聽人指揮的氣候

一九七零年一個夏日，佛羅裏達州南部艾維格雷斯大津澤上空，一片白光耀眼的積雲在蔚藍色天空中飄浮。一架改裝成空中試驗室的古老螺旋漿班機，在兩萬一千英尺高空處飛入雲頂，像福特T型古老汽車在鄉村道路顛簸那樣，隨著湍急的小氣流飛行。美國國家海洋及大氣署實驗氣象學研究所所長裘妮?辛浦森博士，負責監控飛機裏的儀表板，這時下令按動一個電鈕。從機翼尖端下方的架子掉下散彈，進入積雲中心，使積雲中到處都是霧，霧裏含有幾萬億微小的碘化銀結晶。

翻滾的積雲團突然爆炸，乳白色的雲頭，一再向上翻騰，高懸於附近雲層之上。

積雲為什麽會爆炸?積雲裏寒冷的小水滴結冰時放出的熱，使雲層膨脹，溫度升高，浮力增加了約一倍，氣流上升也加快。積雲如蘑菇狀上升時，底部吸收大量潮濕空氣，形成四萬英尺高的雷暴，雲變成灰色，然後轉為黑色。最後成千上萬噸的冰晶形成後開始降落，降落時在下方潮濕空氣中融解，傾盆大雨落在沼澤區。

在相隔很遠的美安密大學電腦中心，技術人員使用雷達把雲受了人工“催化”而降下的豪雨與該區天然的雨水作了比較。催化後增加的雨水，足夠淹沒三平方英裏土地深達一英尺。

借人力使這個雲團發生突變，是一連串試驗中最驚人的成就之一。在佛羅裏達州上空催雲化雨試驗的結果，證明可利用電腦推斷出具有良好催化條件的日子。在這些日子內，利用人工催雲化雨，可使當地積雲的降雨量加至四倍。

一九四六年，通用電器公司研究所科學家施菲在美國進行人造雨試驗，首次獲得成功。雨雪何以能降落地球，科學家長久以來一直困惑不解，因為他們曉得，雲中微細的冰晶及水滴太小太輕不能靠本身重量降到地麵。有些科學家認為雲裏的小水滴可能先由電吸引在一起，成為較重的水滴。但根據計算所得，很快就發現大部分雲層裏不會有這種可能。另一些科學家推論說，空中的微粒，如隨風飄浮的塵埃和來自海中的微細鹽結晶，可能供作凝結核，使微細的小水滴聚積成較重的水滴。

另一種理論認為，冰晶在潮濕雲層中會自動增大體積，原因是水汽、小水滴與冰晶接觸後就會凝結在一起。為了探測這種可能性，施菲研究過在冷凍試驗室的雲室裏把小水滴過度冷卻至遠在冰點下而形成的雲。他發現即使溫度降至華氏零下三十度(攝氏零下三十四度)，過冷雲中的小水滴也可能不結冰。此後又有多次研究也證實這一點。施菲把一撮幹冰粉(凝固的二氧化碳)撒在雲室裏的過冷雲中，然後從觀察窗注視其變化：那個雲團竟發生小型雪暴!不久後，他駕駛飛機在麻薩諸塞州一座大山上空的雲堤上方飛行，向雲層撒下幾磅碎幹冰作催化媒介，幾乎立刻降落大雪。

施菲已經證明。在過冷雲中放人幹冰，可用人工造雨。後來，他的同事馮耐格又從一個新方法著手研究，用可能作為凝結核的微粒作試驗，使過冷的小水滴在其周圍聚積凝結。馮耐格發現，碘化鉛及碘化銀的微細結晶遠比其他鹽類為佳，顯然因為它們的晶體結構與冰相似。

施菲和馮耐格兩人的發現被業餘造雨者用來胡亂催化雲層，效果無法預測。催雲化雨像是一種無規則可循的新遊戲。魁北克省亞比替比區曾在三個月內，下了六十天雨，氣憤的加拿大人認為那是保護森林機構施行人造雨惹米的禍。雖然責任問題始終不能確定，但在豪雨下遭受重大損失的企業公司和房地產所有人提出控訴，確實使加拿大政府感到困擾。在其他地區，催雲化雨公司誇大其成效，結果多不能兌現，顧客紛紛取消合約。美國有三個州取締催雲化雨，還對造雨者提出訴訟。

同時許多科學家堅持認為，無法證明催雲化雨法比霍皮族印第安人的祈雨舞更為有效。他們要求進行有對照的試驗，求取無可置疑的因果證據，但一直沒有找到這樣的證據。

一九六六年，美國科學院複查十八次商業性施行人造雨的結果，斷定造雨者所增加的降雨量為百分之十至二十。主張由政府主持有對照的試驗計劃，並且評估各項各自為政的研究計劃。

氣象家認為，有一點很明顯：先要獲取更多有關雲的知識才可以控製降雨。辛浦森博士對此已作深入研究。二十世紀六十年代中期，她曾參與美國一項實驗性控製颶風的“怒風計劃”。這個計劃的研究人員飛入颶風圈內，用磺化銀結晶催化風眼周圍的雪牆，進行觀察過冷雲裏水滴突然凝結時所放出的熱量是否足以驅散風暴。怒風計劃的試驗，在驅散颶風方麵取得若幹成就，還對強烈風暴的性質作了深入的觀察。這個計劃的一個小組在加勒比海利用大規模催雲的技術，已經確實證明，把大量碘化銀(比過去試驗多一千倍)散入雲中，如果當時情況符合已知的條件，雲便發生驚人的膨脹。

接著下來，就要在易於收集雨水及精確測度雨量的陸地上空，試驗這種技術。一九六八年，在佛羅裏達州開始這項試驗。每天早晨進行大氣探測，把錄得的資料輸入特別編訂工作程序的電腦中。如果電腦顯示，不管催化與否，雲團都自然會上升到高空，那天的試驗便取消。

結果一共選用了十四個雲團進行試驗，每次在雲中投入二十個散彈，其中共有碘化銀二點二磅。由於放出大量碘化銀。結果，在雲中水滴突然變成冰晶時，雲團簡直就像發生爆炸一樣。冰晶向地麵降落，進入較暖的空氣便融化成雨。所選用的雲團，除一個外，全部變成雷暴雲砧形狀，降雨量是該區未經催化的雲所降雨量的兩倍或三倍。於是，科學家終於從有對照的試驗中獲得使人鼓舞的證據。

一九六八年試驗結束後，還有一個疑點：其中幾次催化所帶來的傾盆大雨可能完全是自然現象。因此，辛浦森博士希望再舉行另一串試驗。這些試驗於一九七零年進行，結果毫無疑問地證實了催雲化雨的成效。在電腦指示出可以進行試驗的那些日子，每次催雲化雨所獲得的平均降雨量，都比用作對照而未催化的雲所獲雨量多一倍有餘。

催雲化雨的首要條件，是天空中需有含適當濕氣的雲。造雨者有一種樂觀看法，認為辛浦森的方法能在熱帶幹燥地區奏效，這些地區空氣中的濕氣分量，時常達不到足以下降成雨的程度。但是辛浦森博士在佛羅裏達州試驗成功的方法，不一定能一成不變地適用於氣象情況不同的其他地區。辛浦森的方法雖然已在亞利桑那州、賓夕法尼亞州及南達科他州試驗成功，但是她說：“我們還不知道其他地區的雲可被催化的程度如何。不過我們可以找出哪些地區可用人工改變天氣，哪些地區不可用。”

她說：“要在特定的一天走出門去把雨落在某個農夫的田裏是不可能的事。研究人員必須在每個集水區先作初步研究，然後在適宜情況下才能造雨，存人蓄水池以備不時之需。這是利用催雲化雨以減緩幹旱的惟一可行方法。”

根據辛浦森博士使用的方法，柯羅拉多州立大學葛蘭特博士在北美珞磯山脈某地進行了地方性研究。葛蘭特博士研究氣流及雲層流動情形，找出一種控製某些雲層降雪量的有效方法。他發現在滿含水分的雲頂較為溫暖(由華氏零下四度至十四度不等)的日子裏，催化可使降雪量增為兩倍或三倍；雲頂冷至華氏零下十五度以下時，催化可使降雪量至少減低百分之三十。這些資料可提供基礎，在不同雲層情況下，找出進行催化的基本公式。

一九七零年，在葛蘭特博士指導下，墾荒局實施一項四年計劃，有係統地使用催化方法造雨雪。試驗場地在柯羅拉多州西南部聖胡安山脈，麵積一千三百平方英裏。該區是八個主要降雪盆地之一。每年流人柯羅拉多河的水量，平均約有百分之八十五來自這些盆地。試驗結果發現，在雲頂溫度不低於華氏零下五點八度和氣團穩定的情況下，催化所獲的降雪量增加半倍至一倍。在其他情況下，降雪量增加甚少。這方麵研究表示在適當的情況下進行催化，到春天融雪時可以增加水量百分之十九。

此後幾年間，催雲化雨及其他人工改變天氣的技術，已經證明前途大有希望。盡管有這樣的樂觀看法，科學家都認為催雲化雨的計劃必須先作好周詳準備才能施行。各國如果打算實施這類計劃，以增加雨量和改變天氣，就必須根據國內各行業不同的需要，詳細考慮人工改變天氣所帶來的後果。某個山地集水區的積雪場積雪倍增，會對山穀中某個農夫有幫助，但是也可能帶來一場暴風雪，傷及家畜，使牧場主蒙受損失。雨水充足會對電力公司有好處，卻會使旅遊事業出現不景氣。把降雪的範圍擴大，可能緩和一個城市的交通問題，但也可能毀壞一個滑雪勝地。

催雲化雨這門科學，三十多年前才由一次大膽的人造雨試驗誕生出來，現在雖然不是沒有實際的危險，但是前途無可限量。