【消减飓风:美好的梦想】 无畏飓风号和星空梦想

　　2009年7月，比尔・盖茨一时间又成为社会关注的焦点人物，这次是因为他准备作“飓风杀手”。美国政府对外公布的一系列有关“飓风消减”的专利文件上，比尔・盖茨的名字出现在13名发明者中。这项专利的名称叫做“改变海水结构的方法及应用”，由一个名叫知识风险有限公司的下属实体――斯瑞特有限责任公司提交。该公司名属微软前首席技术官内森・麦沃尔德，他一直是盖茨很好的合作伙伴。 　　 　　比尔・盖茨挑战飓风? 　　 　　当了多年的世界首富，盖茨出现在哪里都会非常引入关注，令人浮想联翩。专利本身反倒成了次要内容，人们纷纷以为“改造飓风”将成为比尔・盖茨的下一步投资方向：“世界上最精明的脑袋都认为‘飓风消减’很有前途，那我们还怀疑什么?”“自然的一股力量向另一股力量宣战!”随后媒体向比尔与美琳达・盖茨基金会求证，基金会拒绝回答有关专利问题。知识风险有限公司相关人员出来澄清，这个专利只是一个初步设想，到真的实践操作还有许多很实际的困难需要克服。所以专利中的设备，连对付飓风灾害的下策(B计划)都算不上，充其量算个c计划。而且盖茨基金会并不会参与，公司将游说受到飓风袭击的美国各州和保险公司对项目进行投资。 　　美国还有很多人申请过关于改造飓风的专利，只要有原创性就可以。至于是否实施试验，那又另当别论。搞了半天，盖茨这次纯属“凑热闹”。其实，盖茨挺喜欢“科技爱好者”活动，这之前他同内森・麦沃尔德等人还申请了关于电磁发动机和可控温啤酒桶之类的专利。内森-麦沃尔德对媒体说，他的公司通过申请各种科技专利已经挣到上十亿美元的专利费。 　　 　　飓风如何消减 　　 　　抛开盖茨的新闻轰动效应，这项专利本身是否真的能够消减飓风，解救人类于飓风的巨大危害之下，给盖茨换来高额的投资回报呢? 　　该专利希望通过把深海的冷水抽到海表面，将飓风赖以生存的温暖洋面冷却下来，这样飓风就会减弱甚至消散。我们知道，台风和飓风统称热带气旋，生成在26.5度以上的热带洋面上。观测表明，当热带气旋移到海表面温度较低的海域时，强度会减弱。计算机数值模拟显示，海表面温度对热带气旋的强度影响很大，如果其他条件不变，仅降低1～2度海表面温度，就能让模拟的热带气旋的强度明显减弱。中国近海水温相对较低，台风登陆之前往往因此受到一定程度的削弱。今年3号台风灿都移入近海接近广东时不减反强，人们认为就是因为沿岸海表温度过高，给灿都提供了能量补给。东北太平洋的美国和墨西哥西海岸的海区水温较冷，大多数移动到这里的飓风基本上会减弱消散。因而，较低的海表面温度成为东北太平洋飓风消散的主要原因。 　　由于海洋表层接受到进入海水的绝大部分阳光，所以水温最高，越往下，光照越弱，海水温度越低。混合作用让距海面100多米的海水层温度上下变化不大，称作混合层，热带海洋的混合层温度在20～28度左右。混合层以下100米范围内，海温迅速降低到10度以下。这个迅速变化的层次被称作温跃层，海水温度和密度在此都会发生明显变化。如果热带气旋移动缓慢，在同一海面驻留过久，热带气旋自身翻起深层冷水，令海表面水温下降，自身强度也会减弱。 　　比尔・盖茨他们据此设计了一个可控浮漂桶状装置，底部连着两根伸到海洋深处的水管。这种浮漂桶可以浮出海面一定高度，海浪将海水灌进桶中。装满的浮漂桶内水位比外面高，水压让暖水从一根暖水管流出，沉到海洋深处。安在暖水管里的涡轮被水推动产生电能，驱动另一根冷水管将海面下的冷水抽上来。如果将浮漂桶提前安置在飓风前方海面上，当热带气旋接近时带来的风浪就能驱动这些抽水装置把海面下的冷水抽上来，进而消减飓风的破坏力。 　　 　　消减飓风当真不易 　　 　　乍一看这个计划逻辑严谨，步步为营，振奋人心。可惜海洋不是人们自家后院的游泳池，一个马达就能把水抽得底儿朝天。混合层以下的海水跟上层海水相比，温度低密度大。较暖较轻的上层海水下沉到温跃层以下需要克服很大的浮力，仅用专利中提到的水位差产生的水压很难实现。同样，漂浮桶要将很冷很沉的深层海水抽到海洋表面需要的能量也会很大。这些浮漂桶还需要进一步改进，才能真正做到“翻江倒海”。 　　另一方面，热带气旋也不是厨房炉子上沸腾的蒸锅，一盆冷水就浇老实了。考虑到影响热带气旋最大的是眼墙周围直径大约50千米的范围，热带气旋每小时移动大约为20-30千米，这样一来，热带气旋12小时移过的关键海区面积起码是120亿平方米。如果以仅影响海表3～4米深的海水为限，也有起码300亿立方米水，差不多相当于三峡水库的最高库容(393亿立方米)量级!因此，梦想通过冷却海面来消减热带气旋的人，可以先练习在12小时以内把一个巨大水库的水冷却几度。 　　在中国和美国，热带气旋都是主要的自然灾害。有统计显示，1947～1980年，全球由于热带气旋造成的死亡人数占十大主要自然灾害之首。近年来科研水平和信息通讯技术的发展，使得热带气旋造成的死亡人数有所下降。但是各国沿海经济不断发展，热带气旋带来的财产损失明显增加。例如2005年是台风和飓风的重灾年，根据我国防洪抗旱总指挥办公室的统计，台风在我国直接造成750亿元财产损失，共有7284万人受灾。在美国，大西洋飓风卡特里娜造成超过800亿美元财产损失，至少1836人死于飓风和飓风引起的洪水。新奥尔良至今仍未能从废墟中重建起来。当初50万人紧急撤离，一年后仅有20万人回到新奥尔良。因此在很多人看来，如果能够征服热带气旋，那将给人类带来前所未有的福祉。 　　人类对热带气旋的观测和研究，不断深入又不够深入，梦想消减甚至改造热带气旋的人有成千上万。通过冷却海表面温度来减弱热带气旋的想法很早以前就出现了。有人建议把北极的冰山运送过来给热带气旋“消暑”，考虑到长途跋涉的艰难还有北极熊的心情，也就作罢了。还有人提出制造大量干冰或者液氮，用船只运送到热带气旋周围播撒开来，既可以冷却海水也能直接冷却空气。这些材料比运送冰山方便而且降温效果好，可是一旦考虑到飓风的尺度问题，就知道实用性不大。 　　决定热带气旋强度的因素除了海表面温度以外，还有所处的环境湿度和风场、海气相互作用过程、高空天气系统、热带气旋眼墙和螺旋雨带结构等等。很多人也想打这些条件的主意，希望能改变它们，然后消减热带气旋。林林总总的方案中，绝大多数都低估了热带气旋的尺度，就像冷却海水计划那样，另一些又存在太多不稳定因素无法确定方案效果。 　　其实，比尔・盖茨的专利事件不过是成千上万美好梦想中的一个，只是因为名人效应，当初才被媒体炒得沸沸扬扬。一年多过后的现在，北半球各个海区又进入台风(飓风)季节，不知道还会有多少人提起比尔・盖茨的这个计划，提到的又有几个不是拿来当作反面教材。