飓风、洪水、干旱……步入21世纪后，极端天气越来越频繁，人类自古以来憧憬的“风调雨顺”似乎已成白日做梦。但是，气象改造专家却一直不肯放弃。那么，高度发达的科技能否帮助人类最终消除这些“不可抗力”？

　　犹他州格兰兹威尔市一条主要街道上，一个修车厂后面，立着一个四英尺高、生锈了的金属箱子。箱子下面是一大桶气态碘化银。一旦发射到空中，这些碘化银就会顺着风向，飘往附近的欧奇尔山脉。进入冷云之后，它们凝为极为细小的颗粒，形成“冰核”，水滴在其周围聚合，直至够大够重，从天下掉落，最终将此地全年降雪量提升10%到15%.这意味着到了春季和酷热的夏季，犹他州干渴的沙漠能喝到更多的雨水，可有更多的水供农业灌溉、牲畜饮用、人类消费，意味着该州每年可增加数百万美元收入。

　　犹他州的人工降雨主要由北美气象咨询公司进行，这是美国资历最老的人工影响气候公司，成立于1950年代，公司两位头头———唐·格里费斯和马克·索拉克———都是极具商业眼光的科学家。他们大部分时间在全美和全球穿梭，为人工改变气象项目工作。在科罗拉多，他们为岗纳森河上的水库人工降雨。在加利福尼亚，他们为桑塔县的自来水公司服务，该公司声称，在人工手段的帮助下，目标区域每年降雨量最高可以增加20%.

　　只需要小小改变

　　事实上，用碘化银播云催雨是一种低科技，设备简单，材料用量很少，适合推广。“我们在整个犹他州山区布置了很多播云装置，”索拉克说。当风力、温度和湿度适宜，公司会打电话给当地人，让他们去指定位置，把碘化银发射到空中。虽然这些小小的微粒无法改变全球变暖的现状，却常能在一定范围内使当地的气象平衡，促进降雨或降低风暴的强度。

　　“关于气象改造，外行人的看法是必须对大气产生巨大影响，”格里费斯说：“但是，事实恰恰相反。我们只需要对现有天气进行小小的改变，然后，利用现有气候的自然活动产生叠加效应，达到最大效果。”

　　人工降雨或降雪看上去只是微不足道的进展，但却可能使我们与气候的关系产生革命性变化，并最终消除那些悲剧性的天气“不可抗力”。想象一下把飓风推离海岸、让龙卷风消失无踪的美好前景吧。气象改造领域的老兵们都认为，微小的调整可以带来深刻的气候变化。现在，那些设计气象卫星、利用物理学原理进行气象改造的前沿研究者中，认同这一看法的人也越来越多。

　　“气候系统规模宏大，相形之下我们人类的活动如此渺小，因此可以理解为什么有人会认为我们不可能对气候产生任何有意义的影响，”罗斯·N·霍夫曼说。他是美国大气与环境研究院副院长、首席科学家。在精确的计算机模型的帮助下，霍夫曼正努力在空气混乱的运动中制造小小改变，以求最终影响气候。至少他已经在电脑屏幕上证明，微调一下风力风向和空气温度（最多三到五摄氏度），就可以阻止1992年的飓风伊尼基登陆，并可将同年来袭的另一飓风安德鲁的强度大大降低。他的同事们则希望利用激光技术和太阳能小卫星，完全消除龙卷风和旱灾。

　　在现在这个极端天气时代，气象改造显得空前重要。致命的飓风和洪水频繁来访。去年大不列颠的夏季洪水造成将近60亿美元的损失，与此同时，中国暴雨不停，50多万人转移，造成的直接财产损失和农作物歉收超过10亿美元。还有2005年灾难性的飓风季节，卡特里娜、丽塔和威尔马都在那一年袭击美国，夺去2280条生命，造成将近1400亿美元的经济损失。根据美国国家气象局的说法，过去10年是该部门开始有气象记录以来最热的十年、极端天气最多的十年。

　　这些极端天气中有相当一部分是由人类引起的，也就是说我们已经改变了气候，只是以一种负面的方式。我们这个都市化、工业化的社会燃烧了太多化石能源，排出太多二氧化碳，令大气基础失去平衡，夏季的飓风和冬天的风暴都可能与温室效应有关。如果我们无法把气候恢复原样，接踵而来的可能就是南北极冰帽融化、城市被淹、农作物被毁。如果我们能把气候搞得一团糟，那就一定有能力把它修复。

　　雷霆风暴计划

　　自16世纪以来，人们就一直设法对天气产生某些影响。当时达芬奇就曾请求意大利维罗纳的执政官们对天空开炮，试图阻止冰雹砸下。但是，直到二战之后，在通用电气公司位于纽约州的实验室里，气象改造的努力才初见成效。1946年11月至12月，大气科学家伯纳德·冯哥特和同事派飞机上天，先后4次在云中播撒干冰。不知是巧合还是真的有作用，总之最后一天干冰撒过后，就下了当地当年冬天最大的一场雪。此后，冯哥特再接再厉，发明了后来被称为“成核机”的设备：他把碘化银溶于丙酮，用喷嘴把它喷出来，形成小滴，然后进行“烧烤”，使之化成数万亿个“核子”。在条件合适的情况下，每个核子都可以形成一滴雨水或一片雪花的“核心”。但是，通用担心引起法律诉讼，后来逐渐远离这一领域，不再直接进行气候研究。

　　1960年代，美国军方接过接力棒，进行了代号为“雷霆风暴计划”的实验，往风暴眼壁外第一道雨带中的云层播撒碘化银颗粒，借助这些颗粒的成核作用，风暴周围冰的数量会增加。研究者认为，水变为冰的过程中会释放热量，扩大风暴眼的半径，从而削弱飓风的强度。

　　除雾降雨防雹

　　不幸的是，“雷霆风暴计划”的实验结果模糊不清。虽然它有时似乎真的使飓风减弱，但进入风暴的飞行实验从未取得有效证据。1983年“雷霆风暴计划”取消，美国联邦政府此后也不再资助气象改造研究。因为虽然很多研究者声称他们的技术有效，但事实上想证明这一点通常不太可能。没人可以肯定地说出如果没有进行人工干涉，老天将会干什么。下雨不一定是科学家的功劳，也许本来就是要下的。在这样的怀疑之声中，联邦政府退缩了，气候控制变成了私营公司和地方政府的领地。

　　其中一些人取得了相当不错的成绩。在距格兰兹威尔不到一个小时车程的盐湖城，你可以看到世界上最成功、最有效的一项气象改造活动。大幕后躲着的巫师名叫理查德·布莱尔，他是BarkenFogOps公司的首席执行官。该公司的使命是消除笼罩在盐湖城国际机场上方的大雾，以免机场被迫关闭。每年10月至次年3月，位于Wasatch山脉和Oquirrh山脉之间的盐湖谷上方常常聚集着厚厚的冷空气。一旦有暖气流掠过这冰冷的空气池塘，就会形成大雾，飘浮在大约1000英尺的高空，把整个机场都罩在里面。

　　几十年前，人们已经开始设法改变这恼人的天气现象。飞行员会把一桶桶的冰往下倒，让它们与悬浮的水蒸气互相作用，每次都能让雾变得淡一点。

　　而现在由布莱尔完成这一使命。他的公司与盐湖城国际机场签了一个协议，每年十月至次年二月的大部分早上，他都坐在机场一个民用飞机棚里，指导飞机起降。

　　布莱尔常常凌晨两点接到电话，“现在能起床干活吗？”当然没问题，凌晨五点，布莱尔和他的伙伴已经准备就绪。随着上层空气在冉冉上升的太阳底下逐渐升温，雾也变得越来越厚，布莱尔等人行动起来。他们将六大保温箱的干冰晶体搬进公司的双引擎螺旋桨飞机上，飞到笼罩着跑道的大雾上方。

　　“我们通常在阳光下飞行，就在雾层上方，”布莱尔说：“飞机一个转身，干冰撒出，你就能看到下面小小地闪烁，那是第一批晶体开始形成。然后雾中间就开了一个大洞。”布莱尔说，有时过度冷却的水分子令大气无比饱和，结果除雾行动会带来一场长达四个小时的暴风雪。

　　但总的来说，布莱尔的工作是成功的。各航线每在盐湖城国际机场降落一个航班，就付给布莱尔公司不到1美元的费用。每天这里有大约450架飞机降落，如果不能成功起降，每架飞机所遭受的损失从5万到90万美元不等，因此除雾所创造的经济价值相当惊人。

　　在盐湖城东北约800英里处，北达科他州辽阔的平原之上，气象改造公司的任务是防雹。冰雹形成于强雷暴之中，经常是在温暖潮湿的空气迅速在大气中上升的时候产生。在南、北达科他州，这些雷暴会给农作物造成灾难性影响。30多年来，北达科他州一直使用碘化银微粒进行云层催化，一是为了降雨，二是为了防雹。“我们有八架飞机随时待命，”北达科他州水利委员会大气研究部门负责人达林·朗格鲁德说：“只要人工降雨或防雹条件合适，它们就会升空。”

　　“防雹是我们取得的最大成就之一，”朗格鲁德说：“对这一点我们相当肯定，因为我们曾研究过农作物保险公司的数据，比较了进行过防雹行动和没有进行防雹行动区域的农田，发现防雹区的雹灾比未防区低了45%.当然这不是说就没有冰雹了，但它们个头变小了，最终对地面造成的危害也更少。”

　　重塑完美风暴

　　增加降雨或缩小冰雹的尺寸是一回事，但如果要控制真正巨大、复杂、无序的天气现象，比如飓风和龙卷风，所谓的人工控制就只是停留在理论上了。至少在现在，实验只存在于电脑的模拟程序里，更多的是存在于某位物理学家的脑瓜里。

　　“关于飓风、龙卷风等威力巨大的天气灾害，一大障碍就是你无法真正了解它们，”美国国家气象局的罗斯·霍夫曼说：“因为它们到来时条件过于极端，环境相当恶劣，你无法进行很好的观察。很多时候，在灾害中心区，观测仪器都失灵了。”但是，这些困难没有吓倒霍夫曼和其他研究者，他们从各个角度想象如何驯服风暴，并建立了计算机模型。

　　飓风是最大和危害性最强的天气灾害，经常在晚秋达到顶峰，那时风从西非海岸吹来，与温暖的热带大洋上空的雷暴相遇。产生的搅动可以形成自我扩张的低压漩涡，或是所谓的热带低气压。渐渐地，它会变成热带风暴。如果其风速超过每小时75英里，就会得到一个新名字：飓风。大洋与其上空大气的温差越大，飓风的破坏力就越强。

　　在研究了飓风的动力学模式后，霍夫曼提出了一个削弱飓风或改变其路径的方案，办法是在复杂的模式下加热或冷却大气。理论上这一方案是可行的，但事实上我们还未找到加热或者冷却大面积区域空气的可靠方法，足以移动大型风暴。所以，“虽然我可以用电脑证明操纵飓风是可能的，但是现实中还办不到。”

　　另一个控制飓风的假想由希伯来大学的丹尼埃尔·罗森菲尔德和科罗拉多州独立气象研究者威廉·伍得利提出，他们认为，在飓风的低区域播撒用显微镜才可见的微粒———比如盐粒，将会吸收水汽，产生无数小水滴。在被带入风暴更高区域的过程中，这些水滴将冷却飓风，就像汗可以冷却人的皮肤一样。而在蒸发过程中，它们也将降低风暴低处空气的温度，削弱其强度。

　　跟法官说吧

　　电脑技术的发展和更加精确的监控使得极端天气改造越来越有可能，但困扰研究者的不仅是科学难题，还有半个世纪前令冯哥特和他的同事们退缩的障碍：那就是可能遭遇法律诉讼。

　　“气象改造最关键的问题是，”弗吉尼亚大学著名环境科学教授迈克尔·卡尔斯唐说：“如果你不能非常精确地说明如果不进行人工干涉，一场飓风将如何发展，那么你就很危险，可能卷入无数官司。太有可能发生这样的事了，人们会说：都是你搞成这样的，你把灾难搞得更糟。”

　　查尔斯·霍斯勒对此表示赞同：“这就是美国永远不会有大规模气象改造或控制项目的原因。所有天气都有好坏两面，暴雨可能对某些人有害，但对另一些人可能是有益的。”他说，如果改造天气给某些人带来了问题，他们很可能就会大兴诉讼。

　　对此霍斯勒深有体会，他和同事曾经被一个坐缆车的观光客告上法庭。当时缆车发动机被闪电击中停止运行，这人立即跳了下去，而非坐等救援。他虽然平安落到地上，却摔断了腿。然后他发现，霍斯勒等人当时正在附近研究雷雨云。很快各方都被卷入这场官司，最后好容易才实现庭外和解。

　　霍斯勒还说起另外一个同事的遭遇，此人在宾夕法尼亚州从事防雹研究，和当地的果农多次发生冲突，因为果农担心防雹会引起干旱，影响他们的生计。他们甚至往天上开枪，打中了一个实习飞行员开的飞机。“为了捍卫他们的天气，人们很容易激动，有时甚至不顾一切，”霍斯勒说。

　　如果说因为一道闪电被告上法庭已经让科学家抓狂，那么想象一下那些想进行大规模气象改造的人可能面对的风险吧。不过，仍有勇敢的科学家认为，面对全球变暖，他们已经别无选择。加州大学天体物理学家格里高利·本福德就建议往高层大气播撒微粒，反射阳光，使地球温度降低。

　　此外，还有亚利桑那州大学天文学家和光学家罗杰·安吉尔，他正参与美国宇航局的一个项目，计划往100万英里高的环地轨道发射数万亿张透明胶片光碟。这些光碟每个宽两英尺、厚250毫微米，形成一道“树荫”，使日射减少大约2%，从而冷却地球，让气温回降到前工业化时代的水平，这样一来或许可以大幅减少近年来我们所遭遇的气候灾难。

　　“我估计这一项目将耗时20年，花费大约5万亿美元，”安吉尔说。但是如果地球变得太凉怎么办？安吉尔考虑到了这一点。“随着时间的流逝，这些光碟将飘出轨道。我们也可以主动进行控制，让它们只呆一段时间。”编译：Dawn

　　气象改造 屡败屡战

　　自古以来，面对自然的挑战，人们就不甘服输，总想施加自己的影响。无论是跳舞祈雨，还是用高射炮打云，总体来说，人类尚未取得像样的胜利。不过，可贵的是我们有一种屡败屡战的精神。

　　●干旱先生

　　美国内战时期，大概进行了400场大大小小的战斗，大部分是在晴天进行，但少数时候也大雨滂沱，那时交战双方都会很苦恼，因为推着大炮、策动战马在泥水里跋涉不是什么愉快的事儿。不过人们注意到，战斗停止之后常会下雨。由此一名工程师1870年大胆提出，爆炸可引来雨水。为验证这一假想，1890年代，美国国会出资赞助科学家进行实验，但他们失败了，实验领导人Dryenforth从此被称为“干旱先生”。

　　●泥巴战术

　　1966年，美国空军投入了一场针对北越、老挝和柬埔寨的特殊战争。他们利用碘化银制造雨云，希望能够延长季风季节，增加胡志明小道上的泥泞，使得游击队的行进和物资运输受限。1967到1972年，该行动继续进行，代号“游泳池电机”。尽管一些内部人员声称他们的“泥巴战术”效果明显，但没有科学数据可以证实这一点。

　　●沥青地球

　　1960年代埃索石油提出，如果用沥青之类的材料把地球表面糊上，就可以提高空气温度，促进乌云形成，从而制造雨水。为验证这一想法，该公司决定在委内瑞拉的Paraguaná半岛铺上20平方英里的沥青，但是还没动手，就被叫停，因为沥青是埃索石油在委内瑞拉的精炼厂的副产品，委内瑞拉政府怀疑该公司想在委内瑞拉国境内用完这些沥青，以逃避出口税。

　　●果冻天空

　　近期与气象改造相关的最奇怪物质莫过于Dyn-o-Gel，这是一种聚合体粉末，据说它可以吸收相当于自身重量1500倍到2000倍的水汽，变成果冻状。Dyn-o-Gel的制造商说，如果在雷暴或飓风天气里狂撒这些粉末，吸收水汽，就可以减弱甚至消灭风暴。虽然1990年代这种产品大做广告，但从未大范围做过测试，因为据说要取得真正的效果，必须用掉一列车的粉末，所以太不具备操作性。

　　●龙卷风终结者

　　1998年，物理学家BernardEastlund建议使用一种太阳能太空微波发电器来对付龙卷风。他把这种装置称为雷暴太阳能卫星，按照他的设想，微波可以加热风暴内富含水分的下行气流，瓦解风暴形成所必需的对流力量。新一代气象改造专家对此概念很感兴趣，正孜孜不倦地研究，希望能把它变成现实。

　　●激光雨

　　日本东京物理化学研究院的KeitaroYoshihara正在实验室里研究如何利用超强激光产生水滴、薄雾或者冰粒，这种小规模的光化学刺激手段可以在温室或特定生物圈里产生雨水。

　　●引导闪电

　　美国平均每年有62人死于闪电，佛罗里达州国际闪电研究中心发誓要制服这个凶手。该中心的科学家正在实验一种可以引发闪电袭击的特殊火箭，按照他们的说法，这些闪电只会发生在研究者希望它们发生的地方，或者可以被引导到它们该去的“安全地带”，总之远比现在的避雷针要精确和主动。