本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
每个人都喜欢谈论天气,也许有一天有人可以对此做些什么。从过去的舞蹈和祈祷,我们来到了24世纪的天气改造技术(至少,这是我从《星际迷航:下一代》的一集中回忆起来的)。
控制气旋与例如人工降雨是完全不同的努力。像艾琳飓风这样巨大的风暴似乎会使凡人的一切试图偏转它的努力都落空。然而,由于混沌理论,这个想法并不像看起来那么牵强。
马萨诸塞州列克星敦市大气和环境研究公司的首席科学家罗斯·N·霍夫曼在2004年10月刊(抱歉,付费墙)的《大众科学》杂志中描述了模型如何显示重新引导风暴确实是可能的。由于飓风是混沌系统,对初始条件高度敏感,因此调整湿度或温度就足够了,随着风暴的增长,可以将它们引导离开敏感区域。
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以下是霍夫曼如何描述他在1992年袭击夏威夷群岛的最强风暴伊尼基飓风的模拟中发现的内容
最显著的修改是在起始温度和风力方面。整个网格的典型温度调整仅为十分之几度,但最显著的变化——增加了近两摄氏度——发生在风暴中心以西的最低模型层。计算得出的风速变化为每小时两到三英里。然而,在少数几个地方,由于风暴中心附近风的轻微重新引导,速度变化高达每小时20英里。尽管最初和改变后的伊尼基飓风在结构上看起来几乎相同,但关键变量的变化足够大,以至于后者在模拟的前六个小时向西偏离,然后向正北移动,从而使考艾岛逃脱了风暴最具破坏性的风。对风暴初始条件的相对较小的、人为的改变,通过模拟风暴的复杂非线性方程组传播,导致在六个小时后实现了所需的重新定位。这次运行使我们确信,我们正在确定修改真实飓风所需变化的正确道路上。
当然,如何改变这些初始条件是另一回事。有很多建议,包括2009年登上头条新闻的一个建议,因为专利持有者包括微软创始人比尔·盖茨。关键是改变海洋的局部表面温度,例如,通过抽出深层冷水或使用巨大的塑料管来帮助混合海洋层。其他想法出现在下面的图表中,来自霍夫曼的文章。
认为人类可以以这种方式操纵自然似乎是狂妄自大的。但考虑到飓风的危险及其造成的巨大损失,也许值得一试。