北京奥运会主场馆“鸟巢”即将竣工。昨日,工人在广场上安装夜景灯
“奥运会的天,是晴朗的天”——如果把这句话看作简单的陈述句,后面的标点就是一个句号;随着北京奥运会的临近,它又是带有美好祝愿的祈使句,标点该用惊叹号。只是,气象历史数据显示,8月是北京的降雨多发期。因此,当8月8日真正到来之前,这更多的是一个疑问句。
北京奥运会开幕当天会不会遭遇降雨?有关方面为避免可能出现的状况做了哪些工作?人工消雨究竟是怎么回事?人为的力量真的那么神奇?真能“控制”了老天,让它下雨就下雨、让它“憋着”不下就不下吗?
张艺谋的烦恼
如果奥运会下雨怎么办?我们祈祷天佑中华,但这只是美好的希望,气象工作者将用科学的人工影响天气的技术手段来应对可能出现的天气状况
面对众多记者的镜头,张艺谋情不自禁把双手放在胸前,合十,然后微微晃动几下。这位北京奥运会开闭幕式的总导演用满是祈祷的语气说,天佑中华,希望老天爷保佑有一个好天气!
这是2008年3月12日下午,全国政协十一届一次会议举行的一场记者招待会,主题是北京奥运会热点问题。记者招待会刚一开始,一名记者就提出了公众的担心:“据气象资料统计,8月份是北京局地强对流天气的多发期,在奥运会期间,特别是开闭幕式这样的日子里,一旦出现暴雨、强雷暴或者龙卷风、冰雹这样的天气,奥组委有什么应对方式?有没有应急预案?是不是可以考虑让气象部门提前进行人工消雨或者消雹作业?”
连珠炮似的提问说出了种种可能性,显然说中了张艺谋最担心的事情。他笑着对记者坦言,我跟你一样,最担心、最头疼的也是下雨。
张艺谋透露,目前开闭幕式所有的创意都已完成,从3月1日开始,上万名演职员分头在几个不同的场地进行大规模排练。他一连用了好几个希望——希望演出精彩,希望给世界一个惊喜,希望让全国的人民满意,希望全体中国人满意,希望老天爷保佑有一个好天气,希望一切都平安、顺利,这是他天天都希望的。
希望归希望,一切再美好的希望都不能成为轻视可能出现任何一种状况的理由。说到“我们有很多预案”时,张艺谋像是在自言自语:“如果要下雨、中雨、大暴雨怎么办?”
怎么办?
一个平时人们不太注意、却与生活越来越紧密关联的气象专业术语浮出水面——人工影响天气。北京奥运会将用这种科技手段来积极应对可能出现的天气状况。
人工消雨啥原理?
人工影响天气是门科学。想让老天在北京奥运会期间“别下雨”,得按科学原理来施加影响。从某种意义上说,不管是人工增雨还是人工消雨,科学原理是一样的,而且人工消雨并不是变魔术一样把雨“化为乌有”,而是让它提前下、暂时“憋着”不下,或者“请”它去别处下 有句俗语形容无可奈何的事情,前半句就是“天要下雨”。这话听上去没错——老天想要刮风下雨,谁又能管得了呢?但人类总是在不断认识自然、利用自然。人工影响天气就是其一。
这个词是舶来品,英文叫作Advertentweathermodification,直译为“人类有意识的努力而造成的天气变化”。第二次世界大战后,科学家开创了近代气象学的一个重要分支:云雾物理学。别轻看了这个读上去有些拗口、一般人也不知其所以然的学问,它与人类生活、经济建设乃至国防事业都密切相关。
人工影响天气是从人工增雨开始的。谁没见过下雨呢?如果科学解释,这其实是一种复杂的物理现象,专业术语表述为“大气中云水转化成雨水的微物理过程”。陕西省人工影响天气办公室高级工程师陈保国用尽量简单通俗的语言解释:地球表面70%的面积覆盖着江河湖海,在阳光照射下,水变成水汽进入空中,上升到温度较低的高空时,水汽凝结成微小的水滴,许多水滴聚集在一起悬浮在空中,就是云。这是降水的基础。
如果整个云体位于高空0℃层以上,是冷云,当冷云中的一个水滴遇到诸如微尘之类的杂质粒子,会变成冰晶,然后通过与其他水滴碰撞、合并、凝结等物理变化,冰晶“长大”越来越重,空气浮力逐渐托不住它,落到地面上,这就是降雨。如果整个云体温度高于0℃,就是暖云,暖云降水原理简单些,水滴大小不均匀,大水滴很快合并了小水滴,空气浮不住它了,也就下雨了。
搞清了雨是怎么形成的,1933年,瑞典科学家贝吉龙提出一个理论:降水的形成主要取决于云中是否有足够数量的冰晶,能否通过冰水转化形成大水滴。
怎么理解这个科学理论呢?陈保国解释,只有微小的水滴是落不到地面上的,它会一直悬浮在空气中,而微尘等杂质粒子相当于一个“核”,水滴粒子遇到它会依附在上面,即所谓冰晶,然后遇到其他水滴不断“长大”,成为大水滴,最终形成降雨。而冰晶数量必须足够多,否则不能“长”成更多的大水滴,也就没法下雨了。
科学家顺着这个思路继续想:总是大水滴“吃掉”小水滴起主要作用,而大水滴是由足够数量的冰晶即“核”长大形成的;如果人为增加了“核”,就能多“长”出大水滴;怎样才能人为地增加“核”呢,只有给云里撒点什么东西;可什么物质最适合呢……
1946年,美国科学家谢佛尔和冯纳格相继发布了研究成果:在云里播撒催化剂干冰或碘化银,就能增加冰晶也就是“核”的数量。从此,人类逐渐开始利用飞机、高炮、增雨火箭把碘化银、干冰播撒到云中的适当部位,进行人工增雨。
可是,不是不希望北京奥运会下雨吗?说了半天人工增雨这不是背道而驰吗?陈保国解释说,可以通过人工增雨的方式,让雨水提前在别处降下,而原来要下雨的地方如主体育场没雨了,也就达到了人工消雨的目的;而且,从某种意义上说,人工消雨与人工增雨的原理是一样的:给云里播撒过量的催化剂,产生过多的“核”,每个小水滴都想“长大”,都想抢着“吃掉”旁边的小水滴,结果谁都“长”不大,变不成大水滴,要么随着温度升高蒸发了,要么被高空风吹走,自然就无法形成降雨了——这也就是所谓的让老天“憋着”不下雨。