地球是一个奇迹
环境|美国
2025年7月5日,得克萨斯州的瓜达卢佩河(Guadalupe River)沿岸,受损的树木随处散落。在此后的几天里,有传言称这场暴雨是由一种名为人工增雨(cloud seeding)的人工影响天气技术所致。但科学家表示,该技术不可能引发如此规模的风暴。| 国家地理图片集
得克萨斯州遭遇特大洪水后,关于人工增雨技术的争议甚嚣尘上。
这项技术听起来如同天方夜谭——恰似漫画反派的伎俩——但科学家指出,其实际影响远非如此险恶。
如今,人工增雨技术在美国西部应用最为广泛。怀俄明州、科罗拉多州等多山地区的研究项目,正专注于探索通过人工增雨提高降雪概率的方法。而在得克萨斯州,自20世纪中期起,人工增雨就被视作缓解干旱的手段展开研究。
"人工增雨绝不可能引发这样的灾害,"亚利桑那大学(University of Arizona)化学与环境工程教授阿尔明·索罗希安(Armin Sorooshian)谈及得克萨斯州的突发性洪水时表示,"据报告显示,即便人工增雨取得成功,最多也只能增加5%至15%的降雨量。这与引发洪水的降雨量相比,简直是天壤之别。"
他这样形容人工增雨的实际作用:"好比一个柠檬,我们所做的不过是试着多挤出几滴汁而已。"
人工增雨的原理
云层中含有水分,形态要么是微小水滴,要么是冰晶。
大气中的水蒸气遇冷后,会围绕空气中的微小颗粒(如盐粒或尘埃)凝结,形成水分子。若这些颗粒始终保持微小状态,便会悬浮在云层中。
当云层具备降水潜力时,人工增雨就能发挥推动作用。通过飞机或地面设备播撒颗粒(最常用的是碘化银或盐),可使水滴变重,从而"促使"云层降水。
这种人工影响天气的方法,1946年首次在通用电气(General Electric)的实验室开展研究。它隶属于一个更广泛的范畴——人工影响天气;科学家影响天气的其他方式还包括用火驱散雾气、通过人工增雨抑制冰雹等。
有时,它会与地球工程(geoengineering)相混淆,后者是一种新兴技术,旨在通过更大规模的干预来改变气候。2024年,美国政府问责局(U.S. Government Accountability Office)对用于人工增雨的碘化银进行研究审查后发现,没有证据表明这种化合物目前对人类健康或环境构成威胁。其分子结构与自然形成的冰相似。
在低空暖云中进行人工增雨时,会使用盐。"这类云层很容易吸附能吸水的颗粒,尤其是海盐,"索罗希安说道。科学家们坚信,无论是碘化银还是海盐,这些分子对天气的影响都微乎其微。
"人工增雨是通过与具备降水潜力的云层中的自然大气过程协同作用,来增加降水量的,"美国人工影响天气协会(Weather Modification Association)气象主管达林·兰格鲁德(Darin Langerud)表示。该协会是代表私营人工影响天气企业的非营利组织。
"人工增雨既不能凭空造云,对那些能高效形成降水的大规模风暴系统也不起作用。" 7月7日,加州大学洛杉矶分校(University of California Los Angeles)气候科学家丹尼尔·斯温(Daniel Swain)在一场"公开答疑"活动中,驳斥了当前有关人工增雨引发突发性洪水的说法。
美国环境保护署(Environmental Protection Agency)近期也发布了关于人工增雨的情况说明书,阐明了这项技术的实际能力,其中并未提及它与洪水存在任何关联。
人工增雨的争议与未来
2017年,由美国国家科学基金会(National Science Foundation)资助的SNOWIE研究项目,首次量化了人工增雨的效果。研究发现,人工增雨确实能成功催生原本不会落下的降雪。"这是人们期待已久的结论,证实了人工增雨的有效性。此前多项研究虽有暗示,却未能给出确凿证据,"兰格鲁德说。
目前,怀俄明州、爱达荷州和科罗拉多州的高校及研究机构的科学家们,仍在研究将人工增雨作为增加冬季积雪的方法——这些降雪有助于预防干旱和水资源短缺。
尽管这项技术仍在发展中,但围绕它的争议早已有之。2024年,迪拜遭遇特大洪水时,就有人将其归咎于该国的人工增雨活动。
科学家们始终认为,这类争议源于人们对播撒到云层中的颗粒作用存在误解。"人工增雨绝不可能解决美国西部的水资源问题,"怀俄明大学大气研究教授杰夫·弗伦奇(Jeff French)表示,"我们可以通过人工增雨等方式,略微增加水资源供应,以减轻影响。这是一种策略,就像节约用水和优先保障用水需求一样。但它并非根本解决方案。"
相反,弗伦奇强调,SNOWIE项目及其他人工增雨研究项目最令人期待的潜力,在于能让我们更深入地了解云层被颗粒改变时发生的自然过程。
专家们指出,人为产生的颗粒加剧灾害的一个主要途径是:燃烧化石燃料排放的温室气体导致全球变暖,进而增加了重大突发性洪水的发生概率。
此外,飞机、船舶等交通工具排放的气溶胶,可能也会以尚不明确的方式影响天气。有研究推测,气溶胶曾导致20世纪70至80年代的飓风活动有所减少。
索罗希安强调,尽管人工增雨备受关注,但研究云层与污染性气溶胶之间的相互作用,对于理解气候变化如何持续影响天气至关重要。
"我们知道人类会对进入大气的(颗粒)产生影响,"弗伦奇补充道,"如果我们能对这些过程展开研究,而不是袖手旁观、坐等事态发展,我们的处境会好得多。"
撰文:Rebecca Toy
编译:Arvin
校对:钱思琦
版式设计:钱思琦