氣候變化、亞歐大旱和圍繞人工降雨利與弊的長(zhǎng)期爭(zhēng)議

2022入夏以來(lái)，異常高溫少雨天氣在世界各地造成大旱。從東非裂谷到西班牙伊比利亞平原，從泰晤士河、萊茵河到長(zhǎng)江流域，嚴(yán)峻旱情成為聯(lián)系世界各地人們的共同話題。

 

就在全球關(guān)注旱情，關(guān)注氣候變暖話題之際，人工降雨在一些地方成為人們?cè)噲D解決干旱問(wèn)題的手段。然而，人工降雨的成效究竟有多少，以及人類不斷向大氣釋放化學(xué)劑的利與弊也同時(shí)引發(fā)科學(xué)家的爭(zhēng)議。

 

水是地球上最寶貴的自然資源之一，但是分配極不均勻。在某些地區(qū)或某些時(shí)間段，水也可能成為最稀缺的資源——導(dǎo)致旱情，威脅到動(dòng)植物的生存。

 

有研究顯示，由于氣候變化的影響，全球出現(xiàn)干旱的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)。英國(guó)學(xué)術(shù)期刊《自然氣候變化》（Nature Climate Change）上2022年發(fā)表的一項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)現(xiàn)，2000年至2021年期間是一千多年來(lái)最干旱的22年。

 

正因?yàn)槿绱?，各?guó)科學(xué)家們開(kāi)始關(guān)注人工降雨的研究，但目前尚未發(fā)現(xiàn)有效的控制方法，人工降雨也成為氣象學(xué)中最受爭(zhēng)議的領(lǐng)域之一。

 

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)（IPCC）近年來(lái)的報(bào)告將中國(guó)列為受全球變暖影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一。

 

受2022年持續(xù)高溫少雨干旱天氣影響，中國(guó)持續(xù)的高溫和干旱讓多個(gè)省份陷入電力短缺的危機(jī)，多地都實(shí)施了人工降雨。

 

人工降雨有著什么樣的歷史？如何人工降雨？有哪些利弊？會(huì)影響氣候變化嗎？

 

人工降雨歷史

降雨的原理，是地球上的水受到太陽(yáng)光的照射后，就變成水蒸氣被蒸發(fā)到空氣中去了，水汽在高空遇到冷空氣便凝聚成小水滴，并最終降雨。

 

人工降雨便是以人為的方法促使云層降雨的措施。人工降雨技術(shù)最初起源于美國(guó)。美國(guó)化學(xué)家和物理學(xué)家們?cè)?946年進(jìn)行了第一次試驗(yàn)，用飛機(jī)向溫度為-20℃的層狀云播撒干冰碎塊，很快就出現(xiàn)了降雪。因此，人工降雨也有個(gè)名稱叫“播云”。

 

試驗(yàn)成功引起各國(guó)重視，先后有80多個(gè)國(guó)家開(kāi)展這項(xiàng)試驗(yàn)和應(yīng)用作業(yè)。過(guò)去以美國(guó)、以色列、澳大利亞和前蘇聯(lián)等試驗(yàn)研究較多?，F(xiàn)在，中國(guó)，阿聯(lián)酋，印度，美國(guó)一些州，俄國(guó)等一直在大規(guī)劃進(jìn)行有關(guān)人工降雨試驗(yàn)。

 

對(duì)這些人類試圖改變自然天氣的地球工程試驗(yàn)，國(guó)際科學(xué)界仍存在不少爭(zhēng)議。

 

中國(guó)2022年大旱

長(zhǎng)江是亞洲水道最長(zhǎng)的河流。2022夏天，在長(zhǎng)江流域某些地區(qū)，降雨量不到往年的一半，長(zhǎng)江也出現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的低水位。。

 

2022年8月份，中國(guó)官員說(shuō)，水庫(kù)存水減半；中國(guó)水利工程大省四川，出現(xiàn)了缺水缺電的問(wèn)題。

 

與此同時(shí)，對(duì)空調(diào)等電器電力需求的激增使電力公司承受著極大的壓力。很多省份和地區(qū)都發(fā)布節(jié)約和限制用電的通知。

 

2022年8月，中國(guó)國(guó)家氣候中心表示，為期兩個(gè)月的熱浪是中國(guó)有記錄以來(lái)最長(zhǎng)的熱浪。當(dāng)局試圖在中國(guó)中部和西南部的部分地區(qū)人工引發(fā)降雨，以應(yīng)對(duì)嚴(yán)重的干旱和破紀(jì)錄的熱浪。從東部浙江到西部貴州都實(shí)施了人工降雨。

 

據(jù)當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，遭受干旱的長(zhǎng)江周邊的省份已經(jīng)轉(zhuǎn)向云播種行動(dòng)，以應(yīng)對(duì)降雨不足，湖北和其他一些省份發(fā)射火箭將化學(xué)品運(yùn)送到天空。

 

但是，缺乏云層覆蓋已經(jīng)使一些地區(qū)人工降雨的努力停滯不前。

 

中國(guó)人工降雨實(shí)踐

 

中國(guó)支持人工降雨的科學(xué)家認(rèn)為，人工降雨可以緩解干旱，幫助農(nóng)作物生長(zhǎng)。

 

中國(guó)從1958年后就在大多數(shù)省區(qū)進(jìn)行了人工降雨試驗(yàn)和應(yīng)用，北方各地主要用飛機(jī)向系統(tǒng)性層狀云播撒碘化銀等冷云催化劑，以期增加冬春季節(jié)降水量。

 

中國(guó)南方主要用飛機(jī)或高炮向積狀云內(nèi)播撒碘化銀或鹽粉，以期增加夏旱季節(jié)的降水量，少量試驗(yàn)在雨季進(jìn)行，以期增加水庫(kù)蓄水量。

 

中國(guó)在國(guó)家重大慶典之際過(guò)去在北京周邊地區(qū)多次實(shí)施人工降雨。比如2008年為保證北京夏季奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式有晴朗天氣，北京市政府在北京郊區(qū)和河北省進(jìn)行了大規(guī)模地面火箭人工和飛機(jī)消減雨作業(yè)。之后遇到中國(guó)國(guó)慶等重大慶典活動(dòng)，也會(huì)為確保北京晴朗天氣在北京周邊地區(qū)進(jìn)行人工降雨。

 

因?yàn)橹袊?guó)的規(guī)模巨大，2022年中國(guó)普遍實(shí)施的人工降雨的新聞再次引起國(guó)際各地的關(guān)注。

 

人工降雨的爭(zhēng)議

人工降雨的一個(gè)重要問(wèn)題是降雨量并不能很好控制。在沒(méi)有足夠云層的地區(qū)也無(wú)法實(shí)施人工降雨。

 

此外，英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》曾經(jīng)引述美國(guó)有關(guān)專家批評(píng)認(rèn)為，人工降雨相當(dāng)于一種地球工程行動(dòng)，但控制排放需要各國(guó)共同行動(dòng)，如果采取單邊地球工程行動(dòng)，有可能影響到世界的整體降雨。此外，這種地球工程行動(dòng)還有可能加劇氣候變化。

 

另一些批評(píng)者認(rèn)為，大規(guī)模有系統(tǒng)使用化學(xué)品可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不可預(yù)知的影響。在人工降雨過(guò)程中使用的所有東西都會(huì)落到地表并溶解在它產(chǎn)生的降水中，可能會(huì)改變一個(gè)地區(qū)的生物多樣性。

 

一些科學(xué)家注意到人工降雨是否與暴雨洪水有關(guān)聯(lián)。2019 年，阿聯(lián)酋至少開(kāi)展了 185 次播云作業(yè)。 那年年底，大雨和洪水阻塞了街道上的交通。

 

2022年，阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)國(guó)家氣象中心首次設(shè)法在沒(méi)有化學(xué)物質(zhì)的情況下進(jìn)行人工降雨。他們使用無(wú)人機(jī)向云中發(fā)射放電，從而產(chǎn)生降雨。

 

即使是不使用化學(xué)品，人工降雨因?yàn)楦淖兇髿庠茖又械睦渑瘹饬?，可能形成高速的風(fēng)。

 

美國(guó)的做法

在美國(guó)，對(duì)人工降雨降雨也出臺(tái)了一些法律規(guī)范。把人工降雨當(dāng)做地球工程行動(dòng)的一些科學(xué)家反對(duì)搞人工降雨。

 

他們認(rèn)為，地球工程行動(dòng)對(duì)地球環(huán)境進(jìn)行人為改造的方法將有害排放物釋放到大氣中，包括非自然電磁輻射污染和其他有毒物質(zhì)，如鋁和二氧化硫，導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問(wèn)題，威脅到人們，特別是兒童，鳥(niǎo)類，蜜蜂，野生動(dòng)物和所有自然界。

 

在美國(guó)，賓夕法尼亞、馬里蘭和西弗吉尼亞州立法禁止人工降雨播云。

 

而在美國(guó)特別是西部地區(qū)，人工降雨的做法在干旱期間很流行。

 

美國(guó)耶魯大學(xué)環(huán)境學(xué)院期刊《耶魯環(huán)境360》（Yale Environment360）介紹說(shuō)，美國(guó)科羅拉多大學(xué)和美國(guó)國(guó)家大氣研究中心進(jìn)行了對(duì)人工降雨一項(xiàng)聯(lián)合研究。

 

專家觀點(diǎn)

上述研究團(tuán)隊(duì)的主要學(xué)者、科羅拉多大學(xué)大氣科學(xué)家卡佳·弗里德里克說(shuō)，從實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)中得知，也有足夠的證據(jù)表明，播云可以導(dǎo)致人工降雨（降雪）。但她也強(qiáng)調(diào)指出，關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題是：“我們?nèi)匀粚?duì)能通過(guò)這種方法生產(chǎn)出多少水沒(méi)有深入的了解。”

 

弗里德里克說(shuō)，地方政府和水用戶并沒(méi)有更多等待的耐心。因?yàn)樵诿绹?guó)西部，對(duì)水的需求巨大，云播種又非常便宜，人們認(rèn)為即使降水量略有增加也是值得的。

 

但專家們一致認(rèn)為，人工降雨（云播）不應(yīng)該被視為解決干旱的方案。首先，在干旱中，能夠通過(guò)人工云播的云本身可能就更少。當(dāng)有可能通過(guò)人工改造促成降雨的云時(shí)，即使是實(shí)施人工降雨的公司本身的估計(jì)也顯示，這種做法在給定區(qū)域的降水量?jī)H能增加約10%的降雨量，而整個(gè)地區(qū)的干旱并不會(huì)因此結(jié)束。

 

另外，關(guān)注日新月異的科技對(duì)人類發(fā)展造成的安全威脅的科學(xué)期刊《原子科學(xué)家公報(bào)》（Bulletin of the Atomic Scientists）的一篇報(bào)告引述世界氣象組織最近的一項(xiàng)綜合結(jié)論是，人工降雨增加降水的范圍在0%到20%之間，上限范圍代表著有關(guān)云層極有可能自然形成降水的條件。特別令人擔(dān)憂的是，人們普遍認(rèn)為，在干旱條件下，云播種是最不可能有效的，因?yàn)楦珊档貐^(qū)的云沒(méi)有多少水分可以釋放。

 

報(bào)告指出，但在干旱期間，人工降雨工程往往繼續(xù)進(jìn)行，這表明這些計(jì)劃更多地用于政治目的，而不是氣候或氣象目的。

 

數(shù)據(jù)顯示，在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里，整個(gè)亞洲的地表空氣溫度都在上升，導(dǎo)致更強(qiáng)，更頻繁和更長(zhǎng)的熱浪。

 

聯(lián)合國(guó)指出，許多人認(rèn)為氣候變化主要是指氣溫上升。但氣溫上升只是各種變化的開(kāi)始。因?yàn)榈厍蚴且粋€(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)中的一切都是相互聯(lián)系的，一個(gè)地區(qū)的變化會(huì)影響到其他所有地區(qū)的變化。現(xiàn)在，氣候變化的后果包括嚴(yán)重干旱、缺水、特大火災(zāi)、海平面上升、洪水、極地冰層融化、災(zāi)難性風(fēng)暴和生物多樣性下降。

 

所以，傳統(tǒng)的人工降雨似乎并不能從根本上解決全球的水資源和干旱的問(wèn)題，或許應(yīng)對(duì)氣候變化的科學(xué)家們需要找到更全面和更科學(xué)的解決方法。