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与台风较量

2015-12-25信欣

发明与创新·少儿天地 2015年12期
关键词:风速风电场原子弹

信欣

每年,台风都会光顾,虽然能带来一定的好处,但造成的破坏非常大,使房屋倒塌、轮船抛锚,引发暴雨和风暴潮等,有的人还因此死亡。

当台风来袭,难道我们能做的就只有被动防御?能不能人工控制台风,让它在人类面前乖乖臣服?有些人脑洞大开,还真想到了一些与台风较量的方法,并且进行了尝试呢。

炮轰台风?没啥用

20世纪40年代,有人提出过用军舰消灭台风的计划,认为用大量的军舰围住台风,采取“万炮齐轰”的战术,台风也许会乖乖地缴械投降。

这种想法听起来不错,但没有什么用。台风是空气运动产生的一种涡旋,其能量主要来自热带海洋的暖湿空气。空气和水相似,都是流体,所谓“抽刀断水水更流”,你用再多的飞机、大炮围攻台风,也只是自讨苦吃,白费力。

扔原子弹?蚍蜉撼大树

第一颗氢弹成功爆炸后,核武器的巨大威力又让一些人燃起了征服台风的希望。他们觉得如果将原子弹送入台风中心并引爆,可能炸毁台风。

台风可不是那么好炸的哦,要知道台风就是自然界中的巨型蒸汽机,蕴含的能量非常惊人。一个台风的能量相当于成百上千颗原子弹,我们向它投放几颗原子弹,真是蚍蜉撼大树。

另外,原子弹爆炸会造成核辐射和核污染,人们将如何应对?难不成又疯狂地去抢盐?要是以后一来台风就投放原子弹,人们自己都得吃不了兜着走了。

卷云计划?惨遭报复

1946年,曾获诺贝尔化学奖的科学家欧文·朗缪尔提出,用飞机在台风适当部位大量播撒碘化银等催化剂,使台风内部能量重新分布,以减弱风力。

他说服美国通用公司、美国陆军通信兵、美国空军和美国海军在第二年一起合作进行了第一个人工影响台风的实验——“卷云计划”。结果原本已远离美国大陆的台风突然转头向西,并在佐治亚州和南卡罗来纳州登陆,造成了巨大灾难,引起公众强烈不满。

由于时间久远,无法重现当时的情形,不好判断台风掉头向西是由于环境场发生了变化还是其他原因。不过前者的可能性比较大。

狂飙计划?目前最有效

什么是“狂飙计划”?即试验人员用飞机在台风的不同部位撒播碘化银、干冰、尿素、水滴等催化剂,使台风眼区扩大6至7倍,眼区周围风速也随之减慢。

换种说法,就是让台风“内讧”、“权力分散”,能量无法集中在台风中心附近,从而削弱台风,抑制其发展。

1963年,美国开始实施这一计划,1969年8月18日,对“黛比”的试验效果最显著:撒播催化剂后,“黛比”的最大风速由50米/秒降到了35米/秒。

在随后的十几年里,“狂飙计划”一直在进行,但是没人能证明台风之所以会减慢速度,是因为这个计划的干预还是正好碰到了台风自身的演变。

1983年,计划被正式叫停。虽然计划终止,但留下了很多宝贵的观测资料,被认为是目前为止人工影响台风最有效的一种方法。

低压引导?妄想跟“他爹”较劲

与台风硬碰硬不行,来点软手段如何?

有的科学家提出了引导法,根据台风总是偏斜地向低压方向运动的特点,在某一个方向制造低压区,使台风移向这个低压区,从而使一些重要地区免受台风袭击。用这种方法,还可以把台风引向我们希望它去的地方,让它造福人类。

引导台风前进的往往是副热带高压,这是个环绕地球的系统,比台风还要大很多很多。

和副热带高压较劲?别逗了,人们连台风都玩不过,跟副热带高压比拼,是讨不到好果子吃的。

况且,要制造低压引导台风改变路径,这个低压的大小、强度应该和台风接近。台风的能量相当于成百上千颗原子弹,人们从哪找这么大的能量来制造低压呢?即便放出了上千颗原子弹的能量,人类也不能避开台风,因为台风还没有消失,人类估计已经没了。

给海面铺膜?造膜压力大

还有人提出,在经常产生台风的海面上铺一层化学薄膜,以抑制海水蒸发,切断台风的能量供应,使台风不易生成、发展。

这种方法听起来不错,但问题是台风是移动的,台风的低压环流也很庞大,从广阔的海面上源源不断地输送进来的水蒸气,并不仅仅来源于台风脚下的地方,有些来自于印度洋的西南季风。

如果真要铺一层膜,这膜得多大啊?把印度洋、南海、西北太平洋都盖住算了。那么问题来了,世界上哪家造膜公司能造如此大的膜?估计没有吧。

还有一个问题,就是如果海面被膜覆盖,海洋的水汽无法输送到陆地上完成正常的水循环,那么我们没有被台风折腾死,就直接先干死了。

利用风电场?削弱能力有限

最近几年,美国斯坦福大学和特拉华大学的研究人员采用计算机模拟表明,成千上万个风力涡轮机组成的海上风电场可能削弱台风的力量,显著减弱它们的风力及伴随的风暴潮,并可能防止数十亿美元的损失。

沿海地区利用台风的风力发电,是个不错的主意,但是想要削减台风的强度,还是很难的。

因为在风电场下游几十千米处,风速能够基本恢复到之前的水平。而且台风是立体的,从地面到对流层顶高达万米,而风电场机组所占的空间只离地十几米到几十米,台风通过内部的对流将动量下传,很容易把大风速向下传导。

编后语:

跟台风较量,想要控制台风,看来不是那么容易的。不过我们不要泄气,而要继续努力, 积累经验,汲取有关台风的最新研究成果,想出许多方法,并进行验证,争取有效地干预台风。

同时,我们也要想方设法最大限度地利用台风的风雨资源,实现趋利避害。

小朋友,你们开动脑筋想一想!说不定你们的想法比大科学家的更有创意、更实用呢。

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