿拉伯半岛的东南部地区有这样的历史，有些人会在树干周围建造某种泥墙，以便将树木收集的雾水在滴落成较大的水滴时限制在树干周围，”加拿大雾水收集顾问罗伯特·舍梅瑙尔解释说。“您会期望在世界上任何干旱地区都会发生这种情况。树木收集雾水，当它滴落下来时，人们会看着它说，‘嘿，我需要水，’然后他们会在下面放一块兽皮、葫芦或一块布来获取水。”

智利的科学家已经对人造雾水收集器进行了数十年的实验。该国北部沿海地区非常干燥，但同时又有很多雾。其中一个地方是渔村钟贡戈（Chungungo），这里是首批雾水项目之一的所在地，并且至今仍是最大的项目。“海洋上空有大面积的低云层，因此如果您站在钟贡戈（Chungungo），您抬头向上看，就会看到云层的底部，它在您头顶上方几百米处，”舍梅瑙尔（Schemenauer）在描述该地点时说。“风将云层推向这些沿海山丘。因此，在云层接触山丘的地方，您就会有雾。雾会流过山丘中的山口，可能会覆盖山顶，或者可能只是撞击山坡。”

尽管有那么多雾，但陆地实际上几乎没有降水。雾中的水滴被风吹过山坡，最终在更内陆的地方蒸发。“除非您有从地面伸出的东西可以有效地收集雾滴，否则您会失去水滴，”舍梅瑙尔（Schemenauer）解释说。“那可能是植被，但问题是最初没有植被，因此您无法在地面上获得足够的水来灌溉可能在那里的任何种子。”

引入人造雾水收集器。人造雾水收集器在树木的雾水收集技术的基础上更进一步，使用了大型垂直网状面板。当雾气飘过网时，一些水滴撞击到编织物上，顺着面板流下来并被收集起来。然后，这些水可用于人类消费或农业，或用于重新造林该地区。在最后一种情况下，由此产生的植被可以充当天然雾水收集器，最终将一部分收集到的水传递到土壤中，滋养其他植物、野生动植物和人类可以使用的小溪流。

在 20 世纪 80 年代中期，智利研究人员向加拿大政府机构提交了一份建造雾水收集器的提案。该机构转向当时正在进行无关雾研究的舍梅瑙尔（Schemenauer），要求进行评估。“我与智利人会面并研究了情况，并认为这对于北部沙漠来说确实是一个现实的可能性，”他说。舍梅瑙尔（Schemenauer）和智利天主教大学的皮拉尔·塞雷塞达（Pilar Cereceda）以及其他智利科学家开始评估地点，并最终在钟贡戈（Chungungo）上方的沿海山脊线上建造了一系列大型功能性收集器。事实证明，他们可以用基本的廉价材料建造收集器，而且——如果在正确的位置建造——这些收集器可以产生令人印象深刻的高质量饮用水。

雾水收集器可以收集多少水取决于雾的频率和厚度。每立方米雾中的水量范围为 0.05 克到 3 克。在钟贡戈（Chungungo）的案例中，雾水收集器平均每天每平方米收集表面收集 3 升水。在最初的配置中，50 个每个 48 平方米的大型收集器每天平均产生约 11,000 升水。这为 330 位村民每人每天提供了 33 升饮用水。收集器的数量此后翻了一番。在钟贡戈（Chungungo）建造雾水收集器之前，必须用卡车将水运到镇上，这对居民和补贴水价的市政当局来说都是巨大的成本。村民们的水量还不到现在的一半。

该项目和南美洲其他项目的成功引起了世界其他地区的兴趣，目前在许多国家/地区都有处于不同发展阶段的项目，包括南非、多米尼加共和国、以色列、佛得角和加那利群岛以及尼泊尔。雾水收集器不仅在干旱气候中很有用，而且在一年中某些时候缺水成为问题的地区也很有用。它们甚至在一些水资源丰富的地区也被证明是有价值的：“它的一大优势在于收集到的水没有细菌污染，”舍梅瑙尔（Schemenauer）指出。“因此，在某些地下水可能很多的地方，如果地下水被细菌污染，您仍然可以将其视为提供水的另一种替代方法。”

尽管如此，雾水收集并非在任何地方都可行，建立新收集系统可能最困难的部分是评估哪些地点是合适的。“科学在于选择正确的地点，”舍梅瑙尔（Schemenauer）说。“你不能在任何地方都这样做。”弗朗索瓦·维特兹（Francois Vitez）熟悉潜在地点的调查，他曾在尼泊尔为加拿大国际研究与合作中心（CECI）从事雾水收集项目：“我在尼泊尔周围的各个地方建立了一系列小型收集器，以了解那里的潜力。”维特兹（Vitez）设置了采样仪表，用于测量长时间内的雾水收集量。“您必须每天监测两次从雾水收集器中获得多少水。”这项工作通常由当地人接管，他们测量和记录结果，然后将其发送给科学家进行评估。

“尼泊尔和南美洲之间的主要区别在于，在南美洲，您有更多大规模的现象，”维特兹（Vitez）解释说。“在尼泊尔的喜马拉雅山脉，您得到的东西有所不同。那里有小气候、小环境条件，因此，您在山谷中的位置以及山谷从东到西的位置决定了您是否会得到雾，因此真正需要在那里开发评估地点的技术。”总而言之，他看到了尼泊尔的潜力：“有很多社区坐落在高高的山上，而且并不总是有溪流可以为他们供水。”另一种选择是将水抽到山上，这将需要电力——而电力通常根本不可用。

使这项技术非常有吸引力的一部分原因是只需要简单的材料。因此，大多数或所有组件都可以在使用它们的国家/地区制造，并且建造成本保持在较低水平。“木杆，三根，然后我们有这个棚布屏幕连接到这些杆子上，底部有一个排水沟，所以它非常像第三世界，你知道，非常简单、便宜，而且效果非常好，”雅娜·奥利维尔（Jana Olivier）笑着说。奥利维尔（Olivier）是南非大学的教授，她在南非启动了两个成功的雾水收集项目。“基本上，我收集水，然后把它提供给缺水的社区，”她解释说。“其中一个是学校社区——大约有 200 个孩子在学校，根本没有水，所以他们现在已经有足够的水两年了，这是第一次。”

有些人认为雾水收集会从脆弱的生态系统中取水，但舍梅瑙尔（Shemenauer）不同意。“我们取出的雾水非常少，以至于没有任何影响，”他说。“雾可能在山脊线上方 200 米厚，而我们在底部四五米处工作，因此有 196 米的雾从我们的收集器上方经过。”在实际通过收集器的部分中，只有一半被保留，因此他估计，捕获的雾水不到通过山丘的总雾水的 1%。他还指出，雾水是在靠近收集地点的地方使用的，因此实际上并没有离开生态系统。

“在像加利福尼亚这样的地方，我认为这不会是未来的发展方向，”舍梅瑙尔（Schemenauer）在谈到雾水未来的潜力时补充说。“我认为它将在发展中国家得到越来越广泛的应用，因为随着人口的增长和对地下水需求的增加，对雾水的需求将非常巨大。”——哈拉尔德·弗兰岑