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【地理探究】我们能不能“炸掉”台风?

2019-08-11

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综合整理编选不易

若转载请注明来源


 

最近强台风所到之处风大雨急,树木被摧折、建筑被损毁。过境后又现海水漫浸、江水倒灌,城乡一片狼藉。台风虽已走,想来仍令人心有余悸!

“山竹”过境珠江涨水,部分广州城区域倒灌  图/金羊网

深圳街头一片狼藉,市民艰难上班路  图/@深圳天气

台风本是自然现象,每年都要上演好多回。但每次人与台风的“战斗”中,围绕如何“治本”的讨论都不绝于耳。当然,最开脑洞、也最“简单粗暴”的就是:炸了它!

人类从来不缺“征服自然”的欲念。尤其是随着科技手段的进步,人们开脑洞时更大胆。不过,“炸台风”的设想并非新创见,早在几十年前,科学家就做过人工削弱台风的试验,只是面对台风这个巨无霸,人类能动员的力量还太小,至今仍只有苦苦应对的份!

“风王”山竹来势凶猛  动图/中国气象台

“核弹炸台风”脑洞有点大

台风一来人心惶惶,正常工作生活都被打乱。仅仅对我国,每年造成的经济损失都在300亿元以上。现代科技手段越来越强,为何不想办法从根本上削弱或摧毁可能带来严重危害的台风?比如,用核弹炸掉它!

“山竹”登陆广东,台山海边风急浪高  图/金羊网

这“简单粗暴”的想法,听起来很提气!只是早有人盘算过这笔账,结果是:一来并不划算,要炸掉台风,需要很多核武器;二来真要用核武器,对台风也不起啥作用。并且还有一点,核污染算谁的?动不动就用核武器,这是闹着玩的吗?!

尤其是,核武器虽厉害,对台风却没用。因为台风体积太大了,核武器爆炸的那点威力对它来说不过是小儿科!

卫星云图上的台风气团  图/中央气象局

台风就是海洋上方空气受热运动形成的一个巨大漩涡。热空气上升形成局部低气压,其他地方气流补充过来形成风动能。热空气升到高空预冷凝结成雨水,又释放出大量热能。能量不断积聚,形成一个巨大的气流漩涡。

无疑,一个台风就是一个自然界的巨型蒸汽机,它一旦发动,就会产生源源不断的巨大能量。这种能量不仅表现为大风大雨,还有摧折撕扯之力,一旦推进到不合适的地方,就会产生巨大的破坏力。

台风(热带气旋)结构示意图/资料图

台风的体积有多大?一般来说,仅仅台风眼的直径就有20-70公里。而最近直扑广东的“风王”山竹的风眼直径有80公里,台风直径更达到1000公里,面积约为80万平方公里,直接覆盖了广东!

“山竹”巨大的身躯覆盖了广东  图/@广东天气

这么大一台“蒸汽机”,它能产生多大的能量?有学者计算过,一个台风每小时释放的热量,约相当于2600多颗广岛原子弹爆炸的能量!

呵呵,台风本身就是这么个能量场,你再多丢进去几颗核弹,对它来说,也不过是增减一点点能量而已,对整体的影响能有多大?!

“原子弹炸台风”漫画  图/中国天气网

而且,“炸台风”这个提法,本身就有点不对头。毕竟,台风不过是个气旋,炸弹炸空气能有啥用?就像我们拿刀劈水,对水能造成啥影响?!

我们再具体一点分析。核弹爆炸产生三种力,一是冲击波,二是热效应,三是粒子辐射。能对气流产生影响的是前两者。而冲击波带来的只是扰动,些许扰动对本身有弹性的空气来说很快就会复原。热效应放在台风的不同位置,可能产生一些影响,或是一点点削弱,也或是一点点助力。总之,对这个庞然大物来说,多几颗核弹爆炸的影响并不大。

所以,“炸台风”这个脑洞,虽然并没有科学家做过实验,仅从理论上分析,就没有多大可行性!


科学家曾经尝试削弱台风

其实“炸台风”的脑洞也并非异想天开。它确实是一种思路,就是如何利用人工手段干预台风,减小它对人类造成的危害。

从这个意义上说,这本身就是一个科学话题。

其实在几十年前,科学家已做过人工干预台风的试验,也取得了一定的成效。

不过科学家的手段更温和、更有可行性。那就是从台风形成的机理上去想办法,努力通过化学的方式改变台风所在的环境,使之发生变化。

“炸台风”的想法过于“简单粗暴”  图/中国天气网

科学史上最著名的应对台风的试验,一个是“卷云计划”,一个是“狂飙计划”,都发生在美国。

1946年,曾获诺贝尔化学奖的科学家欧文·朗缪尔提出,用飞机在台风适当部位大量播撒碘化银等催化剂,使台风内部能量重新分布,以削弱台风的风速。

他还利用自己的影响力,说服了美国军方一起参与“卷云计划”。1947年实验实质性开展,但事与愿违,原本已远离美国大陆的飓风(产生于北太平洋西部的叫台风,产生于北太平洋东部和大西洋上的叫飓风)突然转头向西登陆美国大陆,酿成巨大灾祸,引发公众不满。

当然,台风就像个醉汉,走向难以预料,也很难确定就是实验的因素改变了其走向。当然,也难以得出相反的结论。于是迫于舆论压力的联邦政府对实验作出限制,禁止对在48小时内有10%以上几率登陆的飓风做实验。这项计划被迫放弃。

“卷云计划”无疾而终  图/中国天气网

20世纪四五十年代,接连有6个强飓风袭击美国东海岸,导致400多人死亡。巨大的损失再次促成了新的研究计划启动。

成型的飓风(台风)眼区风平浪静,但眼壁区能量最强、风速最大。科学家认为,向眼壁区撒播碘化银、干冰、尿素等催化剂,水汽形成冰晶过程中释放的热量会对该区域气压场产生扰动,眼壁区就会坍塌,风速就会降低。

利用该原理,1961年“狂飙计划”登场。飞机向被实验的飓风Esther眼壁区播撒催化剂,结果导致该飓风风速减弱10%。1963年科学家再次对飓风Beulan做实验,结果最大风速减弱了20%。1969年对飓风“黛比”的试验效果更明显,最大风速由50米/秒降到了35米/秒,减少了30%!

尽管“狂飙计划”的实验很可能发生了效力,但反对意见也一直存在。他们认为,台风变化极其复杂,很难证明风速变化是实验引起的。观察中也确实发现过,在没有人力干涉的情况下,台风也会出现眼壁塌陷的情况。

因此,这一计划开展到1971年也悄悄收场了。

“狂飙计划”看到了一定成效 图/中国天气网

未来或许能引导台风路径

其实我们不应该谈台风色变,当我们理性地看待台风时,就会发现,它虽然“行为乖张”难以预料,且“行事风格”太过刚猛,破坏力太强,但其实它也是有不少好处的。

从地球生态大系统来看,大气运动是能量循环和水循环的必要方式。台风正是大气运动的一种表现形式。也正因为台风体量大势头猛,它才能把大量的水汽从海洋搬上陆地。虽然给一些地区带来洪涝,但也让很多干渴的土地得到了滋润。

因此,不能只看到台风的危害,还要认识到它是一种资源!

从这个角度讲,人类不该有“炸”台风的想法,应该想着如何引导它到需要的地方去。

这样的设想,就包涵着一种美好的愿景了!

对干旱地区来说台风就是送水工  图/全景网

不过,“牵引台风”也同样是一个不易实现的“脑洞”!

科学家曾经从台风的形成原理上着手,试图“牵引”它。

台风在形成之后往哪个方向移动,因素很复杂,其中的力量包含以下几种:一是地球的自转力,台风的大致方向是逆着地球自转方向,从东往西移动。同时由于地球高纬度和低纬度大气转速不同,北半球台风向北偏,南半球台风向南偏。

还有一个力是这里要说的——空气从高压区向低压区流。如果一个台风的附近存在低气压区,这个台风的运动方向就有可能向这个低压区偏转。

利用这个原理,科学家设想,可以在某个台风的附近适当位置人为制造一个低气压区,这个台风就有可能向人们希望的方向运动。这样就可以一步步把它“牵引”到缺水的地方去,或相对安全的地方去。

“牵引”台风可不是容易的事  图/中国气象网

只是这样的设想要变成现实同样有难度。因为台风这个热带气旋体积和能量都太大了,要有足够大的低气压区才能吸引动它。人类能有办法制造出这样的低气压区吗?过去没有,现在也还没有!

或许未来会有吧!但愿会有!

如果是这样,到时候台风将不再是一个满身带着危险品的醉汉,而变成了一个运送能力超强的扛水工!

希望这一天早日到来!到那时候,洪涝和干旱等灾害都将比现在明显减少!

台风中携带着丰富的淡水资源  图/广东天气网

人类“消灭”台风的“脑洞”:

1、以巨大的冰块降低热带气旋所经过海面的海水温度;

2、在风眼结构形成的初期向其丢下大量冰块以吸收热带气旋放出的潜热,阻止潜热转化为动能;

3、以抑制蒸发的物质覆盖海洋,比如一张巨大的薄膜;

4、用核武器炸掉热带气旋;

5、向热带气旋中丢下大量干冰。

会让台风自然消失的因素:

1、移入陆地后,台风因失去维持能量的温暖海水,而迅速减弱消散。绝大部分台风登陆后一两天即剧烈减弱。但如果很快重新移到温暖的洋面上,它可能会重新发展。

2、如果台风在同一海面上滞留过久,翻起海平面30米以下较凉海水,使表面水温下降,热带气旋也会减弱。

3、移入水温低于26℃的海洋,这会很快减弱为热带低压。这是东北太平洋台风消散的主因。

4、台风遇上强烈垂直风切变,对流组织也会受破坏。(比如台风遇到冷锋时,将会迅速减弱。)

国际空间站上拍摄的飓风“佛罗伦萨” 图/中新网

国际空间站上拍摄的强台风美莎克  图/央广网


登陆前的强台风“山竹” 卫星云图 图/中国气象局

来源丨羊城派


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