桑麻妞會盡力以自己淺薄氣象知識儲備來回答這個問題。
在回答問題前我們首先回顧兩個背景知識。
中國是農業大國,古代看天吃飯已是常態,人們對風雨霜露有很高的訴求,稍微來個開壇祭祀,假裝能呼風喚雨神棍都能被供奉為神明。科技進步和封建迷信的結合有時候會催生出奇妙的東西,比如清朝的“打雨炮”。槍支射程提高,在一些經常發生冰雹的地區,雷暴雲襲來,眾人以為妖人作怪,以槍炮襲之,雲即散去。當時便有了人工驅雹的成功案例。經驗是有用的,可是隨著科學發展,人們意識到並不是槍炮聲嚇走了妖怪,而是可能炮擊打入雲內的火藥碎片使得雹暴雲轉化成雨降下,還有可能改變雲內的垂直氣流而使得雹暴雲自行消散(張江華,1992)。因此人工影響天氣即是在人力的作用下賦予或減弱某種天氣現象發生的條件。還有另外一個情節,小時候桑麻妞和爸媽坐在電視前看《闖關東》,李幼斌飾演的朱開山和鄉里鄉親們一起燒秸稈抗霜的情節猶記如新。現在來看的話,霜易發生于晴朗少雲的夜晚,地表發生強烈的輻射冷卻,而燒秸稈導致霧霾的形成,使得地表發射的長波輻射部分被雲吸收再以大氣逆輻射的形式返回加熱地表,從而使得地面降溫不會太劇烈,阻止霜凍的產生。等等類似人工影響天氣的案例,如人工降雨,桑麻妞就不再贅述了。
洪澇,乾旱,高溫熱浪,冷凍害等等,這些都是極端天氣。舉個通俗易懂的例子,以股市來說,你買了一隻股票平時半死不死,要漲不漲,要跌不跌,突然某一天來個漲(跌)停板,心臟受不了吧。放在氣象裡也是這樣,突然某個變數短時間內突變,人和動植物們受不了啊。
大家肯定聽說過氣象武器,借自然之手,奪他人之命。為什麼人工干預天氣可能會導致極端天氣發生呢?因為整個氣候系統是一個非線性系統。怎麼理解呢?即初始場的改變會導致結果的差異。這個又怎麼理解呢?Lorenz曾用一個形象的比喻:蝴蝶扇動翅膀,會在數週後導致另一個地區龍捲風的發生。而蝴蝶扇動翅膀的行為即為一個小擾動,而這個小擾動會改變系統的演變。Lorenz奇異吸引子是一個簡單的非線性系統,影象類似於一對蝴蝶的翅膀,它是整體穩定性和區域性不穩定性共同作用的結果,因此它具備兩個特徵,1是吸引子之外的運動都向吸引子靠攏,對應著穩定的方向(整體),2一切到達吸引子內部的運動軌道相互排斥,對應著不穩定的方向(區域性)。因此人工影響天氣是否會誘發極端天氣,不一定,但是存在潛在風險。
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一項涉及到全世界人類的人工影響天氣,即透過向平流層中播撒硫酸鹽顆粒等物質來模擬火山噴發效果,阻擋進入地球的大氣輻射,以期待減弱溫室效應。但是方案一旦實施後果是不可控制的,畢竟關係到全體人類的存亡。很多科學家們也呼籲要慎重考慮該專案。
張江華. 1992. 清代中國的"人工驅雹"與"人工降雨". 氣象. 12:36-37+65
桑麻妞會盡力以自己淺薄氣象知識儲備來回答這個問題。
在回答問題前我們首先回顧兩個背景知識。
1 什麼是人工影響天氣中國是農業大國,古代看天吃飯已是常態,人們對風雨霜露有很高的訴求,稍微來個開壇祭祀,假裝能呼風喚雨神棍都能被供奉為神明。科技進步和封建迷信的結合有時候會催生出奇妙的東西,比如清朝的“打雨炮”。槍支射程提高,在一些經常發生冰雹的地區,雷暴雲襲來,眾人以為妖人作怪,以槍炮襲之,雲即散去。當時便有了人工驅雹的成功案例。經驗是有用的,可是隨著科學發展,人們意識到並不是槍炮聲嚇走了妖怪,而是可能炮擊打入雲內的火藥碎片使得雹暴雲轉化成雨降下,還有可能改變雲內的垂直氣流而使得雹暴雲自行消散(張江華,1992)。因此人工影響天氣即是在人力的作用下賦予或減弱某種天氣現象發生的條件。還有另外一個情節,小時候桑麻妞和爸媽坐在電視前看《闖關東》,李幼斌飾演的朱開山和鄉里鄉親們一起燒秸稈抗霜的情節猶記如新。現在來看的話,霜易發生于晴朗少雲的夜晚,地表發生強烈的輻射冷卻,而燒秸稈導致霧霾的形成,使得地表發射的長波輻射部分被雲吸收再以大氣逆輻射的形式返回加熱地表,從而使得地面降溫不會太劇烈,阻止霜凍的產生。等等類似人工影響天氣的案例,如人工降雨,桑麻妞就不再贅述了。
2 什麼是極端天氣洪澇,乾旱,高溫熱浪,冷凍害等等,這些都是極端天氣。舉個通俗易懂的例子,以股市來說,你買了一隻股票平時半死不死,要漲不漲,要跌不跌,突然某一天來個漲(跌)停板,心臟受不了吧。放在氣象裡也是這樣,突然某個變數短時間內突變,人和動植物們受不了啊。
3 人工干預天氣為什麼會誘發極端天氣?大家肯定聽說過氣象武器,借自然之手,奪他人之命。為什麼人工干預天氣可能會導致極端天氣發生呢?因為整個氣候系統是一個非線性系統。怎麼理解呢?即初始場的改變會導致結果的差異。這個又怎麼理解呢?Lorenz曾用一個形象的比喻:蝴蝶扇動翅膀,會在數週後導致另一個地區龍捲風的發生。而蝴蝶扇動翅膀的行為即為一個小擾動,而這個小擾動會改變系統的演變。Lorenz奇異吸引子是一個簡單的非線性系統,影象類似於一對蝴蝶的翅膀,它是整體穩定性和區域性不穩定性共同作用的結果,因此它具備兩個特徵,1是吸引子之外的運動都向吸引子靠攏,對應著穩定的方向(整體),2一切到達吸引子內部的運動軌道相互排斥,對應著不穩定的方向(區域性)。因此人工影響天氣是否會誘發極端天氣,不一定,但是存在潛在風險。
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4 來個大專案?一項涉及到全世界人類的人工影響天氣,即透過向平流層中播撒硫酸鹽顆粒等物質來模擬火山噴發效果,阻擋進入地球的大氣輻射,以期待減弱溫室效應。但是方案一旦實施後果是不可控制的,畢竟關係到全體人類的存亡。很多科學家們也呼籲要慎重考慮該專案。
參考文獻張江華. 1992. 清代中國的"人工驅雹"與"人工降雨". 氣象. 12:36-37+65