方哲卿：“天河工程”、“空中南水北調”，沒有聽起來那麼玄
上週，青海省西寧市舉辦了“天河工程”論證啓動會暨第一次專家組會議，會上討論了一個略帶科幻色彩的話題：“跨區域空中調水”。原話是“科學分析大氣中存在的水汽分佈與輸送格局，進而採取人工干預手法，實現不同地域間大氣、地表水資源再分配。”
據報導，“天河工程”團隊現在已經開展了雲監測衞星及衞星星座初步論證、地面實施系統初步構想，針對雲水資源監測需求完成了有效載荷需求分析及衞星初步方案，開展了採用火箭、導彈實現中遠程人工降雨實施方案的研究。
又是衞星、又是星座、還有火箭和導彈，滿屏魔幻現實主義色彩。然而，在氣象學老司機眼裏，只看到“人工降雨”四個字。
對，這就是一個高端的“人工降雨”，只是選了一個合適的地點，把降雨客觀上變成了跨流域調水。等我解釋完這個過程，大家就能理解取一個好名字是多麼重要。
“天河”在哪裏？
在大氣中低層（10公里以下）範圍內存在穩定有序的水汽輸送通道，可將其稱為“天河”。通道的位置在哪裏、通道內的水汽是否充沛，都是影響“天河工程”的關鍵。
青海大學校長王光謙在“天河工程”論證啓動會上説道：“可在中國三江源的黃河流域和長江流域的分水嶺實行空中調水，改變雲水資源在兩個流域間的轉化，以增加黃河流域的降水量”。
三江源是長江、黃河和瀾滄江的源頭匯水區域。本來大多湧向東南的水汽在這裏要經過黃河流域和一部分內流區，如果能在水汽湧向東南長江流域之前就“攔截”下一部分，沿着黃河干支流送往北方，的確可以在不修建地面渠道的情況下達到“南水北調”的效果。
那麼三江源高空的水汽輸送情況如何呢？我們來看圖説話。
衡量水汽輸送大小的物理量是“水汽通量”，表示在單位時間內流經某一單位面積的水汽量。為了尋找天河，我們需要將空中各層的水汽通量計算出來再累加在一起。根據李生辰等人的研究， 1965-2004年的40年內，我國6-9月氣候平均的 “天河”（整層水汽通量）如下圖所示：
這是一張整層水汽通量的水平分佈圖，紅色圈內是我國東南地區，黑色框內即是三江源區。圖上的每一個格點都有一個小箭頭，箭頭的方向代表水汽輸送的方向，長度代表水汽輸送的大小。我們可以想象較粗的綠色箭頭就是圖中最大的“天河”，它將孟加拉灣的水汽輸送到紅色圈內，為我國東南地區，也就是長江、珠江流域帶來了豐沛降雨。而三江源地區，其南邊界恰好是大“天河”支流的末端（較細的綠色箭頭），西部和北部邊界雖然儘管量級很小，但也有水汽輸入。
如果“天河工程”能夠在人工干預天氣的技術上，有效利用南邊界甚至西、北邊界的水汽輸送，那麼就“有望每年在青藏高原的三江源地區增加降水25億”。而在三江源北面的祁連山和柴達木地區，由於高空的水汽輸送相對較少，“天河工程”預期可以實現的年增水分別在“2億和1.2億立方米”。這相對於黃河每年600多億立方米的徑流量，相對南水北調每年95億的規劃流量，已經相當不可忽視了。
我們已經瞭解了“天河”的位置和水量的大小，下一步就是分析如何取水降雨。
如何取“天河”水
向天取水的技術其實已經較為成熟。降雨需要兩個條件，一個是充足的水汽，另一個就是水汽凝聚成雨滴所必須的“凝結核”，目前人工增雨的方式就是增加凝結核。通常是以飛機或導彈為載體，向雲中撒播催化劑（鹽粉、乾冰或碘化銀等），成為雲中水滴的凝聚核，使水滴在其周圍迅速凝聚，增大到一定程度後降落到地面，形成降水。
據報道，2013年青海省人工影響天氣辦公室，在總面積達到30餘萬平方公里的三江源地區，通過人工增雨作業增加降水42.91億立方米，相當於300個西湖水體容量。所以“天河工程”要達到的增水目標還是有可能實現的。
儘管總量可以實現，但是在運作成本上仍然有改善空間。並不是每次增雨作業都能夠成功，事實上，根據物質守恆，如果天上沒有云和水汽，撒播再多的碘化銀也變不出雨水。這也正是目前人工降雨的技術難點，需要在作業前對本地區上空雲的發生發展、上游雲的移速移向做出準確的預測，抓住有效作業時間，減少不必要的物資浪費。
可持續性和風險
儘管目前看來“天河工程”向天取水是可行的，但該工程是否就能一勞永逸了呢？
據研究統計，通過南邊界進入三江源地區的水汽量近40年呈波動減少趨勢，減少幅度為每10年7.7×106kg/s，西邊界水汽輸入呈緩慢下降趨勢，每10年減少4.7×106kg/s，北邊界也呈減少趨勢，幅度為每10年3.5×106kg/s。這樣的趨勢下，流入三江源地區的“天河水”是越來越少的。
然而，奇怪的是，三江源地區的水汽盈餘不減反增：前10年（1965-1974年）淨盈餘46.4×106kg，後10年（1996-2005年）淨盈餘增加到56.1×106kg。實際上，總水汽量的增加是通過東邊界的“節流”所得，每年自東邊界水汽輸出的減少幅度較大，達18.6×106kg/s。
這樣看來，只“節流”不“開源”，利用三江源上空的“天河”水就存在兩大隱患：第一種是“天河”水越用越少不可持續，第二種是輸出到下游的水汽總量已經呈減少趨勢，再“人工截流”之後，對下游水資源和氣候生態造成的影響如何量化呢？
目前剛剛結束的只是 “天河工程”第一次專家組會議，相信隨着後續論證的開展和信息的披露，關於工程的可持續性和潛在的風險，會有更明確的説法。
多1237解讀：
一方受益，一方就有可能受損，要知道這點。象這種大工程，必是扭動乾坤的大挪移，改變我們現在生存的大環境，必要細節天象控制，不能擅自主張、妄動。只能順其自然，再後才利用自然。
我愛攝影解讀：
多麼荒唐的論調！虧得你還知道以色列。
以色列明顯沒有順其自然啊，而是與天搏鬥，向天要水啊。
以色列怎麼不怕破壞環境、人文、地理，怎麼不怕毀滅固定生態鏈？
大自然給以色列夠多了，為什麼還要貪婪用水？
以自然的玄妙以及所謂規律，來反對人類發揮主觀能動性的觀點，都是荒唐的。人的主觀能動性會犯錯，但人的主觀能動性也會更正錯誤。犯了錯就改正錯誤，不要拿人類犯錯作為限制人的主觀能動性的理由。
自然的玄妙在哪裏？在於未知，人類還沒弄清楚它的機制，才有了玄妙的感覺。但人的智慧是發展的，早晚會克服這些玄妙。
一百年前，預測天氣是不可能的。現在，預測天氣已經是再正常不過的事情了。天氣正在由玄妙變成清晰的科學。人們預測天氣正是為了趨利避害。如果你認為人類應該完全順應自然，像原始人那樣祈求天神眷顧，任由風吹雨淋，那麼請你不要看天氣預報，不要為預報的天氣而做任何準備。
參考文獻
李生辰, 李棟樑, 趙平,等. 青藏高原“三江源地區”雨季水汽輸送特徵[J]. 氣象學報, 2009, 67(4):591-598.
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