俗话说:"天有不测风云"。然而,随着科学技术的不断发展,这种观
点已成为过去。几千年来人类"布云行雨"的愿望,如今已成为现实。而首
次实现人工降雨的科学家,就是杰出的美国物理化学家欧文 朗缪尔。
欧文 朗缪尔,1881年1月31日生于美国纽约市布鲁克林。
朗缪尔从
小对自然科学和应用技术极感兴趣。他年轻时就有一个伟大的理想:实现人
工降雨,使人类摆脱靠天吃饭的命运。
朗缪尔十分理解干旱季节时农民盼雨的心情。面对农民求雨的目光,面
对茫茫无际的蓝天,作为一名科学家他进行了理智而科学的探索。
他经过深
入地研究,终于搞清了其中的奥秘。
原来,地面上的水蒸气上升遇冷凝聚成团便是"云"。云中的微小冰点
直径只有0。01毫米左右,能长时间地悬浮在空中,当它们遇到某些杂质粒子
(称冰核)便可形成小冰晶,而一旦出现冰晶,水汽就会在冰晶表面迅速凝
结,使小冰晶长成雪花,许多雪花粘在一起成为雪片,当雪片大到足够重时
就从高空滚落下来,这就是降雪。
若雪片在下落过程中碰撞云滴,云滴凝结
在雪片上,便形成不透明的冰球称为雹。如果雪片下落到温度高于0℃的暖
区就融化为水滴,下起雨来。
但是,有云未必就下雨。这是因为云中冰核并不充沛,冰晶的数目太少
了。
当时,在人们中流行着一种观点:雨点是以尘埃的微粒为"冰晶",若
要下雨,空气中除有水蒸气外还必须有尘埃微粒。这种流行观点严重地束缚
着人们对人工降雨的实验与研究。因为要在阴云密布的天气里扬起满天灰尘
谈何容易。
朗缪尔是个治学严谨,注重实践的科学家。他当时是纽约州斯克内克塔
迪通用电气公司研究实验室的副主任。在他的实验室里保存有人造云,这就
是充满在电冰箱里的水蒸气。朗缪尔想方设法,使冰箱中水蒸气与下雨前大
气中水蒸气情况相同。
他还不停地调整温度,加进各种尘埃进行实验。
1946年7月中的一天,骄阳当空,酷热难熬。朗缪尔正紧张地进行实验,
忽然电冰箱不知因何处设备故障而停止制冷,冰箱内温度降不下去。他决定
采用干冰降温。
固态二氧化碳气化热很大,在-60℃时为87。2卡/克。常压
下能急剧转化为气体,吸收环境热量而制冷,可使周围温度降到-78℃左右。
当他刚把一些干冰放进冰箱的冰室中,一幅奇妙无比的图景出现了:小冰粒
在冰室内飞舞盘旋,霏霏雪花从上落下,整个冰室内寒气逼人,人工云变成
了冰和雪。
朗缪尔分析这一现象认识到:尘埃对降雨并非绝对必要,干冰具有独特
的凝聚水蒸气的作用,即作为"种子"的云中冰晶或冰核。温度降低也是使
水蒸气变为雨的重要因素之一,他不断调整加入干冰的量和改变温度,发现
只要温度降到零下40℃以下,人工降雨就有成功的可能。
朗缪尔发明的干冰
布云法是人工降雨研究中的一个突破性的发现,它摆脱了旧观念的束缚。有
趣的是,这个突破性的发明,是于炎热的夏天中在电冰箱内取得的。
朗缪尔决心将干冰布云法实施于人工降雨的实践。
1946年时他虽已是66
岁的老人,但他仍像年轻人一样燃烧着探索自然奥秘的热情。1946年的一
天,在朗缪尔的指挥下,一架飞机腾空而起飞行在云海上空。试验人员将207
千克干冰撒入云海,就像农民将种子播下麦田。
30分钟以后,狂风骤起,倾
盆大雨洒向大地。第一次人工降雨试验获得成功。
朗缪尔开创了人工降雨的新时代。根据过冷云层冰晶成核作用的理论,
科学家们又发现可以用碘化银(AgI)等作为"种子",进行人工降雨。
而且
从效果看,碘化银比干冰更好。碘化银可以在地上撒播,利用气流上升的作
用,飘浮到空中的云层里,比干冰降雨更简便易行。
"人工降雨"行动在战争中作为一种新式的"气象武器"屡见不鲜。
美
越战争时期,由柬埔寨通往越南的"胡志明小道"车水马龙,国外支援越南
人民抗击美帝侵略者的作战物资,靠这条唯一的通道源源不断地送往前线。
但那里常常出现暴雨,特大洪水,冲断桥梁,毁坏堤坝,大批运输车辆挣扎
在泥泞的山路上,交通受到了很大的影响,其破坏程度不亚于轰炸。
开始越
方对这种突如其来的暴雨茫然无知,后来,经多方侦查才知道,这是由美国
总统约翰逊亲自批准并实施了6年之久的秘密气象行动,即美国在那条路上
空进行了"人工降雨"行动。
"天有可测风云"其含义不仅在于"人工降雨",它还启发人们能合理
地进行人工控制天气。
朗缪尔对此也作了研究,他希望在暴风雨来临之前,
运用人工控制的方法,将它消灭在萌芽状态。这一设想不仅合理而且可行,
现在已得到了广泛应用。
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