未來的氣象武器

1.人造洪暴

人造洪暴,就是用人工降水的方法增加降水量,形成大雨、暴雨,以影響敵人的機動能力,甚至造成洪水泛濫,消滅敵人。這是目前氣象武器中研製最早、範圍最廣、效果也最顯著的項目之一。它始於本世紀的40年代,並已在局部戰爭中得到試驗性應用。下麵,我們先來看一下人造洪暴的原理。

我們知道,要想造成洪暴,首先要使空中降水。所謂降水,是指空氣中液態的或固態的水汽凝結物從雲中降至地麵的現象。如下雨、雪、霰、雹等都是降水現象。其中尤以暴雨的降水量最大。氣象知識告訴我們,降雨大體上需具備三個基本條件,即水汽、上升氣流和凝結核。水汽是成雲降雨的物質基礎;上升氣流是把水汽帶到高空的運輸工具;凝結核是使水汽得以凝結成水滴的核心。水蒸氣從地麵(水麵)隨著上升氣流升入高空的過程中,溫度不斷降低。當氣溫降至0℃以下時,如果空中有適當的凝結核,水汽便凝結成雲。雲是降水的必要條件,但有雲並非一定降水,隻有當雲中水汽達到一定程度並且有相應的動力條件——上升氣流時,雲才會變成雨水降下。所以,要想達到人造洪暴,必須在上述三個基本條件上下功夫。我們不妨做出如下的設想,第一,人工向空中增加水汽。這樣做難度太大,單靠向空中增加水汽,既無可靠的水源也無使水汽成雲的技術保障,因而行不通。第二,通過人工造成強大的上升氣流,把水蒸汽輸送到空中,使其成雲致雨。這樣做也是非常困難的。且不說技術上大麵積的人工氣流如何造成,即使可行,其經濟代價也太大。據估算,要想造成在260平方公裏的麵積上產生2.5毫米降水量的雲,其所需的能量相當於美國60年代全國六天之內發電量的總和。可見,這種方法,在相當時期內是難以實現的。第三,看來隻有在凝結核上做文章了。在某一空域已有雲的條件下,通過飛機或其他工具向空中投放一些能夠改變雲的物理變化的物質,促使雲內發生有利於降雨的動力狀態,最後促成降雨或加大降雨效率。這就找到了人工造暴的可行途徑。

此後,人們需要解決的是找出能使雲層向雨水轉化的物質及投放的時機等問題。經過實踐,科學工作者發現碘化銀和幹冰(固體二氧化碳)都能使雲霧變成冰晶並可促成降雨。於是,人們就用這類物質作為雲霧的催化劑,達到降雨的目的。與此類似的催化劑還有碘化鉛、硫化銅、聚乙醛、碘化酸銀裝置等。

試驗中的人工造暴的實施方法通常是,用飛機、火箭及高射炮等將催化劑播撒到雲中,或是用探空氣球把裝有火藥和鹽粉混合物的炸彈帶到空中,令其在雲底附近爆炸,產生的微小粒子隨著上升氣流進入雲中,以促成降雨或加大降雨量。

需要進一步了解的是,在具體實施過程中還有很多技術問題。比如,要根據不同種類雲的性質,采取不同的催化方法。雲內溫度低於0℃時的雲叫冷雲。對這種雲,主要通過播撒碘化銀等催化劑的方法,促使雲中的過冷小水滴蒸發,水汽凝化(即由水汽直接變成冰晶的過程),冰晶增大,然後造成降雨。這種方法常稱為冷雲致雨。當雲內溫度高於0℃時的雲叫暖雲,這種雲是由大量的小水滴組成的。對這類雲主要靠噴撒大水滴或播撒鹽粉之類的吸濕性物質。這些物質能促使雲中的大水滴增加,而大水滴又易於在重力作用下降落,下落過程中又兼並較小的水滴,從而造成降雨或加大降雨量。這種降雨的方法叫做暖雲致雨。此外,對由大量的過冷水滴組成的積雲,則主要靠播撒大量的碘化銀,使雲內的過冷水滴凍結。由於物質在凍結過程中要放出大量的潛熱使雲內增溫,這樣就增加了雲的浮力,使上升氣流得到加強,最後使雲體不斷發展成高大而濃密的積雨雲,促使增大降水量。這種降水方法叫動力催化降雨。