从奥运北京的蓝天说起

奥运开始头几天，电视里看到北京雾朦朦的，电视报道了，湿度98％，是雾。昨天一场雨，北京露出了蓝天白云，为奥运添加了光彩【1】。开幕式时，在张艺谋导演的开幕式表演中国发明火药的时候，中国在保定发射了1100枚人工降雨火箭，使得保定降雨190毫米，保证了奥运会场滴雨未下【2】。

 

笔者以为，若能够早两天人工降雨消除掉北京奥运最初几天的雾朦朦，就不必等天公下雨才让北京露出蓝天了。降雨技术是有的，保奥运开幕式就是成功应用。天气条件好像也具备，北京上空的雾朦朦应该就是可以人工降雨的天气。只所以奥运前几天没有人工降雨，与人工降雨的应用思想有关系。现时人工降雨的应用，主要着眼于消灾防灾。如抗旱、除雹、除霜冻。应该怎样应用人工降雨，还得从大气变暖谈起。

 

最近WTO谈判中发展中国家和发达国家对峙的议题之一，就是控制温室效应气体的排放的问题。双方都要求对方率先减排，以至谈判破裂，毫无成果。

 

什么是温室效应气体？为什么要减排？温室是一种农业技术，就是在玻璃房或塑料薄膜大棚内种植农作物，高能量太阳辐照透过玻璃照射温室内农作物后变成低能量的电磁波，也就是红外辐射。这些红外辐射无法透过玻璃辐射出温室，被玻璃反射回温室，使得温室内温度升高，尤其是在晚上使得温室内温度高于温室外气温，这样就提高了农作物的产量。

 

什么是温室效应气体呢？大气层内最多的温室效应气体是水蒸气。尤其是水蒸气结为云层的时候。北方人都知道，冬天下雪不冷，雪停了以后才冷。为什么呢，就是下雪时天上有云，天上的云晚上阻止了地名的红外辐射射出太空，从而增暖了地面温度，所谓温室效应。雪停以后，天上没有云了，夜间红外辐射无阻碍地射出太空，把地表热量带出去，降低了地表温度。当然，大地冷暖还有风和气流等其它因素，这里只说温室效应。

 

既然水蒸气是最大的温室效应气体，为什么要减排相对分量比较小的二氧化碳呢？首先，大气的温室效应是地区生态环境的保护神，没有大气的温室效应，地表温度就是在白天上升到几千度，晚上下降到零下几十度，所以生物都无法生存（如月球）。第二，水蒸气是大气里边自然有的，而二氧化碳的增加主要是植被的减少和人类燃烧的石油和煤炭增加，现在学界认为是人力活动行为造成的。由于温室效应的增强，地区变暖，使得生态环境发生剧烈变化（如北极洋解冻，青藏高于冰川退缩，西伯利亚冻土解冻等），威胁生态平衡和人类生存环境。现在普遍认为，为了防止大气继续变暖，必须控制人类活动的温室效应气体排放。除了二氧化碳以外，还有人类排放的各种气体以及粉尘颗粒，其中粉尘颗粒和一些有毒气体不但有温室效应，还危害人类身体健康，所谓污染是也。中国美国是世界两大排放国，两国工业和生活用能量主要是煤炭和石油的燃烧，煤炭和石油的燃烧，按照化学反应式，必然按比例产生二氧化碳。但经济的发展和生活的改善肯定要耗能，所以，减排的方法一是用水电、风能、太阳能和核能替代煤炭和石油。如果电能不是火力发电，估计以后城市公交车要要推广电车。减排的方法之二是节能技术，少用能量消耗。减排的第三种方法是减少粉尘和有害气体的污染排放。有些技术是可以同时起几种作用，如节能汽车，一是减少了油耗从而少排放二氧化碳，同时，完全燃烧减少了碳颗粒排放的污染。

 

这些措施都对，但是，人工降雨可能更有效的应用。由于温室效应主要是晚上阻碍了地区表明的红外辐射，而且水汽（云）是温室效应的主要因素，所以，晚上人工降雨消云可以很更加有效地减小温室效应。如北京奥运，夜间消运可以有些降低城市地表温度，洗掉空气中的粉尘。粉尘即是污染也是温室效应“气体”（所谓霾雾），也是危害健康的污染，人工降雨洗尘降温一举多得。夏天城市降温，可以减少大量市内空调用电，间接地减少了温室效应气体的排放。而且，更重要的，在人口密集的都市给居民一个干净凉爽的天气本身就是一个很大的经济效益――提高了城市人口的生活质量。

 

还有一个重要的经济效果，就是城市人工降雨增加了城市地下水储量。淡水，是续石油和粮食以外最重要的战略资源，中国经济发展尤其受淡水资源的瓶颈限制。

 

为什么我不单发此贴，而把它填到【物质循环的世界】系列的坑里呢？原因是人类的进步，就是吸纳越来越多的物资循环到人类社会中，而大气和海洋中的许多水循环和能量循环还没有被人类应用，反而给人类造成自然灾害。所以，人类未来的技术进步肯定包括气象工程，而人工降雨的应用就是这个充满生命力的未来产业。国际政治中就减少温室效应气体的排放而针锋相对剑拔弩张，难以解决。即便达成全球减排协议，人类活动几百年积累下来的二氧化碳还是会有增无减的持续很长一段时间，而生态环境恶化已经是迫在眉睫，所以，减排必要，但远水不解近渴。既然大气中温室效应主要是水汽云层，人工降雨就是缓解大气变暖的及时手段。人工降雨是人类把大气水循环纳入人类社会的技术，是进步。

 

人工降雨值得研究。把人工降雨技术和水库和地下水集水系统、城市热岛效应、污染控制等结合起来统筹考虑，应该可以走出一条经济效益显著的人工影响天气的应用模式。

 

 

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

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

[瑞鹤]

“笔者以为，若能够早两天人工降雨消除掉北京奥运最初几天的雾朦朦，就不必等天公下雨才让北京露出蓝天了。”
呵呵，就怕又该批评北京连天气都造假了，所以活该各国元首、运动员和北京人民一块洗桑拿！