云播种真的有用吗?爱达荷以上的实验表明,人类可以通过涡轮增压降雪

2018-02-06

云播种 – 小颗粒播种,使它们下雨或下雪 – 有一个像天气一样狡猾的声誉。那是因为即使科学家们从二十世纪四十年代开始一直在播种云朵,但是这项技术还是有一点宝贵的证据。现在,研究人员在爱达荷州的一片云层上飞过两架小型飞机,这是人类第一次在实验室外表明人类可以人为地增加降雪量。

美国科罗拉多州科罗拉多州立大学(Colorado State University)前大气科学教授威廉·棉花(William Cotton)说:“他们所做的是确定从地面播种到地面降水的一系列事件,而这一直是过去80年来非常需要的。没有参与这项研究。

在20世纪40年代,大气科学家Bernard Vonnegut发现,碘化银颗粒会在实验室中引起过冷水汽云团冻结成雪。(他是作家Kurt Vonnegut的兄弟,其虚构的冰九是部分受到这一发现的启发。)像碘化银这样的粒子可以提供一个支架,水分子可以将它们自己排列成晶体结构,换句话说,就是冷冻。自那以后,这种技术一直被军民政府所采用。

但是,尽管数十年的云播种操作,证明该技术在实验室中形成的微型云之外的工作是难以捉摸的。一个原因:过去几十年的仪器不能实时测量云中的水滴尺寸。科学家们不知道播种后云是如何演化的,他们不确定碘化银是否在做任何事情。另一个:天气的混乱性使得控制,自然的实验几乎不可能。“一旦种下,就会污染云。科罗拉多大学博尔德分校大气科学家卡特·弗里德里希(Katja Friedrich)说,你不能重复这个实验,因为你再也不会有相同的大气条件了。

但是更新的仪器让弗里德里希和她的同事相信,现在是另一种方法的时机了 – 国家科学基金会和爱达荷电力公司提供了资金。这个团队把它的实验带到了爱达荷州西南部的山上,在那里等待,直到天空中出现了过冷的云。在0°C至-15°C的温度下,它们足够冷,但冻结的几率很低。

当正确的云彩出现时,团队开始行动起来。它发射了一架飞机,在两架地面雷达之间制造了一圈,放下了将碘化银散布在云层中的滤毒罐。同一架飞机也飞过了云层,同时从它的翅膀上流出碘化银。另一架载有云测量设备的飞机在垂直的路径上读取数据。

起初,什么都没有。弗雷德里希说:“雷达只能看到足够大的[水]颗粒,而且这些云层有微小的水滴,雷达不能检测到。“突然,我们看到了线条出现。这真是太惊人了。“曲折的线条与第一架飞机的飞行路线相匹配。在这些线条中,云的水粒子在撞击碘化银时变得越来越大,并且冻结了。几个小时后,雪花已经从直径8毫米diameter-几微米长足够重,落到地面,弗里德里希和她的同事今天报告中的美国国家科学院的论文集。“我们超级,超级兴奋。她说,以前没有人见过。

这些实验也得到了云播公司的热情满足。美国北达科他州法戈(Fargo)天气修正公司的气象学家布鲁斯·鲍(Bruce Boe)说:“我们这些长期从事云物理研究的人都认为,云播种是有效的。“这种验证和无可争辩的证据对我们来说确实非常好。”

还有待研究的是这种方法是否经济。弗里德里希奇叹道:“是否足够的雪能够影响水资源的预算呢?我们仍然必须回答这些根本性的问题。“

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