人工降雨作为抗旱方案再度热捧——《华尔街日报》
Eric Niiler
德克萨斯州圣安杰洛——在圣安杰洛地区机场的一间小办公室里,乔纳森·詹宁斯正在寻找一个重大机遇。他正在查看气象雷达,追踪即将到来的风暴系统,以便派遣飞机追逐富含水分的云层。
飞行员将向云层喷洒无毒化学物质,即所谓的"人工降雨",以增加地面降雨量。
“就像我们拿起一块滴水的海绵并挤压它,“西德克萨斯天气调节协会的项目气象学家詹宁斯说道。
人工降雨——这项自20世纪50年代以多种形式应用的技术——正在复兴。
詹宁斯和其他人工降雨的支持者表示,他们的数据显示,与未进行人工降雨的云层相比,该技术可使特定区域的降雨量增加15%。这足以每年带来2英寸的额外降雨,这些水分可以帮助作物度过干旱期,并补充对农民、牧场主和农村居民至关重要的地下含水层。
在美国西部和墨西哥各地,由于极端干旱期延长和气候变暖,人工降雨的需求激增,这使其成为比从太平洋或墨西哥湾向内陆输送淡化海水等昂贵技术解决方案更经济的选择。目前,德克萨斯、犹他、科罗拉多、内华达、爱达荷、新墨西哥和加利福尼亚等州正在实施增加降雨和降雪的人工降雨计划。
亚利桑那州官员正在考虑两项新计划。在墨西哥,联邦官员正对五个长期遭受干旱的州实施人工降雨。
人工降雨可通过空中或地面作业实现——当气团沿山脉上升时,烟囱状发生器会将化学物质注入其中。大多数人工降雨使用碘化银颗粒,其晶体结构与冰相似。化学物质注入后,气温需降至华氏20度,此时水蒸气开始围绕碘化银结晶,最终形成足够大的降水以雨雪形式落地。
夏季时,人工降雨公司会利用氯化钙等盐晶体的吸湿特性,在温暖潮湿的云层中实施类似作业。
“通过评估技术和环境影响,我们认定这是增加本地供水安全有效的方案,“科罗拉多州朗蒙特市圣弗伦和左撇子水资源保护区的工程师斯科特·格里布林表示,“这根本无需犹豫,尤其从长远来看。”
就在地方政府采纳这种天气改造技术的同时,部分气象专家质疑其有效性,认为这不过是让雨水从甲地转移至乙地。他们指出地面节水才是保障稀缺水资源的可靠途径。
世界气象组织2018年全球人工降雨项目评估报告指出,该技术前景广阔,但每个云系的自然变异性使得量化效果差异困难。
但美国西部各地的地方官员表示,这是增加降雨和降雪的一种经济有效的方法。在科罗拉多州,圣弗伦水务区2022年花费了4万美元用于冬季云播种,以增加降雪量并积累周边山区的积雪。州政府官员又投入了9万美元支付给云播种承包商。
3月,美国垦务局宣布拨款240万美元,用于科罗拉多河上游盆地的各州进行空中和地面云播种。
在犹他州,该州的云播种项目获得了为期一年、1200万美元的额外资金,而其年度预算从80万美元增加到580万美元,据犹他州水资源部门的水资源工程师杰克·塞拉戈说。
塞拉戈表示,大盐湖和鲍威尔湖(为加利福尼亚、亚利桑那和内华达州供水)的历史性低水位激发了人们对云播种的兴趣。“我们经历了非常长时间的干旱,”塞拉戈说。
一项在爱达荷州进行的实验发现,使用碘化银进行冬季云播种产生的降雪量相当于填满300个奥运会标准游泳池,与未进行云播种的云层相比,根据2020年《美国国家科学院院刊》的一篇论文。该研究使用了雷达和地面传感器来测量降雪量。
该研究的作者之一、科罗拉多州博尔德国家大气研究中心的项目科学家莎拉·特森多夫表示,云播种的环境风险相对较小,因为雪中检测到的银含量低于有害水平。
“我们现在已经证明它是可行的,”泰森多夫说。“我们试图解决的关键问题是在什么条件下人工降雨最有效。”
对于73岁的西德克萨斯州农民史蒂夫·威廉姆斯来说,偶尔增加的降雨带来的好处值得他为当地水务局指定用于人工降雨的税收支付的最低金额,每年约20美元。
威廉姆斯和他的儿子泰·威廉姆斯在德克萨斯州施莱歇尔县种植了1774英亩的棉花和小麦,该县是圣安吉洛西德克萨斯州天气调节协会空中播种飞行覆盖的六个县之一。
威廉姆斯表示,每个种植季节,他的土地上通常只会直接获得一到两次人工降雨。然而,人工降雨会降落在周围的农田上,补充了他和邻居们依赖的地下含水层,用于灌溉和饮用水。
“这是一项社区努力,”威廉姆斯说。“每个人都受益。如果你恰好遇到乔纳森制造的云层,那你就很幸运了。”
回到圣安吉洛机场,由于不稳定的空气引发了三个龙卷风和一场沙尘暴,覆盖了几个附近的城镇,詹宁斯取消了飞行任务。第二天天气晴朗。一名飞行员驾驶着天气协会的单引擎派珀科曼奇飞机,爬升至约5000英尺的高度,在施莱歇尔县上空来回飞行,然后向云层中点燃了二十多个人工降雨焰弹。
詹宁斯表示,由此产生的降雨大约需要20分钟形成。
“地面上到处都是雨,”威廉姆斯说。
写信给埃里克·尼勒,邮箱:[email protected]
刊登于2023年6月10日印刷版,标题为《云播种在美国西部起飞》。