抽水降溫與人工控製氣候
朱雨心
全球氣溫上升的問題，以及與其相關的風力發電之類所謂“綠色”能源的開發，在很大的程度上並不是科學技術的話題，而實際上是一場“政治運動”。說它是“政治運動”，因為風力發電之類所謂“綠色”能源，不但經濟上不合理，技術上對全球氣溫上升的問題也沒有什麽幫助。本來，資本主義經濟規律所產生的許多問題，是無法用資本主義經濟規律來解決的，客觀上必須用政治手段來解決。所以，理論上講，“政治運動”是必須的，無可厚非，但是實際上，“政治運動”是搞對的、搞好的，幾乎是不存在的。所以，我們應該知道我們到底是要做什麽，目的是什麽。是技術問題，就要把它當作技術問題來對待；是政治問題，就要把它當作政治問題來對待。不要混淆，不要自欺欺人。當然，認清什麽是技術問題、什麽是政治問題，這並不意味著：不可以用政治手段來幫助解決一些技術問題，或是用技術手段來幫助解決一些政治問題。
假設全球氣溫上升是一個真實的問題，而且確實是因為二氧化碳增加引起的，那麽最簡單、最經濟、效果也最明顯的措施，就是修建核電站，而不是什麽風力發電。以全球氣溫上升為名，發展風力發電，邏輯上是不成立的。風力發電，全靠政府補貼推動，在經濟上也是不成立的，所以，最多隻能從政治上求得其合理之處（如果確有合理之處的話），因此，風力發電之類實際上是一場“政治運動”。
那麽，從技術上講，還有什麽辦法能解決全球氣溫上升的問題？這裏我講一個抽水降溫的方法。
早就有人提出過：海水溫差發電。深海的海水大致總是攝氏 4 度，而熱帶海洋表麵的水溫可達約攝氏 30 度。利用這個溫差可以發電。海水溫差發電不需要燃料，隻需要幾乎是取之不盡的冷海水和熱海水。而且，比風力發電等等更優越之處是：海水溫差發電，不論白天還是黑夜，能常年不停地持續發電。
風力發電之類，有一陣，沒一陣的，現在因為規模小，發電量的波動由電網吸收了，這一部分費用，沒有計入風力發電的成本。等風力發電之類規模大了後，必須要建專門的削峰填穀的設施，那些都是效率很低，成本很高的東西，除非有足夠的水電站來負擔這個任務。那時，這些費用都不得不計入風力發電之類的成本。而且，那時，風多的季節，電量過剩，賣不出好價錢；風少的季節設備在那裏閑置。或是太陽能發電，白天電量過剩，賣不出好價錢，晚上設備在那裏閑置。這些都會導致發電成本上升。隨著風力發電之類的規模的擴大，風力發電之類的成本，不但不會下降，反而會上升。
然而，盡管海水溫差發電沒有這樣的，發電量波動的問題，相對而言，設備的利用率高，但是，熱機的效率取決於高溫熱源與低溫熱源的溫度差。溫度差越大，熱機的效率就越高。海水溫差不大，所以海水溫差發電的熱效率隻有 2 ～ 3% ，還不到一般火電的效率的十分之一。所以，雖然海水溫差發電不需要燃料，電站的建造成本卻非常高。簡單地說：譬如，同樣的發電量，汽輪機的規模幾乎要是一般火電的十倍那麽大。換句話說，建一座海水溫差發電站的成本，可以建十座同樣發電量的火電站。所以，除非燃料成本特別的高，海水溫差發電在經濟上是不合理的。因此，現在沒有必要搞海水溫差發電。等到以後，倘若地球上的燃料真的快燒完了，燃料成本真的變的特別高了，水溫差發電真的變得經濟上合理了，那麽，自然會有人去建水溫差發電站。所以，應該用什麽技術，要跟著經濟規律走。違背經濟規律，人為地搞什麽“綠色”能源，是不合理的。從某種意義上講，某種方法（或產品）的成本，在很大程度上正是體現了這種實現這種方法（或產品）所消耗的能源的程度。某一個方法（或產品）比另一個方法（或產品）成本低，本身就已經說明了前一個方法（或產品）比後一個方法（或產品）所需的總耗能低。所以，經濟上不合理的，往往也就不是“綠色”的；是“綠色”的，就應該是經濟上合理的。
然而，海水溫差發電需要從深海抽取冷水，其後果是：電站周圍海洋表麵水溫的降低。海洋表麵水溫不需要降低很多，隻需要輕微降低，例如，降低幾度，就會對氣候有顯著的影響。如果抽水的總規模相當地大，就能造成大範圍內海洋表麵水溫的降低，直接使大氣降溫，從而有利於解決全球氣溫上升的問題。目前風車的規模是幾十萬台（僅中國就有 20 多萬台）。赤道的周長是 4 萬公裏，以 70% 是海洋計，則是 2.8 萬公裏。以每公裏一個抽水站計，繞地球一圈，需要 2.8 萬個抽水站。若有 28 萬個抽水站，可以繞地球十圈，在赤道形成一個十公裏寬的冷水帶。若以這樣的規模抽水，足以顯著影響全球氣候。
海水溫差發電成本太高，沒有必要，但是，僅僅是從深海抽取冷水，卻是非常簡單易行，成本很低的。這裏的抽水，隻是把深海的冷水抽到表麵，並沒有靜壓差，也就是說：水頭高度是零。所以，消耗的能量是很少的。可以用大口徑、大流量、無水頭的軸流泵。當然，建造和運行這樣的抽水站是要一些花費的，但是，未必比補貼給風力發電之類所謂“綠色”能源的更多，而效果卻是非常直接、迅速，而且還會有多方麵的效益。
在深水的遠海，海洋生物相對而言是很少的，幾乎就沒有什麽魚。為什麽呢？因為海水中養分太少，換句話說，就是：海水太不肥了。海水不肥的話，海洋植物，例如海藻，就長不起來，於是，大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃海藻……，這樣的食物鏈就無法成長起來。海水中養分太少是因為水太深，海洋生物死亡後沉到海底，這一部分物質就不再加入食物鏈的循環。所以，遠離陸地的大洋之中，食物鏈循環的效率很低，隻能維持相對而言少量的海洋生物的生存。深海的水卻是比較肥的。從深海抽水的另一個後果，是把深海的營養物質帶到的海麵，從而促進了海洋生物的繁榮。海藻多了，小魚小蝦就多了；小魚小蝦多了，大魚大蝦就多了。原來沒有什麽魚的遠海，就會有魚了，人們因此能從海洋獲得更多的水產品。
海洋中的生物沉積，主要可分三類：一是碳氫化合物，二是碳酸鈣，三是矽藻土。海洋生物，主要是海洋微生物，的有機體形成碳氫化合物沉積，骨骼與細胞壁形成碳酸鈣與矽藻土的沉積。海洋生物的繁榮必然導致更多的生物沉積。而前兩類生物沉積，都是對二氧化碳的固化。所以，抽水不僅直接降低大氣的溫度，而且因抽水而導致海洋生物的繁榮，使更多的二氧化碳被固化，從而有利於降低大氣中的二氧化碳的含量，或遏製大氣中的二氧化碳的增加，從而削弱溫室效應。
抽水站的結構含有一些浮體，抽水站漂浮在海上，錨固。給抽水機提供動力是個問題。對於大規模的抽水站陣列，可以專門配備一艘發電船，之間的電纜可以漂浮在海麵，或半潛在水中，然而配備發電船與敷設電纜畢竟還是不方便。最好每個抽水站有自己的動力。可以考慮三種方法。一是海水溫差動力。這與海水溫差發電是一樣的，隻是不需要用它來生產電，隻需用海水溫差來推動一個熱機來驅動抽水機就可以了。規模就小的多了。造價就不會太高。這個方法的優點是：抽水站有完全自主的動力，一天二十四小時，一年三百六十天，任何時候都能抽水。缺點是不適用於中、高緯度的海域。第二個方法是每個抽水站帶太陽能電池板，再配備蓄電池，也能白天黑夜都抽水，但是，多少受天氣的影響。例如，陰雨天就可能動力不足。第三個方法是在抽水站上立個風車，用風車帶動抽水機。也可以再配發電機和蓄電池。這個方法受氣候影響最大，沒有風的時候就不能抽水了。當然，也可以用太陽能與風車混合動力。當然，也可以裝柴油機，定期派人去加油就是了。用來降低全球氣溫的抽水站，設在赤道上效果最好，但是 赤道上沒有風，不適合用風車。用來人工控製氣候的抽水站，多半是設置在信風帶上，可以用風車。但是信風隨著季節南北移動，難以全年有風。
如前所述，若在赤道形成一個冷水帶，那麽赤道的氣溫會有所降低。它對大氣環流的總的效果是：削弱大氣環流，從而帶動全球氣溫降低。
如果有選擇地在海洋上設置抽水站，從而在特定的地點和時間在海麵形成一些冷水區，就能有選擇地影響大氣環流，在一定的限度內，人工控製氣候。
季風是因為海洋與陸地的溫度差引起的。在特定的海域設置抽水站，就可以在一定的限度內控製季風，從而在一定的限度內控製降雨的時間和空間分布，實現空中調水。
例如，如果在台風經常發生的海域設置抽水站，在台風季節抽水在海麵形成冷水區，就有可能抑製台風的發生，或削弱台風的強度。台風在夏季給中國大陸帶來大量的雨水，並給炎熱的夏天帶來涼爽，並非不好，但是，強度太大常常造成破壞。所以，理想的情況是：許多小台風。可以通過設置抽水站，在海麵形成一些冷水區的特定分布，誘導更多的小台風。這樣，氣象能量經由小台風消耗，就抑製能量積累過多，使得大台風無法形成。也可以在台風可能經過的一些海域設置抽水站，在特定的地點、時間，在海麵形成一些冷水區，從而控製台風的走向。
在靠近非洲大陸的赤道洋麵上設置抽水站，並在撒哈拉大沙漠西麵的海洋上設置抽水站，改變非洲大陸的大氣環流，誘導海風吹向撒哈拉大沙漠，能夠導致在撒哈拉大沙漠裏降雨，使撒哈拉大沙漠變得濕潤起來，成為綠洲。澳大利亞四麵環海，大小適中，特別適合用抽水的方法，人工影響氣候。因此， 澳大利亞的沙漠也許最容易治理。可以在澳大利亞周圍海域設置抽水站，誘導海風吹向澳大利亞。
朱雨心 2010 年 9 月 18 日
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