捕雾造云，向大气要水

骆昌芹

地球上的水资源总量为13.86亿立方千米，其中的96.500％集中在海洋里，只有3.499％是在陆地上。人类能够用来饮用和灌溉的水是极少的。现在，全世界大约有60％以上的面积、共100多个国家和地区严重缺水，每年因水源不卫生而生病的人数超过5亿。

为了增加水资源，科学家强调要充分利用大气这个天然“大水库”。大气中所含的水分看上去很少，仅占地球上水总量的0.001％。但事实上，在大气参与下产生的水循环，带动的地球年降水总量，竟然是大气所含水分量的40 倍。特别值得一提的是，地球表面约30％的地区被云和雾覆盖。即使一块不太大的积云，所含的水分也有10万～100 万升。可见，空中蕴藏着十分可观的水资源。人类进入21世纪后，开始由传统的向大地要水，扩展到向大气要水，以解决世界日趋严重的水危机。

巧妙捕雾取水

雾和云其实都是水，因此只要一遇上物体，构成雾的小水滴便会吸附在物体表面。在高山地带无雨的夜晚，仍然可以听到从屋檐滴下的雨滴声，或者看到水珠从树枝上掉落，这些都是雾和云产生的水。

在干旱的山区，能否在山顶上沿着山脊挂起一张硕大无比的网，来采集接近地表的雾中之水呢？加拿大和智利的科技人员科学利用当地的地理位置和天气情况，运用别具一格的捕雾技术，在智利北部的圣多佛山成功采集了这种水，为一个名叫丘恩贡果的干旱村庄的百户人家解决了用水难题。

丘恩贡果背靠圣多佛山，地处阿塔卡马沙漠，白天气温很高，年降水量只有400毫米，只够沙漠中草木的生长。居民的主食和蔬菜要到8 0千米以外的市场购买，生活用水由外地开来的供水车运送。由于用水紧缺，一大铁桶水要用两周，洗澡在当地是一种无法实现的奢望。

然而每天清晨，这里的人们总能看到笼罩在山顶上的大雾，可是在强烈阳光的照射下，一过中午，大雾就蒸发得无影无踪，一滴雨也没降下。形成这种有规律的大雾，一方面是由于从陆地上升的热空气碰上了来自太平洋的冷空气，另一方面是由于海水受到来自南极寒流的秘鲁海流（一支极强大的寒流，从南极向赤道方向流动，与厄尔尼诺和拉尼娜现象的形成均有密切关系）的影响而温度降低，促使空气中的水汽变成了大雾。

为了捕雾，科学家在圣多佛山顶附近的山脊上打进许多木桩，然后在木桩间挂起了像黑色幕布一样的7 8张大网。这些网采用黑色平整的聚丙烯纤维特制而成，网眼极细，既耐热又防水，还可以经受风速近30米/ 秒的阵风。雾的水滴沾附在网上后，会沿着网眼落下，集中到塑料槽里，再沿着管道，经过多次过滤，贮存在贮水罐里。水经过杀菌后，可以供给丘恩贡果的居民饮用。

通过捕雾，这里平均每天能够取水1万余升，每户可分得120升。在多雾的季节里，每天的采水量多达1 3万升。

其实，不只是人类，动物早就掌握了这种科学利用空中水资源的方法，蜘蛛就是其中的行家。以幽灵蛛为例，它所编织的网表面，就被一层吸水性极强的羧酸酯分子覆盖，可以轻而易举地捕捉到雾中的水滴。幽灵蛛则靠吸食附着在网上的水来补充水分。蜘蛛每天张开网的时间之所以总是在太阳出来之前、空气湿度最高的时候，就是为了更好地捕雾。

人工造云降雨

下雨是怎么一回事？先让我们来看一看雨滴是如何形成，并且落到地面上来的。

空气在上升过程中逐渐冷却，水汽遇冷便凝结形成了云。在温度0℃以下的冷云中，有冰晶和过冷水滴，它们体积很小，统称为云滴。虽然直径只有几个微米，浓度却很大，在1立方米的空间，可以密集千万个云滴。这种小而密集的云滴，在空气中下降的速度极慢，能被空气中的上升气流托住，因此能够悬浮于空中成为浮云。云中的冰晶和小水滴在凝结和碰撞的过程中合并，很快就变成了大雨滴。當它们的重力超过了上升气流的浮力时，就会下落成雨。

可见，下雨的关键在于冰晶或者小水滴。可是有些云就缺少它们，致使降水能力较差，甚至无雨可降。现在，科学家已经找到了往云里撒布凝结核来产生冰晶，以及引进小水滴或大的吸湿性核的方法，以达到产生和增大降水的目的。

科学家通过飞机把干冰和碘化银等冷却剂撒播到云中，骤然降低云的温度，迫使细小的冰晶和水滴以极快的速度增多增大，直到上升气流无法托住，继而成功下降融化，形成降雨；也可以在云里撒放食盐和氯化钙等凝结核，由于这些物质的吸湿性较强，能够使云滴增大而成为雨滴落下；还可用土火箭或者土炮向云层轰击，强大的轰击波可以加快云滴之间的碰撞，合并成雨滴落到地面上。

人工降雨是在有云的条件下进行的，但许多干旱地区经常是万里无云的晴空，为此，科学家又提出了人工造云降雨的新设想：在天气晴朗的白天，用大功率的喷雾机向空中喷射一定高度的水雾，然后依靠上升气流将水雾带到更高处，5分钟后在3000米的高空中形成积雨云。试验结果很令人鼓舞，每立方米的空气只要0.5克水，便可以使空气的温度下降1℃，而且还能使空气中原有的水汽凝结成微细的水滴，用这种方法向空中喷射1吨水，可以人工造云降水10万吨，效益十分显著。

科学家预言，人工造云降雨将成为未来增加水资源的重要途径，具有广阔的发展前景。