“天河工程”应三思而行

使用CN2/CN2GIA顶级线路，支持Shadowsocks/V2ray科学上网，支持支付宝付款，每月仅需 5 美元

## 加入品葱精选 Telegram Channel ##

“天河工程”应三思而行

作者：杜钧　　（美国国家海洋大气局, NOAA)

最近，一个世上绝无仅有的气象工程“天河工程”正式启动了，网络媒体报道很热闹，大众情绪激动高涨，我们终于敢与天公斗法了！但气象界（如中科院、大学和国家气象局科研院所）却冷眼旁观、多表示好奇和不信。这是怎么回事？二年前当该工程刚开始论证时, 作者就对此表示过质疑（见2016年10月5日“新语丝”），但显然没有起到作用。作为气象科研人员，让我们再来分析一下这个工程所涉及的气象问题及看法，供大家参考讨论。

天河，气象上一般称为“大气河流” （atmospheric river), 并不是一个新概念，而是一个大家都熟知的大气现象，在天气预报中经常应用，如美国西海岸的大暴雨往往同大气河流相联, 中国夏季西南季风的气流也是水汽充沛。这个概念最早是由麻省理工学院的科学家在九十年代初提出来的。所以这个概念本身并没有问题，但它完全是个自然现象，人是没有能力去制造它或控制它流向什么地方或不流向什么地方的。

这个工程难点在什么地方，可行吗？这个要看“天河工程”的定义是什么。如果是按早期所报道的“空中调水，改变云水空间分布、改变云水资源在两个流域的转化”，那么难点就是跨区域的水汽搬运，要让雨下在黄河流域而不要降在长江流域，这个超出了人的能力范围，做不到。人不可能在空中搬运水汽，也没有能耐让上游该下雨的云不下雨。如果“天河工程”只是人工降雨，那么难点是在需要的范围内有云形成，人工增雨的前提是需要有自然云存在，但这个是不能保证的，并且在最需要雨的时候，往往是干旱，根本没有云。单有水汽没有用，水汽必须要冷却凝结并要有凝结核才能形成云，大气本身的可降水量（precipitable water) 很大，但只有一小部分才能变成雨降下。冷却可以由热力条件改变来实现，如热空气上升冷却，也可以由动力条件来实现如地形抬升冷却，但这二个条件是人无法控制的。人能控的就是凝结核了，所谓的人工降雨实际上就是用飞机大炮在云中撒碘化银来增加凝结核以达到云滴增长的目的。所以单单是人工降雨，虽然是可以操作的，但效果有限的，并且气象部门现在一直都在做，这并没有“天河工程”的高大上。如果天河工程确实改“天基跨流域调水”为“定时定点的人工增雨”，通过卫星监控水汽和云的动向，在合适的时候通过中长程火箭导弹实现人工降雨，尽量把雨留在黄河流域，换句话说就是把搬运水汽改成中途截流。这样有的放矢，且区域时间范围扩大，会增加有云的机会, 那么应该是可以操作的。目前对于人工增雨的作用是有争议的，从个例来看，有些可达3-10%的增幅，但长期的统计显著性效果好像并不确定。所以，如果只是人工增雨，此工程最大的问题是高花费（6个卫星、大量源源不断的火箭和导弹）低回报（人工增雨的低效率），好像用牛刀杀鸡。另外，能否保证有大气河流延伸过来也是一个听天由命的事，但报道却说用6颗卫星打造一条让云通行的水汽走廊并用地面设备向天上撒银离子造云，那是神话，不可能人为改变大气中的水汽的大范围空间分布的。打个比方说，卫星可以对病人进行诊断（观测大气的温压湿结构），但没有能力治病（改变大气的热力和动力结构）。卫星怎能来改变大气结构？激光？原子弹？即使如此都难以实现。如果有一天当人类真的能用外力改变大范围的大气结构时，人类的生存环境就甚忧了，因为物质和能量是守恒的，如果大家都这么做，地球大气的自然状态就会被改变，现在巳适应自然环境而居的人类也将不得不做出相应的调整。人定胜天并不一定是好事，它可能会给人类自己带来意想不到的后果。另外，气候变化对水汽流位置的影响如何？人工影响天气所用的化学物质长期使用也会造成环境污染。退一万步讲，假如上游的水汽真的给截住了，那么对下游地区生态环境会造成多大负面影响？这几方面都需要论证，需要用地球系统模式来模拟（我想中科院大气所可以做），但目前好像还没看见这些论证。所以，我个人认为这一工程对大气中水汽的空间调度是不可能，人工降雨可行但效果有限，但对三江源地区的大气观测和了解这一地区的天气系统将会有帮助，但代价太大, 根本不需要像“天河工程”这样大动干戈！

这是一个气象问题，但现在却好像在气象部门基本缺席的情况下（除了青海省气象局，估计他们只是实施人工增雨操作的，不知道是否还有其他气象研究人员参与？）就直接进行了，并且看上去经费还非常之巨, 不可理解。为了不浪费宝贵的资源和误导公众，在没有得到气象部门的充分论证之前, 希望有关部门三思而行, 且不可好高骛远!

拾遗

我的朋友北大的天气气候学教授钱维宏有一个不错的“种草”建议：他注意到青海地区日夜温差较大，早晨露水很多，所以可以通过人工种草来收集更多的露水来改变水的微循环，也许可以改善局地小气侯。最近中科院大气所的模拟也发现三江源地区的植被可影响该地区大约10%的水循环。

最后再讲一件趣事。2008年夏天，我们每天为北京奥运会计算提供数值天气预报，在鸟巢的开幕式那晚是重头戏。我们的集合数值预报显示鸟巢地区73%可能性无雨、20%可能性下零星到小雨和7%可能性下小到中雨。同时气象局在京郊大力实施人工降雨，希望雨在到达市区前先被下掉以达到市区消雨的目的。最后实况是京郊下了雨，而北京市区包括鸟巢地区只下了零星小雨。这是人工消雨的成功？还是集合数值预报的成功？

(XYS20181118)

最简单好用的 VPS,没有之一，注册立得 100 美金