從奧運北京的藍天說起

奧運開始頭幾天，電視裏看到北京霧朦朦的，電視報道了，濕度98％，是霧。昨天一場雨，北京露出了藍天白雲，為奧運添加了光彩【1】。開幕式時，在張藝謀導演的開幕式表演中國發明火藥的時候，中國在保定發射了1100枚人工降雨火箭，使得保定降雨190毫米，保證了奧運會場滴雨未下【2】。

 

筆者以為，若能夠早兩天人工降雨消除掉北京奧運最初幾天的霧朦朦，就不必等天公下雨才讓北京露出藍天了。降雨技術是有的，保奧運開幕式就是成功應用。天氣條件好像也具備，北京上空的霧朦朦應該就是可以人工降雨的天氣。隻所以奧運前幾天沒有人工降雨，與人工降雨的應用思想有關係。現時人工降雨的應用，主要著眼於消災防災。如抗旱、除雹、除霜凍。應該怎樣應用人工降雨，還得從大氣變暖談起。

 

最近WTO談判中發展中國家和發達國家對峙的議題之一，就是控製溫室效應氣體的排放的問題。雙方都要求對方率先減排，以至談判破裂，毫無成果。

 

什麽是溫室效應氣體？為什麽要減排？溫室是一種農業技術，就是在玻璃房或塑料薄膜大棚內種植農作物，高能量太陽輻照透過玻璃照射溫室內農作物後變成低能量的電磁波，也就是紅外輻射。這些紅外輻射無法透過玻璃輻射出溫室，被玻璃反射回溫室，使得溫室內溫度升高，尤其是在晚上使得溫室內溫度高於溫室外氣溫，這樣就提高了農作物的產量。

 

什麽是溫室效應氣體呢？大氣層內最多的溫室效應氣體是水蒸氣。尤其是水蒸氣結為雲層的時候。北方人都知道，冬天下雪不冷，雪停了以後才冷。為什麽呢，就是下雪時天上有雲，天上的雲晚上阻止了地名的紅外輻射射出太空，從而增暖了地麵溫度，所謂溫室效應。雪停以後，天上沒有雲了，夜間紅外輻射無阻礙地射出太空，把地表熱量帶出去，降低了地表溫度。當然，大地冷暖還有風和氣流等其它因素，這裏隻說溫室效應。

 

既然水蒸氣是最大的溫室效應氣體，為什麽要減排相對分量比較小的二氧化碳呢？首先，大氣的溫室效應是地區生態環境的保護神，沒有大氣的溫室效應，地表溫度就是在白天上升到幾千度，晚上下降到零下幾十度，所以生物都無法生存（如月球）。第二，水蒸氣是大氣裏邊自然有的，而二氧化碳的增加主要是植被的減少和人類燃燒的石油和煤炭增加，現在學界認為是人力活動行為造成的。由於溫室效應的增強，地區變暖，使得生態環境發生劇烈變化（如北極洋解凍，青藏高於冰川退縮，西伯利亞凍土解凍等），威脅生態平衡和人類生存環境。現在普遍認為，為了防止大氣繼續變暖，必須控製人類活動的溫室效應氣體排放。除了二氧化碳以外，還有人類排放的各種氣體以及粉塵顆粒，其中粉塵顆粒和一些有毒氣體不但有溫室效應，還危害人類身體健康，所謂汙染是也。中國美國是世界兩大排放國，兩國工業和生活用能量主要是煤炭和石油的燃燒，煤炭和石油的燃燒，按照化學反應式，必然按比例產生二氧化碳。但經濟的發展和生活的改善肯定要耗能，所以，減排的方法一是用水電、風能、太陽能和核能替代煤炭和石油。如果電能不是火力發電，估計以後城市公交車要要推廣電車。減排的方法之二是節能技術，少用能量消耗。減排的第三種方法是減少粉塵和有害氣體的汙染排放。有些技術是可以同時起幾種作用，如節能汽車，一是減少了油耗從而少排放二氧化碳，同時，完全燃燒減少了碳顆粒排放的汙染。

 

這些措施都對，但是，人工降雨可能更有效的應用。由於溫室效應主要是晚上阻礙了地區表明的紅外輻射，而且水汽（雲）是溫室效應的主要因素，所以，晚上人工降雨消雲可以很更加有效地減小溫室效應。如北京奧運，夜間消運可以有些降低城市地表溫度，洗掉空氣中的粉塵。粉塵即是汙染也是溫室效應“氣體”（所謂霾霧），也是危害健康的汙染，人工降雨洗塵降溫一舉多得。夏天城市降溫，可以減少大量市內空調用電，間接地減少了溫室效應氣體的排放。而且，更重要的，在人口密集的都市給居民一個幹淨涼爽的天氣本身就是一個很大的經濟效益――提高了城市人口的生活質量。

 

還有一個重要的經濟效果，就是城市人工降雨增加了城市地下水儲量。淡水，是續石油和糧食以外最重要的戰略資源，中國經濟發展尤其受淡水資源的瓶頸限製。

 

為什麽我不單發此貼，而把它填到【物質循環的世界】係列的坑裏呢？原因是人類的進步，就是吸納越來越多的物資循環到人類社會中，而大氣和海洋中的許多水循環和能量循環還沒有被人類應用，反而給人類造成自然災害。所以，人類未來的技術進步肯定包括氣象工程，而人工降雨的應用就是這個充滿生命力的未來產業。國際政治中就減少溫室效應氣體的排放而針鋒相對劍拔弩張，難以解決。即便達成全球減排協議，人類活動幾百年積累下來的二氧化碳還是會有增無減的持續很長一段時間，而生態環境惡化已經是迫在眉睫，所以，減排必要，但遠水不解近渴。既然大氣中溫室效應主要是水汽雲層，人工降雨就是緩解大氣變暖的及時手段。人工降雨是人類把大氣水循環納入人類社會的技術，是進步。

 

人工降雨值得研究。把人工降雨技術和水庫和地下水集水係統、城市熱島效應、汙染控製等結合起來統籌考慮，應該可以走出一條經濟效益顯著的人工影響天氣的應用模式。

 

 

【1】    http://news.xinhuanet.com/life/2008-08/11/content_9156526.htm

【2】    http://2008.hexun.com/2008-08-13/108088052.html

[瑞鶴]

“筆者以為，若能夠早兩天人工降雨消除掉北京奧運最初幾天的霧朦朦，就不必等天公下雨才讓北京露出藍天了。”
嗬嗬，就怕又該批評北京連天氣都造假了，所以活該各國元首、運動員和北京人民一塊洗桑拿！