气象武器原理
(2007-03-21 20:59:40)
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1. 基本理论
在大电场理论中,地表被近似看作是等位面。实际上,在地电场理论中,地壳内到处存在着环形电流,通常地电流的强度是由低纬度向高纬度增加,表明地壳内存在着水平电位梯度。如果我们把电磁力如同温度和气压一样看作是大气运动的动力之一,把电磁效应如同水的气化和气的液化一样看作是降水过程中伴随的物理变化(如雷暴和闪电),那么就会从中发现许多规律性。
热幔柱上涌区是负电场,冷幔柱下降区是正电场。所以由热幔柱上涌区上升的大气和云团就带有过量的负电荷,由冷幔柱上涌区上升的大气和云团就带有过量的正电荷。根据同种电荷相斥而异种电荷相吸的原理,在冷-热地幔交界带,最容易形成异种电荷云团的相向流动,正负电荷中和形成雷电,异种电荷云团凝聚形成降水。反之,带有同种电荷的两个云团尽管可以在外力(气流)作用下相遇,但同种电荷斥力仍使它们保持一定距离,难以形成有效降水。撒哈拉大沙漠位于非洲热幔柱和冰岛热幔柱之间,因而成为世界上最干旱少雨的地方。依照这一原理,同种电荷相斥是云团降水的最大障碍,消除云团电荷就是人工降水的方法之一。
气象武器之一就是人工控制雷电。人工控制雷电,是指通过人工引雷、消雷等方法,使云中电荷转移或提前释放,控制雷电的产生,以确保空中和地面军事活动的安全。人工控制雷电主要方法有:一是利用带电云团播撒冻结核,改变云体的动力学和微物理学过程,以影响雷电放电;二是采用播撒金属箔以增强云中电导率,使云中电场维持在雷电所需临界强度以下抑制雷电;三是人为触发雷电放电,使云体一小部分区域在限定的时间内放电。由此可见,消除云团电荷人工降水的方法是可行的。
2. 气象武器
新概念武器是70年代发展起来的一种高新技术武器,是应用新的原理,使用新的能源,在技术上有重大突破与创新,在作战方式和作战效能上与传统武器有明显不同,它代表着当今武器的发展趋势,对未来战争将产生革命性的影响。气象武器是新概念武器的重要组成部分,也称物理武器,是一种以人工制造局部自然灾害(如地震、台风、狂风、海啸和火山爆发),以自然威力袭击对方的经济、文化、指挥中心和妨碍对方的军事行动的武器,将直接影响未来战争的作战样式、战争进程和战争结局。
一、气象武器的原理
采用人工手段影响天气,主要是用飞机、火箭、火炮等手段向敌某些地区低空大气层播撒催雨物质进行降雨、播撒其他化学物质进行消雾和造雾,或通过基他手段改变敌方上空的臭氧含量等方法,以制造恶劣天候,对敌方造成各种危害。采用人工手段之所以能够使天气产生变化,这是因为大气层中所包含的水汽、水滴、冰晶和各种悬浮物质,时常处于一种不稳定的状态之中,只要人们掌握这些不稳定因素的变化规律,就可以使用较少的能量去引发和催化它们,即形成一种使天气产生变化的触发机制,天气中的不稳定因素就会产生较大的能量转换。而大气层中这种能量转换的结果,就会导致某些地区、某些空间天气、气候的变化。气象武器就是根据这一原理,按照一定的军事目的给大气施加某种能量,使天气按照有利于自己,不利于敌人的方向发展,以制造恶劣的天气和气候去直接攻击敌人,或为间接攻击敌人创造有利的战场环境。
二、气象武器的应用
自古以来,军人们就幻想有朝一日能够操纵天气,对付敌人。诸葛亮借东风火烧曹营就是利用气象的产物。随着科学技术的发展,这种“呼风唤雨”的气象武器已经诞生。早在二十世纪40年代,英国就设计了一种被称为“斐多”的加热消雾装置,曾保障2500架次的飞机在大雾中安全着陆,成为气象武器的雏形。
人造暴雨
用人工降水的方法可以增加降水量,形成大雨、暴雨,以影响敌人的机动性,甚至造成洪水泛滥伤人毁物。在越战中,美国为阻断越南北方部队的装备运输,曾于1967~1972年,用飞机秘密在老挝、越南、柬埔寨的毗邻地区进行人工降雨,耗资160万美元,大约进行了2600架次的飞行,撒布了47409个碘化铅和碘化银装置,其结果是造成局部地区洪水泛滥,连接越南北方和南方的“胡志明小道”泥泞难行。
人工干旱
人工降雨相应地也会影响周围地区雨量的减少。这种“时空延伸效应”启发美国国防部萌生了制造“干旱武器”的念头。据透露,美国中央情报局和五角大楼曾于1970年对古巴的“上游”云层进行过播撒碘化银作业,造成了古巴反常的干旱天气,使糖类作物生产受到影响。在敌对国上空播撒吸收地面长波辐射的物质,也可使敌对国境内产生酷热;播撒吸收太阳光的物质,则可制造奇寒。
人工造雾
第二次世界大战时,美国曾在意大利的伏尔特河岸人工制造了5公里长、1.6公里高的雾层,使自己的军队在雾层的掩护下顺利地完成了渡河任务。
引导飓风(台风)
狂风恶浪对军队行动影响极大。历史上元朝忽必烈两次进攻日本,都因受到大风袭击而遭到惨败。美国国防部和商业部共同制订了一个“狂风”计划,研究引导台风问题。如果通过人工引导飓风或是台风,使之按照需要改变路径,移向敌方,将给对方造成难以抗衡的破坏。
控制闪电
美国曾制定一个“天火”计划,企图通过对雷雨云播洒碘化银或金属丝偶极子的方法,抑制闪电的形成,据说此项计划已获得令人满意的结果。同时,还进行了减少云间放电,增大云地之间放电频率的研究。如果此研究获得成功,就可以人为地制造火灾。
制造臭氧层空洞穴
位于地球表面15~30公里高、厚度达8公里的臭氧层,是人类躲避紫外线自然杀伤的保护盾牌。将氟利昂或是氮的氧化物送到高层大气的臭氧层可以制造臭氧“洞穴”,紫外线通过“洞穴”不受阻挡地射向某一地面,对这一地面上无遮蔽的敌方人员和生物就能起到一定的杀伤作用。在这种情况下,当太阳直接位于头顶时,紫外线只需维持几分钟,就可使地面上无遮蔽的生命被烤焦,或使人和生物体的细胞组织被破坏,皮肤遭到灼伤。不过这种做法严重危害环保,应予禁止。
三、气象武器的特点
气象武器是一种正在深入探索、不断发展中的新型武器,它的实战运用活动尚不丰富,其作战效能和特点尚未得到充分的展示。根据目前已经掌握到的有关资料分析,其主要作战特点是:
(一)威力大
天气中的一切变化都蕴藏着巨大的能量。根据气象学家估计,一个强雷暴系统的能量相当于一枚250万吨当量的核弹爆炸;一个弱小气旋所显示出来的平均能量差不多等于一颗100万吨级氢弹爆炸时所释放出来的能量;一个台风从海洋吸收的能量相当于10亿吨TNT当量;上个中等强度的台风,在几小时内可携带25亿吨水移动数千千米。目前气象武器虽然在技术上还无法把如此巨大的能量全部用于战争,但即便是在局部上使用,也具有巨大的作战能量。例如,在70年代的越南战场,美国使用飞机在预定地域上空喷洒大量的人工降雨催化剂,造成大雨滂沱,山洪泛滥,冲垮了铁路、桥梁、堤坝,使越南境内的部分地区道路泥泞、交通中断,给北越军队的军事行动带来巨大的困难,同时还直接造成了越南数十亿美元的经济损失。气象武器还可以引导飓风,使之按需要改变路径,移向人口稠密的地区,就能给对方造成巨大的破坏;还能控制闪电,对雷雨云撒播碘化银或金属丝偶极子,抑制闪电的形成;或向云中施放小火箭能触发局部区域的闪电放电,构成天空电通道,保证飞机、运载火箭等不受雷电影响。有人还设想向高层大气发射化学物质以削弱阳光,毁掉该地区的农作物;用化学物理方法在臭氧层中制造臭氧"天窗",使紫外线杀死"天窗"下的生物。由此看出,气象武器在战场的实际运用中显示出了超群的作战威力。
(二)隐蔽性强
气象武器能给对方以意想不到的打击,其主要表现在:一是它能够改变天气原有的转化规律,使对方无法预测到天气的变化,无法根据天气变化情况计划和调整自己的作战行动,使其在突然的天气变化面前缺乏必要的准备,给对方以措手不及的打击,造成其作战行动的被动和失利;三是攻击速度快,只要有可供利用的气象条件,在数小时甚至十几分钟内就可迅速改变战场的天气,迅速置对方于恶劣的战场环境之中。
(三)经济耗费低
气象武器主要是通过施放某些化学战剂和某种具有特殊吸收、辐射功能的物质,使大气层中的天气和光、热产生骤变而造成天气变化的,它不需要消耗大量的弹药和其他作战物资,其战场消耗与其他杀伤破坏性武器相比,具有物资消耗量小、使用方便、效果作用范围广等特点,是一种极为经济、具有较好作战效益的战场武器;只要运用得当,就可有效地实现某种战略、战役或战术目的。
(四)效率高
气象武器并不直接产生杀伤力,而是通过有限的爆炸来诱发巨大的自然力。因此,和其他直接杀伤武器相比,气象武器具有极高的战斗效率。如一颗万吨级核弹,在某一特定区域的地下爆炸之后,可以"制造"出与千万吨级核弹毁伤力相当的地震、海啸等。
(五)具有双重危险性
大气是一个非常巨大的系统,决定其发展变化的因素非常复杂,而且互相制约,互相影响,往往是牵一发而动全身。只有充分利用已有的天气条件,准确把握住能使天气变化的关节点,采用科学的影响手段和方法,才能以较小的能量消耗,达到较大的作战效益。如果一旦使用失误,或者对天气情况把握不准,就有可能弄巧成拙,使天气产生逆转,即向不利于已而有利于敌的方向转化。由此看出,气象武器既是一种效能极高的武器,又是一种很难运用自如、对敌我双方具有双重危险的武器。
三、气象武器研发现状及发展前景
基于"气象武器"在战争中的巨大威力,未来高技术战争必将有高技术"气象武器"紧密伴随。正因为如此,世界上一些军事强国都在不遗余力地加大人工影响天气技术在军事上应用的研究与发展力度,并争先恐后使之推向战场实用化。近几年来,许多国家开展人工影响天气外场作业、试验和科学研究,其中美国和欧洲一些国家尤为活跃。
目前美军正加紧研制人工催化台风或使自然台风改变方向,给对方以突然的打击,造成军事上的主动。美军还一直在研制诱发紫外线照射的武器。它是用发射器或随导弹一起,发射到敌纵深内具有战略或战役价值的目标上空,通过物理或化学变化,使一定范围的空间空气层开辟一个预定大小的洞穴,让超强度的太阳紫外线直射地面,使对方的军事行动陷于被动或不利的境地。美军还制定了在30年内控制战场天气的计划。
随着未来战争对气象的依赖性越来越大,气象武器的大威力、低耗费和高效性等优点来看,气象武器必将成为未来战争中制"气象权"的主角。气象武器的研制、开发及应用必将越来越得到各国的重视和关注。
3. 气象武器和平利用
利用气象武器的这些特点,和平利用气象武器也大有前途。例如,截断洪区的云雨通道,在洪区外提前人工降雨,消灭洪区的降水云团或将云团引向旱区;合理分配全国的降水,空中定向转运云团等
能够详细解释一下吗?水平是梯度是纬度方向还是地表垂直方向?能给一本关于地壳电流的简单的参考书吗?