人工降雨作為抗旱方案再度熱捧——《華爾街日報》
Eric Niiler
德克薩斯州聖安傑洛——在聖安傑洛地區機場的一間小辦公室裏,喬納森·詹寧斯正在尋找一個重大機遇。他正在查看氣象雷達,追蹤即將到來的風暴系統,以便派遣飛機追逐富含水分的雲層。
飛行員將向雲層噴灑無毒化學物質,即所謂的"人工降雨",以增加地面降雨量。
“就像我們拿起一塊滴水的海綿並擠壓它,“西德克薩斯天氣調節協會的項目氣象學家詹寧斯説道。
人工降雨——這項自20世紀50年代以多種形式應用的技術——正在復興。
詹寧斯和其他人工降雨的支持者表示,他們的數據顯示,與未進行人工降雨的雲層相比,該技術可使特定區域的降雨量增加15%。這足以每年帶來2英寸的額外降雨,這些水分可以幫助作物度過乾旱期,並補充對農民、牧場主和農村居民至關重要的地下含水層。
在美國西部和墨西哥各地,由於極端乾旱期延長和氣候變暖,人工降雨的需求激增,這使其成為比從太平洋或墨西哥灣向內陸輸送淡化海水等昂貴技術解決方案更經濟的選擇。目前,德克薩斯、猶他、科羅拉多、內華達、愛達荷、新墨西哥和加利福尼亞等州正在實施增加降雨和降雪的人工降雨計劃。
亞利桑那州官員正在考慮兩項新計劃。在墨西哥,聯邦官員正對五個長期遭受乾旱的州實施人工降雨。
人工降雨可通過空中或地面作業實現——當氣團沿山脈上升時,煙囱狀發生器會將化學物質注入其中。大多數人工降雨使用碘化銀顆粒,其晶體結構與冰相似。化學物質注入後,氣温需降至華氏20度,此時水蒸氣開始圍繞碘化銀結晶,最終形成足夠大的降水以雨雪形式落地。
夏季時,人工降雨公司會利用氯化鈣等鹽晶體的吸濕特性,在温暖潮濕的雲層中實施類似作業。
“通過評估技術和環境影響,我們認定這是增加本地供水安全有效的方案,“科羅拉多州朗蒙特市聖弗倫和左撇子水資源保護區的工程師斯科特·格里布林表示,“這根本無需猶豫,尤其從長遠來看。”
就在地方政府採納這種天氣改造技術的同時,部分氣象專家質疑其有效性,認為這不過是讓雨水從甲地轉移至乙地。他們指出地面節水才是保障稀缺水資源的可靠途徑。
世界氣象組織2018年全球人工降雨項目評估報告指出,該技術前景廣闊,但每個雲系的自然變異性使得量化效果差異困難。
但美國西部各地的地方官員表示,這是增加降雨和降雪的一種經濟有效的方法。在科羅拉多州,聖弗倫水務區2022年花費了4萬美元用於冬季雲播種,以增加降雪量並積累周邊山區的積雪。州政府官員又投入了9萬美元支付給雲播種承包商。
3月,美國墾務局宣佈撥款240萬美元,用於科羅拉多河上游盆地的各州進行空中和地面雲播種。
在猶他州,該州的雲播種項目獲得了為期一年、1200萬美元的額外資金,而其年度預算從80萬美元增加到580萬美元,據猶他州水資源部門的水資源工程師傑克·塞拉戈説。
塞拉戈表示,大鹽湖和鮑威爾湖(為加利福尼亞、亞利桑那和內華達州供水)的歷史性低水位激發了人們對雲播種的興趣。“我們經歷了非常長時間的乾旱,”塞拉戈説。
一項在愛達荷州進行的實驗發現,使用碘化銀進行冬季雲播種產生的降雪量相當於填滿300個奧運會標準游泳池,與未進行雲播種的雲層相比,根據2020年《美國國家科學院院刊》的一篇論文。該研究使用了雷達和地面傳感器來測量降雪量。
該研究的作者之一、科羅拉多州博爾德國家大氣研究中心的項目科學家莎拉·特森多夫表示,雲播種的環境風險相對較小,因為雪中檢測到的銀含量低於有害水平。
“我們現在已經證明它是可行的,”泰森多夫説。“我們試圖解決的關鍵問題是在什麼條件下人工降雨最有效。”
對於73歲的西德克薩斯州農民史蒂夫·威廉姆斯來説,偶爾增加的降雨帶來的好處值得他為當地水務局指定用於人工降雨的税收支付的最低金額,每年約20美元。
威廉姆斯和他的兒子泰·威廉姆斯在德克薩斯州施萊歇爾縣種植了1774英畝的棉花和小麥,該縣是聖安吉洛西德克薩斯州天氣調節協會空中播種飛行覆蓋的六個縣之一。
威廉姆斯表示,每個種植季節,他的土地上通常只會直接獲得一到兩次人工降雨。然而,人工降雨會降落在周圍的農田上,補充了他和鄰居們依賴的地下含水層,用於灌溉和飲用水。
“這是一項社區努力,”威廉姆斯説。“每個人都受益。如果你恰好遇到喬納森製造的雲層,那你就很幸運了。”
回到聖安吉洛機場,由於不穩定的空氣引發了三個龍捲風和一場沙塵暴,覆蓋了幾個附近的城鎮,詹寧斯取消了飛行任務。第二天天氣晴朗。一名飛行員駕駛着天氣協會的單引擎派珀科曼奇飛機,爬升至約5000英尺的高度,在施萊歇爾縣上空來回飛行,然後向雲層中點燃了二十多個人工降雨焰彈。
詹寧斯表示,由此產生的降雨大約需要20分鐘形成。
“地面上到處都是雨,”威廉姆斯説。
寫信給埃裏克·尼勒,郵箱:[email protected]
刊登於2023年6月10日印刷版,標題為《雲播種在美國西部起飛》。